Usprkos činjenici daživini reagensiPretežno se koriste za lociranje i istraživanje žive, određeni reagensi imaju sposobnost uklanjanja ili izvlačenja žive iz vode oblikovanjem složenih zgrada. Unatoč ovom potencijalu sanacije, živini reagensi imperativi prikazivanja kada se koriste u aplikacijama za pročišćavanje vode, posebno za razliku od specifičnih sorbenata žive.
Korištenježivini reagensiu procesima obrade vode većinu vremena frustrira nekoliko elemenata. Selektivnost i sposobnost živinih reagensa, prije svega, u eliminaciji žive iz izvora vode možda zapravo i nisu toliko visoki u usporedbi s živinim sorbentima koji su izričito namijenjeni za ovaj razlog. Ovi sorbenti dizajnirani su tako da imaju visoku osjetljivost i ograničavajuću granicu s obzirom na čestice žive, jamčeći uspješno izbacivanje iz vodenih uvjeta.
Štoviše, korištenje živinih reagensa za obradu vode može izazvati zabrinutost u pogledu starosti destruktivnih rezultata ili predstavljanja dodatnih zagađivača u vodoopskrbi. Očekivani ekološki učinak i sigurnosna razmišljanja povezana s korištenjem živine dodatno intenziviraju prijelomnu točku njihove široke prihvaćenosti u probama sanacije voda.
Osim toga, primjerenost troškova i svestranost korištenja živinih reagensa za goleme aktivnosti obrade vode mogu predstavljati poteškoće, posebno kada su dostupne učinkovitije i određene druge opcije, poput živinih sorbenata.
Ukratko, dok živini reagensi nude potencijal za izbacivanje žive iz vode putem spojeva tvari, njihova ograničenja u pogledu selektivnosti, prirodnog učinka i zdravog razuma u suprotnosti s namjenskim sorbentima žive naglašavaju važnost korištenja određenih sorbenata za uspješne i održive aranžmane za pročišćavanje vode.
Kako živini reagensi vežu i uklanjaju živu iz vode?
Određenoživini reagensimože ekstrahirati otopljene ione žive iz vode selektivnim vezanjem žive u netopljive spojeve. Uobičajeni reagensi koji se koriste uključuju:
Sulfid - Reagira sa živom stvarajući talog crnog živinog sulfida. Uobičajeni izvori sulfida su natrijev sulfid, amonijev sulfid i plin vodikov sulfid.
Ditiokarbamat – veže ione žive u stabilan žuti kompleks koji se taloži. Najčešće se koristi natrijev dietilditiokarbamat.
Silicijev dioksid funkcionaliziran tiolom - živa pokazuje snažan afinitet prema sumporu i veže se na tiolne skupine na površinama silicija.
Ferocijanid - Stvara netopljivi plavi ferocijanidni kompleks sa živinim ionima.
Politiolne smole - sadrže više tiolnih funkcionalnih skupina koje mogu uhvatiti živu.
Istaloženi živini spojevi ili živa vezana na smolu mogu se zatim filtrirati ili odvojiti od vode. Time se postiže smanjenje koncentracije otopljene žive. Neki reagensi optimizirani su za maksimalnu učinkovitost uklanjanja žive.
Međutim, živini reagensi često ne mogu smanjiti živu na vrlo niske razine potrebne za pitku vodu. Za visoko uklanjanje potrebno je više aplikacija. Također se mogu pojaviti križne reakcije s drugim metalima, smanjujući selektivnost.
Koja su ograničenja korištenja živinih reagensa za obradu vode?
Iako živini reagensi mogu donekle izdvojiti živu iz vode, imaju određene nedostatke koji ograničavaju primjenjivost za pročišćavanje vode:
Nije dizajniran za maksimalnu učinkovitost uklanjanja - Prvenstveno optimiziran za analitičku reaktivnost, a ne za kapacitet upijanja.
Ograničeni kapacitet uklanjanja - može postići 30-70% uklanjanja, ali ne može zadovoljiti standarde pitke vode.
Smetnje drugih komponenti uzorka - reagensi mogu vezati komponente matrice, smanjujući uklanjanje žive.
Teško odvajanje - Spora filtracija zbog nastalih finih taloga, koji zahtijevaju koagulante.
Potrošnja reagensa - Potrebno je kontinuirano dodavanje kako bi se održala učinkovitost uklanjanja.
Sekundarno onečišćenje - Potrošeni reagensi i živini spojevi zahtijevaju pažljivo zbrinjavanje.
Cijena - Relativno skupo u usporedbi s aktivnim ugljenom ili drugim sorbentima.
Nedostatak selektivnosti - može ukloniti i druge metale zajedno sa živom osim ako je vrlo specifičan.
