การทำให้สารเคมีอันตรายเป็นกลาง ทำอย่างไร?

การทำให้สารเคมีที่เป็นพิษเป็นกลางเป็นส่วนสำคัญของความปลอดภัยของสารเคมีและการปกป้องสิ่งแวดล้อม วิธีการทำให้เป็นกลางจะแตกต่างกันไปอย่างมาก ขึ้นอยู่กับลักษณะของสารเคมีและความเสี่ยงที่เกิดขึ้น

ในวันนี้ เราจะเจาะลึกหลักการทางวิทยาศาสตร์และกระบวนการโดยละเอียดที่เกี่ยวข้องกับการทำให้สารเคมีอันตรายประเภทต่างๆ เป็นกลาง

การทำให้กรดและเบสเป็นกลาง

กรดจะถูกทำให้เป็นกลางโดยการเติมเบส ปฏิกิริยาการวางตัวเป็นกลางโดยทั่วไปเกี่ยวข้องกับการรวมไอออน H+ จากกรดและไอออน OH- จากเบสเพื่อสร้างน้ำซึ่งเป็นสารที่เป็นกลาง สำหรับกรดแก่ อาจจำเป็นต้องใช้เบสแก่ เช่น โซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) ในขณะที่กรดอ่อนกว่า เบสแก่ เช่น โซเดียมไบคาร์บอเนต (NaHCO3) ก็เพียงพอแล้ว

ตัวอย่างปฏิกิริยาเคมี : HCl+NaOH→NaCl+H2OHCl+NaOH→NaCl+H2O

เบสจะถูกทำให้เป็นกลางโดยการเติมกรด เป้าหมาย คือ การผลิตน้ำและเกลือ เพื่อลดค่า pH ของสารให้อยู่ในระดับที่เป็นกลาง น้ำส้มสายชู (กรดอะซิติก) สามารถทำให้เบสอ่อนเป็นกลางได้ ในขณะที่กรดที่แรงกว่า เช่น กรดไฮโดรคลอริก (HCl) อาจจำเป็นสำหรับเบสที่แรงกว่า

ตัวอย่างปฏิกิริยาเคมี : NaOH+HCl→NaCl+H2ONaOH+HCl→NaCl+H2O

การทำให้ตัวทำละลายอินทรีย์เป็นกลาง

ตัวทำละลายอินทรีย์มักต้องการการดูดซึมทางกายภาพตามด้วยการบำบัดทางเคมีเพื่อลดความผันผวนหรือเปลี่ยนสภาพเป็นสถานะที่เป็นอันตรายน้อยกว่า กระบวนการนี้อาจเกี่ยวข้องกับ

• การดูดซับโดยใช้วัสดุเฉื่อย เช่น ทราย เวอร์มิคูไลต์ หรือตัวดูดซับซึ่งออกแบบมาเพื่อดูดซับตัวทำละลายของเหลว
• การแข็งตัวโดยการเติมสารทำให้แข็งตัวทางเคมีที่ทำปฏิกิริยากับตัวทำละลาย ลดการเคลื่อนตัวของตัวทำละลาย และทำให้ปลอดภัยในการกำจัด
• การย่อยสลายทางเคมีอาจใช้ได้กับสารประกอบอินทรีย์บางชนิด โดยที่ตัวทำละลายจะถูกแยกย่อยเป็นสารที่ไม่เป็นอันตรายโดยผ่านปฏิกิริยาออกซิเดชันหรือปฏิกิริยาทางเคมีอื่นๆ

การทำให้โลหะหนักเป็นกลาง

โลหะหนักในสารละลายสามารถบำบัดได้โดยการตกตะกอนทางเคมี โดยที่รีเอเจนต์จะถูกเติมเพื่อสร้างสารประกอบที่ไม่ละลายน้ำกับโลหะ ซึ่งจะตกตะกอนออกจากสารละลาย

การตกตะกอนทางเคมี ตัวอย่างเช่น การเติมโซเดียมซัลไฟด์ (Na2S) ลงในสารละลายในน้ำที่มีโลหะหนัก เช่น ปรอท (Hg) สามารถทำให้เกิดการก่อตัวของปรอทซัลไฟด์ (HgS) ซึ่งเป็นตะกอนของแข็งซึ่งมีการดูดซึมได้น้อยและสามารถจัดการได้อย่างปลอดภัยมากขึ้น

ตัวอย่างปฏิกิริยาเคมี : Hg2++Na2S→HgS+2Na+Hg2++Na2S→HgS+2Na+

การทำให้ไซยาไนด์เป็นกลาง

ไซยาไนด์มีความเป็นพิษสูงและจำเป็นต้องออกซิเดชันเพื่อเปลี่ยนเป็นสารเคมีที่เป็นอันตรายน้อยกว่า เช่น ไซยาเนตหรือคาร์บอนไดออกไซด์และไนโตรเจน

เช่น โซเดียมไฮโปคลอไรต์ (สารฟอกขาว) เป็นสารออกซิไดซ์ทั่วไปที่ใช้ในการเปลี่ยนไซยาไนด์เป็นไซยาเนต ซึ่งมีพิษน้อยกว่ามาก กระบวนการนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการบำบัดน้ำเสียทางอุตสาหกรรมที่มีสารประกอบไซยาไนด์

ตัวอย่างปฏิกิริยาเคมี : 2NaCN+3NaOCl→2NaCNO+3NaCl2NaCN+3NaOCl→2NaCNO+3NaCl

การทำให้เป็นกลางของสารกำจัดศัตรูพืชและสารกำจัดวัชพืช

ยาฆ่าแมลงและสารกำจัดวัชพืชบางชนิดสามารถทำให้เป็นกลางได้โดยการไฮโดรไลซิส ซึ่งโมเลกุลของน้ำจะทำลายพันธะเคมีในสารประกอบ ทำให้เกิดการย่อยสลายเป็นสารที่เป็นอันตรายน้อยลง

เช่น ไฮโดรไลซิส วิธีนี้มีประสิทธิภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับกลุ่มฟังก์ชันเอสเทอร์หรือเอไมด์ที่พบในยาฆ่าแมลงกลุ่มออร์กาโนฟอสเฟตหลายชนิด โดยเปลี่ยนให้เป็นส่วนประกอบของแอลกอฮอล์และเป็นกรด

ตัวอย่างปฏิกิริยาเคมี : R-O-P=O(OR′)2+H2O→R-OH+H3PO4+2R′OHR-O-P=O(OR′)2+H2O→R-OH+H3PO4+2R′OH