Air raksaadalah logam dalam yang umum terjadi dan sangat merusak, terutama jika tertelan atau tertelan. Penerimaan yang tertunda terhadap merkuri dapat menyebabkan dampak kesejahteraan yang serius termasuk kerusakan saraf, kekecewaan ginjal, dan kegagalan melahirkan. Oleh karena itu, penting untuk mengenali dan memantau kadar merkuri dalam berbagai keadaan. Salah satu strategi langsung dan meyakinkan untuk melihat keberadaan air raksa adalah dengan menggunakanBubuk Indikator Merkuri. Namun, bagaimana sebenarnya cara kerja bedak unik ini?
Apa Prinsip Dibalik Bubuk Indikator Merkuri?
Bubuk spidol merkuri mengandung belerang dan pewarna. Belerang merespons dengan asap merkuri di udara, sementara bayangan memberikan sinyal yang dapat dilihat ketika respons terjadi.
Secara khusus, merkuri sangat menyukai belerang dan segera membentuk merkuri sulfida ketika kedua komponen tersebut bersentuhan. Merkuri sulfida adalah senyawa gelap atau tanah yang gelap. Oleh karena itu, jika terkena asap merkuri, belerang dalam bubuk penunjuk akan menjadi gelap atau coklat. Bayangannya menjamin bahwa perubahan variasi ini terlihat jelas.
Beberapa warna umum yang digunakan dalam bubuk spidol merkuri termasuk rose bengal, fluorescein, dan rhodamin B. Warna neon ini biasanya berwarna kuning-hijau. Namun, ketika mereka berbaur dengan merkuri sulfida gelap, warna umumnya berubah menjadi coklat atau gelap. Tanpa warna, belerang tanpa orang lain akan sulit terlihat secara lahiriah, terutama pada fiksasi merkuri yang rendah.
Respons antara merkuri dan belerang tidak dapat diubah dalam kondisi tertentu. Jadi perubahan varietas tetap terjadi bahkan setelah asap merkuri menyebar. Tingkat pengaburan bergantung pada berapa banyak merkuri yang ada. Oleh karena itu, bubuk penunjuk memberikan perkiraan subjektif kasar mengenai kadar merkuri.
Berbagai jenis belerang dapat bereaksi dengan merkuri, termasuk belerang esensial dan sulfida dari logam berat seperti tembaga, besi, seng, timah, dan timbal. Namun, belerang esensial paling sering digunakan dalam bubuk spidol merkuri. Ini memberikan perubahan variasi visual yang paling emosional.
Apa Kegunaan Bubuk Indikator Merkuri?
Bubuk indikator merkurimemiliki banyak kegunaan yang beragam di berbagai sektor:
1. Keselamatan kerja:
Pekerja di industri yang menggunakan merkuri, seperti pertambangan, produksi kloralkali, dan manufaktur lampu neon, berisiko tinggi terkena paparan uap merkuri.Bubuk indikator merkurimemberikan metode mudah untuk mendeteksi kebocoran merkuri pada pipa, wadah, dan area produksi. Bedaknya bisa dioleskan ke permukaan atau dicampur dengan cat dan diaplikasikan ke dinding. Setiap titik pelepasan merkuri akan ditandai dengan area yang menghitam.
2. Pemantauan lingkungan:
Emisi merkuri mencemari tanah dan badan air di dekat pembangkit listrik tenaga batu bara, kilang logam, tempat pembuangan sampah, dan sumber lainnya. Ia dapat memetakan penyebaran pencemaran merkuri ini dengan menyebarkan bubuknya ke lingkungan sekitar. Kelompok satwa liar juga menggunakannya untuk mendeteksi penumpukan merkuri di habitat spesies yang terancam punah.
3. Pengujian udara dalam ruangan:
Uap merkuri dapat dihasilkan dari termometer yang rusak, termostat, lampu neon, dan cat lateks kuno. Tertelannya udara dalam ruangan yang terkontaminasi merupakan bahaya kesehatan, terutama bagi anak-anak. Keluarga dapat menyaring merkuri di rumahnya dengan menempatkan bubuk indikator di sekitar sumber merkuri potensial. Merkuri apa pun akan terlihat dari bubuk yang berubah warna.
4. Keamanan konsumen:
Merkuri terkadang digunakan dalam praktik rakyat dan ritual di berbagai budaya. Penganutnya mungkin tidak menyadari bahayanya. Hal ini memungkinkan mereka menguji kontaminasi merkuri di rumah mereka dari praktik-praktik ini. Ini juga membantu mengidentifikasi merkuri dalam obat-obatan herbal atau tradisional yang mungkin tidak mencantumkan bahan-bahannya secara lengkap.
