Научно-Технический·LAB-66·Лабораторный журнал беларуского химика

2021-10-07 11:06:26 ​​Ртутная "физкультминутка"

В качестве лирического отступления я решил вспомнить школу и заняться расчетами. Расчетами поведения паров ртути, которые могут образоваться в бытовых условиях в случае повреждения термометра или люминесцентной лампы (ну или _вписать_нужное_ с необходимыми поправками). Считал я все на ходу, на обрывке бумажки с помощью кусочка химического карандаша, так что если вдруг где-то закралась ошибка - поправляйте, буду пересчитывать.

Случай первый - термометр.

Итак, будем считать, что в квартире у нас есть ртутный градусник (который содержит максимум 2,5 г ртути внутри). Предположим мы его нечаянно разбили. Пускай у нас образуются шарики диаметром 0,1 мм. Объем такого шарика - 0.0005 мм3, площадь 0.03 мм2. Объем ртути = массу ртути/плотность ртути=2,5 г/13,6 г/см3=0,184 см3. Считаем количество шариков: 0,184 см3/5e-7 см3=368 000 шариков. Площадь поверхности всех шариков = 368 000*0,03 мм2=11040 мм2=110,4 см2. Считаем сколько ртути испарится за час с такой поверхности: 110,4*0,002=2,208 мг ртути. Скорость испарения ртути со свежей поверхности в неподвижном воздухе при 20 °С составляет 0,002 мг/(см2-ч)

Допустим термометр мы разбили в однокомнатной хрущевке (в "зале") без вентиляции и с постоянной температурой воздуха в 20°С. Высота такой комнаты 2,5 м, ширина пусть будет 4 метра, длина 6 м. Считаем объем и получаем 60 м3. Делим количество ртути на объем комнаты (2,208 мг/60 м3) и получаем содержание 0,0368 мг/м3. Напомню, прошел час после повреждения термометра. ПДК для паров ртути в воздухе = 0,0003 мг/м3, т.е. у нас 0,0368 мг/0,0003 мг = превышение в 123 раза. Допустим мы легли спать и ничего не делали, за 8 часов, пока мы отдыхали, испарилось 2,208*8=17,6 миллиграмма ртути. Содержание в воздухе хрущевки станет уже 0,3 мг/м3, что выше ПДК в 981 раз. Отмечу, что по мере окисления поверхности ртути скорость испарения уменьшается и через 14 дней составляет 20— 40% от скорости испарения со свежей поверхности. Можете сами рассчитать когда в таких идеальных условиях умственного эксперимента все шарики с пола перейдут в воздух.

Случай второй - люминесцентная лампа

Предположим что в квартире у нас есть трубчатая лампа дневного света, которую мы никак не могли заменить на светодиоды. Стояла она стояла, а потом нечаянно во время ремонта упала да разбилась. Будем считать что в колбе лампы содержится 2,5 мг (0,0025 г) ртути и вся эта ртуть (уже будучи в виде мелкодисперсных капель) выскочила наружу и образовала еще более мелкие шарики диаметром 0,05 мм. 2,5 мг - это объем примерно равный 1.84e-4 см3. Объем шарика диаметром 0,05 мм равен 0.00052 мм3 (0.0000005 см3), площадь такого шарика равна 0.007 мм2 (0.00007 см2). Количество шариков = 1.84e-4 см3/0.0000005 см3=368 штук. Площадь поверхности всех шариков = 368*0.00007 см2 =0.02576 см2. Считаем сколько ртути испарится за час с такой поверхности: 1.15552*0,002= 0.000052 мг ртути. Это пока меньше ПДК в 5,76 раза. После 8-и часового выжидания, в воздухе будет 0.000052*8 = 0.000416 мг ртути, что уже превышает ПДК в 1,4 раза. Но! Но если шарики будут диаметром не 0,05 мм, а 0,01 (всего в 5 раз меньше) то ПДК (1 час) ↑ 7,7 раз, ПДК (8 часов) ↑ 61 раз

Еще одна величина - равновесная концентрация паров, при 20 °С она ~ 14,3 мг/м3. Т.е. в замкнутом помещении без вентиляции, с открытой поверхность. ртути, с временем концентрация паров достигнет значения, в 47667 раз превышающего ПДК (0,0003 мг/м3). Реальная концентрация паров в помещении за счет вентиляции всегда ниже равновесной и зависит от площади испарения, скорости движения воздуха над поверхностью ртути, состояния ее поверхности, температуры воздуха и других факторов.

