Luận Văn Thạc Sĩ: Thiết Kế Thiết Bị Nghiên Cứu Hấp Phụ Hơi Thủy Ngân và Mô Phỏng Hệ Thống Sản Xuất

Luận văn thạc sĩ phân tích hus thiết kế chế tạo thiết bị nghiên cứu hấp phụ hơi thủy ngân và mô phỏng hệ thống ở quy mô sản, đánh giá thực trạng, chỉ ra hạn chế, đề xuất giải pháp

• Tác giả: Lê Ngọc Thắng
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Họa Mi
• Trường học: Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên
• Chuyên ngành: Hóa Môi Trường
• Đề tài: Thiết Kế Chế Tạo Thiết Bị Nghiên Cứu Hấp Phụ Hơi Thủy Ngân Và Mô Phỏng Hệ Thống Ở Quy Mô Sản Xuất
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sĩ Khoa Học
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Giới thiệu chung về thủy ngân
• 1.2. Tính chất của thủy ngân
• 1.3. Ứng dụng, độc tính và nguồn phát thải thủy ngân
• 2. CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu
• 2.2. Đánh giá khả năng hấp phụ của than hoạt tính biến tính Brom
• 2.3. Chế tạo vật liệu than hoạt tính biến tính bằng Brom
• 2.4. Đặc trưng của vật liệu. Nghiên cứu khả năng hấp phụ hơi của vật liệu
• 2.5. Một số công nghệ xử lý hơi thủy ngân
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Thiết kế và chế tạo thiết bị
• 3.2. Yêu cầu cơ bản đối với thiết bị xử lý
• 3.3. Sơ đồ thiết bị xử lý hấp phụ hơi Hg
• 3.4. Tính toán và thiết kế
• 3.5. Kết quả chế tạo thiết bị nghiên cứu hấp phụ hơi thủy ngân
• 3.6. Khảo sát đánh giá khả năng hoạt động của thiết bị
• 3.7. Chạy thử nghiệm trong phòng thí nghiệm
• 3.8. Thử nghiệm thực tế
• 3.9. Đề xuất hệ thống quy mô công nghiệp
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về thiết bị nghiên cứu hấp phụ hơi thủy ngân

Thiết bị nghiên cứu hấp phụ hơi thủy ngân đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát ô nhiễm môi trường. Hơi thủy ngân là một trong những chất độc hại, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người và môi trường. Việc thiết kế thiết bị này không chỉ giúp phát hiện mà còn xử lý hiệu quả hơi thủy ngân trong không khí.

1.1. Đặc điểm và tính chất của thủy ngân

Thủy ngân là kim loại nặng, có tính độc cao. Nó tồn tại ở dạng hơi trong không khí và có thể gây ô nhiễm nghiêm trọng. Tính chất vật lý và hóa học của thủy ngân cần được hiểu rõ để thiết kế thiết bị hấp phụ hiệu quả.

1.2. Ứng dụng của thiết bị nghiên cứu hấp phụ

Thiết bị nghiên cứu hấp phụ hơi thủy ngân có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như công nghiệp, y tế và môi trường. Việc kiểm soát nồng độ thủy ngân trong không khí là rất cần thiết để bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

II. Vấn đề và thách thức trong nghiên cứu hấp phụ hơi thủy ngân

Mặc dù có nhiều nghiên cứu về hấp phụ hơi thủy ngân, nhưng vẫn còn nhiều thách thức trong việc phát triển công nghệ hiệu quả. Các vấn đề như chi phí, hiệu suất hấp phụ và khả năng tái sử dụng vật liệu hấp phụ cần được giải quyết.

2.1. Chi phí và hiệu suất hấp phụ

Chi phí sản xuất và hiệu suất hấp phụ của vật liệu là hai yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến khả năng áp dụng công nghệ. Cần nghiên cứu để tối ưu hóa các yếu tố này nhằm giảm thiểu chi phí và tăng hiệu quả.

2.2. Khả năng tái sử dụng vật liệu hấp phụ

Khả năng tái sử dụng vật liệu hấp phụ là một trong những thách thức lớn. Việc phát triển các phương pháp tái chế hiệu quả sẽ giúp giảm thiểu lượng chất thải và tiết kiệm chi phí.

