Zdravotní dopady rtuti na lidské zdraví jsou dostatečně známy, ale metody prokazování její přítomnosti byly dosud zdlouhavé. Nyní však svitla naděje jak rychle rozpoznat hrozící nebezpečí a navíc je to dílo českých rukou.
S ojedinělým a ryze českým přístrojem pro měření rtuti, který se jmenuje AMA 254, nedávno přišla firma Altec, vzešlá z pražské VŠCHT. Proto 21. STOLETÍ navštívilo její laboratoř v nenápadné vilce v Horních Počernicích na okraji Prahy, za jejímiž dveřmi se vyrábí přístroj, o který je velký zájem po celém světě.
Jak se měří rtuť?
Rtuť je vysoce jedovatý prvek a navíc se s ní lidské tělo nedokáže vypořádat, hromadí se v něm. Po překročení určité dávky vám začnou padat vlasy, nastoupí poruchy paměti, vše může skončit až mentální demencí. Sledovat množství tohoto prvku v potravinách a vodě je proto nesmírně důležité. Měří se v nepředstavitelně malých koncentracích – miliardtinách gramu v litru, nebo ještě menších.
Stará metoda měření obsahu rtuti byla velmi nepřesná a zdlouhavá a zkoumat se mohly pouze vzorky ve formě roztoku. I pevná látka se proto musela rozložit, udělat z ní kapalinu a poté se stanovovala koncentrace. Celý proces trval 48 hodin, navíc byl relativně nespolehlivý. Rtuť je totiž tekutý kov a za normálních podmínek se může odpařovat. Snadno se proto stalo, zejména byla-li obsluha málo pečlivá, že se rtuť v průběhu převádění vzorku do kapalné formy prostě ztratila.
Světová „krabice“
Na laboratorním stole leží na první pohled nezajímavá plechová krabice. Po jejím odkrytí se nám naskytl pohled na skutečně jedinečný mechanismus, který byl vyvinut na základě dvacetiletých zkušeností lidí kolem firmy.
Do přístroje je možné vložit jakýkoliv vzorek včetně pevného, například kousek masa. To je právě jeho obrovská výhoda. Dalším plusem je rychlost přístroje – vlastní měření totiž trvá pouhých 7 minut.
Automatický podavač do přístroje dopraví pevný nebo kapalný vzorek. Proud kyslíku jej poté ohřeje na 900 0C a ze vzorku se tak uvolní vše odpařitelné, tedy i rtuť. Ta spolu s dalšími látkami v podobě atomové páry (volných atomů) prochází trubicí se směsí, která dokáže odfiltrovat většinu nežádoucích prvků.
Posviťme si na rtuť
V další fázi se využívá jedné zvláštní vlastnost rtuti. Ta totiž se zlatem tvoří pevnou sloučeninu, takzvaný zlatý amalgám (podobná sloučenina se používá na zubní plomby). Po chvíli se tedy všechna „vyfoukaná“ rtuť zachytí na zlatě. Poté se zlatý drátek rychle zahřeje na 900 až tisíc stupňů a veškerá rtuť se velmi rychle uvolní. Obláček volné rtuti se pak dostává do optické části zařízení, která je pro měření tou nejdůležitější.
Zde se využívá obecné vlastnosti prvků, kdy podle Kirchhofova zákona je každý prvek schopen absorbovat takové záření, jaké při svém vybuzení sám vyzařuje. Zde je tedy obláček volné rtuti prosvěcován paprskem z výbojky, která září na vlnové délce 254 nanometru (odtud také číslo v názvu zařízení). Volná rtuť část záření pohltí a právě z tohoto úbytku se měří množství rtuti přítomné v oblaku – změří jej detektor s interferenčním filtrem, který propustí jen zářeni dané vlnové délky.
Světový unikát
Tímto originálním přístrojem je možnost měřit ve čtyřech řádech koncentrací – od setin po stovky nanogramů. Při běžných postupech se takové látky musí ředit v určitém poměru, stejným číslem se pak zpětně násobí i výsledek. Je tedy logické, že při takovém postupu může obsluha ve výsledku udělat značnou chybu. AMA ale, díky dvěma za sebou umístěným kyvetám v optické ose zařízení, dokáže nahradit toto ředění a výsledek je tedy daleko spolehlivější.
AMA 254 (přesný název celého zařízení zní „jednoúčelový absorpční atomový spektrometr“) je přesná, vysoce selektivní (přítomnost jiných prvků nemá na měření vliv) a hlavně levná na provoz. Nabízí velmi široké použití, protože přítomnost rtuti se hlídá nejen v potravinářském průmyslu, životním prostředí, v tělních tekutinách, ve zboží, se kterým se běžně setkáváme na pultech obchodů, ale i v těžařství (rtuť doprovází zlato), hutnictví apod.
Slovníček
Absorbční atomová spektrometrie – velmi mladá metoda určování koncentrace daného prvku. První spektrometr tohoto typu byl vyroben v roce 1965, zatímco klasická spektrometrie má své počátky v 19. století.
Interferenční filtr – je založen na interferenci záření procházejícího několika vrstvami s rozdílným indexem lomu. Propouští pouze úzké pásmo vlnových délek (v podstatě jednobarevné světlo).
Kyveta – nádoba z průhledného materiálu (sklo, křemen), do níž se nalévají absorpční roztoky ve spektroskopii a při jejích aplikacích (fotografie, reprodukční techniky).
