Typowe sole i związki rtęci w wodzie

Sole rtęci należy odróżniać od rtęci pierwiastkowej i organicznych związków rtęci. Różnice w ich rozpuszczalności i reakcjach wpływają na transport i uzdatnianie. Sam wynik oznaczenia rtęci rozpuszczonej może nie uwzględniać rtęci związanej z cząstkami.

Zobacz także rtęć w wodzie oraz stronę poświęconą pierwiastkowi rtęci.

Wybrane sole i związki

Jest to wybór przydatny w praktyce, a nie zestawienie według częstości występowania w każdej wodzie. Jakościowe opisy rozpuszczalności odnoszą się do wskazanego związku; stopień uwodnienia, temperatura, pH i tworzenie kompleksów mogą zmieniać jego zachowanie. Sól wyjściowa, która jest rozpuszczalna, nie musi pozostawać niezmieniona po dodaniu do wody.

Usuwanie, oczyszczanie i odzysk

Należy oznaczyć rtęć całkowitą i rozpuszczoną oraz ustalić, czy istotne są jej formy pierwiastkowe lub organiczne. Strącanie/współstrącanie, odpowiednie adsorbenty i separacja membranowa to możliwe metody usuwania rtęci nieorganicznej; ich dobór zależy od stężenia, ligandów i innych zanieczyszczeń. Po odpowiedniej ocenie można rozważyć sorbenty zawierające siarkę do końcowego doczyszczania.

Po strącaniu niezbędne jest oddzielenie fazy stałej. Powstanie osadu o małej rozpuszczalności nie oznacza, że rtęć została zniszczona: pozostaje ona w osadzie, złożu lub koncentracie. Nie należy zakładać, że proces usuwający sole nieorganiczne usuwa również metylortęć lub rtęć pierwiastkową. Postępowanie z pozostałościami i monitoring należy zaplanować równolegle z procesem uzdatniania wody.

Informacje potrzebne do doboru procesu

Przydatne dane obejmują przepływ, pH, temperaturę, zasolenie, stężenie rtęci całkowitej i rozpuszczonej, innych metali, zawiesin oraz znanych składników tworzących kompleksy. Należy określić docelowe parametry uzdatnionej wody oraz ustalić, czy celem jest odzysk. Badania laboratoryjne lub pilotażowe pozwalają określić skuteczność dla rzeczywistego strumienia zasilającego, a nie uproszczonego roztworu soli.

Interpretacja danych o rozpuszczalności

Wartości dotyczące chlorków podane w tabeli odnoszą się do masy każdego ze związków, a nie do masy rtęci pierwiastkowej. Dotyczą też różnych temperatur i nie należy ich traktować jako kontrolowanego porównania w jednej temperaturze. Mała rozpuszczalność nie oznacza, że związek rtęci jest nieszkodliwy ani że pozostałe stężenie rtęci rozpuszczonej spełnia założony cel uzdatniania.

Karta bezpieczeństwa azotanu rtęci(II) MOP/WHO opisuje jego rozpuszczalność w wodzie jakościowo jako dobrą, bez podania liczbowej granicy nasycenia. W przypadku soli ulegających hydrolizie należy odróżniać rozpuszczanie od przemiany chemicznej. Interpretując wyniki, należy uwzględnić rzeczywistą postać uwodnioną, kwasowość, chlorki, materię organiczną i inne ligandy; wartość referencyjna dla czystej wody nie stanowi gwarantowanej granicy w wodzie procesowej.

Stężenie: mg/L w przeliczeniu na Hg a mg/L soli

Standardowa masa atomowa według CIAAW dla rtęci wynosi 200,592. Zatem 1 mmol/L atomów rtęci odpowiada 200,592 mg/L w przeliczeniu na Hg. W przypadku związku o znanym składzie należy pomnożyć jego stężenie w mg/L przez liczbę atomów Hg w jednostce wzoru chemicznego i przez 200,592, a następnie podzielić przez masę molową związku w g/mol.

Czysty bezwodny chlorek rtęci(II) ma masę molową około 271,49 g/mol, a udział masowy rtęci wynosi w nim około 0,7389, czyli 73,89%. Zatem 100 mg/L tej soli odpowiada około 73,89 mg/L w przeliczeniu na Hg, przy założeniu całkowitego rozpuszczenia. Chlorek rtęci(I) zawiera dwa atomy Hg w jednostce wzoru chemicznego, dlatego przy przeliczaniu należy uwzględnić w liczniku czynnik równy dwa. W przypadku odczynników uwodnionych należy uwzględnić wodę krystalizacyjną i rzeczywistą zawartość substancji. Obliczenia oparte na składzie nie identyfikują form chemicznych obecnych w próbce.

Należy stosować spójne jednostki raportowania: 1 mg/L odpowiada 1 000 µg/L. Przy każdym wyniku należy wskazać, czy dotyczy rtęci całkowitej, czy frakcji przechodzącej przez określony filtr; drobne cząstki koloidalne mogą przechodzić przez filtr. Stężenie podane w przeliczeniu na Hg samo w sobie nie wskazuje, czy chodzi o rtęć pierwiastkową, kompleksy nieorganiczne czy metylortęć.

Zatężanie rtęci w strumieniach pozostałości

Uzdatnianie wody zawierającej rtęć zwykle przenosi ten pierwiastek do osadu, zużytego złoża lub koncentratu. Przegląd metod usuwania rtęci opracowany przez amerykańską EPA opisuje technologie, których przydatność zależy od rodzaju medium i formy rtęci. Zatężenie rtęci nie jest równoznaczne z uzyskaniem materiału nadającego się do ponownego wykorzystania; skład pozostałości, sposób jej zabezpieczenia i właściwego zagospodarowania należy ocenić osobno.

Przykładowo, w bilansie masy 1 000 L strumienia zasilającego o stężeniu 1 mg/L w przeliczeniu na Hg zawiera 1 000 mg rtęci. Jeżeli 90% tej masy zostanie przeniesione do 10 L ciekłego koncentratu, koncentrat będzie zawierał 900 mg rtęci, co odpowiada 90 mg/L w przeliczeniu na Hg i 90-krotnemu zatężeniu. Nie jest to prognoza skuteczności usuwania ani instrukcja postępowania. Należy uwzględnić rtęć we wszystkich strumieniach wyjściowych, w tym w wychwyconych cząstkach stałych, oraz niezależnie zweryfikować jej stężenie w uzdatnionej wodzie.