Различают органические и неорганические тяжелые жидкости.
Из неорганических растворов известны:
Растворы Туле (жидкости Туле, Калий тетраиодомеркурат (II), Potassium tetraiodomercurate(II)) - это концентрированый водный раствор комплексной соли калия тетраиодомеркурата (II) K2[HgI4]*2Н2О созданный в 1878 г. В результате хорошей растворимости воде получаются растворы с плотностью до 3,2 г/см3 при нормальных условиях.
Работа с растворами Туле сопряжена с постоянными рисками ртутного отравления, и потому в настоящее время применяется редко, т.к. существуют менее токсичные аналоги.
К сожалению данных о коэффициентах поверхностного натяжения для данных расворов нет, потому в диапазонах 1840-2000 кг/м3 при проведении поверки методом гидростатического взвешивания, рекомендуется применять рабочую жидкость "Водный раствор азотной кислоты и азотнокислотной ртути" в соответствии с ГОСТ 8.428.
Щелочной раствор K2[HgI4]*2Н2О – реактив Несслера (создан в 1868 г.) ТУ 6-09-2089-77. Бледно-желтая жидкость; темнеет на свету (разлагается с выделением иода).
Жидкость Сушина (раствор Рорбаха) - концентрированный водный раствор тетраиодомеркурата бария Ba[HgI4]*5H2O ГОСТ 4331-78, максимальная плотность 3,5 г/см3 при н.у. (ПДК 0,5 мг/м3) (предложил в 1883 г. немецкий химик К. Рорбах)
Все соединения ртути крайне токсичны, вызывают хронические отравления - меркуриализм (отравление ртутью) (ПДК 0,05 мг/м3).
Жидкость тяжелая М-45 - концентрированный водный раствор тетраиодокадмата бария Ba[CdI4] плотностью 3,0 г/см3 при н.у. Производится в России по ТУ 6-09-1783-85. Прозрачная жидкость желто-коричневого цвета, под действием света темнеет (разлагается с выделением иода); . Крайне ядовит - вызывает отравление барием «баритоз» и отравление кадмием, возникают трахеит, бронхит, развиваются пневмония (нередко геморрагическая) и отек легких (ПДК 0,2 мг/м3).
Жидкость(раствор) Клеричи – концентрированный водный раствор формиата таллия HCOOTl и малоната таллия Tl2[OOCCH2COO] плотностью до 4,35 г/см3 при н.у. и 5,0 г/мл при 95°С. (создана в 1907 г. итальянцем Э. Клеричи). Токсичность – таллий(I) сильный яд, напоминающий мышьяк. При попадании в организм, вызывает острые отравления, характеризующиеся поражением центральной нервной системы, почек и желудочно-кишечного тракта; полиневрит, дерматит, резкое выпадение волос, кровавый понос (ПДК 0,01 мг/м3).
Ртуть-, иод-, кадмий- и барийсодержащие неорганические тяжелые жидкости крайне токсичны, термически и фото нестабильны, экологически вредные, трудно регенерируются и утилизируются.
Из органических тяжелых жидкостей. широко применяются:
Бромоформ (трибромметан) HCBr3 ГОСТ 5851-75 изм.1,2- бесцветная жидкость с запахом хлороформа, желтеет на свету(разлагается); имеет плотность 2,8919 г/см3, вязкость 1,8 сП, давление паров 5,9 мм рт.ст. при 25оС, Тпл=7,7оС, Ткип=149,6оС,смешивается(неограниченно растворим) со спиртами, эфирами, бензолом, хлороформом; растворимость в воде ~0,3 г в 100 г при 30оС.
Токсическое действие – раздражает дыхательные пути и слизистые оболочки, обладает снотворным и наркотическим действием (ПДК 5 мг/м3 ); обладает мутагенной активностью; проникает через кожу, вызывает поражение печени и почек, у работающих 5-9 лет в контакте с Бромоформом наблюдается нарушение функционального состояния центральной нервной системы вплоть до невротических реакций.
