En dépit du fait queréactifs au mercuresont principalement utilisés pour la localisation et l'étude du mercure, certains réactifs ont la capacité d'extraire ou d'extraire le mercure de l'eau en façonnant les bâtiments de l'enceinte. Malgré ce potentiel d'assainissement, les réactifs au mercure afficher des impératifs lorsqu’ils sont utilisés dans des applications de traitement de l’eau, en particulier par rapport aux absorbants de mercure spécifiques.
L'utilisation deréactifs au mercuredans les processus de traitement de l’eau est la plupart du temps contrariée par quelques éléments. La sélectivité et la capacité des réactifs au mercure, avant tout, à éliminer le mercure des sources d'eau, ne sont peut-être pas aussi élevées que celles des absorbants au mercure spécifiquement destinés à cette raison. Ces absorbants sont conçus pour avoir un goût élevé et une limite restrictive en ce qui concerne les particules de mercure, garantissant une expulsion réussie des conditions aqueuses.
De plus, l'utilisation de réactifs au mercure pour le traitement de l'eau peut soulever des inquiétudes quant à l'ancienneté des résultats destructeurs ou à la présentation de polluants supplémentaires dans l'approvisionnement en eau. L'effet écologique attendu et les considérations de sécurité liées à l'utilisation de substances contenant du mercure intensifie encore leur large réception dans les pratiques d'assainissement de l'eau.
En outre, l'adéquation des coûts et la polyvalence de l'utilisation de réactifs au mercure pour des activités de traitement de l'eau de grande envergure pourraient présenter des difficultés, en particulier lorsque d'autres options plus efficaces et désignées, comme les absorbants de mercure, sont accessibles.
En résumé, bien que les réactifs au mercure offrent un potentiel d'expulsion du mercure de l'eau via des connexions de substances, leurs restrictions en matière de sélectivité, d'effet naturel et de bon sens, par rapport aux absorbants de mercure engagés, soulignent l'importance de l'utilisation de absorbants particuliers pour des dispositifs de traitement de l'eau réussis et durables.
Comment les réactifs au mercure lient-ils et éliminent-ils le mercure de l’eau ?
Certainréactifs au mercurepeut extraire les ions mercure dissous de l’eau en liant sélectivement le mercure pour former des composés insolubles. Les réactifs couramment utilisés comprennent :
Sulfure – Réagit avec le mercure pour former un précipité de sulfure de mercure noir. Les sources courantes de sulfure sont le sulfure de sodium, le sulfure d'ammonium et le sulfure d'hydrogène gazeux.
Dithiocarbamate – Lie les ions mercure pour former un complexe jaune stable qui précipite. Le diéthyldithiocarbamate de sodium est le plus souvent utilisé.
Silice fonctionnalisée par thiol - Le mercure présente une forte affinité pour le soufre et se lie aux groupes thiol sur les surfaces de silice.
Ferrocyanure – Forme un complexe de ferrocyanure bleu insoluble avec les ions mercure.
Résines polythiol – Contiennent plusieurs groupes fonctionnels thiol qui peuvent capter le mercure.
Les composés du mercure précipités ou le mercure lié à la résine peuvent ensuite être filtrés ou séparés de l'eau. Cela permet de réduire les concentrations de mercure dissous. Certains réactifs sont optimisés pour une efficacité maximale d’élimination du mercure.
Cependant, les réactifs au mercure sont souvent incapables de réduire le mercure aux niveaux très bas requis pour l'eau potable. Plusieurs applications sont nécessaires pour une suppression élevée. Des réactions croisées avec d’autres métaux peuvent également se produire, réduisant ainsi la sélectivité.
Quelles sont les limites de l’utilisation de réactifs au mercure pour le traitement de l’eau ?
Bien que les réactifs au mercure puissent extraire le mercure de l’eau dans une certaine mesure, ils présentent certains inconvénients qui limitent leur applicabilité à la purification de l’eau :
Non conçu pour une efficacité d'élimination maximale - Principalement optimisé pour la réactivité analytique plutôt que pour la capacité d'absorption.
Capacité d'élimination limitée - Peut atteindre 30-70 % d'élimination, mais ne peut pas répondre aux normes relatives à l'eau potable.
Interférence provenant d'autres composants de l'échantillon - Les réactifs peuvent lier préférentiellement les composants de la matrice, réduisant ainsi l'élimination du mercure.
Séparation difficile - Filtration lente en raison de la formation de fins précipités nécessitant des coagulants.
Consommation de réactifs - Ajout continu nécessaire pour maintenir les performances d'élimination.
Pollution secondaire - Les réactifs usés et les composés de mercure doivent être éliminés avec précaution.
Coût – Relativement cher par rapport au charbon actif ou à d’autres absorbants.
Manque de sélectivité – Peut éliminer d’autres métaux ainsi que le mercure, sauf si cela est très spécifique.
