Chuyên đề Độc học thủy ngân

Click to edit Master title style Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level 30/3/2013 ‹#› Danh sách nhóm 5 Phan Song Long Dân Nguyễn Chí Tiến Đinh Văn Luân Trần Thị Loan Nguyễn Thị Vân Đinh Thị Cẩm Thu Trần Thị Kim Ngân Báo cáo chuyên đề ĐỘC HỌC THỦY NGÂN GVHD: Ts. Lê Quốc Tuấn NỘI DUNG I IV II III Tổng quan về thủy ngân và vai trò của nó Ô nhiễm thủy ngân trong môi trường Mức độ nguy hiểm của thủy ngân đối với con người Phòng tránh và xử lý nhiễm độc ở người I. Tổng quan về thủy ngân và vai trò của nó 1. Nguồn gốc sinh địa hóa của thủy ngân: 2. Cấu tạo – Tính chất của thủy ngân Thông tin chung Tên, Ký hiệu, Số Thủy ngân, Hg, 80 Dãy hóa học Kim loại chuyển tiếp Nhóm, Chu kỳ, Khối 12 (IIB), 6, d Tỷ trọng, Độ cứng Lỏng 13.579 kg/m3Rắn ở −39 °C15.600 kg/m31,5 Mohs Màu Trắng bạc Các thuộc tính Khối lượng nguyên tử 200,59 u Bán kính nguyên tử (calc.) 150 (171) pm Bán kính cộng hóa trị 149 pm Bán kính van der Waals 155 pm Cấu hình electron [Xe]4f14 5d10 6s2 e- trên mức năng lượng 2, 8, 18, 32, 18, 2 Trạng thái ôxi hóa (Ôxít) 2, 1 (bazơ nhẹ) Cấu trúc tinh thể Lăng trụ xiên Các thuộc tính vật lý Trạng thái Lỏng (nghịch từ) Nhiệt độ nóng chảy 234,32 K (−37,89 °F) Nhiệt độ sôi 629,88 K (674,11 °F) Thể tích phân tử 14,09 cm3/mol Nhiệt bay hơi 59,229 kJ/mol Nhiệt nóng chảy 2,295 kJ/mol Điểm ba trạng thái 234,32 K, 0,2 mPa Vận tốc âm thanh 1407 m/s ở 20 °C Linh tinh Độ điện âm 2,00 (thang Pauling) Nhiệt dung riêng 140 J/(kg·K) Độ dẫn điện 1,041x106/Ω.m Độ dẫn nhiệt 8,34 W/(m•K) Năng lượng ion hóa thứ nhất 1007.1 kJ/mol Năng lượng ion hóa thứ hai 1810 kJ/mol Năng lượng ion hóa thứ ba 3300 kJ/mol Tính chất của thủy ngân Các dạng tồn tại của thủy ngân Lỏng Vô cơ Hữu cơ Khí Ion Hg+ Hg2+ RHg+ R2Hg Vi khuẩn Methylcobalamin Bảng 2.1. Dạng tồn tại và tính độc hại của thủy ngân trong môi trường Dạng tồn tại Tính độc Hg ( kim loại) Trơ và không độc Hg ( hơi) Độ bay hơi cao ( rất độc đối với não) Hg2+ ( phổ biến là Hg2Cl2) Tạo hợp chất không tan với clorua, độc tính thấp. Hg2+ Rất độc, khó di chuyển qua màng sinh học. RHg+ ( hợp chất thủy ngân hữu cơ) Độc tính cao, đặc biệt ở dạng CH3Hg+,gây nguy hiểm cho hệ thần kinh một chiều, nguy hiểm cho não, dễ chui qua màng tế bào sinh học, cư trú trong mô mỡ. R2Hg ( hợp chất thủy ngân hữu cơ) Độc tính thấp nhưng có thể chuyển thành RHg+ trong môi trường axit. Các hợp chất vô cơ của thủy ngân: Các hợp chất thủy ngân hữu cơ : Metyl thủy ngân (CH3Hg+) là hợp chất rất độc, là chất gây ô nhiễm thủy sinh vật. Neptal: thuốc lợi niệu. Mecurochrom: thuốc sát trùng, dùng ngoài da, nếu dùng bên trong vết thương có thể bị nhiễm độc. Đimetyl thủy ngân (CH3)2Hg được dùng trong nông nghiệp. Các hợp chất hữu cơ thủy ngân có độc tính ít hơn ion thủy ngân và hợp chất thủy ngân vô cơ. 3. Vai trò của thủy ngân II. Ô nhiễm thủy ngân trong môi trường 1. Các nguồn gây ô nhiễm Nhiều khói độc từ đốt rác gây ra Đốt than đá Rác thải bệnh viện Đào và khai thác mỏ kim loại, đặc biệt là Cu, Zn Bảng 2.2. Ước lượng hàm lượng thủy ngân trung bình hằng ngày (nanogram / ngày) (Nguồn: WHO, 1999)  Hơi thủy ngân Hợp chất thủy ngân vô cơ Methyl thủy ngân Không khí 40– 200 0 0 Thức ăn 0 Đồ biển 0 600 2400 Thường 0 3600 Nước uống 3800 – 21000 50 0 Chất trám răng 3000 – 17000 0 0 Tổng cộng 3900 – 21000 4700 2400 (Trong đó có đến 80% thủy ngân tồn tại trong cá là methyl thủy ngân, 20% là thủy ngân ở dạng vô cơ). Số phận và ảnh hưởng của thủy ngân khi xâm nhập vào môi trường Khi thủy ngân xâm nhập vào nước, bị các vi sinh vật metyl hóa và tạo thành metyl thủy ngân, hợp chất này tan trong chất béo