Тетрабромэтан C2H2Br4 – бесцветная или светло желтая жидкость; имеет плотность 2,9656 г/см3, вязкость 9 сП, давление паров 0,04 мм рт.ст. при 25оС, Тпл=0оС, Ткип=125оС при 15 мм рт.ст., Тразл=240оС; смешивается(неограниченно растворим) со спиртами, эфирами, хлороформом, четыреххлористым углеродом, хорошо растворим в уксусной кислоте и бензоле; растворимость в воде ~0,065 г в 100 г при 30оС. Токсичен – наркотик, вызывающий дистрофические изменения в печени и почках; раздражает дыхательные пути и слизистые оболочки; при остром отравлении вызывает бессонницу, головную боль, тошноту, желтушность, тяжелый гепатит (ПДК 1 мг/м3). Канцероген.
Метилениодид (дииодметан) СH2I2 – желтая жидкость; имеет плотность 3,325 г/см3, вязкость 2,6 сП, давление паров 1,2 мм рт.ст. при 25оС, Тпл=4,5-6оС, Ткип/разл=181оС, растворяется в спиртах, эфирах; растворимость в воде ~1,42 г в 100 г при 20оС. Токсичен - раздражает дыхательные пути и слизистые оболочки, обладает наркотическим действием.
Органические тяжелые жидкости летучие, токсичные, экологически вредные, пожароопасные; при калибровке плотности, разбавлении, смывке с рабочих поверхностей, промывке разделенных фракций требуют применения органических растворителей. Работа с ними требует организации особых условий труда.
В настоящее время, ввиду токсичности и термической нестабильности перечисленных выше реагентов, разработаны и широко применяются тяжелые жидкости, представляющие собой концентрированные водные растворы гетерополисоединений вольфрама:
LST – водный раствор вольфрамосиликата лития (кремневольфрамат лития) Li4[SiW12O40]*nH2O. Разработан и производится в Австралии и Великобритании. Желтый раствор с максимальной плотностью 2,95 г/см3 при 25оС и 3,6 г/см3 при 80оС; вязкость 10 сП. Токсичность – обладает выраженным раздражающим действием. В первую очередь поражает желудочно-кишечный тракт, почки и центральную нервную систему (ПДК 0,5 мг/м3).
ГПС-В - водный раствор вольфрамобората натрия (боровольфрамат натрия) Nax[BW12Oz]*nH2O. Разработана и производится в России по ТУ 2638-007-26279726-2012. Желтый раствор с максимальной плотностью 3,05 г/см3 при 20оС и 3,6 г/см3 при 80оС; вязкость 10 сП.
Оптимальная рабочая плотность LST и ГПС-В составляет 2,8±0.05 г/см3 при 20оС.
По степени воздействия на организм человека относится по ГОСТ 12.1.007 к 3–му классу опасности (вещества умеренно опасные). Считается не токсичной (LD50(крысы)>>2000 мг/кг).
Не обладает трансдермальной и мутагенной активностью, проявляет антивирусное и противоопухолевое свойства в нецитотоксичных дозах in vitro & in vivo, является потенциальным ингибитором клеточных, бактериальных и вирусных ДНК- и ОНК – полимераз.
Тяжелая жидкость ГПС-В не летучая, не токсичная, пожаро-, взрыво-, радиационно- и экологически безопасная; легко регенерируется, при эксплуатации не требует применения органических растворителей; не имеет ограничений для транспортировки любыми видами транспорта; разработана, как замена токсичного трибромметана (бромоформ), и внедрена в производство в 2012 году. №270 в Реестре инновационных продуктов, рекомендованных к применению в РФ.
Описание ГПС-В на http://www.metoxid.ru/
LST и ГПС-В на водной основе нелетучие, обладают высокой термической стабильностью, пожаро-, взрыво-, радиационнобезопасные, мало или совсем не токсичные, легко регенерируются и утилизируются, безопасны для экологии; маловязкие, обладают высоким удельным весом, при эксплуатации не требуют применения органических растворителей. Совместимы с растворами всех анионов и почти всех катионов (исключение Ag+, Hg+, Cs+, Rb+, NH4+ (R)4N+).
