Fyzika a klasická energetika

Článků v rubrice: 227

Jak na rtuť?

Těžké kovy jsou často přítomné v různě vysokých koncentracích a různé formě téměř ve všech druzích průmyslových odpadních vod a ve spalných plynech ze spaloven, elektráren a tepláren. Vzhledem k vysoké toxicitě jsou nebezpečné pro široké okolí i v koncentracích velmi malých. Do potravního řetězce se dostávají vodou, rostlinnými ale i živočišnými produkty a na lidském zdraví mohou působit nevratné změny.

Fotogalerie (3)
Rtuť

Zvláště obtížný problém představuje rtuť, a proto musí být důsledně odstraňována. Spolehlivě ji umíme zachytit a izolovat pouze chemicky v její iontové, ve vodě rozpustné formě, srážením do podoby nerozpustných sloučenin, především sirníku nebo komplexů obsahujících síru. Jako nejjednodušší a nejlevnější srážedlo je používán toxický sirník sodný, je však hygienicky a ekologicky nežádoucí. Mnohem výhodnější jsou tzv. komplexotvorná srážedla, více či méně účinná a ekologicky výhodná. V případě zachycování rtuti se jako nejvýhodnější osvědčil zahraniční prostředek TMT-15, vysoce účinný a ekologicky nezávadný. Obsahy těžkých kovů ve vyčištěné vodě jsou hluboce pod předepsanými hygienickými limity a pohybují se v setinách až tisícinách miligramu na litr.

Jak to dělají na Mělníku

V kouřových plynech spaloven a elektráren jsou vždy přítomny různé těžké kovy i těkavé kovové sloučeniny. Prachové částice se odstraní elektrostatickými filtry, oxid siřičitý pak v odsiřovacím zařízení (viz Třetí pól, duben 2004). Ve většině těchto zařízení se do proudu spalných plynů nastřikuje vápencová suspenze, která ve vzletu nejen neutralizuje oxidy síry, ale i zachytí mnoho pevných částí, včetně oxidů těžkých kovů. Elektrárna Mělník III s největším uhelným blokem s výkonem 500 MW má na své odsiřovací jednotce (s účinností až 95 %, uvedení do provozu v r. 1998) i čistírnu odpadních vod. V této čistírně, po předchozím základním vysrážení všech kovů vápnem, je v dalším stupni v kyselém prostředí veškerá přítomná rtuť s některými dalšími kovy převedena do rozpustné iontové formy a potom snadno a prakticky kvantitativně zachycena komplexotvorným prostředkem TMT-15 do velmi stabilní nerozpustné formy. Potřebné množství TMT-15 je velmi malé – na 1 m3 stačí cca 50 ml. Následuje pečlivá koagulace jemné sraženiny TMT-kov do dobře filtrovatelné formy, její izolace filtrací na kalolisu a poté solidifikace (zpevnění filtračního koláče cementem do pevných bloků) pro bezpečné uložení na skládce. Upravenou odpadní vodu je možné vypouštět do řeky Labe. Kvalitu vody samozřejmě průběžně sleduje akreditovaná laboratoř. Elektrárna Mělník je vzorným příkladem toho, jak lze i náročný proces měnící spalováním miliony tun hnědého uhlí na elektrickou energii, abychom mohli svítit, vařit, poslouchat rádio a televizi atd., provádět šetrně k životnímu prostředí. vladimír matouš


Jiný příklad téhož postupu: Jak to dělají ve fotolaboratořích

1 litr ustalovací lázně obsahuje 3 g Ag/l, 200 g Na2S2O3.5H2O/l, má pH 4. Přidáním 36 ml 20% NaOH se upraví pH na hodnotu 8, přidá se 18 ml TMT-15, za stálého míchání se přidá 20 ml 0,1% silně flokulantu (srážedla, vločkovadla), míchá se 1 min. při vysokých otáčkách a 15 min. pomalu. Vyloučená zeleno-žlutá sraženina se zfiltruje. Z 330 litrů ustalovací lázně se tak dá získat 1 kg stříbra.