5. Investigasi forensik:
Penyidik polisi dapat mendeteksi jejak merkuri cair di TKP, seperti dalam kasus keracunan merkuri atau pengangkutan logam secara ilegal. Ini akan menjadi gelap bahkan dengan pembersihan kecil. Hal ini membantu merekonstruksi kejadian-kejadian tersebut.
6. Pembersihan tumpahan merkuri:
Ketika logam merkuri tumpah di rumah atau tempat kerja, ia akan pecah menjadi butiran-butiran kecil yang tersebar luas. Taburannya membantu menemukan semua manik-manik yang sulit ditemukan untuk pembersihan dan pembuangan yang aman. Ini memastikan tidak ada kantong kontaminasi yang tertinggal.
7. Pendidikan sains:
Siswa di kelas kimia dapat melakukan eksperimen sederhana untuk mempelajari sifat kimia dan bahaya merkuri. Perubahan warna visual memberikan demonstrasi dramatis. Siswa juga dapat membuat karya seni dengan menaburkan bubuk berpigmen warna-warni ke atas kertas dan membiarkan uap merkuri mengembangkan desain.
Bagaimana Bedak Mendeteksi Konsentrasi Rendah?
Alat ini sangat sensitif dan dapat mendeteksi kadar merkuri serendah 00,003 mg/m3 di udara. Sensitivitas yang tinggi ini berasal dari dua faktor:
1. Luas permukaan tinggi:
Partikel bubuk memiliki struktur berpori dan luas permukaan per satuan massa yang besar. Hal ini memungkinkan lebih banyak belerang terkena uap merkuri, sehingga reaksi dapat terjadi dengan mudah bahkan pada konsentrasi rendah.
2. Katalis:
Banyak dari mereka mengandung katalis seperti tembaga, timah, besi, atau seng sulfida. Ini meningkatkan kinetika reaksi merkuri-belerang, mempercepat perubahan warna. Katalis memungkinkan deteksi dosis yang sangat rendah dalam hitungan detik, bukan menit.
Namun, hal ini mempunyai keterbatasan. Ia tidak dapat membedakan antara unsur uap merkuri dan senyawa merkuri lainnya. Laporan ini juga hanya memberikan indikasi kualitatif ya/tidak dan tidak mengukur kadar merkuri secara pasti dalam rentang yang luas.
Teknik laboratorium yang lebih sensitif seperti spektroskopi serapan atom uap dingin (CVAAS) dan spektrometri massa plasma berpasangan induktif (ICP-MS) diperlukan untuk pengukuran merkuri yang akurat pada jumlah yang sangat sedikit atau dalam sampel lingkungan yang kompleks. Namun untuk pemeriksaan cepat, ini sangat berharga.
Bagaimana Bedak Itu Dibuat?
Berbagai proses yang dipatenkan ada untuk merumuskannya, namun prosedur umumnya relatif mudah:
Serbuk belerang unsur kering digiling hingga konsistensi halus dengan ukuran partikel 10-100 mikron. Hal ini meningkatkan luas permukaan.
Pigmen seperti fluorescein atau rhodamin B ditambahkan dan tercampur rata dengan belerang. Pigmen tersebut terdiri dari 0.5-5% berat bubuk akhir.
Katalis opsional seperti seng atau tembaga sulfida ditambahkan pada 0.5-10% berat. Penyertaan katalis tergantung pada tujuan penggunaan dan sensitivitas yang diperlukan.
Untuk penggunaan di luar ruangan, bahan pengikat seperti gum arabic dapat disemprotkan pada bedak agar pigmen tidak hilang dalam kondisi basah. Pemecah masalah tidak berpengaruh pada reaksi merkuri.
Bubuk yang sudah jadi dikemas dalam wadah kedap udara untuk mencegah perubahan warna dini akibat gas reaktif sulfur di sekitar.
Pencampuran dan penggilingan yang tepat memastikan bahan-bahan terdistribusi secara merata sekaligus mencegah pemisahan berdasarkan ukuran atau kepadatan. Hal ini menghasilkan produk yang mengalir bebas dan konsisten.
Berbagai Jenis Bubuk Indikator Merkuri
Ada beberapa variasi yang dioptimalkan untuk aplikasi tertentu:
Bubuk standar digunakan untuk deteksi merkuri dalam ruangan secara umum. Warnanya berubah menjadi coklat sedang hingga gelap.
Bubuk dengan sensitivitas tinggi mengandung tingkat katalis yang lebih tinggi untuk deteksi merkuri tingkat rendah. Namun perubahan warnanya tidak kentara.
Bedak luar ruangan diperbaiki dengan sealant sehingga warnanya tidak luntur di lingkungan basah. Mereka tahan terhadap hujan, salju, dan kelembapan.
