A pesar de quereactivos de mercurioSe utilizan principalmente para la localización e investigación de mercurio, ciertos reactivos tienen la capacidad de extraer o extraer mercurio del agua dando forma a estructuras compuestas. A pesar de este potencial de remediación, los reactivos de mercurio muestran imperativos cuando se utilizan en aplicaciones de tratamiento de agua, particularmente en contraste con sorbentes de mercurio específicos.
La utilización dereactivos de mercurioen los procesos de tratamiento de agua muchas veces se ve frustrado por unos pocos elementos. La selectividad y competencia de los reactivos de mercurio, en primer lugar, para eliminar el mercurio de las fuentes de agua, puede que en realidad no sean tan altas como las de los sorbentes de mercurio específicamente diseñados para este motivo. Estos sorbentes están diseñados para tener una alta afinidad y un límite restrictivo con respecto a las partículas de mercurio, lo que garantiza una expulsión exitosa de las condiciones acuosas.
Además, el uso de reactivos de mercurio para el tratamiento del agua puede generar preocupaciones con respecto a la duración de los efectos negativos o la introducción de más contaminantes en el suministro de agua. El efecto ecológico esperado y las consideraciones de seguridad relacionadas con el uso de mercurio intensifican aún más su amplia recepción en los ensayos de remediación del agua.
Además, la adecuación de los costos y la versatilidad de utilizar reactivos de mercurio para actividades de tratamiento de agua de enorme alcance podrían presentar dificultades, especialmente cuando se dispone de otras opciones más efectivas y designadas, como sorbentes de mercurio.
En resumen, si bien los reactivos de mercurio ofrecen potencial para la expulsión de mercurio del agua a través de conexiones de sustancias, sus restricciones en cuanto a selectividad, efecto natural y sentido común en comparación con los sorbentes de mercurio comprometidos resaltan la importancia de usar sorbentes específicos para sistemas de tratamiento de agua exitosos y sustentables.
¿Cómo se unen y eliminan los reactivos de mercurio del agua?
Ciertoreactivos de mercurioPuede extraer iones de mercurio disueltos del agua uniendo selectivamente el mercurio para formar compuestos insolubles. Los reactivos comunes utilizados incluyen:
Sulfuro: reacciona con el mercurio para formar un precipitado negro de sulfuro de mercurio. Las fuentes de sulfuro comunes son el sulfuro de sodio, el sulfuro de amonio y el gas sulfuro de hidrógeno.
Ditiocarbamato: une iones de mercurio para formar un complejo amarillo estable que precipita. El dietilditiocarbamato de sodio se utiliza con mayor frecuencia.
Sílice funcionalizada con tiol: el mercurio muestra una fuerte afinidad por el azufre y se une a los grupos tiol en las superficies de sílice.
Ferrocianuro: forma un complejo de ferrocianuro azul insoluble con iones de mercurio.
Resinas de politiol: contienen múltiples grupos funcionales tiol que pueden capturar mercurio.
Los compuestos de mercurio precipitados o el mercurio unido a resina se pueden filtrar o separar del agua. Esto logra la reducción de las concentraciones de mercurio disuelto. Algunos reactivos están optimizados para lograr la máxima eficiencia en la eliminación de mercurio.
Sin embargo, los reactivos de mercurio a menudo no pueden reducir el mercurio a los niveles muy bajos necesarios para el agua potable. Se necesitan múltiples aplicaciones para una alta eliminación. También pueden producirse reacciones cruzadas con otros metales, lo que reduce la selectividad.
¿Cuáles son las limitaciones del uso de reactivos de mercurio para el tratamiento del agua?
Si bien los reactivos de mercurio pueden extraer mercurio del agua hasta cierto punto, tienen ciertos inconvenientes que limitan su aplicabilidad para la purificación del agua:
No diseñado para una máxima eficiencia de eliminación: optimizado principalmente para la reactividad analítica en lugar de la capacidad absorbente.
Capacidad de eliminación limitada: puede lograr una eliminación del 30-70 % pero no puede cumplir con los estándares de agua potable.
Interferencia de otros componentes de la muestra: los reactivos pueden unirse preferentemente a los componentes de la matriz, lo que reduce la eliminación de mercurio.
Separación difícil - Filtración lenta debido a la formación de precipitados finos que requieren coagulantes.
Consumo de reactivo: se necesita una adición continua para mantener el rendimiento de eliminación.
Contaminación secundaria: los reactivos gastados y los compuestos de mercurio requieren una eliminación cuidadosa.
Costo: relativamente caro en comparación con el carbón activado u otros sorbentes.
Falta de selectividad: puede eliminar otros metales junto con el mercurio a menos que sea muy específico.
