Nonostante il fatto chereagenti al mercuriosono utilizzati prevalentemente per la localizzazione e lo studio del mercurio, alcuni reagenti hanno la capacità di estrarre o estrarre il mercurio dall'acqua modellando strutture composte. Nonostante questo potenziale di bonifica, i reagenti al mercurio mostrano imperativi quando utilizzati in applicazioni di trattamento dell'acqua, in particolare in contrasto con specifici adsorbenti al mercurio.
L'utilizzo direagenti al mercurionei processi di trattamento delle acque è il più delle volte frustrato da pochi elementi. La selettività e l'efficienza dei reagenti al mercurio, in primo luogo, nell'eliminazione del mercurio dalle fonti d'acqua, potrebbero non essere così elevate rispetto agli assorbenti al mercurio dedicati esplicitamente destinati a questo motivo. Questi assorbenti sono progettati per avere un'elevata dolcezza e un limite restrittivo rispetto alle particelle di mercurio, garantendo un'espulsione efficace dalle condizioni acquose.
Inoltre, l'utilizzo di reagenti al mercurio per il trattamento dell'acqua può sollevare preoccupazioni per quanto riguarda l'età degli effetti dannosi o l'introduzione di ulteriori inquinanti nella rete idrica. Il previsto effetto ecologico e le considerazioni sulla sicurezza legate all'utilizzo di sostanze contenenti mercurio intensificano ulteriormente la loro ampia accoglienza nelle prove di bonifica delle acque.
Inoltre, l’adeguatezza dei costi e la versatilità dell’utilizzo dei reagenti al mercurio per attività di trattamento dell’acqua di vasta portata potrebbero presentare difficoltà, soprattutto quando sono disponibili altre opzioni più efficaci e designate, come gli assorbenti al mercurio.
In breve, mentre i reagenti al mercurio offrono il potenziale per l'espulsione del mercurio dall'acqua attraverso i legami delle sostanze, le loro restrizioni in termini di selettività, effetto naturale e buon senso rispetto agli assorbenti al mercurio impegnati evidenziano l'importanza dell'utilizzo di specifici assorbenti per sistemi di trattamento dell'acqua efficaci e sostenibili.
In che modo i reagenti al mercurio legano e rimuovono il mercurio dall'acqua?
Certoreagenti al mercuriopuò estrarre gli ioni di mercurio disciolti dall'acqua legando selettivamente il mercurio per formare composti insolubili. I reagenti comuni utilizzati includono:
Solfuro - Reagisce con il mercurio per formare un precipitato di solfuro di mercurio nero. Le fonti comuni di solfuro sono solfuro di sodio, solfuro di ammonio e gas di idrogeno solforato.
Ditiocarbammato: lega gli ioni di mercurio per formare un complesso giallo stabile che precipita. Il dietilditiocarbammato di sodio viene spesso utilizzato.
Silice funzionalizzata con tiolo - Il mercurio mostra una forte affinità per lo zolfo e si lega ai gruppi tiolici sulle superfici della silice.
Ferrocianuro - Forma un complesso insolubile di ferrocianuro blu con ioni di mercurio.
Resine politioliche: contengono più gruppi funzionali tiolici che possono catturare il mercurio.
I composti di mercurio precipitati o il mercurio legato alla resina possono quindi essere filtrati o separati dall'acqua. Ciò consente di ridurre le concentrazioni di mercurio disciolto. Alcuni reagenti sono ottimizzati per la massima efficienza di rimozione del mercurio.
Tuttavia, i reagenti al mercurio spesso non sono in grado di ridurre il mercurio ai livelli molto bassi richiesti per l’acqua potabile. Sono necessarie più applicazioni per un'elevata rimozione. Possono verificarsi anche reazioni incrociate con altri metalli, riducendo la selettività.
Quali sono i limiti dell'utilizzo dei reagenti al mercurio per il trattamento dell'acqua?
Sebbene i reagenti al mercurio possano estrarre il mercurio dall'acqua in una certa misura, presentano alcuni inconvenienti che ne limitano l'applicabilità per la purificazione dell'acqua:
Non progettato per la massima efficienza di rimozione - Ottimizzato principalmente per la reattività analitica piuttosto che per la capacità assorbente.
Capacità di rimozione limitata: può raggiungere il 30-70% di rimozione ma non è in grado di soddisfare gli standard dell'acqua potabile.
Interferenza da altri componenti del campione: i reagenti possono legarsi preferenzialmente ai componenti della matrice, riducendo la rimozione del mercurio.
Separazione difficile - Filtrazione lenta a causa della formazione di precipitati fini che richiedono coagulanti.
Consumo di reagente: aggiunta continua necessaria per mantenere le prestazioni di rimozione.
Inquinamento secondario: i reagenti esausti e i composti del mercurio richiedono uno smaltimento accurato.
Costo: relativamente costoso rispetto al carbone attivo o ad altri assorbenti.
Mancanza di selettività - Può rimuovere altri metalli insieme al mercurio a meno che non sia altamente specifico.
