Так ли опасна ртуть из градусника? Разоблачение?

Читая пост от @Amansozo о разбитом градуснике, один из комментариев меня заинтересовал. Комментарий оставил  @flytux. А именно, откуда Вы взяли скорость испарения ртути с поверхности? В одном зарубежном источнике мне удалось найти другую цифру - 0,056 мг/см2*час при 20 градусах С. ( https://wedocs.unep.org/bitstream/handle/20.500.11822/13795/... ). Что в 28 раз больше, указанного Вами значения в пункте 8. Хочется разобраться в этом вопросе. Дальнейшие расчеты значительно изменятся, а результат намного опаснее.

Комментарий:


Каждый раз, когда разбиваю градусник, читаю этот текст:



1. Масса ртути в градуснике: m0 = 2 г = 2000 мг


2. Допустим, что случилось самое наихудшее: вся ртуть из разбитого градусника разлетелась на капельки, каждая из которых диаметром d = 0,1 мм = 0,01 см. Это диаметр, достаточный, чтобы мы эти шарики не заметили.


3. Вычислим площадь поверхности 1 такого шарика: S1 = пи х d2 = 3,14 х 0,012 = 3,14х10-4 кв. см


4. Определим, сколько же у нас окажется таких капелек-шариков.


5. Для начала вычислим вес 1 шарика: m1 = p х v, где p - плотность ртути = 13,6 г/см3, v – объем шарика = пи х d3/6 = 3,14 х 0.013/6 = 0,52х10-6 куб. см. Тогда m1 = 13,6 х 0,52х10-6 = 7,07х10-6 г.


6. Теперь определим количество капель: n= m0/m1 = 2 / (7,07х10-6) = 0,283х106 = 283 тысячи штук.


7. Вычислим общую площадь разлетевшейся ртути, с которой будет происходить испарение: S0 = S1 х n = 3,14х10-4х 0,283х106= 0,889х102= 90 кв. см.


8. Скорость испарения ртути при комнатной температуре = 0,002 мг/(кв. см х час).


9. Таким образом, в час в нашем жилище будет испаряться = 90 х 0,002 = 0,18 мг/час.


Много ли это? Опасно ли это?


10. Предельная допустимая концентрация (ПДК) паров ртути в жилом помещении установлена = 0,0003 мг/куб.м. Здесь отметим, что при установлении ПДК за исходный критерий принимается пороговая концентрация, установленная при длительном воздействии (полгода, год). Далее к ней обычно принимается еще гарантийная поправка, т.е. уменьшение пороговой концентрации в несколько раз.


11. Есть еще одна величина: международные организации по продовольствию и здравоохранению – ФАО и ВОЗ установили максимальную недельную дозу ртути для человека = 5 мкг на 1 кг веса = 5х10-6 г/кг.


12. Если принять во внимание, например, вес человека в 70 кг, то недельная доза = 70 х 5х10-6 = 350х10-6 = 0,35 мг/неделю.


13. Еще можно вычислить предельную дозу, приняв во внимание ПДК и объем воздуха, потребляемого человеком (это около 25 куб.м в сутки): 0,0003 х 25 = 0.0075 мг/сутки, или 0.0075 х 7 = 0,0525 мг/неделю.


Теперь возвратимся в жилище.


Узнаем объем воздуха, который будет принимать пары ртути: площадь квартиры умножим на высоту. Кстати здесь учтем всю квартиру, потому что ртуть в газообразном состоянии в силу своих свойств распространяется равномерно по всему жилищу.


14. Итак, объем воздуха в жилище = 60 кв.м х 2,7 м = 160 куб.м.


Теперь учтем естественную вентиляцию. Для нормального жилища этот показатель составляет около 0,8, т.е. в час в помещении естественным путем происходит замена 80% воздуха.


15. Таким образом, в час в жилище циркулирует почти 300 куб. м. воздуха.


16. Получаем концентрацию паров ртути в нашем жилище: 0,18 : 300 = 0.0006 мг/куб.м


17. Итак, если мы всю ртуть из градусника распылим в жилище, получим лишь двухкратное превышение ПДК. При этом, уже через две недели скорость испарения упадет до 20-40%, т.е. концентрация станет в 1,5-2 раза меньше ПДК .