En raison de ces limitations, les réactifs au mercure seuls sont inadéquats pour purifier l’eau potable ou traiter les eaux usées contaminées par le mercure afin de respecter les limites de rejet.
Quelles technologies alternatives sont les meilleures pour éliminer le mercure de l’eau ?
Les absorbants spécialisés et les systèmes de filtration sur membrane sont généralement plus adaptés que les réactifs au mercure pour réduire efficacement le mercure dans l'eau en vue d'une réutilisation ou d'un rejet en toute sécurité.
Le charbon actif imprégné de groupes soufre, chlorure ou amine adsorbe sélectivement le mercure. Offre une capacité élevée et une cinétique rapide.
Les résines échangeuses d'ions avec des groupes fonctionnels thiol peuvent réduire le mercure à des niveaux de parties par milliard.
Les nano-sorbants comme le chitosane modifié ont une surface élevée pour l’absorption du mercure.
Les membranes telles que les composites à couches minces et les membranes modifiées par sulfure filtrent les ions mercure.
Les biosorbants émergents utilisent des bactéries ou des algues dotées de récepteurs de surface qui lient étroitement le mercure ionique.
Ces technologies dédiées à l’élimination du mercure peuvent traiter de grands volumes d’eau de manière rentable avec une pollution secondaire minimale. Ils sont conçus pour une compatibilité optimale avec la matrice, une cinétique, une capacité de sorption et une facilité de régénération.
Quand les réactifs au mercure peuvent-ils être utiles pour l’extraction du mercure de l’eau ?
Bien qu'ils ne conviennent pas au traitement de l'eau en vrac, les réactifs au mercure peuvent être utilisés pour :
Extraction d'échantillons aqueux de mercure avant analyse en laboratoire - Élimine le mercure de la matrice d'échantillon pour une quantification précise.
Traitement de polissage après les systèmes absorbants primaires - Réduit les faibles niveaux de mercure restants par réaction chimique.
Tests sur site de l'efficacité de l'élimination du mercure - Les réactifs détectent les niveaux de mercure résiduels après le traitement pour optimiser le processus.
Assainissement manuel des petits déversements de mercure - Contenir le déversement et précipiter le mercure à l'aide de kits de réactifs portables.
Stabilisation du mercure dans les déchets - Les réactifs réduisent le lessivage des boues solidifiées et autres déchets contenant du mercure.
Surveillance des flux d'effluents - Assurez-vous que les niveaux de rejet sont conformes à la réglementation grâce à une mesure continue du mercure.
Ayant une compréhension de leurs capacités et de leurs limites,réactifs au mercurepeut jouer un rôle de soutien utile aux côtés des processus de traitement techniques pour gérer les eaux contaminées par le mercure.
Conclusion
Bien que certains réactifs au mercure puissent extraire le mercure de l’eau par liaison sélective et précipitation, ils présentent des inconvénients qui limitent leur efficacité pour la purification de l’eau conformément aux normes de consommation. Les absorbants et membranes dédiés, conçus spécifiquement pour l’élimination du mercure, sont mieux adaptés à un traitement fiable et rentable du mercure à grande échelle. Cependant, les réactifs au mercure peuvent jouer un rôle supplémentaire utile pour l’extraction, le polissage final, la surveillance, le nettoyage des déversements et la stabilisation lorsqu’ils sont appliqués judicieusement. Avec les progrès en matière de groupes et de matériaux liants, des formes techniques de réactifs au mercure pourraient apparaître comme des options de traitement plus viables à l’avenir.
Les références
1. Blue, LY, Van Aelstyn, MA, Matlock, M. et Atwood, DA (2008). Élimination du mercure en faible quantité dans les eaux souterraines à l'aide d'un ligand chélateur synthétique. Recherche sur l'eau, 42(8-9), 2025-2028.
2. Fu, F. et Wang, Q. (2011). Élimination des ions de métaux lourds des eaux usées : une revue. Journal de gestion environnementale, 92(3), 407-418.
3. Li, YH, Li, DQ, Zhang, L., Chen, JP, He, YS et Yin, JJ (2003). Élimination des traces de Hg (II) d'une solution aqueuse grâce au silicate de magnésium fonctionnalisé par un thiol généré in situ et activé thermiquement. Recherche sur l'eau, 37(19), 4943-4950.
4. Nelson, HD, Van Aelstyn, M., Sadowski, C. et Atwood, DA (2009). Formation et stabilité du sulfure de mercure dans les filtrats des systèmes de traitement AMD. Journal d'ingénierie environnementale, 136(2), 209-216.
5. Song, S., Lopez-Valdivieso, A., Hernandez-Campos, DJ, Peng, C., Monroy-Fernandez, MG et Razo-Soto, I. (2006). Élimination de l'arsenic de l'eau à haute teneur en arsenic par coagulation améliorée avec des ions ferriques et de la calcite grossière. Recherche sur l'eau, 40(2), 364-372.