تست فلزات سنگین  جیوه ؛ آزمایش و آنالیز جیوه در صنعت ضایعات فلزی

به طور سنتی، تجزیه و تحلیل جیوه سطحی نمونه های فلزی توسط تجزیه و تحلیل آزمایشگاهی انجام می شود. طیف‌سنجی جذب اتمی (AAS) یکی از این روش‌های آزمایشگاهی است، اما این روش زمان ‌بر است و همیشه عملی نیست. آنالایزرهای بخار جیوه قابل حمل میدانی برای اندازه گیری سطوح جیوه موجود در هوا موثر هستند، اما آلودگی سطح جیوه مانند رسوبات سولفید جیوه را تشخیص نمی دهند.

برای تشخیص آلودگی سطحی جیوه، تجزیه و تحلیل عنصری با تکنیک فلورسانس اشعه ایکس دستی (XRF) یک راه حل سریع، زمان واقعی و مقرون به صرفه ارائه می دهد. فناوری XRF دستی در حال حاضر یک روش اثبات شده برای تشخیص جیوه از محصولات الکتریکی برای انطباق با دستورالعمل اتحادیه اروپا برای محدودیت مواد خطرناک (RoHS) است. همچنین به طور گسترده به عنوان اولین مرحله غربالگری برای آلودگی جیوه در نمونه های خاک و در برخی موارد برای آزمایش های تاییدی استفاده می شود. به طور کلی، تکنیک میدان XRF پیشرفت قابل توجهی را نسبت به روش‌های فعلی برای تشخیص آلودگی جیوه ایجاد می‌کند.

آنالایزرهای XRF قابل حمل با حالت اندازه گیری پوشش در دسترس هستند که وزن پوشش دقیقی را برای تعیین مقدار دقیق جیوه در نمونه آلوده فراهم می کند. رایج ترین آلیاژها، مانند آهن، نیکل یا مواد مبتنی بر مس، با جیوه آلیاژ تشکیل نمی دهند. جیوه همیشه آلودگی سطحی است، که باعث می شود تجزیه و تحلیل وزن پوشش بهترین راه برای تعیین کمیت سطح جیوه باشد.

 

فلزات سنگین چیست؟

برخی از فلزات نقش مهمی در عملکرد طبیعی بدن دارند. به عنوان مثال، آهن برای اکسیژن رسانی خون ضروری است. با این حال، هنگامی که این فلزات انباشته می شوند ممکن است اثرات منفی جدی داشته باشند. سایر فلزات، مانند سرب و جیوه، عملکرد فیزیکی طبیعی در بدن ندارند.

فلزات سنگین عناصر فلزی هستند که سمی هستند و چگالی، وزن مخصوص یا وزن اتمی بالایی دارند. آنها به طور طبیعی در پوسته زمین یافت می شوند، اما به دلیل فعالیت های بی رویه انسان، تعادل ژئوشیمیایی و بیوشیمیایی آنها به شدت تغییر کرده و وارد منبع آب آشامیدنی ما می شوند. برخی از فلزات سنگین ضروری وجود دارد که بدن انسان به مقادیر کمی مانند کبالت، مس، روی و منگنز به آنها نیاز دارد، اما مقدار بیش از حد آن می تواند برای سلامتی شما مضر باشد.

فلزات به عنوان آلاینده در طیف وسیعی از محصولات آرایشی و بهداشتی از جمله کرم ضد آفتاب، کرم پودر، لاک ناخن، رژ لب و خمیر دندان سفید کننده یافت شده است. چندین ترکیب مشتق شده از منابع گیاهی مانند روغن پنبه دانه و مشتقات برنج نیز ممکن است حاوی فلزات سنگین مانند سرب و جیوه باشند.

اینکه یک فلز چقدر خطرناک است می تواند به عوامل مختلفی از جمله دوز و روش قرار گرفتن در معرض آن بستگی داشته باشد. با این حال، برخی از فلزات سنگین نگران کننده هستند زیرا می توانند به اندام های مختلف حتی در سطوح کم قرار گرفتن در معرض آسیب آسیب برسانند. آب آشامیدنی آلوده به فلزات سنگین مانند جیوه، سرب، کادمیوم، آرسنیک، نیکل، کروم و روی از نگرانی‌های بهداشتی عمده برای عموم و متخصصان مراقبت‌های بهداشتی است.