III. Phương pháp thiết kế thiết bị nghiên cứu hấp phụ hơi thủy ngân

Thiết kế thiết bị nghiên cứu hấp phụ hơi thủy ngân cần dựa trên các phương pháp khoa học và công nghệ hiện đại. Các bước thiết kế bao gồm lựa chọn vật liệu, cấu trúc thiết bị và quy trình vận hành.

3.1. Lựa chọn vật liệu hấp phụ

Vật liệu hấp phụ cần có diện tích bề mặt lớn và khả năng hấp phụ cao. Than hoạt tính biến tính là một trong những lựa chọn hàng đầu nhờ vào tính chất ưu việt của nó.

3.2. Cấu trúc thiết bị hấp phụ

Cấu trúc thiết bị cần được thiết kế sao cho tối ưu hóa quá trình hấp phụ. Các yếu tố như lưu lượng khí, áp suất và nhiệt độ cần được xem xét kỹ lưỡng.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy thiết bị nghiên cứu hấp phụ hơi thủy ngân có khả năng hoạt động hiệu quả trong điều kiện thực tế. Việc áp dụng thiết bị này trong các nhà máy và cơ sở sản xuất sẽ giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường.

4.1. Kết quả thử nghiệm trong phòng thí nghiệm

Các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm cho thấy thiết bị có khả năng hấp phụ hơi thủy ngân với hiệu suất cao. Kết quả này mở ra hướng đi mới cho việc xử lý ô nhiễm không khí.

4.2. Ứng dụng trong công nghiệp

Thiết bị có thể được ứng dụng trong các nhà máy sản xuất, đặc biệt là trong ngành công nghiệp xử lý chất thải. Việc áp dụng công nghệ này sẽ giúp giảm thiểu lượng thủy ngân phát thải ra môi trường.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của nghiên cứu

Nghiên cứu thiết kế thiết bị hấp phụ hơi thủy ngân không chỉ giúp giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường mà còn mở ra nhiều cơ hội mới trong lĩnh vực công nghệ môi trường. Tương lai của nghiên cứu này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều giá trị cho xã hội.

5.1. Tương lai của công nghệ hấp phụ

Công nghệ hấp phụ sẽ tiếp tục phát triển với nhiều cải tiến mới. Việc nghiên cứu và phát triển các vật liệu hấp phụ mới sẽ là xu hướng chính trong tương lai.

5.2. Định hướng nghiên cứu tiếp theo

Các nghiên cứu tiếp theo cần tập trung vào việc tối ưu hóa quy trình và phát triển các giải pháp bền vững hơn cho việc xử lý hơi thủy ngân trong môi trường.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Ô nhiễm hơi thủy ngân là một trong những thách thức môi trường nghiêm trọng nhất hiện nay do độc tính tích lũy sinh học cao và khả năng phát tán diện rộng trong khí quyển. Theo ước tính từ các tổ chức môi trường quốc tế, hoạt động nhân sinh phát thải từ 1000 đến 6000 tấn thủy ngân mỗi năm, trong đó có khoảng 30% đến 55% phát tán trực tiếp vào bầu khí quyển. Tại Việt Nam, sự gia tăng nhanh chóng của các lò đốt chất thải công nghiệp và cơ sở tái chế thiết bị điện tử, đặc biệt là bóng đèn huỳnh quang chứa trung bình khoảng 5 mg thủy ngân mỗi bóng, đang tạo ra nguồn phát thải vượt nhiều lần ngưỡng quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 30:2012/BTNMT quy định mức giới hạn 0,2 mg/m3.

Vấn đề nghiên cứu trọng tâm của luận văn tập trung vào việc khắc phục tình trạng thiếu hụt các hệ thống xử lý hơi thủy ngân chuyên dụng tại các cơ sở công nghiệp vừa và nhỏ ở Việt Nam. Mục tiêu cụ thể là nghiên cứu chế tạo vật liệu than hoạt tính biến tính bằng brom, đồng thời tính toán, thiết kế và vận hành thử nghiệm hệ thống thiết bị hấp phụ dạng pilot công suất từ 1 đến 3 m3/h, làm tiền đề mô phỏng hệ thống quy mô công nghiệp 200 m3/h.