A causa di tali limitazioni, i reagenti al mercurio da soli sono inadeguati per purificare l’acqua potabile o trattare le acque reflue contaminate da mercurio per soddisfare i limiti di scarico.
Quali tecnologie alternative sono migliori per rimuovere il mercurio dall’acqua?
Gli assorbenti specializzati e i sistemi di filtrazione a membrana sono generalmente più adatti dei reagenti al mercurio per ridurre efficacemente il mercurio nell'acqua per il riutilizzo o lo scarico sicuro.
Il carbone attivo impregnato con gruppi di zolfo, cloruro o amminici adsorbe selettivamente il mercurio. Offre elevata capacità e cinetica rapida.
Le resine a scambio ionico con gruppi funzionali tiolici possono abbassare il mercurio a livelli di parti per miliardo.
I nanoassorbenti come il chitosano modificato hanno un’elevata area superficiale per l’assorbimento del mercurio.
Membrane come i compositi a film sottile e le membrane modificate con solfuro filtrano gli ioni di mercurio.
I bioassorbenti emergenti utilizzano batteri o alghe con recettori superficiali che legano strettamente il mercurio ionico.
Queste tecnologie dedicate alla rimozione del mercurio possono trattare grandi volumi d’acqua in modo economicamente vantaggioso con un inquinamento secondario minimo. Sono progettati per garantire compatibilità, cinetica, capacità di assorbimento e facilità di rigenerazione ottimali della matrice.
Quando i reagenti al mercurio possono essere utili per l'estrazione del mercurio dall'acqua?
Sebbene non siano adatti al trattamento dell'acqua sfusa, i reagenti al mercurio possono essere applicati per:
Estrazione di campioni acquosi di mercurio prima delle analisi di laboratorio - Rimuove il mercurio dalla matrice del campione per una quantificazione accurata.
Trattamento lucidante dopo i sistemi assorbenti primari - Riduce i livelli bassi di mercurio rimanenti attraverso una reazione chimica.
Test in loco dell'efficienza di rimozione del mercurio: i reagenti rilevano i livelli residui di mercurio dopo il trattamento per ottimizzare il processo.
Bonifica manuale di piccole fuoriuscite di mercurio - Contenere le fuoriuscite e far precipitare il mercurio utilizzando kit di reagenti portatili.
Stabilizzazione del mercurio nei rifiuti - I reagenti riducono la lisciviazione dai fanghi solidificati e da altri rifiuti contenenti mercurio.
Monitoraggio dei flussi di effluenti - Garantire che i livelli di scarico soddisfino le normative attraverso la misurazione continua del mercurio.
Con la comprensione delle proprie capacità e dei propri limiti,reagenti al mercuriopuò svolgere un utile ruolo di supporto insieme ai processi di trattamento ingegnerizzati per la gestione delle acque contaminate da mercurio.
Conclusione
Sebbene alcuni reagenti al mercurio possano estrarre il mercurio dall'acqua tramite legame selettivo e precipitazione, presentano degli inconvenienti che limitano la loro efficacia per la purificazione dell'acqua agli standard di consumo. Gli assorbenti e le membrane dedicati progettati specificamente per la rimozione del mercurio sono più adatti per un trattamento affidabile ed economico del mercurio su larga scala. Tuttavia, i reagenti al mercurio possono svolgere un utile ruolo supplementare per l'estrazione, la lucidatura finale, il monitoraggio, la pulizia delle fuoriuscite e la stabilizzazione se applicati con giudizio. Con i progressi nei gruppi e nei materiali leganti, forme ingegnerizzate di reagenti al mercurio potrebbero emergere come opzioni di trattamento più praticabili in futuro.
Riferimenti
1. Blue, LY, Van Aelstyn, MA, Matlock, M. e Atwood, DA (2008). Rimozione di mercurio a basso livello dalle acque sotterranee utilizzando un ligando chelante sintetico. Ricerca sull'acqua, 42(8-9), 2025-2028.
2. Fu, F. e Wang, Q. (2011). Rimozione degli ioni di metalli pesanti dalle acque reflue: una revisione. Giornale di gestione ambientale, 92(3), 407-418.
3. Li, YH, Li, DQ, Zhang, L., Chen, JP, He, YS e Yin, JJ (2003). Rimozione di tracce di Hg (II) dalla soluzione acquosa mediante silicato di magnesio funzionalizzato con tiolo generato in situ e attivato termicamente. Ricerca sull'acqua, 37(19), 4943-4950.
4. Nelson, HD, Van Aelstyn, M., Sadowski, C., & Atwood, DA (2009). Formazione e stabilità del solfuro di mercurio nei filtrati provenienti dai sistemi di trattamento AMD. Giornale di ingegneria ambientale, 136(2), 209-216.
5. Song, S., Lopez-Valdivieso, A., Hernandez-Campos, DJ, Peng, C., Monroy-Fernandez, MG, & Razo-Soto, I. (2006). Rimozione dell'arsenico da acqua ad alto contenuto di arsenico mediante coagulazione potenziata con ioni ferrici e calcite grossolana. Ricerca sull'acqua, 40(2), 364-372.