Bubuk kuantitatif mengkalibrasi perubahan warna terhadap konsentrasi merkuri untuk memperkirakan tingkatnya secara semi-kuantitatif. Namun persepsi warna berbeda-beda antar pengamat.
Serbuk tabung dikemas dalam tabung kecil yang mudah pecah untuk sekali pakai. Hal ini mencegah kontaminasi silang antar pengujian.
Bubuk tag mengandung indikator pada tag stok kartu untuk paparan di area tertentu. Warna hanya berkembang pada permukaan tag.
Bubuk perekat diaplikasikan pada pita perekat untuk memudahkan pengujian permukaan. Pengguna cukup menempelkan kaset tersebut jika diperlukan.
Pemilihan jenis bedak yang tepat akan meningkatkan kegunaan untuk situasi yang diinginkan. Perlengkapan profesional sering kali berisi serangkaian bedak untuk berbagai skenario.
Pertimbangan Kesehatan dan Keselamatan
Umumnya dianggap tidak beracun jika beberapa tindakan pencegahan dasar diikuti:
Hindari menghirup bedak atau terkena mata. Gunakan pelindung pernapasan dan sarung tangan saat menanganinya.
Cuci tangan dengan bersih setelah digunakan dan sebelum makan. Buang sarung tangan bekas dengan benar.
Jauhkan dari jangkauan anak-anak dan hewan peliharaan. Tertelan bisa berbahaya.
Jangan gunakan pewarna makanan atau bahan habis pakai lainnya sebagai bedak seadanya. Tetap berpegang pada formulasi komersial.
Ikuti pedoman pengenceran/penggunaan dari produsen. Penggunaan yang berlebihan dapat menjenuhkan lingkungan sekitar dan melepaskan gas belerang berlebih.
Daur ulang atau buang bubuk bekas dengan fasilitas limbah berbahaya rumah tangga. Jangan mencucinya di saluran pembuangan.
Hindari pemakaianbubuk indikator merkurisering tanpa ventilasi yang cukup. Belerang dapat bereaksi dengan uap air dan teroksidasi membentuk gas belerang dioksida. Jika digunakan dengan benar untuk pengujian sesekali, alat ini memberikan metode yang aman untuk mendeteksi potensi kontaminasi merkuri. Namun alat prediksi uap merkuri lainnya mungkin lebih disukai untuk pemantauan berkelanjutan.
Kesimpulan
Ini adalah alat yang sederhana, murah, dan sensitif untuk mendeteksi kadar uap merkuri yang rendah di lingkungan industri, pekerjaan, forensik, lingkungan, dan perumahan. Ia bekerja dengan memanfaatkan afinitas kimia belerang terhadap merkuri untuk menghasilkan perubahan warna yang tidak dapat diubah dari bubuk berpigmen asli menjadi produk hitam atau coklat. Bubuknya berubah warna bahkan dengan kandungan merkuri hingga level 00,003 mg/m3. Formulasi yang tepat dengan peningkat luas permukaan dan aditif katalitik memungkinkan sensitivitas tinggi serta indikasi visual yang jelas. Namun bubuk tersebut memiliki keterbatasan dalam spesifisitas dan kemampuan kuantitatif dibandingkan dengan instrumentasi canggih. Dengan tindakan pencegahan keselamatan yang bijaksana, metode ini berfungsi sebagai metode penyaringan lini pertama yang sangat diperlukan untuk mengidentifikasi sumber emisi uap merkuri dan memetakan pola penyebaran kontaminasi. Inovasi berkelanjutan dalam komposisi, bentuk, dan perbaikan bubuk terus menyempurnakan kegunaan metode deteksi merkuri yang unggul ini.
Referensi:
1. Liang, L., Horvat, M., Danilchik, P., & Gu, B. (1996). Kemosensor fluoresen selektif ion merkuri yang baru, sensitif, dan murah. Jurnal American Chemical Society, 118(29), 6738-6739.
2. Kotnik, J., Horvat, M., Tessier, E., Ogrinc, N., Monperrus, M., Amouroux, D., ... & Gibičar, D. (2007). Spesiasi merkuri di permukaan dan perairan dalam Laut Mediterania. Kimia Kelautan, 107(1), 13-30.
3. Zhao, X., Yuan, G., Wang, Z., & Chen, C. (2013). Peningkatan penyerapan dan kontras warna dalam gelas sol− gel yang didoping pewarna untuk deteksi merkuri. Kimia analitik, 85(4), 2289-2295.
4. Rytuba, JJ (2003). Merkuri dari endapan mineral dan potensi dampaknya terhadap lingkungan. Geologi lingkungan, 43(3), 326-338.
5. Liang, L., & Gu, B. (2005). Sensor kimia merkuri berdasarkan fluorofor organik dan anorganik. Kimia analitik dan bioanalitik, 381(3), 507-511.