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Pag. fatta con Davide

L’inquinamento da mercurio dei nostri fiumi:
Purtroppo, però oggi si verifica un diffuso inquinamento, prodotto dall’uomo a causa dell’uso del mercurio. Infatti, al giorno d'oggi, si valuta che il 22% del consumo annuale mondiale di mercurio sia usato in apparecchiature elettriche ed elettroniche, così come in numerosi prodotti per le famiglie, o nei materiali per otturazioni dentali, processi industriali, barometri, pompe di diffusione, e molti altri strumenti da laboratorio. Esso inoltre, è un oligoelemento presente in combustibili fossili (soprattutto carbone); è usato anche in apparecchiature mediche, trasmissioni di dati, telecomunicazioni, e telefoni cellulari, nelle batterie, nell’alloggio per interruttori e tavole di cablaggio per stampa. Infine il mercurio gassoso è usato in lampade a vapori di mercurio e cartelli pubblicitari. Anche se questa quantità è piccola per ogni singola componente, 315 milioni di computer obsoleti entro l'anno 2004 rappresentano in totale più di 400.000 libbre di mercurio.
La fonte antropogenica più grande di mercurio in acqua sembra essere costituita dalle emissioni da impianti elettrici alimentati a carbone. Circa 6x10³ tonnellate di mercurio sono liberate ogni anno nell'ambiente come risultato diretto delle attività umane.
Il problema per noi cercatori d’oro è che il mercurio essendo molto pesante sedimenta con l’oro formando in seguito una lega. Le scagliette che hanno subito questo processo si presentano di un colore biancastro. Chiaramente il cercatore d’oro dopo aver fatto tanta fatica per trovare quelle poche pagliuzze non va a buttarle; spesso succede che i temerari per separare l’oro dal mercurio riscaldano la lega, facendo cosi evaporare il mercurio, il quale, diventando aeriforme, torna a inquinare l’ambiente e soprattutto può procurare alla salute dell’incauta persona danni molto gravi.


COME RISOLVERE IL PROBLEMA?
Scopo: scopo primario: -distillazione di esigue quantità di mercurio contenute in
pagliuzze.

altri obbiettivi: -pulizia dell’oro senza inquinamento atmosferico
-costi contenuti

Dati conosciuti: -punto fusione oro: 1064,18 °C
-punto ebollizione mercurio 356,73 °C


Composti possibili durante la distillazione:

Nitrato mercurico monoidrato. A temperatura ambiente si presenta come un solido da incolore a bianco e dall’odore tenue di acido nitrico. È un composto molto tossico, pericoloso per l’ambiente.
Sintesi: il nitrato di mercurio si ottiene per azione diretta dell’acido nitrico sul mercurio metallico.

Cloruro di mercurio. A temperatura ambiente si presenta come un solido bianco inodore. È un composto molto tossico, corrosivo, pericoloso per l’ambiente.

Ossido di mercurio. A temperatura ambiente si presenta come un solido cristallino rosso o come polvere più amorfa gialla inodore. È un composto molto tossico, pericoloso per l’ambiente.
Sintesi: per calcinazione del nitrato di mercurio si ottiene il mercurio rosso, mentre la forma gialla si ottiene per reazione fra il cloruro mercurico e un idrossido alcalino, o per ossidazione diretta del mercurio. Entrambe le forme sono sensibili alle radiazioni e con la luce diventano nerastri.

Per evitare la formazione di nitrato di mercurio si sconsiglia l'utilizzo, prima della distillazione, di acqua regia o acido muriatico.

Per poter raggiungere lo scopo primario occorre riscaldare le pagliuzze a una temperatura superiore al punto di ebollizione del mercurio e condensare i vapori sviluppati in un contenitore senza disperderli nell’ambiente.

