BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ ĐỀ TÀI: "THỦY NGÂN _ NGUY CƠ TÌM ẨN" pptx

ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA: MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN MÔN HỌC: ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG …………………….o0o…………………… BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ ĐỀ TÀI: THỦY NGÂN _ NGUY CƠ TÌM ẨN! GVHD: LÊ QUỐC TUẤN SVTH: LỚP DH10DL 1. Đặng Thúy An 10157237 2. Nguyễn Trần Quốc Khánh 10157078 3. Huỳnh Thị Bích Liêm 10157086 4. Nguyễn Thị Tuyết Loan 101570 5. Đặng Nguyễn Dạ Thảo 10157167 6. Nguyễn Thị Thương 10157191 7. Trần Thị Kiều Trang 10157207 Thứ 3- tiết 123- RĐ 204 Page 1 ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG MỤC LỤC Thứ 3- tiết 123- RĐ 204 Page 2 ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Thủy ngân là một kim loại được sử dụng phổ biến trong các ngành công nghiệp cũng như trong đời sống. Thủy ngân là vật liệu chủ yếu trong nhiều khí cụ vật lý: áp kế kỹ thuật, khí áp kế, bơm chân không, các điện cực trong một số dạng thiết bị điện tử, pin và chất xúc tác, thuốc diệt cỏ (ngừng sử dụng năm 1995), thuốc trừ sâu, hỗn hống nha khoa, pha chế thuốc và kính thiên văn gương lỏng…; nhiệt kế thủy ngân là một trong những thiết bị phổ dụng nhất trên thế giới; đèn thủy ngân - thạch anh tạo ra bức xạ tử ngoại rất mạnh được sử dụng rộng rãi trong y học và trong công nghiệp hóa học Tuy nhiên, việc sử dụng rộng rãi kim loại thủy ngân, đặc biệt trong tình trạng công nghiệp hóa đang lan rộng trên phạm vi toàn cầu, người ta càng lo ngại đến nguy cơ nhiễm độc thủy ngân. Thủy ngân nguyên tố lỏng là ít độc, nhưng hơi, các hợp chất và muối của nó là rất độc và là nguyên nhân gây ra các tổn thương não và gan khi con người tiếp xúc, hít thở hay ăn phải. Thủy ngân là chất độc tích lũy sinh học rất dễ dàng hấp thụ qua da, các cơ quan hô hấp và tiêu hóa. Các hợp chất vô cơ ít độc hơn so với hợp chất hữu cơ của thủy ngân. Ngày nay, nguy cơ nhiễm độc thủy ngân là ngày càng cao. Những hợp chất thủy ngân có khuynh hướng tích lũy trong đất và trầm tích, làm ô nhiễm chuỗi thức ăn và ảnh hưởng tới sự trao đổi chất của con người lâu dài.Vậy câu hỏi đặt ra là sử dụng thủy ngân như thế nào để thủy ngân mãi là bạn chứ không phải là kẻ thù của con người? Những nguy cơ nhiễm độc thủy ngân từ đâu? Làm cách nào để phòng tránh? Bài báo cáo này sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về vấn đề này. Thứ 3- tiết 123- RĐ 204 Page 3 ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG 1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU - Tìm hiểu nguồn gốc, thuộc tính, các dạng tồn tại của thủy ngân trong môi trường. - Cơ chế lan truyền, gây độc của thủy ngân và những ảnh hưởng của thủy ngân đối với sức khỏe con người và môi trường. - Những nguy cơ nhiễm độc thủy ngân và biểu hiện khi nhiễm độc. - Một số cách phòng tránh nhiễm độc thủy ngân. CHƯƠNG 2: NỘI DUNG 2.1. TỔNG QUAN VỀ NỘI DUNG 2.1.1. Định nghĩa Thủy ngân, là một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn có ký hiệu Hg (từ tiếng Hy Lạp hydrargyrum hay còn gọi là nước bạc) và số nguyên tử 80. Là một kim loại chuyển tiếp nặng có ánh bạc, thủy ngân là một nguyên tố kim loại được biết có dạng lỏng ở nhiệt độ thường. Thủy ngân được sử dụng trong các nhiệt kế, áp kế và các thiết bị khoa học khác. Thủy ngân thu được chủ yếu bằng phương pháp khử khoáng chất chu sa. Trong thiên nhiên thuỷ ngân tồn tại ở trong các quặng sunfua (quặng xinaba) thành phần chính là HgS hàm lượng từ 0,1 – 4% (còn gọi là Thần sa hay Chu sa). 