Rtuť (lat. Hydrargyrum, angl. Mercury), Hg

Rtuť je jediný kov a kromě brómu jediný prvek, který je kapalný při pokojové teplotě. Tuhne při -38,9 °C na houževnatý a kujný kov, tak měkký, že se dá krájet. Vře za normálního tlaku při 357,3 °C, avšak již za obyčejné teploty se vypařuje. Rozpouští se pouze v lučavce královské a horké kyselině sírové. Atomová hmotnost je 200,59, měrná hmotnost při 20 °C je 13,546 g/cm3. Povrchové napětí tekuté rtuti je velké, nesmáčí stěny nádob a při rozlití se rozpadne na kuličky. Chemickými vlastnostmi se podobá drahým kovům. Některé kovy rozpouští a tvoří slitiny, tzv. amalgámy. V ryzím stavu se vyskytuje v přírodě velmi vzácně. Získává se skoro výhradně z rumělky (cinabaritu), což je sirník rtuťnatý HgS. Nejstarší a nejbohatší rtuťové doly na světě (6 až 8 % Hg v rudě – dodnes v provozu) jsou ve španělském Almadenu. Rtuť a její sloučeniny se v minulosti používaly jako barevné pigmenty, v elektrotechnice v elektrických relé apod. V současné době je použití kovové rtuti již značně omezené, najdeme ji ještě v některých typech baterií, ve vakuových rtuťových čerpadlech, v teploměrech a lékařských tonometrech, elektrické výboje v parách rtuti však stále svítí v osvětlovacích tělesech. V průmyslu se rtuť používá jako elektroda zejména při výrobě chlóru a hydroxidu sodného elektrolýzou solanky, ale i zde ji postupně nahrazují moderní membránové technologie. Pro živé organismy je toxická, a proto s ní musíme zacházet opatrně a nedopustit její únik do životního prostředí v jakékoliv podobě. Páry rtuti a její ve vodě rozpustné soli jsou velmi jedovaté.


Co je to TMT-15?

Bezbarvá až světležlutá alkalická kapalina téměř bez zápachu, chemicky trimerkapto-s-triazin, trisodná sůl C3N3Na3S3. V ČR se převážně používá ve spalovnách průmyslových a komunálních odpadů, energetických zařízeních, galvanovnách, fotolaboratořích a některých dalších metalurgických a chemických procesech. Jeho účinnost je vysoká, např. na jeden kilogram kovové rtuti stačí pouze 6 litrů TMT-15!, stejně tak u stříbra, u olova stačí pouze 5,5 litru, u kadmia 10, u mědi, niklu a zinku 18–20 litrů. Tyto kovy dokáže zachycovat i ve formě komplexů, což některá jiná srážedla nedokáží. Protože není toxický, zejména vůči vodním živočichům, a je zároveň velice účinný, jeho spotřeba v ČR vzrůstá.

Vladimír Matouš
Poslat odkaz na článek

Opište prosím text z obrázku

Nejnovější články

Nový obor Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT

Připravit odborníky na bezpečnost a současně zabezpečení jaderných zařízení ve všech jejích ohledech je hlavní cíl nového doktorského studijního programu Fakulty jaderné ...

Vytiskněte si vlastní jaderný reaktor

Jak se pohyb větru přenáší z listů větrné elektrárny na turbínu, co se skrývá uvnitř jaderného reaktoru, nebo jak se chová pára v parogenerátoru.

Desítky slunečních elektráren po celé České republice otevírají své brány

Více než dvě desítky solárních elektráren po celé České republice se v týdnu od 20. září zpřístupní veřejnosti.

Nejvýše položený reaktor

V Bolívijském El Alto v nadmořské výšce 4 000 metrů se začal stavět výzkumný reaktor, který budenejvýše položeným jaderným objektem na světě.

Start 35. ročníku korespondenčního semináře FYKOS

Zajímá Tě fyzika a přidružené přírodní vědy? Rád přemýšlíš o původu a fungování různých přírodních a fyzikálních jevů na Zemi i ve vesmíru?

Nejnovější video

Jak funguje PCR test na coronavirus

Krásně a jednoduše vysvětleno se srozumitelnými animacemi. V angličtině.

close
detail