Nghiên cứu được triển khai thực nghiệm trong năm 2014 tại phòng thí nghiệm Hóa Môi trường thuộc Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội và kiểm chứng hiện trường tại nhà máy xử lý chất thải ở Nam Sách, Hải Dương. Đóng góp ý nghĩa của công trình là tạo ra giải pháp công nghệ có khả năng xử lý triệt để hơi thủy ngân với hiệu suất đạt trên 98%, đảm bảo nồng độ khí thải đầu ra luôn đạt tiêu chuẩn xả thải an toàn.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu ứng dụng lý thuyết hấp phụ khí - rắn động học kết hợp cơ chế biến tính bề mặt hóa học để gia tăng dung lượng hấp phụ hơi thủy ngân nguyên tố. Khung lý thuyết tích hợp mô hình đẳng nhiệt hấp phụ BET và Langmuir nhằm phân tích sự thay đổi cấu trúc vi xốp, diện tích bề mặt riêng và tương tác phân tử giữa chất hấp phụ và chất bị hấp phụ.

Ba khái niệm học thuật then chốt được phát triển bao gồm: cơ chế oxy hóa - khử tạo liên kết phức bền C-Br-Hg, tải trọng hấp phụ cân bằng động học, và quá trình truyền khối trong tháp đệm rửa khí kết hợp tháp hấp phụ tầng cố định. Khi than hoạt tính được biến tính bằng brom nguyên tố, các nhóm chức mang tính khử trên bề mặt than bị oxy hóa, đồng thời tạo ra các tâm hoạt hóa halogen hóa có ái lực hóa học cực mạnh với hơi thủy ngân nguyên tố, chuyển đổi từ cơ chế hấp phụ vật lý đơn thuần sang hấp phụ hóa học bền nhiệt.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu thực nghiệm được thu thập từ quy trình biến tính than hoạt tính gáo dừa Trà Bắc cỡ hạt 0,1 đến 0,5 mm với 5 tỷ lệ khối lượng brom khác nhau gồm 3%, 5%, 7%, 9% và 12%. Cỡ mẫu thực nghiệm được thiết kế qua 5 mức nồng độ hơi thủy ngân đầu vào khảo sát từ 33,4 mg/m3 đến 386,9 mg/m3 nhằm xác lập tải trọng cân bằng.

Phương pháp chọn mẫu có chủ đích được áp dụng tại dây chuyền nghiền 10 bóng đèn huỳnh quang mỗi mẻ tại cơ sở xử lý chất thải thực tế để thu dòng khí thải có nồng độ thủy ngân đại diện. Phương pháp hấp thụ bằng dung dịch kali pemanganat (KMnO4) 0,1 M trong môi trường axit nitric (HNO3) 1 M kết hợp phép đo quang phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa được lựa chọn vì tính ưu việt trong việc bắt giữ 100% hơi thủy ngân nguyên tố và định lượng chính xác ở nồng độ vết. Toàn bộ quá trình đánh giá độ ổn định của thiết bị pilot được thực hiện liên tục qua 3 đợt thử nghiệm độc lập với tổng thời gian 48 giờ mỗi đợt trong giai đoạn cuối năm 2014.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình ngâm tẩm than hoạt tính bằng dung dịch brom nguyên tố ghi nhận tỷ lệ hấp phụ brom tối đa đạt 11,47% (tương đương xấp xỉ 11,5%). Phân tích cấu trúc cho thấy sau khi biến tính với 10% brom, diện tích bề mặt riêng BET của than giảm từ 975 m2/g xuống 894 m2/g (giảm 8,3%), diện tích Langmuir giảm từ 1449 m2/g xuống 1224 m2/g, trong khi đường kính trung bình mao quản tăng từ 15,19 Å lên 23,94 Å (tăng 57,6%) và thể tích lỗ xốp tăng từ 0,745 cm3/g lên 0,864 cm3/g.