và gây độc mạnh tại đây. 2. Chuyển hóa thủy ngân trong môi trường: Hg2+ CH3Hg+ Sinh vật phù du Chim Côn trùng Cá nhỏ Cá lớn Người VK kỵ khí Nồng độ tăng gấp 103 lần Chuyển hóa thủy ngân trong môi trường Thủy ngân tích tụ trong một số loại hải sản III. Mức độ nguy hiểm của thủy ngân đối với con người 1. Con đường xâm nhập vào cơ thể: Thủy ngân xâm nhập vào cơ thể bằng đường hô hấp Thủy ngân xâm nhập vào cơ thể qua da Thủy ngân xâm nhập vào cơ thể bằng đường tiêu hóa 2. Quá trình chuyển hóa của thủy ngân trong cơ thể người và động vật máu nóng: 3. Các dạng nhiễm độc ở người: Mãn tính Biểu hiện nhiễm độc Cấp tính Bán cấp tính Biểu hiện Thủy ngân gây viêm da với ban đỏ, ngứa dữ dội, phù, sần, mụn mủ và loét sâu ở đầu ngón tay. Đau dạ dày, buồn nôn, choáng váng, trường hợp nặng có thể ngất lịm rồi dẫn đến tử vong. Liều gây chết của thủy ngân là 1-4g ở người lớn (đối với thủy ngân vô cơ) và 10-60mg/kg trọng lượng cơ thể (đối với thủy ngân hữu cơ). Điều trị Rửa dạ dày bằng nước anbumin có bicacbonat cho người mới bị tai nạn đường miệng hoặc đã được gây nôn từ trước. Giải độc bằng BAL có tên là dimecapto –2,3 – propanol, chất này có hai nhóm thiol (– SH) nên có ái lực với Hg, thuốc liên kết với Hg và giải phóng enzim. Nhiễm độc cấp tính Viêm da do dị ứng với thủy ngân Cơ chế giải độc thủy ngân của BAL Biểu hiện nhiễm độc bán cấp tính Loét trong miệng Triệu chứng dạ dày–ruột (tiêu hoá) Nhiễm độc mãn tính Các triệu chứng về mắt do nhiễm độc thủy ngân Bệnh rối loạn thần kinh do bị nhiễm độc thủy ngân Bệnh Minamata IV. Phòng tránh và xử lý nhiễm độc  1. Công nghệ xử lý hơi thủy ngân 3 K2MnO4 + 2CO2 MnO2 + 2KMnO4 + 2K2CO3 2KMnO4 + CO2 MnO2 +K2CO3 + 3/2O2 2Hg + MnO2 Hg2MnO2 Hg + 1/2 O2 HgO Thủy ngân bị hấp thụ hoàn toàn nằm trong phần cặn nhão của dung dịch thoát ra khỏi scrubo (MnO2). Có thể tách thủy ngân ra ngoài bằng dung dịch acid sunfuaric 5%. a. Xử lý hơi thủy ngân bằng manganat hoặc pecmanganat kali b. Xử lý hơi thủy ngân bằng chất hấp thụ piroluzit ( phương pháp khô và ướt phối hợp): Piroluzit là một loại quặng có chứa dioxit mangan ( MnO2) và có khả năng hấp thụ hơi thủy ngân tạo thành chất HgMnO4. Piroluzit dùng để khử thủy ngân cần có hàm lượng MnO2 trên 50%. Xử lý hơi thủy ngân theo phương pháp khô có thể đạt 97-100%. Xử lý thủy ngân dạng khí Khử thủy ngân bằng than được hoạt hóa bởi lưu huỳnh. Giữ thủy ngân lại bằng 1 tầng ZnO. Khử thủy ngân bằng cách lắng dưới dạng sulfure thủy ngân trên 1 lớp bi nhôm. Phương pháp này cho hiệu suất khử thủy ngân lên đến 99,98% và đồng thời có thể khử được cả Arsenic. Tách thủy ngân khỏi nước thải Tảo nâu Rong biển Hấp thụ được trên 92% thủy ngân ở mọi giá trị pH. Hấp thụ trên 98% thủy ngân ở độ pH từ axit yếu đến trung tính. Cắt giảm sử dụng than đá làm nhiên liệu. Thay thủy ngân bằng các chất khác nếu được. Kiểm soát thường xuyên lượng thủy ngân bay hơi có trong môi trường không khí nơi làm việc. Việc đốt nóng thủy ngân hay các hợp chất của nó phải tiến hành trong điều kiện thông gió tốt và người thực hiện phải đội mũ có bộ lọc khí và bận đồ bảo hộ. Sử dụng hải sản đúng cách. Cẩn thận với Pin và đèn Compact … 2. Cách phòng ngừa TÀI LIỆU THAM KHẢO Lê Huy Bá (2002), Độc học môi trường, trang 983–1020, NXB. Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh. Lê Huy Bá (2000), Môi trường cơ bản, NXB. Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh. Hoàng Hưng (2000), Con người và môi trường, trang 198–202, NXB Trẻ TP Hồ Chí Minh. Thủy ngân, Wikipedia, N.H, sử dụng nguyên liệu tự nhiên để tách thủy ngân khỏi nước thải,  Thủy ngân, Wikipedia, Cám ơn thầy và các bạn đã lắng nghe