СПОСОБ ОЧИСТКИ ПОМЕЩЕНИЙ ОТ РТУТИ Российский патент 1997 года по МПК C22B43/00 

Изобретение относится к химической чистке твердых поверхностей и очистки воздуха внутри помещений, к способам удаления примесей ртути из атмосферы, с поверхности предметов домашнего обихода, дегазации полов из различных материалов. Изобретение может быть использовано также в криминалистике для иммобилизации паров ртути, сорбированной предметами с целью сохранения образцов в неизменном виде.

Известен способ очистки помещений от ртути обработкой загрязненных поверхностей и мест скопления ртути водным раствором хлорного железа с последующим удалением водорастворимых соединений ртути моющими растворами (Пугачевич П.П.Работа со ртутью в лабораторных условиях. М. Химия, 1972 г.). Способ эффективен в условиях химических лабораторий и промышленных помещений, но непригоден для использования в жилых помещениях из-за высокой химической и коррозионной активности хлорного железа.

Известен способ очистки помещений от ртути обработкой загрязненных поверхностей и мест скопления ртути 5%-ным водным раствором перекиси водорода с расходом 0,3.05 л/м² (aвт.cв. CCCP 266727 k, C 22 B 43/00, 1968 г.). Используемый дегазирующий реагент менее токсичен и способ пригоден для обработки жилых помещений, но не удобен из-за недостаточной стабильности и высокой коррозионной активности перекиси водорода.

В качестве поглотителей паров ртути и дегазирующих веществ, использующихся для очистки воздуха (газов), известны также: смесь твердых хемосорбентов оксида кальция и нитрата натрия (авт.св. СССР 1366191, кл. B 01 D 53/34, 1985 г.); кислые водные растворы хлорида двухвалентной ртути (патент Швеции 396772, кл. S 22 B 43/00, 1977 г.); сернокислые или азотнокислые растворы двухвалентной ртути (патент Великобритании 1396358, кл. B 01 D 53/14, 1975 г.)
Указанные химические соединения и смеси веществ позволяют извлекать пары ртути из газовой фазы, снижать ее содержание в воздухе до 0,02.0,01 мг/м³ и переводить металлическую ртуть в менее токсичные продукты. Для очистки жилых помещений такой уровень дегазации недостаточен.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ очистки помещений от ртути обработкой загрязненных поверхностей и мест скопления ртути водным раствором галогенида щелочного металла в кислой среде с последующим удалением продуктов реакции моющим раствором. В качестве галогенида щелочного металла в известном способе используют хлорид натрия, кислый раствор (pH 1,5.2,5) которого получают униполярной обработкой (электролизом) непосредственно перед применением (авт.св. СССР 1157103, кл. C 22 B 43/00, 1983 г.).

Известный способ применим для обработки жилых помещений, но не позволяет достаточно эффективно дегазировать пары ртути, неудобен при обработке материалов хорошо сорбирующих пары ртути, нее позволяет визуально определить места скоплений ртути на обрабатываемой площади, по окраске продуктов реакции и достигать необходимой стабильности нетоксичных соединений ртути.

Техническим результатом, достигаемым в изобретении, является повышение эффективности и расширение технологических возможностей демеркуризации твердых тел и воздуха в закрытых помещения, увеличение надежности очистки помещений и воздуха от паров ртути.

В способе очистки помещений от ртути, включающем нанесение на загрязненные поверхности и места скопления ртути галогенида щелочного металла и последующее удаление соединений ртути моющим раствором, согласно изобретению, загрязненные поверхности и места скопления ртути предварительно обрабатывают сульфатом меди, в качестве галогенида щелочного металла используют иодид калия, а обработку загрязненных поверхностей и мест скопления ртути сульфатом меди и иодидом калия осуществляют нанесением их 5-15 мас. водных растворов или дисперсии сорбирующих материалов, пропитанных этими растворами в массовом соотношении 1(1,5-2,5).

В качестве сорбирующих материалов используют древесные опилки, песок, дробленую солому, вспученный перлит и т.п. Для снижения токсичности продуктов реакции ртути с дегазирующими веществами на обработанные поверхности дополнительно наносят водный раствор тиосульфата натрия и щавелевой кислоты.

При проведении комплексной обработки поверхностей в соответствии с предлагаемым способом содержание паров ртути в воздухе снижается ниже 0,1 ПДК, т. е. уменьшается до уровня 3•10^-5мг/м³, а восстановления ртути из соединений, образующихся в ходе обработки, в условиях жилых и бытовых помещений не происходит.

Предлагаемый способ демеркуризации позволяет произвести полную ликвидацию ртутных заражений химическими методами, без использования методов реконструкции (снятие полов, обоев, штукатурки и пр.), получение активных демеркуризаторов производится непосредственно на зараженной площади с одновременной объемной обработкой парами иода поверхностей, мебели и другого оборудования зараженного объекта.