Материалы для чтения выходного дня:
⏷Источники металлической ртути. Явные и скрытые
⏷С красно-белым флагом на борту. Про "парортутные" СИЗОД
⏷FAQ. Собираем ртуть правильно
⏷Пары ртути. Изготовление индикаторов (осторожно! химия 80lvl) Открыть/Комментировать

2021-10-06 15:58:43 ​​Защита органов дыхания от паров ртути

Итак, с местами нахождения ртути мы определились. Теперь, традиционно, про технику безопасности. При любых разливах и подозрениях на ртутные загрязнения необходимо обязательно использовать СИЗОД. Напомню, что примерно 70% до 85% при отравлениях парами поглощаются через легкие, и только 3% через кожу (из ЖКТ может впитаться менее 0,1% так что пить ртуть в теории безопаснее чем находится в помещении где она разлита). Ртуть имеет высокое сродство к липидам, что облегчает ее диффузию через альвеолы в кровоток (а там и в мозг, плаценту и т.п.). Так что далее важная информация, и для электрика, разбирающего старые приборы, и для домохозяйки, разбившей термометр.

Для защиты от паров ртути будет бесполезны все ящики и мешки СИЗОД, приготовленных для борьбы с пандемией. Запомните! Ртутные пары требуют только противогазов и респираторов с пометкой Hg (или с бело-красной полосой). А это достаточно недешевая штука. В свое время, когда мне приходилось выступать консультантом по демеркуризационным мероприятиям, в список обязанностей входил и подбор СИЗОД. Единственный доступный в Беларуси вариант был недешевый фильтр Бриз-3001 A2B2E2K2HgP3RD, который ко всему требовал контроля за временем, проведенным в зараженной атмосфере (поэтому я требовал у сотрудников помечать на коробке время входа и выхода из загрязненного помещения). Сейчас к уже упомянутому тяжелому отечественному фильтру есть возможность приобрести на интернет-площадках и более легкие байонетные фильтры 3M. Принцип тот же - красно-белая полоса и надпись Hg. Точно работают модели 3M 6096 (A1HgP3), "комбаин" 3M 6099 (A2B2E2K2HgP3R), 3M 6009 (пары хлора+пары ртути+сернистый газ).

Что же делать если всего упомянутого equipment нет в наличии, или ж нет финансовой возможности его приобрести. Если есть светлая голова, прямые руки и желание "сделай сам", то можно попробовать по пути, который я ранее освещал в заметке Модернизация угольного респиратора для борьбы с меркаптанами. Традиционно, в противогазах способных задерживать ртутные пары использовались поглотители на базе оксида серебра, активного оксида марганца (IV) или активированный уголь, пропитанный йодом. Если у вас есть под руками респиратор со сменными картриджами, то не составит особых затрат эти картриджи самостоятельно модифицировать. Самый доступный способ - это йодированный уголь. Берем исходную угольную засыпку из картриджей (или уголь из фильтров для воды, или кокосовый уголь заказанный с ebay) и пропитываем ее водой, в которую добавлена обычная настойка йода. Как только раствор обесцветился - добавляем еще настойки. И так несколько раз, пока уголь не перестанет поглощать йод из раствора. Такой метод (адсорбция йода), кстати. часто используется для быстрой проверки активированного угля (в т.ч. и медицинского) на контрафактность. После того как уголь пропитан, остается только посушить его в духовке пару часов при температуре 100-120 °С. Затем засыпаем в наши респираторные картриджи (или делаем кустарную ватно-марлевую повязку, перемешивая уголь с ватой) и можно смело браться за уборку помещений, загрязненных ртутными парами. Респиратор с йодированным углем слоем в 2 см не теряет своих защитных свойств при концентрации паров ртути 7–10 мг/м³ в течение ~ 290 часов. Кстати, никто не запрещает в качестве источника активированного угля использовать и привычный энтеросорбент, но представьте во сколько вам обойдется 100 г угля (и сколько сил придется потратить на то, чтобы его измельчить). Гораздо проще использовать сырье из водоочистки.