Теперь еще вычислим, сколько ртути мы надышим в неделю.


18. Дома мы находимся, например, по 14 часов в рабочие дни и 20 – по выходным, т.е. в неделю = 14 х 5 + 2 х 20 = 110 часов.


19. В организме за это время может попасть ртути = показатель 16 х показатель 18= 0,0006 х 110 = 0,066 мг/неделю.


20. Как видим, этот показатель практически равен (а с учетом замедления испарения – раза в полтора и меньше) норме, рассчитанной с учетом ПДК (показатель 13), и значительно меньше дозы, установленной ВОЗ (показатель 12).


21. Есть еще такие ограничения: оптимальная интенсивность поступления ртути в организм составляет 1-5 мкг/день, однако при часто употреблении морепродуктов и рыбы показатель возрастает до 10-20 мкг/день.


22. В нашем случае имеем: поступление ртути в организм в сутки при нахождении в жилище, где разбился градусник = показатель 16 х количество вдыхаемого за сутки воздуха (см. пункт 13) = 0,0006 х 25 = 0,015 мг = 15 мкг.


23. Как видим, даже если мы будем круглосуточно дома, то интенсивность поступления ртути в организм не будет критичной – примерно, как у любителей морепродуктов и рыбы.


Вывод. Даже если оставить всю ртуть из разбившегося градусника в помещении, это не будет реальной угрозой здоровью человека. С учетом же того, что большую часть ртути удается убрать и после этого элементарно проветривать помещение, разбитый градусник, ну никак, нельзя отнести к чрезвычайной ситуации.


---------------------


любезно стырено с proza.ru © Copyright: Олег Мглин, 2014

Вы смотрите срез комментариев. Показать все
19
Автор поста оценил этот комментарий

Тогда в час будет испаряться (пункт 9) 5,04 мг ртути. А в пункте 16 получим 0,0168 мг/куб. м., что в 56 раз больше ПДК (если ПДК в комментарии приведен правильно). Кроме того,у меня сомнения, что у Вас в квартире указанный воздухообмен, как в статье.

раскрыть ветку (21)
7
Автор поста оценил этот комментарий

С другой стороны есть еще ошибка. В статье по вопросу скорости испарения ртути ( которая ссылается на представленный вами документ - http://answers.google.com/answers/threadview?id=372824 ) есть следующее

Вопрос

How long will it take 1/2 a gram of liquid mercury to evaporate
completely at 68 degrees Fahrenheit? How long will it take at 70
degrees Fahrenheit?

Ответ

It would take 8928.5714285714285714285714285714 hours for
.5 grams of mercury to evaporate completely at 68F degrees,
assuming an evaporative surface area of 1 square centimeter.
This is based on the volatility of mercury, which is the
measure of how quickly it evaporates, and is 0.056 mg/h.cm²,
or .056 milligrams per hour per square cm, at 68F or 20C:

Видимо в пункте 7 площадь испарения рассчитывается через чур большой, так как ртуть самостоятельно не распыляется равномерным слоем на поверхности и собирается в крупные капли, что при рассчитанной в пункте 9 скорости в 0,18 мг/час. 0,5 грамма будут испаряться 2777,7(7) что в 3,2 раза меньше чем в статье на английском, где в расчет берётся видимо одна целая 

раскрыть ветку (16)
8
Автор поста оценил этот комментарий
Мы условились, что объем ртути будет поделен на одинаковые шары, диаметром 0,1 мм. В реальной ситуации шарики будут разного размера.
раскрыть ветку (14)
7
Автор поста оценил этот комментарий

Ну тогда и скорость испарения и реальный объем оставшейся не собранной ртути будет значительно меньше. Даже если представить что собрать удалось всего 80% из того чтобы было, превысить ПДК уже гораздо сложнее. Кроме того играет роль и проветривание помещения и обработка места раствором марганцовки или хлора.