Пример. В августе 1991 г. обнаружен розлив металлической ртути в квартире. Перед началом химической обработки с помощью отсосов была собрана вся видимая металлическая ртуть. С помощью распылителей вся площадь возможного заражения обработана 10%-ным раствором сульфата меди (медного купороса - CuSO₄ • 5H₂O) до полного увлажнения паркета, и следом также помощью распылителей нанесен 10%-ный раствор иодистого калия (KJ) с двойным расходом относительно медного купороса. Оба раствора наносились при комнатной температуре. В результате прохождения химической реакции:

получается смесь высокоактивных растворов демеркуризаторов, взаимодействие которых со ртутью приводит к прохождению целой гаммы химических процессов, в результате которых образуются нерастворимые, нетоксичные и неразлагающиеся в обычных условиях, с выделением металлической ртути, ее соединения с иодом:

Собранная металлическая ртуть растворялась в данной смеси демеркуризаторов.

После 10-дневной экспозиции на обработанной поверхности на белом (бледно-розовом) фоне слоя смеси солей, содержащей в основном двойную йодно-медную соль (Cu₂J₂), которая взаимодействуя с металлической и парообразной ртутью по реакции:
Hg+Cu₂J₂_→ Cu₂HgJ₂ ???,
дает красноокрашенное соединение, позволяющее визуально определить места расположения оставшейся металлической и сорбированной деревом ртути.

Проявленные таким образом достаточно большие капли (скопления) ртути собирались с помощью отсосов и растворялись в упомянутой выше смеси демеркуризаторов. Для поглощения капель металлической ртути в труднодоступных местах, а также сорбированной паркетом ртути на участках пола с ярко-красным окрашиванием создавались поглощающие слои из древесных опилок, обработанных теми же растворами толщиной 7 м.

Через 7 дней на тех же участках пола, где красное окрашивание появилось на поверхности опилок, поглощающий слой смачивался растворами медного купороса и йодистого калия и убирался с последующим сжиганием. Через 10 дней, где вновь образовалось окрашивание, вышеописанные действия производилось еще раз. Всего было проведено пять циклов поглощений.

В результате выполнения описанных мероприятий концентрация паров ртути в воздухе квартиры снизилась до значений менее 3 • 10-5 мг/м³, т.е. менее 0,1 ПДК, установленной для жилых помещений и населенных пунктов.

Учитывая, что проводилась обработка жилой квартиры на данном объекте произведена фиксация микроостатков солей ртути и других металлов для перевода из в еще более нерастворимые и нетоксичные сернистые соединения с помощью опрыскивания распылителями 25%-ного раствора тиосульфата натрия (Na₂S₂O₃), подкисляемого нанесением через распылитель на еще влажные поверхности 5%-ного раствора щавелевой кислоты (H₂C₂O₄) до его разложения с выделением активной серы:
Na₂S₂O₃^H+ >2Na₂SO₃ + S₂, которая и превращает все соли в сульфиды соответствующих металлов:
HgS, CuS и пр.

Срок экспозиции 1 сут, по истечении которых проведена тщательная влажная уборка.

Были проведены контрольные замеры концентрации паров ртути в воздухе квартиры. Превышения санитарно-гигиенических норм (3•10^-4 мг/м³) не обнаружено.

Использование: химическая очистка твердых поверхностей и очистка воздуха внутри помещений, а также удаление примесей ртути с поверхности предметов домашнего обихода. Сущность: способ очистки помещений от ртути включает нанесение на загрязненные поверхности и места скопления ртути 5-15 мас.% водных растворов сульфата меди и иодида калия или дисперсий сорбирующих материалов, пропитанных этими растворами при массовом соотношении сульфата меди и иодида калия 1:/1,5-2,5/. В качестве дисперсий сорбирующего материала используют пропитанные древесные опилки. На обработанные поверхности дополнительно наносят водный раствор тиосульфата натрия и щавелевой кислоты, 3 з. п. ф-лы.

1. Способ очистки помещений от ртути, включающий нанесение на загрязненные поверхности и места скопления ртути галогенида щелочного металла и последующее удаление соединений ртути моющим раствором, отличающийся тем, что загрязненные поверхности и места скопления ртути предварительно обрабатывают сульфатом меди, в качестве галогенида щелочного металла используют иодид калия, а обработку загрязненных поверхностей и мест скопления ртути сульфатом меди и иодидом калия осуществляют нанесением их 5 15%-ных водных растворов или дисперсий сорбирующих материалов, пропитанных этими растворами, при массовом соотношении сульфата меди и иодида калия в сорбирующем материале 1: 1,5 2,5. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве сорбирующего материала используют древесные опилки, которые наносят слоем толщиной 5 10 мм и последовательно пропитывают 5 10%-ным водным раствором сульфата меди и иодида калия при соотношении 1:2. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что после обработки сульфатом меди и иодидом калия при появлении окрашенных соединений ртути дополнительно осуществляют локальный механический сбор ртути и/или многократную повторную обработку мест скопления ртути сульфатом меди и иодидом калия до обесцвечивания образовавшихся соединений ртути. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что после удаления соединений ртути моющим раствором на обработанные поверхности дополнительно наносят водный раствор тиосульфата натрия и щавелевой кислоты.