در حالی که برخی از فلزات آلاینده فرآیند ترکیب شیمیایی هستند، برخی دیگر به عنوان رنگ دهنده عمل می کنند. به عنوان مثال، کروم در تعداد بسیار کمی از محصولات به عنوان رنگ استفاده می شود و اکسیدهای آهن رنگ های رایج در سایه چشم، رژگونه ها و کانسیلرها هستند. برخی از ترکیبات آلومینیوم رنگ دهنده در برق لب، رژ لب و لاک ناخن هستند. علاوه بر این، برخی از افزودنی های رنگ ممکن است توسط فلزات سنگین آلوده شوند، مانند D&C Red 6، که می تواند توسط آرسنیک، سرب و جیوه آلوده شود.

 

تست فلزات سنگین چیست؟

آزمایش فلزات سنگین سطوح فلزات سنگین را در خون یا ادرار بررسی می کند. سطوح بالا می تواند نشان دهد که فرد در معرض فلزات سنگین قرار گرفته است. برخی از فلزات سنگین مانند آهن، روی، مس و منگنز در سلامت انسان نقش دارند. با این حال، در غلظت های بالا، این فلزات سنگین سمی هستند. فلزات سنگینی مانند آرسنیک، کادمیوم، سرب، تالیم و جیوه در محیط وجود دارند. با این حال، آنها به طور طبیعی در بدن انسان وجود ندارند و مردم به آنها به عنوان بخشی از رژیم غذایی خود نیاز ندارند. مصرف این فلزات سنگین مضر است.

 

ویژگی های فلزات سنگین

همانطور که از نام آنها پیداست، فلزات سنگین عناصر متراکمی هستند. پیشنهاد می شود سنگینی با سمیت همراه باشد.

سایر مشخصات عبارتند از:

درخشندگی: سطح فلزات سنگین درخشندگی ملایمی دارد.

شکل پذیری: فلزات سنگین می توانند بدون شکستن در شکل فیزیکی خود دچار تغییراتی شوند.

چکش خواری: شکل فلزات سنگین را می توان به راحتی تحت فشار تغییر داد.

رسانایی: فلزات سنگین می توانند به طور موثر گرما و الکتریسیته را هدایت کنند.

 

آزمایشگاه فلزات

آزمایشگاه فلزات مسئول شناسایی و اندازه گیری غلظت فلزات (مانند آرسنیک، سرب، مس، جیوه یا کادمیوم) در نمونه های محیطی است. تصور می شود که موجودات زنده آبزی به ویژه به فلزات حساس هستند و می توانند فلزات را در بافت ها تجمع کنند. با استفاده از طیف‌سنجی پلاسمای جفت القایی (ICP و ICP/MS) و ابزارهای جذب اتمی تزریق جریان، آزمایشگاه فلزات می‌تواند غلظت فلزات را تا چند قسمت در میلیارد اندازه‌گیری کند.

از طرف دیگر، آزمایشگاه فلزات یک روش تشریح سمیت شیرابه (TCLP) را برای تقلید از سطح فلزات شسته شده از محل دفن زباله طی سالیان متمادی انجام می دهد. بالاتر از سطوح معین، خاک های آلوده به فلزات ممکن است نیاز به اصلاح یا حذف داشته باشند تا سلامت و ایمنی انسان تضمین شود.

 بیشتربدانید: پلیت‌ ۹ سانت پلاستیکی- پلیت‌ تماسی - عملکرد اندوتوکسین

جیوه

جیوه با سمیت سیستم عصبی و همچنین سمیت تولید مثلی، ایمنی و تنفسی مرتبط است و یک نگرانی بهداشت محیطی شناخته شده توسط بسیاری از ارگان های دولتی ملی و بین المللی است یک مطالعه در سال 2013 نشان داد که جیوه همچنین ممکن است هورمون های تیروئید را مختل کند. جیوه در تیمروسال یافت می شود که یک نگهدارنده بر پایه جیوه است. جیوه به صورت ویژه برای طول رشد جنین خطر دارد و به راحتی به واسطه پوست جذب بدن می شود. نه جیوه و نه تیمروسال به عنوان یک ترکیب مستقیم یا ناخالصی رایج نیستند، اما سمیت بالای این فلز به این معنی است که وجود جیوه در هر لوازم آرایشی نگران کننده است. در سال 2013، ایالات متحده کنوانسیون میناماتا را تصویب کرد، که جیوه ساطع شده از نیروگاه های زغال سنگ و لوازم خانگی را محدود می کند، اما فلز ریمل را محدود نمی کند.