Khả năng hấp phụ hơi thủy ngân của than biến tính brom đạt hiệu suất trên 98% đối với các mẫu mang từ 5% brom trở lên và duy trì ổn định không suy giảm khi nhiệt độ tăng. Tải trọng hấp phụ cân bằng của than biến tính 11,5% brom đạt giá trị ấn tượng từ 79,6 mg/g tại nồng độ 33,4 mg/m3 lên đến 248,4 mg/g tại nồng độ 386,9 mg/m3. Trong thử nghiệm thực tế tại nhà máy xử lý bóng đèn với lưu lượng khí 3 m3/h, nồng độ thủy ngân đầu vào đạt 0,83 mg/m3 khi nghiền bóng đèn và 0,255 mg/m3 ở chế độ nền, nhưng nồng độ đầu ra qua hệ thống xử lý hoàn toàn không phát hiện thấy hơi thủy ngân qua toàn bộ các mốc lấy mẫu từ 5 giờ đến 48 giờ.

Thảo luận kết quả

Sự gia tăng vượt bậc về dung lượng và độ bền nhiệt của than biến tính brom xuất phát từ việc hình thành liên kết hóa học bền vững C-Br-Hg, ngăn chặn hiện tượng giải hấp phụ thường gặp ở than hoạt tính chưa biến tính khi nhiệt độ khí thải tăng cao.

Dữ liệu thực nghiệm về tải trọng cân bằng có thể được trực quan hóa rõ nét thông qua biểu đồ đường đẳng nhiệt biểu diễn mối tương quan phi tuyến tính giữa nồng độ hơi thủy ngân và tải trọng hấp phụ, cho thấy sự bão hòa dần của các tâm hoạt tính. Đồng thời, bảng số liệu thủy lực học khẳng định lưu lượng nước phun từ 20 đến 120 L/phút tại tháp rửa khí không làm suy giảm lưu lượng dòng khí 3 m3/h, chứng minh thiết kế cột rửa đường kính 0,16 m và cột hấp phụ đường kính 0,11 m vận hành hoàn hảo dưới áp suất âm, loại bỏ hoàn toàn nguy cơ rò rỉ khí độc ra môi trường lao động.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên các kết quả đạt được, luận văn đưa ra 4 khuyến nghị và giải pháp kỹ thuật cụ thể:

• Mở rộng lắp đặt hệ thống tháp hấp phụ xử lý hơi thủy ngân công suất công nghiệp 200 m3/h cho các lò đốt rác thải y tế và nguy hại, với thông số thiết kế tháp đường kính 0,6 m, chiều cao lớp vật liệu 2,2 m, chứa 383,96 kg than hoạt tính biến tính brom để duy trì chu kỳ thay than định kỳ 180 ngày một lần, đảm bảo nồng độ phát thải thấp hơn 0,2 mg/m3.
• Chuẩn hóa quy trình sản xuất vật liệu than hoạt tính biến tính brom quy mô xưởng với nồng độ tẩm 11,5% từ nguồn than gáo dừa nội địa nhằm chủ động nguồn cung vật liệu xử lý khí độc hại với chi phí ước tính thấp hơn 40% so với vật liệu nhập ngoại.
• Tích hợp cụm thiết bị rửa khí và tách hạt sol kích thước chiều cao 1,2 m vào trước tầng hấp phụ nhằm hạ nhiệt dòng khí xuống dưới 50°C và dập bụi triệt để, giúp kéo dài tuổi thọ làm việc của lớp than hoạt tính thêm 30%.
• Ban hành quy chế quản lý và chuyển giao chất thải nguy hại nghiêm ngặt đối với khối lượng than hoạt tính đã bão hòa thủy ngân, áp dụng quy trình đóng gói thùng phuy chuyên dụng và xử lý hóa rắn/đóng kén trước khi chôn lấp an toàn trong vòng 30 ngày sau khi thay thế.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

• Kỹ sư môi trường và chuyên viên thiết kế hệ thống xử lý khí thải công nghiệp: Tiếp cận phương pháp tính toán chi tiết kích thước cột rửa, cột hấp phụ và thông số thủy lực phục vụ thiết kế thực tế.
• Ban quản lý và cán bộ kỹ thuật tại các nhà máy xử lý chất thải, tái chế bóng đèn huỳnh quang: Ứng dụng mô hình module xử lý hơi thủy ngân khép kín công suất 1-3 m3/h nhằm kiểm soát ô nhiễm không khí tại xưởng sản xuất.
• Giảng viên, học viên cao học và sinh viên chuyên ngành Hóa học, Kỹ thuật Môi trường: Sử dụng tài liệu như một nghiên cứu điển hình về phương pháp biến tính halogen trên nền carbon và kỹ thuật phân tích trắc quang thủy ngân.
• Cán bộ quản lý tại các Chi cục Bảo vệ Môi trường và cơ quan quản lý nhà nước: Tham khảo cơ sở thực nghiệm để xây dựng quy chuẩn giám sát và đánh giá công nghệ xử lý khí thải nguy hại đạt chuẩn xả thải quốc gia.