Per riscaldare le pagliuzze si è dovuto realizzare una caldaia avente le seguenti caratteristiche: · Resistere ad una temperatura nettamente superiore al punto di ebollizione del mercurio 356,73 °C ; · Costruita con materiale che non crei reazioni chimiche con il mercurio o i suoi vapori; · Adatta a non disperdere i vapori nell’ambiente; · Facile da aprire. Per raffreddare i vapori si è dovuto realizzare un condensatore con le seguenti caratteristiche: · Capacità di raccogliere tutti i vapori generati e condensarli; · Composto da materiale idoneo a non creare reazioni chimiche con il mercurio o suoi vapori; · Idoneo a non disperdere i vapori nell’ambiente. La caldaia è stata realizzata utilizzando una vecchia caffettiera in lega di alluminio posta su di un vecchio fornello da campeggio, mentre per il condensatore si è utilizzato un lungo tubo di rame avvolto come una vite senza fine e immerso in contenitore con dell’acqua per facilitarne il raffreddamento.
La soluzione della caffettiera ha risolto il problema di “facilità di apertura” ma non di tenuta in quanto la guarnizione, in materiale gommoso, non regge l’alta temperatura di evaporazione.
La depressione è stata creata utilizzando un compressore da frigorifero, allacciando il tubo di aspirazione a un contenitore sigillato di vetro che racchiudeva il condensatore con la sua acqua di raffreddamento. La mandata del compressore è stata inserita in un contenitore di vetro non sigillato per il recupero dell’eventuale olio di lubrificazione del compressore.
Con l’utilizzo del compressore si è in oltre potuto creare un flusso continuo di aria dalla caldaia al condensatore in modo da incanalare i vapori di mercurio nel tubo di condensazione.
Per facilitare questo flusso si è provveduto a collegare un tubo di rame alla caldaia con una strozzatura regolabile. Questo tubo è stato avvolto alla caffettiera in modo che l’aria che entra in caldaia sia già riscaldata dalla stessa fiamma che riscalda la caldaia. La strozzatura regolabile è stata realizzata da un dado saldato sul tubo di rame e da un bullone: più si avvita il bullone e meno aria passa tra i filetti.



Per verificare che la caldaia restasse in depressione si è scartato immediatamente l’utilizzo di un vacuometro perché costoso;si è pensato di inserire un palloncino sgonfio e sigillato all’interno del contenitore del condensatore, ma si è optato per una soluzione ancora più semplice cioè far terminare il tubo di condensa sotto il pelo dell’acqua.
La depressione è regolabile dall’ugello posto sulla caldaia: meno bolle vengono emesse dal condensatore maggiore sarà la depressione in caldaia
Un’alta depressione e quindi un basso flusso in caldaia hanno inoltre due vantaggi: · L’esigua quantità di aria che passa dall’ugello ha maggior tempo per riscaldarsi prima di entrare in caldaia. · I vapori che passano nel condensatore hanno maggior tempo per condensarsi Con questo metodo il mercurio recuperato si depositerà nell’acqua del condensatore sotto forma di gocce e potrà essere tolto con l’utilizzo di una siringa senza dover sostituire l’acqua. COLLAUDO: Una volta assemblato il piccolo distillatore, con grande entusiasmo l'ho collaudato; funziona veramente bene, tutti i miei calcoli e le mie supposizioni erano giuste. Per rendere veramente perfetto il distillatore sarebbe interessante pensare di applicare un termometro per tenere sotto controllo la temperatura del liquido refrigerante. Per questo ho realizzato questo piccolo progetto.
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Nota Bene. Il dot. Giuseppe Pipino, dopo aver letto questa mi scheda ha gentilmente inviato la seguente precisazione da aggiungere: <<...essendo la caffettiera di alluminio, e questo metallo amalgamabile, l'uso di amalgama provoca certamente un attacco, riconoscibile da efflorescenze bianche, e, quindi, una usura dello strumento >>. Vedere a proposito dei distillatori anche nel paragrafo sulla pulizia dell'oro.