Подробные инструкции и способы приготовления других поглотителей (пиролюзитового из марганцовки и микроудобрений, силикагелевого и т.п.) смотрим в статье. Открыть/Комментировать

2021-10-05 10:11:04 ​​Ртуть. Явная и тайная

Про что бы не шел разговор в канале, в чате все равно все будет сведено к ртути. Любимый "народный" элемент таблицы Менделеева. В cтарой заметке я предложил условие "50 патронов - пишу про ртуть". Но меркуриафобы особой активности не проявили, максимум десяток человек заинтересовались темой. Особая, ☿🜐🜑🜒 ртутная 🜒🜑🜐☿ благодарность ребятам, которые отозвались через YooMoney (****8390 и ****4869) и конечно же всем патронам, которые подключились после анонса 21.09.21!

Теперь к сути дела. Начну я разговор про этот металл с описания тех объектов, в которых присутствует металлическая ртуть (а значит, в потенциале, и ее пары). Итак! Где? Поможет картинка. Смотрим на подписи к картинкам и разбираемся. Подробные авторские описания и комментарии к каждому пункту смотреть в статье. Внимательно сверяем с тем, что лежит в гараже/осталось от деда-железнодорожника :)

Позиция №1 - это мощные тиратроны и игнитроны (выпрямители). Бойцы дополупроводниковой эры...
Позиция №2 - это ртутные тонометры, манометры, барометры и прочие вакууметры.
Позиция №3 - амальгамные зубные пломбы.
Позиция №4 - ртутные жидкие контакты. На фото - датчик положения, который используется в популярных USB-паяльниках, конструкторчиках Arduino и устройствах "анти-сон" для водителей. Сюда же можно отнести и ртутные советские переключатели вроде ПР-24 (№9)
Позиция №5, №6, №11 - лампы на парах ртути. Сюда входят ЛДС, кварцевые лампы и даже лампы с холодным катодом (CCFL) из сканеров и старых ноутбуков/ЖК мониторов/телевизоров.
Позиция №7 - ртутные счетчики времени наработки. Что это за зверь и как он работает - в статье.
Позиция №8 - это т.н. нормальные элементы
И наконец позиция №10 - тот самый, всем известный медицинский термометр. А вот про малоизвестные термоконтактные термометры - здесь.

Как ясно из представленного перечня, обычный житель города может столкнуться с ртутью только в виде разбитого термометра, или кварцевой лампы (аномалии вроде "5 кг ртути в подъезд кто-то принес" - не считаются). Притом глядя на динамику борьбы с пандемией (и уровнем развития UV-светодиодов), становится ясно, что ртутные ультрафиолетовые лампы с нами надолго, в отличие от термометров, которые вытесняют то пирометры, то устройства со сплавом галлия. Наибольшей же опасности однозначно подвергаются всевозможные любители приборного антиквариата и члены их семей. Открыть/Комментировать

2021-10-04 15:37:03 Радиация не в бровь, а в глаз.

Недавно просматривая авторские фотографии одного фотографа я у него поинтересовался каким объективом все это сделано. В ответ услышал "Super Takumar 50mm". Я как преданный pentax-ист с пиететом отношусь к светосильным японским объективам, так что здесь тоже традиционно начал расхваливать. А фотограф мне возьми и скажи "все в нем хорошо, да только вот 7 мкЗв/ч от поверхности" (прим.: 7 мкЗв/ч = 700 мкР/ч, при норме в 10-20 мкР/ч). Пришлось мне пыл свой поумерить, задуматься и проверить еще раз свое стекло на предмет подозрительной радиационной активности.

