состав 103 для демеркуризации объектов, пораженных ртутью, и способ его применения
Классы МПК: | C09K3/00 Материалы, не отнесенные к другим рубрикам C22B43/00 Получение ртути |
Автор(ы): | Шапиев С.Т., Хоконов Х.Б., Ибрагимов Х.И., Знаменский В.С., Мирзоев Р.С., Успажиев Р.Т. |
Патентообладатель(и): | Кабардино-Балкарский государственный университет |
Приоритеты: |
подача заявки:
1999-03-16 публикация патента:
20.07.2002 |
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.
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.
Описание изобретения к патенту
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.
Класс C09K3/00 Материалы, не отнесенные к другим рубрикам
Класс C22B43/00 Получение ртути