2.1.2. Tính chất - Là kim loại duy nhất tồn tại dưới dạng lỏng ở nhiệt độ thường. Nó bị phân chia thành các giọt nhỏ khi khuấy. - Là kim loại duy nhất có nhiệt độ sôi thấp. - Là kim loại được đặc trưng bởi khả năng dễ bay hơi. - Là một kim loại dễ dàng kết hợp với những phân tử khác như với kim loại (tạo hỗn hống), với phân tử chất vô cơ (muối) hoặc hữu cơ (cacbon). - Là kim loại được xếp vào họ kim loại nặng với khối lượng nguyên tử 200. Thứ 3- tiết 123- RĐ 204 Page 4 ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG - Kim loại này có hệ số nở nhiệt là hằng số khi ở trạng thái lỏng, hoạt động hóa học kém hơn kẽm và cadmium. 2.1.2.1. Tính chất vật lý - Hg là kim loại thể lỏng ở 0 o C. - Số hiệu nguyên tử : 57 - Khối lượng nguyên tử: 200,59 u - Khối lượng riêng:13,6 g/cm 3 - Đống vị: có 24 đồng vị - Màu sắc : màu trắng bạc, lóng lánh - Điểm sôi: 357 0 C; 629,88 0 K; 674,11 0 F - Nhiệt độ nóng chảy: 234,32 0 K; -37,89 o F - Thể tích phân từ 14,09 cm 3 /mol - Điểm đông đặc: -40 o C - Bán kính nguyên tử: 1,60A o - Bán kính Vanderwaals: 155pm - Cấu hình electron: [Xe]4f 14 5d 10 6s 2 - Cấu trúc tinh thể: lăng tụ xiên - Năng lượng ion hoá thứ nhất: 1007,1 kJ/mol Thứ 3- tiết 123- RĐ 204 Page 5 ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG - Năng lượng ion hóa thứ 2: 1810 kJ/mol - Năng lượng ion hoá thứ 3: 3300 kJ/mol - Tính dẫn nhiệt kém nhưng dẫn điện tốt. - Thuỷ ngân rất dễ bốc hơi ở 20 o C, - Nồng độ bảo hoà của hơi Hg tới 20 mg/m 3 . - Sự phân bố của Hg trong vỏ quả đất (úng với thành phần thạch quyển ): 7.10 -7 % số nguyên tử, và chiếm 7.10 -6 % khối lượng. 2.1.2.2. Tính chất hóa học • Phản ứng với O 2 Khi có mặt oxy, thuỷ ngân dễ dàng bị oxy hoá chuyển từ dạng kim loại (Hg), dạng lỏng hoặc khí sang trạng thái ion, (Hg 2+ ). Nó cũng dễ dàng kết hợp với những phân tử hữu cơ tạo nên nhiều dẫn xuất thuỷ ngân. Hoạt tính hóa học của các nguyên tố trong nhóm II B giảm dần khi khối lượng nguyên tử tăng. Mặc dù là kim loại đứng sau Hidro, nhưng Hg lại có hoạt tính hóa học cao là do Hg ở trạng thái lỏng làm cho phản ứng xảy ra dễ dàng hơn. • Không phản ứng với hidro. Ở nhiệt độ thường, khi tiếp xúc với không khí khô, Hg không bị biến đổi, nhưng khi nung nóng thì Hg bị cháy nhưng chậm (bề mặt Hg bị sạm đi), tạo ra oxit HgO. Hg phản ứng trực tiếp với lưu huỳnh khi nghiền S bột với Hg tạo ra HgS. • Phản ứng với các halogen - Tạo ra các halogenua như HgI có màu đỏ Thứ 3- tiết 123- RĐ 204 Page 6 ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG - Thủy ngân tạo ra hợp kim với phần lớn các kim loại, bao gồm vàng, nhôm và bạc, đồng nhưng không tạo với sắt. Do đó, người ta có thể chứa thủy ngân trong bình bằng sắt. Hợp kim của thủy ngân được gọi