Предлагаю всем фотографам, поклонникам винтажных фотообъективов, и всем, кто заказывает с японских аукционов их фотоаппаратуру прочитать. небольшую free заметку про торий в стекле. Заодно и от насекомых отдохнем (как известно, лучший отдых-смена занятий). А после прочтения - обязательно проверьте свое оборудование с помощью дозиметра (и на предмет нахождения в списке радиоактивных объективов, прикрепленному к статье) Открыть/Комментировать

2021-10-04 09:15:49 Бонус! Работающие растительные репелленты

Как мог убедится внимательный читатель, с клопом работать крайне тяжело, к инсектицидам устойчив, от повышенной температуры умеет прятаться. Где ты те листья от фасоли найдешь в каком-нибудь хостеле или купе поезда. А вот пузырек с подходящим репеллентом можно с собой в дорогу взять. Лучше всего работает классический ДЭТА, немного отстает пикаридин. А вот работающих эфирномасличных репеллентов не так и много и в продаже их не найти. Самыми перспективными можно считать природные соединения - изолонгифоленон и изолонгифоланон. Они обладают такой же активностью как и ДЭТА, но при этом требуют гораздо меньших концентраций. Про душицу, чистец, селекционный котовник и прочие Яснотковые, традиционно, читаем в статье на Patreon. Открыть/Комментировать

2021-10-04 09:15:48 ​​Биология против постельного клопа

Могут, могут же если захотят. Могут биологические объекты бороться друг с другом. В случае клопа очень эффективным оказывается например т.н. энтомопатогенные грибы вроде Beauveria bassiana (этот гриб прекрасно справляется и с лесным клещом). Особенно важно то, что работает этот биопестицид и в коллониях клопов, т.е. зараженные клопы разносят споры по местам ночевок и заражают других клопов. Единственный недостаток (?) это то, что действие биопестицида отложенное, должно пройти около 5 дней для того, чтобы зараженный клоп погиб.

Помимо грибков, существуют и естественные враги клопов. Это могут быть муравьи, пауки (Thanatus flavidus или Steaboda bipunctata), многоножки (вроде краснокнижной мухоловки Scutigera coleoptrata). Отлично работает т.н. грязный хищнец ("клополов", Reduvius personatu) и даже личинки одного из видов моли (Pyralis pictalis), если им предоставить клопов в достаточном количестве. Как эти "зверюшки" выглядят - смотрите в статье, я не стал тревожить впечатлительных людей, неравнодушных ко всяким паукам и многоножкам.

А вот растения с их эфирными маслами на этот раз подкачали. Ни одно из них не может похвастаться компонентами, которые бы оказывали на клеща инсектицидный эффект. Ни кедр, ни корица с мятой и гвоздикой, ни лимонная трава клопа помочь уничтожить клопа не смогут. Это факт и с этим надо жить.

Зато интересный эффект есть у фасоли, у бархатистых листьев обычной фасоли, которую многие из читателей выращивают на дачах. На Балканском полуострове листья бобовых с давних пор используются для сбора клопов. И объяснения этому эффекту не было до 2013 года. Потом группа исследователей догадалась посмотреть на фасолевый лист через SEM-микроскоп. А под микроскопом оказалось, что та самая бархатистость листа - это мириады микрокрючков (как липучка Velcro), которые попадают в межсуставные мембраны клопа, пробивают их и лишают клопа подвижности чисто механически. На картинке: а)клоп на листе фасоли, б) отдельный крючок в)нога клопа в окружении микрокрючков трихом, г)-д)-е) - механизмы фиксации ноги клопа в "тисках растения". В потенциале понимание этого интересного механизма может привести к созданию принципиально новых покрытий и ловушек для уничтожения клопов (бионика/биомиметика как она есть). Ведь с точки зрения человека поверхность листа фасоли бархатистая и мягкая, а с точки зрения клопа - она смертельно опасна.За дополнительной информацией идем сюда. Открыть/Комментировать

2021-10-03 14:59:53 ​​Физика против клопа

Тот кто прочитал предыдущий абзац скорее всего мог приуныть, ведь часто именно химические средства выступают последним плацдармом человечества перед ордой паразитов. Кто если не химия?

А вот физика. Точнее физические методы борьбы. Как и войска Наполеона/гитлеровскую армию под Москвой/пылевого клеща в подушке так и клопа может остановить холод. Клопы погибают за час при температуре -14...-16°C. Но здесь есть одно интересное НО! Клоп закаливается, т.е. если его несколько раз подержать при 0°C, то потом он уже погибает не при -14°C, а при - 16°C, т.е. происходит холодовая адаптация. Внезапный же -16°C мороз эффективно уничтожает не только взрослых особей, но и яйца клопов. Притом эту температуру можно считать абсолютным минимумом необходимого холода, так как при -12°C клопы например могут оставаться живы в течении недели.