Câu hỏi thường gặp

Than hoạt tính biến tính brom có ưu điểm gì vượt trội so với than thông thường? Than hoạt tính thông thường chủ yếu hấp phụ thủy ngân bằng lực vật lý yếu nên dễ bị nhả hấp phụ khi nhiệt độ khí thải tăng. Khi biến tính với 11,5% brom, than hình thành liên kết hóa học C-Br-Hg bền vững, nâng hiệu suất xử lý lên trên 98% và duy trì ổn định ngay cả trong điều kiện nhiệt độ cao.

Nồng độ hơi thủy ngân phát sinh khi xử lý bóng đèn huỳnh quang là bao nhiêu? Trong thực tế nghiền 10 bóng đèn huỳnh quang mỗi mẻ, nồng độ hơi thủy ngân đầu vào đạt khoảng 0,83 mg/m3, cao gấp hơn 4 lần quy chuẩn QCVN 30:2012/BTNMT. Khi không nghiền bóng, nồng độ nền trong khu vực xử lý duy trì ở mức xấp xỉ 0,255 mg/m3.

Hệ thống pilot trong nghiên cứu có công suất bao nhiêu và xử lý đạt hiệu quả thế nào? Hệ thống pilot được thiết kế với công suất xử lý 1 đến 3 m3/h, nạp 2 kg than hoạt tính biến tính cho mỗi cột hấp phụ. Kết quả thử nghiệm liên tục qua 48 giờ cho thấy khí thải đầu ra hoàn toàn không phát hiện thấy hơi thủy ngân, đạt hiệu suất loại bỏ 100%.

Cần lượng than hoạt tính bao nhiêu để xử lý khí thải lò đốt công suất 200 m3/h trong 6 tháng? Theo tính toán mô phỏng hệ thống công nghiệp 200 m3/h làm việc 8 giờ/ngày với nồng độ thủy ngân tối đa 386,9 mg/m3, hệ thống cần sử dụng khoảng 383,96 kg than biến tính brom bố trí trong tháp hấp phụ đường kính 0,6 m và chiều cao lớp than 2,2 m.

Phương pháp nào được dùng để kiểm tra nồng độ thủy ngân trước và sau xử lý? Dòng khí được trích mẫu và dẫn qua hệ thống ống hấp thụ chứa dung dịch KMnO4 0,1 M trong HNO3 1 M với lưu lượng 1 đến 3 L/phút để oxy hóa toàn bộ Hg0 thành ion Hg2+, sau đó được định lượng chính xác bằng thiết bị quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS).

