Выступление на научно-практической конференции по теме: «Содержание ртути и её соединений в воздухе при использовании осветительных ламп».

Здравствуйте, мы учащиеся МАОУ г. Владимира «Средней общеобразовательная школа № 2 имени Героя Советского Союза Ивана Ефимовича Жукова» подготовили научно-исследовательскую работу по теме «Содержание ртути и её соединений в воздухе при использовании осветительных ламп». В ходе смены освещения в школе, директор Санакин Андрей Михайлович обратился к участникам НОУ школы. Он дал поручение проанализировать безопасность разных видов осветительных приборов в кабинетах, обратив внимание на ртутьсодержащие лампы, без защитного корпуса с нарушенным кожухом. Мы - ученики 10 класса и учитель химии Люльчук Татьяна Владимировна, решили взглянуть на эту проблему шире и проверить все, имеющиеся в школе, осветительные приборы, на предмет содержания и распространения конкретного поражающего элемента- ртути. Цель нашей работы ответить на ряд теоретических и практических вопросов:
Какие лампы содержат ртуть?
Может ли ртуть распространиться за пределы ламп?
Допустимо ли это распространение согласно ПДК?
Каково влияние ртути на организм
Для проведения экспериментальной части работы, мы обратились в ГМУК 2 к Мухиной Ольге Аркадьевне. Преподаватель посоветовала методики для приготовления тест-полосок и предложила воспользоваться лабораторией данного учреждения.
Что же такое ртуть?
Ртуть (Hg, от лат. Hydrargyrum) —элемент шестого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 80, относящийся к подгруппе цинка(побочной подгруппе II группы). Простое вещество ртуть— переходный металл, при комнатной температуре представляющий собой тяжёлую серебристо-белую жидкость, пары которой чрезвычайно ядовиты.
Каковы источники ртути?
Источники мы можем поделить на природные и техногенные. Ртуть — относительно редкий элемент в земной коре со средней концентрацией 83 мг/т. В природе известно около 20 минералов ртути, но главное промышленное значение имеет киноварь HgS (86,2 % Hg). В редких случаях предметом добычи является самородная ртуть, метациннабаритHgS и блёклая руда — шватцит (до 17 % Hg). Также ртуть присутствует в большинстве сульфидных минералов.
Техногенные источники: ртуть используется в осветительных приборах, в некоторых физических приборах, в том числе и в градусниках. Для нашей работы мы сделали акцент в основном на содержание ртути в осветительных приборах. Это энергосберегающие лампочки разных видов и лампы дневного света.
Почему ртуть так опасна?
Дело в том что пары металлической ртути, как и большинство ее химических соединений, обладают чрезвычайно высокой токсичностью: ПДК паров ртути в воздухе рабочей зоны составляет 0,01 мг/м3, а среднесменная — 0,005 мг/м3 (для сравнения: ПДК такого сильнодействующего ядовитого вещества, как фосген, составляет 0,5 мг/м3).
При падении ртуть может раздробиться на капли диаметром 0,1 мм каждая (на практике диаметр некоторых капель достигает нескольких микрон и даже долей микрона) .
Кроме того начальные симптомы хронического отравления парами ртути неспецифичны и выражаются, главным образом, в расстройствах нервной системы. Пролитую ртуть очень трудно собрать полностью, между тем даже небольшие ее количества, оставшиеся в щелях в виде мелких, часто невидимых невооруженным глазом капель, за счет значительной поверхности интенсивно испаряются и быстро создают в замкнутом помещении опасные для здоровья работающих концентрации паров.
Острые отравления парами ртути.
В практике химических лабораторий такие отравления встречаются редко — при поступлении значительного количества ртутных паров в организм в течение непродолжительного времени вследствие аварий или грубого нарушения правил техники безопасности. Острые отравления возможны при нагревании неизолированной ртути вне вытяжного шкафа, например при пользовании банями с жидкими теплоносителями (маслом, глицерином; сплавом Вуда), в которые попала ртуть из разбитого термометра. Обычно симптомы острого отравления парами ртути проявляются уже через несколько часов после начала отравления — общая слабость, отсутствие аппетита, головная боль, боли при глотании, металлический вкус во рту, слюнотечение, набухание и кровоточивость десен, тошнота и рвота; как правило, появляются боли в животе, слизистый понос (иногда с кровью). Температура тела иногда повышается до 38—40 °С.
Хронические отравления парами ртути
В зависимости от типа нервной системы первые признаки могут быть различны: повышенная утомляемость, сонливость, общая слабость, головные боли, головокружения, апатия, а также эмоциональная неустойчивость — неуверенность в себе, застенчивость, общая подавленность, раздражительность. Наблюдается ослабление памяти, внимания, умственной работоспособности. Постепенно развивается усиливающееся при волнении дрожание («ртутный тремор») вначале пальцев рук, затем век, губ, в тяжелых случаях — ног и всего тела.
Микромеркуриализм.
Это хроническое отравление возникает при воздействии на человека в течение 5— 10 лет ничтожных концентраций паров ртути. Задолго до появления первых клинических признаков микромеркуриализма происходят резкие сдвиги пороговой чувствительности к запаху различных веществ, что можно выявить с помощью специальных тестов. Основаниями для проверки служат быстрая утомляемость, снижение работоспособности, повышенная возбудимость, раздражительность, головные боли, ослабление памяти.
Методика работы
Суть методики по определению паров и ионов ртути заключается в необходимости приготовить специальные индикаторные полоски. Фильтровальную бумагу мы пропитали 5% раствором сульфата меди и затем равномерно опрыскали из пульверизатора 10% раствором иодида калия. Для обесцвечивания бумагу мы опустили в 10% раствор тиосульфата натрия, затем промыли водой и высушили. Полученный материал разрезали на полоски и развесили в местах предполагаемого скопления паров ртути. При наличии ионов ртути полоски меняют цвет на фиолетовый, при наличии ртути адсорбируют её на своей поверхности в виде тёмного налёта.
Приготовленные тест-полоски были развешаны в тех кабинетах нашей школы, которые указал нам директором, непосредственно на местах теоретического скопления паров ртути и оставлены на сутки, согласно начальному плану эксперимента. В ходе работ мы проверили 5 различных типов ламп:
Энергосберегающие лампы со стандартным цоколем Е27.
Люминесцентные трубчатые лампы с открытым кожухом
Люминесцентные трубчатые лампы с закрытым кожухом
Лампы накаливания
Диодное освещения
В исследовательской работе мы описали принцип действия ламп разных типов, в лампах накаливания нет опасных элементов, в диодах нет исследуемого элемента. Однако, в качестве контроля и чистоты эксперимента мы использовали тест-полоски и для этих видов освещения.
Первые показатели были отрицательными. Тест-полоски проверили, используя разбитый градусник, в лаборатории ГМУК № 2 проверка показала, что тест-полоска работает. Мы решили продлить время нашего эксперимента на неделю. Но по-прежнему во всех случаях пробы на пары ртути или ионы ртути оказались отрицательными.
В ходе исследования было доказано, что все виды ламп, использующиеся в учебных заведениях, являются абсолютно безопасными на предмет поражающего элемента-ртути. Мы рекомендовали директору нашей школы варианты использования любых типов ламп, исходя не из содержания ртути и её соединений, а основываясь на материальном обеспечении и учитывая уровень освещенности.