Там где холод, там и жара. Высокая температура прекрасно работает против клопа. Достаточно подержать в помещении 45°C. В теории, в помещении с температурой 45°C (а лучше 48°C) популяция клопов погибает в течении одной минуты. Несмотря на кажущуюся простоту, термообработка помещения не так проста. Хотя бы с той точки зрения, что многие элементы конструкции здания/помещения способны поглощать тепло и создавать "холодные зоны", в которых клопы смогут пересидеть аномальную жару. Для сухой обработки небольших предметов подойдут термобоксы и сушильные машины. У японцев, кстати, в продаже имеются микроволновые сушилки. Для нашей цели бы прекрасно подошли (="двойной удар по клопу").

С предметами кстати гораздо проще чем с помещением. Стирка постельного белья или одежды в горячей воде с добавлением моющего средства с последующим проведением не менее 20 минут в сушилке для белья, нагретой до 63 °C уничтожает клопов на всех стадиях. Важно,что если температура ниже 49°C то яйца клопов не повреждаются. Холодная вода, пусть и с моющими средствами - никак на клопов не влияет. Для упомянутых небольших объектов неплохо подходит и обработка горячим паром. Температура пара должна быть не ниже 65–75°C в течении длительного периода (5-10 минут как минимум).

Вакуумирование (в простонародье "пылесосить") также помогает избавиться от клопов на поверхностях на какой-то промежуток времени. Но стоит помнить что если содержимое пылесборника удаляется не сразу - клопы по шлангам пылесоса могут выползти и заселить квартиру снова.

Так что возможно эта заметка кого-то подвигнет на покупку паровой щетки (отпаривателя) или сушильной машины (если вы этого еще не сделали в рамках мер по борьбе с пандемией covid-19). Открыть/Комментировать

2021-10-03 10:01:52 ​​Химия против постельного клопа

Знаете за что клопа может уважать химик? За резистентность! :) Насекомое это пример достойного противника для любого городского дезинсектолога с его спектром химических препаратов. Возьму на себя ответственность и заявлю, что по состоянию на конец 2021 года эффективных химических способов уничтожения клопов - нет. Так что все рекламные буклеты контор, предлагающих услуги "химической обработки от клопов" смело отправляйте на свалку истории.

Хорошую ретроспективу дает исследование 2008 года в котором проверялась устойчивость клопов к различным химическим инсектицидам. В результате получилось, что эффективность препаратов против клопов снижается в ряду: λ-цигалотрин (пиретроид), бифентрин (пиретроид), карбарил (карбамат), имидаклоприд (неоникотиноид), фипронил (фенилпиразол), перметрин (пиретроид), диазинон (ФОС), спиносин (биопрепарат), дихлофос (ФОС), хлорфенапир (производное пиррола) и ДДТ (производное хлорбензола).

Клопы достаточно быстро приобретают устойчивость к новым инсектицидам (например, β-цифлутрину, или имидаклоприду), поэтому очень часто ценящие свою репутацию производители цимицидов (пестицидов направленных сугубо на клопов) вынуждены перестраховываться и рекомендовать проводить постоянную ротацию препаратов (менять классы) и использовать методы борьбы без использования химии. Причины такого явления кроются в том, насколько активно насекомые могли контактировать с химическими веществами. К примеру к печально известному ДДТ (да и ко многим фосфороорганическим ядам) резистентность возникла из-за повального его применения везде где только можно. Следствие из этого такое: чем дальше вы от цивилизации, тем менее устойчивыми к инсектицидам будут и ваши клопы. "клопы из титана" будут в крупных городах, где постоянно ЖЭС проводит обработки против тараканов, блох, крыс и т.п. (=выливает литры непонятно чего и непонятно куда, а клоп все это берет на заметку). Это же касается и владельцев, которые травят все и вся всем и вся, без разбора. Кстати, выдаваемый многими продавцами за клопо-панацею проинсектицид хлорфенапир, мало того что не слишком эффективен, так и достаточно быстро вызывает адаптацию насекомых.

