Состав 103 для демеркуризации объектов, пораженных ртутью, и способ его применения

 

Изобретение может быть использовано для очистки от ртути различных объектов. Предложенный состав содержит ингредиенты при следующем соотношении, вес. %: бихромат калия - 0,25-0,75, тиосульфат натрия - 20-40, азотная кислота - 5-15, вода - остальное. При демеркуризации объектов, пораженных ртутью, осуществляют обработку указанным составом в течение двух часов с дальнейшей промывкой водой, применение этого состава позволяет свести концентрацию ртути и ее паров до ПДК и ниже без коррозионных и токсических эффектов, снижает время проведения демеркуризационных работ до 2 ч и позволяет сделать состав более доступным и экономичным. 2 с.п.ф-лы.

Изобретение относится к методам очистки объектов, пораженных в процессе эксплуатации тяжелыми металлами, в данном случае ртутью, и может быть использовано для очистки от ртути (демеркуризации) различных объектов: предприятий, производящих или применяющих ртуть и ртутные приборы, транспортных средств, школ и жилых помещений. Кроме того, оно может быть полезным при решении ряда других экологических и санитарно-гигиенических вопросов, связанных с охраной труда и окружающей среды.

Известен состав для очистки от ртути (демеркуризации), применяемый в способе очистки помещений от металлической ртути, содержащий перекись водорода Н₂О₂ и воду (а.с. 266727, СССР).

На объектах, пораженных ртутью, применением этого способа и состава, исключающих применение токсических и коррелирующих веществ, достигается, по мнению авторов, необходимый эффект снижения концентрации паров ртути повторной обработкой указанным составом через 24 ч.

Недостатками названного состава является то, что: - применение перекиси водорода (Н₂О₂) лишь создает защитные окисные пленки на каплях ртути, которые, как оказывается, разрушаются сероводородом и другими "кислыми" парами, вследствие чего увеличивается испарение ртути с поверхности ее капель, сводя эффект демеркуризации к нулю; - состав имеет малую эффективность удаления ртути и сильно корродирует некоторые материалы; - необходима повторная обработка, которая увеличивает во времени процесс демеркуризации (минимум до 24 ч).

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является состав для демеркуризации, содержащий тиосульфат натрия, этилендиаминтетрауксусную кислоту (ЭДТА) и воду (пат. США 2774736, кл. 252-192).

На объектах, пораженных ртутью, применением этого состава, по мнению авторов, достигается удаление ртути до определенной безвредной концентрации.

Недостатком указанного состава является то, что его действие направлено, в основном, не на удаление ртути, а на ее, по сути, временное обезвреживание ("перевод в неиспаряющуюся форму"), т.е. нет эффективного удаления ртути.

Следующим недостатком является то, что он неуниверсален с точки зрения коррозии по отношению к некоторым материалам и их сочетаниям.

Недостатком можно считать и то, что обработка демеркуризируемого объекта проводится в течение длительного времени (состав оставляется на ночь), а также с периодичностью - каждые две недели.

Кроме того, компоненты состава "ТН + ЭДТА" сравнительно дорогостоящи.

Заявляемое изобретение направлено на разработку составов для демеркуризации, лишенных указанных выше недостатков.

Техническим результатом по сравнению с прототипом является: - повышение качества (степени) очистки объектов, поражаемых ртутью; - расширение сферы применения (универсальность) состава по отношению к объектам, состоящим из разнородных конструктивных материалов; - ослабление коррозийного воздействия демеркуризатора на материалы объекта; - уменьшение времени обработки (процесса демеркуризации) объектов, пораженных ртутью; - достижение экономичности демеркуризатора в отношении стоимости его компонентов.

Технический результат достигается тем, что состав для демеркуризации объектов, пораженных ртутью, содержащий тиосульфат натрия и воду, дополнительно содержит бихромат калия и азотную кислоту при следующем соотношение компонентов, вес.%: Бихромат калия - 0,25-0,75
Тиосульфат натрия - 20-40
Азотная кислота - 5-15
Вода - Остальное до 1 л
Способ, включающий обработку пораженного ртутью объекта составом, содержащим тиосульфат натрия и воду, отличается тем, что обработку проводят названным составом в течение 2 ч с дальнейшей промывкой водой.

Введение в предлагаемый состав бихромата калия и азотной кислоты, обладающих окислительными свойствами, позволяет повысить эффективность удаления ртути за счет ее окисления.

Наличие в составе тиосульфата натрия, а также бихромата калия (одновременно и в качестве ингибитора) в указанных количествах создает мощные комплексы с ионами ртути, универсализируя с точки зрения коррозии применение состава на различных материалах и их сочетаниях.

Кроме того, данное содержание компонентов позволяет сократить время обработки составом до 2 ч, а данный подбор компонентов становится доступным и экономичным.

Для экспериментальной проверки заявляемого состава было подготовлено 6 смесей ингредиентов, 3 из которых показали оптимальные результаты.

В качестве окислителя использовали бихромат калия и дополнительно азотную кислоту, в качестве комплексообразователя - тиосульфат натрия. Смеси получали последовательным растворением компонентов в воде при нормальных условиях. Было установлено, что, если концентрация компонентов в составе меньше указанных нижних границ, наблюдается снижение эффективности удаления ртути; если их концентрация больше верхних границ - состав начинает проявлять коррозионную агрессивность.

Пример.

Образцы демеркуризируемого материала (например, распространенные сплавы металлов, железобетона, релина, линолеума, окрашенного дерева), обработанные в течение 45 суток ртутью, промывают дистиллированной водой. Затем стандартным методом определяют содержание ртути на образцах до демеркуризации. Далее образцы погружают в 1 литр раствора демеркуризатора со следующим соотношением ингредиентов (вес. %): бихромат калия - 0,25-0,75, тиосульфат натрия - 20-40, азотная кислота - 5-15, вода - остальное. По истечении 2 часов образцы вынимают из раствора, промывают водой и тем же стандартным методом определяют содержание ртути или фиксируют ее отсутствие.

Из лабораторных экспериментов и результатов применения на реальных объектах следует, что предлагаемый состав для демеркуризации, называемый нами "Состав 103", обладает более высокой эффективностью, что обеспечивает увеличение степени удаления ртути с поверхностей демеркуризируемых объектов.

Использование заявляемого изобретения по сравнению с прототипом США позволит:
- повысить качество (степень) очистки объектов, пораженных ртутью;
- расширить сферу применения (универсальность) состава по отношению к объектам, состоящим из разнородных конструкционных материалов;
- ослабить коррозионное воздействие демеркуризатора на материалы объекта;
- уменьшить время обработки (процесса демеркуризации) объектов, пораженных ртутью;
- достигнуть экономичности демеркуризатора в отношении стоимости его компонентов.

Формула изобретения

1. Состав для демеркуризации объектов, пораженных ртутью, содержащий тиосульфат натрия и воду, отличающийся тем, что он дополнительно содержит бихромат калия и азотную кислоту при следующем соотношении компонентов, вес. %:
Бихромат калия - 0,25 - 0,75
Тиосульфат натрия - 20 - 40
Азотная кислота - 5 - 15
Вода - Остальное до 1 л
2. Способ демеркуризации объектов, пораженных ртутью, включающий их обработку составом, содержащим тиосульфат натрия и воду, отличающийся тем, что обработку проводят составом по п. 1, в течение двух часов с дальнейшей промывкой водой.