Kết luận

• Luận văn đã chế tạo thành công than hoạt tính biến tính brom với hàm lượng tối đa 11,47%, nâng tải trọng hấp phụ hơi thủy ngân lên mức 248,4 mg/g.
• Thiết kế, chế tạo hoàn chỉnh hệ thống pilot khép kín công suất 1-3 m3/h gồm cột rửa khí khử bụi và hai cột hấp phụ luân phiên vận hành dưới áp suất âm an toàn.
• Kiểm chứng thực tế tại nhà máy tái chế rác thải chứng minh hệ thống xử lý triệt để hơi thủy ngân từ 0,83 mg/m3 xuống mức không phát hiện trong 48 giờ vận hành.
• Xây dựng thành công bộ thông số tính toán mở rộng cho hệ thống xử lý quy mô công nghiệp 200 m3/h với chu kỳ thay than 180 ngày.
• Kế hoạch tiếp theo hướng tới thử nghiệm tự động hóa quá trình tái sinh vật liệu và chuyển giao công nghệ cho các cơ sở công nghiệp trong vòng 12 tháng tới; các đơn vị quan tâm có thể ứng dụng ngay mô hình để tối ưu hóa chi phí xử lý khí thải nguy hại.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU Thủy ngân được coi là một trong những kim loại có độc tính cao nhất tồn tại trong môi trường, hơi thủy ngân cũng được coi là chất ô nhiễm không khí nguy hại. Do đó, giảm thiểu sự phát thải cũng như biện pháp xử lý hơi thủy ngân đang là vấn đề được nhiều quốc gia quan tâm đặc biệt là các nước đang phát triển công nghiệp như Trung Quốc, Ấn Độ, Việt Nam…. Ở Việt Nam, việc các nhà máy khu công nghiệp, các cơ sở Y tế… hàng năm đã phát thải ra môi trường với một hàm lượng hơi thủy ngân cao hơn nhiều lần mức cho phép so với quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về lò đốt chất thải công nghiệp (QCVN 30:2012/BTNMT)là 0,2mg/m3, vì thế nhu cầu xử lý thủy ngân trước khi đưa khí thải ra môi trường theo QCVN là rất cấp bách.[1] Tại Việt Nam, hầu như chưa có hệ thống xử lý hơi thủy ngân đối với các hoạt động sản xuất, xử lý có phát thải thủy ngân như đốt rác, tái chế rác thải.Trong số các công nghệ xử lý hơi thủy ngân được công bố trên thế giới, phương pháp hấp phụ là phương pháp có nhiều ưu điểm hơn cả về hiệu quả xử lý, giá thành và tính khả thi khi áp dụng thực tế. Cho đến nay cũng đã có nhiều loại vật liệu hấp phụ hơi thủy ngân được nghiên cứu chế tạo và ứng dụng, phần lớn các vật liệu này đều sử dụng than hoạt tính như là vật liệu nền do những tính chất ưu việt của vật liệu hấp phụnhư là diện tích bề mặt lớn, kích thước mao quản đa dạng, là loại vật liệu phổ thông, dễ kiếm giá thành chấp nhận được và an toàn trong sử dụng[1].

Với mục đích nghiên cứu xử lý hiệu quả hơi thủy ngân tại các lò đốt rác, các cơ sở xử lý tái chế các loại bóng đèn huỳnh quang, đèn cao áp có chứa thủy ngân từ nhu cầu thực tiễn chúng tôi tiến hành “Thiết kế chế tạo thiết bị nghiên cứu hấp phụ hơi thủy ngân và mô phỏng hệ thống ở quy mô sản xuất’’với hi vọng thiết bị này sẽ được ứng dụng để kiểm soát, xử lý hơi thủy ngân phát thải trong quá trình thực tiễn. 1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Giới thiệu chung về thủy ngân Thủy ngân là một nguyên tố hiếm trong vỏ trái đất, trong tự nhiên thủy ngân có mặt ở dạng vết của nhiều loại khoáng, đá như trong chu sa (HgS), corderoit (Hg3S2Cl2), livingstonit (HgSb4S8) và các khoáng chất khác, chu sa là quặng phổ biến nhất. Các loại khoáng này trung bình chứa khoảng 80 phần tỷ thủy ngân.

Các loại nguyên liệu, than đá và than nâu chứa vào khoảng 100 phần tỷ thủy ngân. Hàm lượng trung bình tự nhiên trong đất trồng là 0,1 phần triệu. Người Trung Quốc và Hindu cổ đại đã biết tới thủy ngân và tìm thấy nó trong các ngôi mộ cổ Ai Cập có niên đại khoảng 1500 TCN. Thủy ngân có kí hiệu hóa học là Hg nó được viết tắt của Hydrargyrum, từ Latinh hóa của từ Hy Lạp Hydrargyros là tổ hợp của hai từ 'nước' và 'bạc' vì nó lỏng như nước và có ánh kim như bạc.

Trong ngôn ngữ Châu Âu nguyên tố này được đặt tên là Mercury lấy theo tên thần La Mã, được biết đến với tính linh động. Tính chất của thủy ngân Thủy ngân là kim loại màu trắng bạc trong không khí ẩm nó dần dần bị bao phủ bởi màng oxit nên mất ánh kim. Thuỷ ngân có 7 đồng vị bền, trong đó 200Hg chiếm 23,3% và 202Hg chiếm 29,6%. Thuỷ ngân đông đặc ở -400C; sôi ở 3570C; tỷ trọng 13,6trọng lượng phân tử 200,61.