دیگر فلزات: ترکیبات مبتنی بر آلومینیوم از لحاظ سمیت با یکدیگر تفاوت دارند ، اما بعضی از آنها با سمیت عصبی ، سمیت رشد و تولید مثل و سرطان در ارتباط هستند. کروم به شدت با سمیت ایمنی و تنفسی و همچنین سمیت سیستمیک مرتبط است. مطالعات حیوانی تشکیل تومور را در دوزهای پایین نشان می دهد. برخی از فلزات یا ترکیبات فلزی، مانند دی اکسید تیتانیوم و اکسید روی، شواهد کمی از سمیت در اشکال طبیعی خود نشان می دهند. با این حال، هنگامی که این مواد به نانوذرات تبدیل می‌شوند، ممکن است در صورت استنشاق یا جذب از طریق پوست سمی باشند. تحقیقات بسیار کمی ایمنی نانوذرات را تأیید کرده است، که خواص فیزیکی آنها با کوچک شدن ذرات تغییر می کند

 

به فلزات سنگین در آب چه می گوییم؟

فلزات سنگین اجزای طبیعی پوسته زمین هستند. آنها را نمی توان به طور طبیعی تخریب یا از بین برد. وجود بعضی از فلزات سنگین (مثل مس، سلنیوم، روی) جهت حفظ شدن متابولیسم بدن انسان ها ضروری می باشد. با این حال، در غلظت های بالا می توانند منجر به مسمومیت شوند. اگر آب آلوده به هر یک از این فلزات مصرف شود، غلظت های بالا در هوا در نزدیکی منابع انتشار باشد یا از طریق زنجیره غذایی بلعیده شود، مسمومیت با فلزات سنگین ممکن است رخ دهد.

 

آلومینیوم

اگرچه آلومینیوم یک فلز سنگین نیست (وزن مخصوص 2.55 تا 2.80)، اما تقریباً 8٪ از سطح زمین را تشکیل می دهد و سومین عنصر فراوان است. از طریق آب آشامیدنی به راحتی برای مصرف انسان در دسترس است.

 

آرسنیک

آرسنیک از شایع ترین دلیل مسمومیت حاد از نوع فلزات سنگین در افراد بزرگسالان می باشد. آرسنیک از طریق فرآیند ذوب مس، روی و سرب و همچنین با ساخت مواد شیمیایی و عینک در محیط آزاد می شود. گاز آرسین (AsH3) یک محصول جانبی است که در تولید آفت‌کش‌های حاوی آرسنیک تولید می‌شود. آرسنیک را می‌توان در منابع آب نیز یافت که منجر به قرار گرفتن در صدف‌ها، ماهی کاد، هدوک و برخی دیگر از غذاهای دریایی می‌شود، سایر منابع قرار گرفتن در معرض آن رنگ‌ها، جونده‌کش‌ها، قارچ‌کش‌ها و نگهدارنده‌های چوب هستند.

 

کادمیوم

کادمیوم یک محصول جانبی معدن در ذوب سرب و روی، در باتری‌های نیکل-کادمیم، پلاستیک‌های پی وی سی و رنگدانه‌های رنگ، در ساخت گالوانیزه کردن آلیاژها با روی است.

 بیشتربدانید: اندازه گیری فلزات سنگین جیوه - تست فلزات سنگین کادمیوم-  تعیین مقدار فلزات سنگین کادمیوم

فلز مس

مس در غلظت های بالا می تواند سمی باشد. اثرات سلامتی شامل موارد زیر است: ممکن است باعث استفراغ، اسهال، از دست دادن قدرت یا در صورت مواجهه شدید، سیروز کبدی شود. مس هیدراته به رنگ سبز مایل به آبی است و زمانی که از لوله ها خارج می شود و به صورت رسوب در آب ظاهر می شود، دیده می شود.

 

آهن

آهن یک فلز سنگین رایج در آب است، باید در مصرف مکمل های آهن دقت کرد و در رژیم غذایی می تواند کودکان خردسال را به شدت مسموم کند. بلع بزرگترین مسمومیت آهن برای افراد است زیرا این فلز به سرعت در دستگاه گوارش جذب می شود. به نظر می رسد ماهیت خورنده آهن باعث افزایش بیشتر جذب می شود. می تواند باعث ایجاد لکه قهوه ای قرمز یا زنگ زده روی لوازم جانبی یا لباس شود و یا طعم فلزی به آب بدهد.