Zbog takvih ograničenja, sami živini reagensi nisu prikladni za pročišćavanje vode za piće ili obradu otpadnih voda zagađenih živom kako bi se zadovoljile granice ispuštanja.
Koje su alternativne tehnologije bolje za uklanjanje žive iz vode?
Specijalizirani sorbenti i sustavi membranske filtracije općenito su prikladniji od živinih reagensa za učinkovito smanjenje žive u vodi za ponovnu upotrebu ili sigurno ispuštanje.
Aktivni ugljen impregniran sumpornim, kloridnim ili aminskim skupinama selektivno adsorbira živu. Nudi veliki kapacitet i brzu kinetiku.
Smole za ionsku izmjenu s tiolnim funkcionalnim skupinama mogu sniziti živu na razine dijelova na milijardu.
Nanosorbenti poput modificiranog kitozana imaju veliku površinu za upijanje žive.
Membrane kao što su kompoziti tankog filma i membrane modificirane sulfidom filtriraju ione žive.
Biosorbenti u nastajanju koriste bakterije ili alge s površinskim receptorima koji čvrsto vežu ionsku živu.
Ove namjenske tehnologije za uklanjanje žive mogu tretirati velike količine vode isplativo uz minimalno sekundarno onečišćenje. Dizajnirani su za optimalnu kompatibilnost matrice, kinetiku, sorpcijski kapacitet i jednostavnost regeneracije.
Kada živini reagensi mogu biti korisni za ekstrakciju žive iz vode?
Iako nisu prikladni za obradu vode u rasutom stanju, živini reagensi mogu se primijeniti za:
Ekstrakcija vodenih uzoraka žive prije laboratorijske analize - Uklanja živu iz matrice uzorka radi točne kvantifikacije.
Tretman poliranja nakon primarnih sorbentnih sustava - Smanjuje preostale niske razine žive putem kemijske reakcije.
Ispitivanje učinkovitosti uklanjanja žive na licu mjesta - Reagensi otkrivaju zaostalu razinu žive nakon tretmana kako bi optimizirali proces.
Ručna sanacija malih izlijevanja žive - Zaustavite izlijevanje i istaložite živu pomoću prijenosnih kompleta reagensa.
Stabilizacija žive u otpadu - Reagensi smanjuju ispiranje iz skrućenog mulja i drugog otpada koji sadrži živu.
Praćenje tokova otpadnih voda - Osigurajte da razine ispuštanja zadovoljavaju propise kontinuiranim mjerenjem žive.
Uz razumijevanje svojih mogućnosti i ograničenja,živini reagensimogu igrati korisnu potpornu ulogu uz projektirane procese obrade za upravljanje vodama onečišćenim živom.
Zaključak
Iako neki živini reagensi mogu izdvojiti živu iz vode putem selektivnog vezanja i taloženja, oni imaju nedostatke koji ograničavaju njihovu učinkovitost u pročišćavanju vode na standarde za piće. Namjenski sorbenti i membrane dizajnirani posebno za uklanjanje žive prikladniji su za pouzdanu, isplativu obradu žive u velikim razmjerima. Međutim, živini reagensi mogu igrati korisnu dopunsku ulogu za ekstrakciju, konačno poliranje, praćenje, čišćenje izlijevanja i stabilizaciju kada se razumno primjenjuju. S napretkom u veznim skupinama i materijalima, projektirani oblici živinih reagensa mogu se pojaviti kao održivije opcije liječenja u budućnosti.
Reference
1. Blue, LY, Van Aelstyn, MA, Matlock, M. i Atwood, DA (2008). Uklanjanje niske razine žive iz podzemne vode korištenjem sintetskog kelirajućeg liganda. Istraživanje vode, 42(8-9), 2025-2028.
2. Fu, F. i Wang, Q. (2011). Uklanjanje iona teških metala iz otpadnih voda: prikaz. Časopis za upravljanje okolišem, 92(3), 407-418.
3. Li, YH, Li, DQ, Zhang, L., Chen, JP, He, YS, i Yin, JJ (2003.). Uklanjanje tragova Hg (II) iz vodene otopine pomoću in situ generiranog i termički aktiviranog magnezijevog silikata funkcionaliziranog tiolom. Istraživanje vode, 37(19), 4943-4950.
4. Nelson, HD, Van Aelstyn, M., Sadowski, C. i Atwood, DA (2009). Stvaranje i stabilnost živinog sulfida u filtratima iz AMD sustava za obradu. Journal of Environmental Engineering, 136(2), 209-216.
5. Song, S., Lopez-Valdivieso, A., Hernandez-Campos, DJ, Peng, C., Monroy-Fernandez, MG, i Razo-Soto, I. (2006.). Uklanjanje arsena iz vode s visokim sadržajem arsena pojačanom koagulacijom s feri ionima i grubim kalcitom. Istraživanje vode, 40(2), 364-372.