Ну а что ж с грехом пополам-то работает?. А например хлорпирифос (ФОС), который с 2008 года запрещен в ЕС из-за своей токсичности. Перспективно выглядит и фосфоротиоатный инсектицид фенитротион (в с/х - Орбита Люкс, Самура Супер, Сумиджу, Сумитион). Хороший эффект дает использование фумигации. Но к сожалению такие вещества как диоксид серы, сульфурилхлорид или бромметан (запрещен, ибо вреди озоновому слою) пригодны только для обработки промышленных помещений. Плюс газы не обладают остаточным действием.

Из неорганики можно упомянуть мелкодисперсные порошки диатомита и аморфного оксида кремния. При контакте с пылевидными материалами внешний восковой слой экзоскелета насекомого разрушается, что приводит к его обезвоживанию. Соответственно применять порошки нужно в сухих условиях и распылять на максимальной площади, что в квартире тоже слабо реализуемо (а тем более в рамках отдельно взятого матраца). Популярная панацея от тараканов - борная кислота - на клопов не действует вообще. В общем все сложно, за "химической" конкретикой и ссылками идем на Patreon.

UPD. Есть в статье на Patreon и ремарка про озон. Если кратко: нужны аховые концентрации и яйца он не повреждает. А значит такой себе вариант... Открыть/Комментировать

2021-10-02 15:31:45 ​​Главный "хищник" дешевых государственных гостиниц Беларуси

Итак друзья, с прискорбием следует признать, что дезинсектологический цикл статей постепенно подходи к своему логическому завершению. Потому что про самых популярных синантропных (без человека жить не могут) насекомых уже есть заметки. Была статья и про таракана, и про блоху, и про домашнего муравья, даже про пылевого и лесного клещей есть упоминания. Единственный кто все это время оставался в тени - это КЛОП, обычный постельный клоп. Начинаем!

Старина постельный клоп, самый выносливый и неприхотливый паразит, способный лишать человека 7 мг крови за один укус. Притом даже отечественный клоп предельно осторожен и работает только по ночам, а в последнее время благодаря глобализации и любителям турпоездок в Тюрция/Египет добавился и тропический постельный клоп (уже кстати в Москве и Подмосковье), который в отличие от нашего родненького (который - в щель, да под ковер), уже умеет прятаться в щелях потолка и под потолочными плинтусами. В общем придется постараться тем, кто себе такого дружка из турпоездки привез.

По статистике дезинсекторов, нафаршированы клопами чаще всего: матрац - 98,2% (пружинный - 93,6%), ковры и плинтусы (94,1%). Рай для клопа - это куча людей, на расстоянии 1,5-2 м от которых есть трещины и щели. Притом из-за природной осторожности и охоты только в ночное время суток (раннее утро), идентифицировать клопа достаточно сложно. Следы от его укусов похожи на укусы комаров, на аллергические проявления и даже на ветрянку. Лучший способ проверить квартиру - это сделать ловушки-индикаторы из кормушек для котов/собак, на которые установлены импровизированные генераторы углекислого газа (сухой лед в термокружке, или пекарские дрожжи с сахаром). Подробнее читаем на Patreon.

#инсектициды #дезинсектология #городская_энтомология #клопы #паразиты Открыть/Комментировать

2021-09-30 14:01:40 Коацервация на Patreon

Постоянные читатели наверное заметили, как активно я призываю всех подписчиков оформлять годовую подписку на Patreon, а не подключаться каждый раз заново. Этому есть и объективная причина, решение которое я оттягивал как мог. Это слияние мелких тарифных планов, то, чего долго требовал от меня Patreon.

Тарифные планы 1$, 1,39$, 1,99$, 2,27$, 2,72$ - замораживаются. Подключится на них новым подписчикам с 1 октября будет невозможно. На старых (ранее подписавшихся на эти планы) патронов это никак не повлияет - они будут читать то же, что и читали раньше без каких либо ограничений, но вот тот кто внезапно поймет, что может позволить себе пожертвовать "стоимость булки хлеба" за статью - будет разочарован. Хлеб подорожал :) Отныне придется использовать единый "минимальный" план в 3$. Суммируя: крупные планы - остаются без изменений, "веселая мелочь" объединяется в один пакет.

Предлагаю сэкономить, и успеть подписаться еще по старым ценам, предложение работает до 23:59:59 30.09.2021! Открыть/Комментировать