Debido a tales limitaciones, los reactivos de mercurio por sí solos son inadecuados para purificar el agua potable o tratar aguas residuales contaminadas con mercurio para cumplir con los límites de descarga.
¿Qué tecnologías alternativas son mejores para eliminar el mercurio del agua?
Los sorbentes especializados y los sistemas de filtración por membrana son generalmente más adecuados que los reactivos de mercurio para reducir eficazmente el mercurio en el agua para su reutilización o descarga segura.
El carbón activado impregnado con azufre, cloruro o grupos amina adsorbe selectivamente el mercurio. Ofrece alta capacidad y cinética rápida.
Las resinas de intercambio iónico con grupos funcionales tiol pueden reducir el mercurio a niveles de partes por mil millones.
Los nanosorbentes como el quitosano modificado tienen una gran superficie para la absorción de mercurio.
Membranas como las compuestas de película delgada y las membranas modificadas con sulfuro filtran los iones de mercurio.
Los biosorbentes emergentes utilizan bacterias o algas con receptores de superficie que se unen estrechamente al mercurio iónico.
Estas tecnologías específicas de eliminación de mercurio pueden tratar grandes volúmenes de agua de manera rentable con una contaminación secundaria mínima. Están diseñados para una compatibilidad óptima de la matriz, cinética, capacidad de sorción y facilidad de regeneración.
¿Cuándo pueden resultar útiles los reactivos de mercurio para la extracción de mercurio del agua?
Si bien no son adecuados para el tratamiento de agua a granel, los reactivos de mercurio se pueden aplicar para:
Extracción de muestras acuosas de mercurio antes del análisis de laboratorio: elimina el mercurio de la matriz de la muestra para una cuantificación precisa.
Tratamiento de pulido después de los sistemas absorbentes primarios: reduce los niveles bajos de mercurio restantes mediante una reacción química.
Pruebas in situ de la eficiencia de la eliminación de mercurio: los reactivos detectan los niveles de mercurio residual después del tratamiento para optimizar el proceso.
Remediación manual de pequeños derrames de mercurio: contener el derrame y precipitar el mercurio utilizando kits de reactivos portátiles.
Estabilización del mercurio en los desechos: los reactivos reducen la lixiviación de lodos solidificados y otros desechos que contienen mercurio.
Monitoreo de corrientes de efluentes: asegúrese de que los niveles de descarga cumplan con las regulaciones mediante la medición continua del mercurio.
Con una comprensión de sus capacidades y limitaciones,reactivos de mercuriopuede desempeñar un papel de apoyo útil junto con los procesos de tratamiento diseñados para gestionar las aguas contaminadas con mercurio.
Conclusión
Si bien algunos reactivos de mercurio pueden extraer mercurio del agua mediante unión selectiva y precipitación, tienen inconvenientes que limitan su eficacia para la purificación del agua según los estándares para beber. Los sorbentes y membranas diseñados específicamente para la eliminación de mercurio son más adecuados para un tratamiento de mercurio confiable y rentable a gran escala. Sin embargo, los reactivos de mercurio pueden desempeñar un papel complementario útil para la extracción, el pulido final, el seguimiento, la limpieza de derrames y la estabilización cuando se aplican con prudencia. Con los avances en los grupos y materiales vinculantes, las formas diseñadas de reactivos de mercurio pueden surgir como opciones de tratamiento más viables en el futuro.
Referencias
1. Azul, LY, Van Aelstyn, MA, Matlock, M. y Atwood, DA (2008). Eliminación de niveles bajos de mercurio del agua subterránea mediante un ligando quelante sintético. Investigación sobre el agua, 42(8-9), 2025-2028.
2. Fu, F. y Wang, Q. (2011). Eliminación de iones de metales pesados de aguas residuales: una revisión. Revista de gestión ambiental, 92(3), 407-418.
3. Li, YH, Li, DQ, Zhang, L., Chen, JP, He, YS y Yin, JJ (2003). Eliminación de trazas de Hg (II) de una solución acuosa mediante silicato de magnesio funcionalizado con tiol generado in situ y activado térmicamente. Investigación del agua, 37(19), 4943-4950.
4. Nelson, HD, Van Aelstyn, M., Sadowski, C. y Atwood, DA (2009). Formación y estabilidad de sulfuro de mercurio en filtrados de sistemas de tratamiento AMD. Revista de Ingeniería Ambiental, 136(2), 209-216.
5. Song, S., López-Valdivieso, A., Hernández-Campos, DJ, Peng, C., Monroy-Fernández, MG y Razo-Soto, I. (2006). Eliminación de arsénico de agua con alto contenido de arsénico mediante coagulación mejorada con iones férricos y calcita gruesa. Investigación sobre el agua, 40(2), 364-372.