là hỗn hống. Trạng thái ôxi hóa phổ biến của nó là +1 và +2. Rất ít hợp chất trong đó thủy ngân có hóa trị +3 tồn tại. • Phản ứng với axit Với axit có tính oxi hoá mạnh, Hg bị ăn mòn. Hg tác dụng với H 2 SO 4 đặc nóng tạo ra HgSO 4 nếu axit dư, khi Hg dư tạo ra Hg 2 SO 4 Hg + 2H 2 SO 4 đặc,dư => HgSO 4 + SO 2 + 2H 2 O 2Hg dư + 2H 2 SO 4 đặc,dư => Hg 2 SO 4 + SO 2 + 2H 2 O • Phản ứng với HNO 3 6Hg dư + 8HNO 3loãng = 3Hg 2 (NO 3 ) 2 + 2NO + 4H 2 O Hg + 4HNO 3 đặc,dư = Hg(NO 3 ) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O 2.1.3. Đồng vị Có 7 đồng vị ổn định của thủy ngân với 202 Hg là phổ biến nhất (29,86%). Các đồng vị phóng xạ bền nhất là 194 Hg với chu kỳ bán rã 444 năm, và 203 Hg với chu kỳ bán rã 46,612 ngày. Phần lớn các đồng vị phóng xạ còn lại có chu kỳ bán rã nhỏ hơn 1 ngày. 2.1.4. Hợp chất của thủy ngân 2.1.4.1. Các hợp chất của thủy ngân (I) - Những hợp chất của thủy ngân mà trong thành phần phân tử có chứa nhóm (- Hg-Hg-) hoặc trong dung dịch có chứa ion phức tạp Hg 2 2+ gọi là hợp chất thủy ngân(I). Thứ 3- tiết 123- RĐ 204 Page 7 ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG Ví dụ như Hg 2 O, các halogenua Hg 2 X 2 và nhiều muối khác. - Khoảng cách Hg - Hg biến đổi trong khoảng từ 2,5 - 2,7Ǻ. Đa số các hợp chất Hg (I) đều không màu, khó tan trong nước, chỉ trừ Hg 2 (NO 3 ) 2 . - Tùy theo điều kiện phản ứng, mà các hợp chất Hg (I) thể hiện tính oxi hóa hoặc khử. Ví dụ: Hg 2 Cl 2 + Cl 2 => 2HgCl 2 Hg 2 Cl 2 + SnCl 2 => 2Hg + SnCl 4 - Trong dung dịch: Hg 2 2+  Hg + Hg 2+ ; E= -0.13 V , K= 6.10-3 - Ion Hg 2 2+ không có khả năng tạo phức như Hg 2+. • Dưới đây nêu phương pháp điều chế và một vài tính chất của một số hợp chất Hg(I):  Hg 2 Cl 2 (calomen) được điều chế bằng cách cho SO 2 qua dung dịch HgCl 2 đun sôi, hoặc bằng phản ứng trao đổi của Hg 2 (NO 3 ) 2 với NaCl: Hg 2 (NO 3 ) 2 + 2NaCl = Hg 2 Cl 2  + 2NaNO 3 + Bằng cách nghiền HgCl 2 với Hg trong cối bằng sắt: HgCl 2 + Hg = Hg 2 Cl 2 + Điều chế bằng cách hòa tan Hg trong H 2 SO 4 nước muối sunfat, sau đó đun nóng với muối ăn và Hg : Hg + 2H 2 SO 4 = HgSO 4 + SO 2  + 2H 2 O HgSO 4 + 2NaCl + Hg = Hg 2 Cl 2  + Na 2 SO 4 Thứ 3- tiết 123- RĐ 204 Page 8 ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG + Hoặc hòa tan Hg trong HNO 3 loãng tạo ra thủy ngân(I) nitrat sau đó cho thêm NaCl hoặc axit HCl. Hg 2 Cl 2 là chất bột màu trắng, hầu như không tan trong nước, nhưng tan trong HNO 3 . Dưới tác dụng của ánh sáng, calomen sẫm lại dần do phân hủy một phần thành HgCl 2 và Hg. Khi đun nóng đến 383 o C thì thăng hoa không nóng chảy, nhưng khi nung trong ống hàn kín thì nóng chảy ở 525 o C ( có phân hủy một phần thành HgCl 2 và Hg) tạo ra chất lỏng màu nâu đỏ. Khi đun nóng với C hoặc Na 2 CO 3 thì bị khử đến thủy ngân kim loại : 2Hg 2 Cl 2 + C => 4Hg + CCl 4 Hg 2 Cl 2 + Na 2 CO 3 => Hg + HgO + 2NaCl + CO 2  Một trong những phản ứng quan trọng của Hg 2 Cl 2 (Cũng như các muối Hg 2 2+ khác) là phản ứng phân hủy Hg 2 2+ do NH 3 làm cho cân bằng Hg 2 2+ Hg 2+ .Hg chuyển dịch mạnh sang phải gần như tức thời, tạo ra hợp chất amiđua không tan trong nước, còn Hg thoát ra ở dạng màu đen : Hg 2 Cl 2 + 2NH 3 => H 2 N – Hg – Hg – Cl + NH 4 Cl NH 2 (Hg) 2 Cl => Hg + Hg NH 2 Nói chung, các muối halogenua của Hg(I) đều khó tan trong nước, ít bền, độ bền giảm từ Hg 2 Cl 2 đến Hg 2 I 2 .  