раскрыть ветку (13)
4
Автор поста оценил этот комментарий
Даже если Вы собрали 80%, то у Вас превышение ПДК в 10 раз. Все Вами перечисленное влияет и оно может быть как в худшую, так и в лучшую сторону. Ртуть со временем медленнее испаряется. Вопрос в том, какой цифре (скорости испарения ртути) верить.
раскрыть ветку (12)
8
Автор поста оценил этот комментарий

Вероятно из документа. Думаю статья изобилует ошибками и допущениями, однако основной её посыл верен - ртуть из разбитого градусника неприятно, но не настолько опасно при правильных действиях. По крайней мере я пока жив, после разбитых 3-х градусников за всю жизнь

раскрыть ветку (11)
7
Автор поста оценил этот комментарий
неприятно, но не настолько опасно при правильных действиях.
Зависит от того, что считать опасным.  Мы не знаем, сколько шариков и какого они размера. Не знаем, сколько удалось собрать. Проводилась ли демеркуризация, насколько качественно . Точно можно сказать, что при правильной обработке, это безопасно. Если процедура не соблюдена, то риск выше. Мы сейчас с Вами перейдем к обсуждение, чем опасна ртуть и почему у нее именно такой ПДК. Но на это у меня ответов нет.
раскрыть ветку (10)
5
Автор поста оценил этот комментарий
По уравнению Ленгмюра-Кнудсена получилось то, что в прикрепе. Это в г/сек. Пересчитываем в мг/час - получается что то около 0.0002. Это сразу с 90 см2.
Да, применять это уравнение в данном случае не совсем верно (оно больше для расплавов идёт), но тем не менее, представить порядок цифр оно даёт.
Иллюстрация к комментарию
раскрыть ветку (9)
4
Автор поста оценил этот комментарий
О, спасибо, избавили меня от необходимости выяснения почему разница составила 28 раз.

Опять наши источники научнее иностранных. Ура товарищи.

Хотя Ленгмюр-Кнудсен для вакуума

раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий
Пожалуйста)
3
Автор поста оценил этот комментарий

Покажите, откуда Вы взяли цифры для формулы и какую размерность использовали (почему такую?). Почему молекулярная масса ртути у Вас равна 200, а парциальное давление паров ртути равно 1.710*0,00001 (каких единиц, степень насыщения пара)?

раскрыть ветку (6)
2
Автор поста оценил этот комментарий
Цифры для формулы брал из открытых источников и памяти)
Уравнение отсюда:
http://www.chem21.info/info/431606/ (нажать ctrl + F и набрать "Кнудсена", перейти по ссылке на страницу справочника).
Молекулярной массу взял 200 потому что считаю на коленке/телефоне и не всегда удобно набирать много цифр, уезжать за пределы экрана начало.
Размерности: грамм, моль, секунда, мм рт ст, Кельвин.
раскрыть ветку (5)
4
Автор поста оценил этот комментарий

Так может давление подставлять в форумул нужно в Паскалях, а не в мм. рт. ст.? Площадь в квадратных метрах? А парциальное давление ненасыщенного пара ртути, как молекулярная масса совершенно другие? Не нашел, куда Вы подставляли граммы в формуле. Короче, Вы подставили непонятные цифры в формулу. Результат такой же.

раскрыть ветку (4)
Автор поста оценил этот комментарий

При испарении уменьшается площадь шарика и, соответственно, скорость испарения.

Автор поста оценил этот комментарий
Да и температура воздуха в 20 градусов не очень комфортная для спальни. У большинства людей она ближе к 24 градусам. Лучше брать худшую оценку в 28 градусов. Так что скорость испарения тоже надо пересмотреть
раскрыть ветку (3)
5
Автор поста оценил этот комментарий

очень офигенно спать при 20-22 градусах.  24 уже пздц жарко. А 28 так вобще как такое возможно?

Автор поста оценил этот комментарий
Но хочу сказать что в целом с расчётом согласен. Но теория ничто без эксперементов.
1
Автор поста оценил этот комментарий
Не знаю, что за мутанты спят при 28. Для меня комфортный диапазон 17-19.
Вы смотрите срез комментариев. Чтобы написать комментарий, перейдите к общему списку