Hg 2 SO 4 được điều chế bằng cách cho lượng dư Hg tác dụng với H 2 SO 4 đặc hoặc bằng cách cho Hg 2 (NO 3 ) 2 tác dụng với H 2 SO 4 loãng : Thứ 3- tiết 123- RĐ 204 Page 9 t o t o ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG Hg 2 (NO 3 ) 2 + H 2 SO 4 => Hg 2 SO 4  + 2HNO 3 Hg 2 SO 4 là chất rắn màu trắng, kết tủa hầu như không tan trong nước và trong H 2 SO 4 loãng. Trong dung dịch loãng (dư H 2 O), Hg 2 SO 4 bị thủy phân tạo ra muối bazơ sunfat không tan màu vàng xanh.  Hg 2 CO 3 tạo ra khi cho lượng dư dung dịch Na 2 CO 3 tác dụng với dung dịch muối Hg(I). Hg 2( NO 3 ) 2 + Na 2 CO 3 => Hg 2 CO 3  + 2NaNO 3 Hg 2 CO 3 là chất kết tủa màu vàng, đun nóng đến 100 - 130 o C hoặc chiếu sáng, bị phân hủy Hg 2 CO 3 => HgO + Hg + CO 2   Hg 2 O: chất bột màu đen, là hỗn hợp của HgO và Hg, không tan trong nước. Khi đun nóng hay chiếu sáng mạnh thì bị phân hủy.  Hg 2 (NO 3 ) 2 : Không màu, dễ tan trong nước và dễ bị thuỷ phân. Hg 2 (NO 3 ) 2 + H 2 O  Hg 2 (OH)(NO 3 ) + HNO 3 Có tính khử mạnh: 2Hg 2 (NO 3 ) 2 + 4HNO 3 + O 2 => 4Hg(NO 3 ) 2 + 2H 2 O Bị phân huỷ khi đun nóng thành HgO và phân huỷ tiếp thành Hg. 2.1.4.2. Hợp chất thủy ngân (II) Với các hợp chất của Hg (II) có dạng hình tuyến tính ứng với dạng lai hóa sp, chẳng hạn như Hg(CN) 2 , [Hg(NH3) 2 ]Cl 2 Các muối Hg(II) đều có tính oxi hoá, dễ tan trong nước, tác dụng với halogenua tạo phức halogenua tương ứng. • Phương pháp điều chế các hợp chất Hg (II)  HgO được điều chế bằng cách nhiệt phân muối nitrat Hg(II): Thứ 3- tiết 123- RĐ 204 Page 10 t o t o [...]... chuyển hoá đimetyl thuỷ ngân thành metyl thuỷ ngân tan được trong nước Chính Thủy ngân trong môi trường nước có thể hấp thụ vào cơ thể thủy sinh vật, đặc biệt là cá và các loài động vật không xương sống Cá hấp thụ thủy ngân và chuyển hóa thành methyl thủy ngân (CH3Hg+), và được tập trung ở cá với nồng độ lớn gấp 1000 lần so với lúc ban đầu 2.2.3 Quá trình hấp thụ thủy ngân Thủy ngân nguy n tố hít vào sẽ... đỉnh đạt sau vài ngày Một lượng nhỏ thủy ngân nguy n tố thấm qua hàng rào mạch máu não và qua nhau thai dễ dàng Thời gian bán hủy kéo dài đến 60 ngày, sau đó được thải qua phân và nước tiểu Thủy ngân nguy n tố cũng có thể chuyển đổi dạng thành thủy ngân hữu cơ gây độc khi ăn phải Ngộ độc mãn do hít thủy ngân nguy n tố trong thời gian dài Qua hàng rào máu não, Thủy ngân tích tụ lại ở trong não và vỏ não... hóa thành thủy ngân rồi theo máu tới thai nhi, có thểdẫn đến khiếm khuyết phát triển thần kinh ở trẻ em 2.2.4 Quá trình phân bố thủy ngân trong cơ thể Do có khả năng tan trong mỡ nên Thủy ngân hữu cơ nhanh chóng vào màu phân bố khắp cơ thể, tích tụ trong não, thận, gan, tóc và da Tác dụng độc rõ ràng đầu tiên và nguy hiểm nhất là ở não Thủy ngân trong môi trường nước có thể hấp thụ vào cơ thể thủy sinh... hủy của thủy ngân ở người lớn là 40 – 50 ngày, như vậy trên cơ thể người, thủy ngân không chỉ có độc tính cao mà còn tồn tại dai dẳng gây tác hại kéo dài Đào thải chủ yếu qua phân (90%) và nước tiểu, một phần nhỏ qua da và nước bọt Người bị bệnh thận mà nhiễm độc thủy ngân thì sự thải loại thủy ngân bị cản trở 2.3 2.3.1 ĐỘC TÍNH CỦA THỦY NGÂN VÀ CƠ CHẾ GÂY ĐỘC Độc tính của thủy ngân Thủy ngân (Hg) là... sống Cá hấp thụ thủy ngân và chuyển hóa thành methyl thủy ngân (CH3Hg+) rất độc đối với cơ thể người Chất này hoà tan trong mỡ, phần chất béo của các màng và trong não tủy.Thủy ngân vô cơ tác động chủ yếu đến thận, trong khi đó methyl thủy ngân ảnh hưởng chính đến hệ thần kinh trung ương Độc tính do thủy ngân tác dụng lên nhóm Sulphydryl (- SH) của các hệ thống enzym Sự liên kết thủy ngân với màng tế bào... người của thủy ngân vô cơ là 1 – 4g ở người lớn.Thủy ngân có trong xà phòng, kem và các mỹ phẩm khác sau khi xâm nhập vào cơ thể, được đào thải qua nước tiểu, từ đó thủy ngân xâm nhập vào môi trường, được methyl hóa và đi vào chuỗi thực phẩm dưới dạng methyl thuỷ ngân có độc tính cao trong cá, đặc biệt đạt mức tích lũy cao trong cá ngừ Phụ nữ mang thai ăn phải cá có chứa methyl thuỷ ngân, vào cơ thể sẽ... xúc, hít thở hay ăn phải Các hợp chất vô cơ ít độc hơn so với hợp chất hữu cơ của thủy ngân Một trong những hợp chất độc nhất của thủy ngân là đimêtyl thủy ngân, nó độc đến mức chỉ vài micrôlít rơi vào da có thể gây tử vong Chứng bệnh Minamata là một dạng ngộ độc thủy ngân Thủy ngân tấn công hệ thần kinh trung ương và hệ nội tiết và ảnh hưởng tới miệng, các cơ quai hàm và răng Sự phơi nhiễm kéo dài... sử dụng thủy ngân trong các ngành công nghiệp.Một số ngành bắt buộc phải sử dụng thủy ngân thì phải có quy trình quản lý nghiêm ngặt đề phòng rò rỉ ra bên ngoài Đối với những ngành sản xuất, khai thác, chế biến phát sinh ra thủy ngân để quản lý nguy cơ thủy ngân ra ngoài môi trường cách tốt nhất là sử dụng phương pháp thu hồi hay xử lý tại nguồn.Sau đây là một số giải pháp xử lý thủy ngân trong một... nghiệp thủy ngân từ các hoạt động khai thác vàng, sản xuất giấy…nước thải của các hoạt động này có chứa thủy ngân và đi vào nguồn nước do việc xả thải và khí thải có chứa thủy ngân đi theo nước mưa chảy tràn trên mặt đất, cuối cùng chảy ra sông, suối Thủy ngân thường có trong nước bề mặt và nước ngầm ở dạng vô cơ với nồng độ < 0,5 mg/l Thủy ngân trong môi trường nước có thể hấp thụ vào cơ thể thủy... vào cơ thể người thủy ngân sẽ gây nên cảm giác rát cho da và mắt khi tiếp xúc Khi hít phải hơi thủy ngân sẽ khiến bị ho, đau tức ngực, có cảm giác đau rát ở phổi và gây khó thở Tiếp xúc với thủy ngân thường xuyên sẽ bị nhiễm độc thủy ngân Triệu chứng của nhiễm độc thủy ngân là tay chân bị run, giảm trí nhớ, mất khả năng tập trung, mờ mắt và bị các chứng bệnh về thận Những người tiếp xúc với thuỷ ngân . MINH KHOA: MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUY N MÔN HỌC: ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG …………………….o0o…………………… BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ ĐỀ TÀI: THỦY NGÂN _ NGUY CƠ TÌM ẨN! GVHD: LÊ QUỐC. thủy ngân, đặc biệt trong tình trạng công nghiệp hóa đang lan rộng trên phạm vi toàn cầu, người ta càng lo ngại đến nguy cơ nhiễm độc thủy ngân. Thủy ngân