| Kwik is een sterk reagerende en toxische substantie die, als men er in te hoge doseringen aan wordt blootgesteld, schade kan veroorzaken aan het centrale zenuwstelsel, de nieren, de longen en de hersenen. Kwikvergiftiging is te herkennen aan symptomen als zwellingen, perifere neuropathie en huidloslating. Wetenschappers van de Remote Systems Group van het Nationaal laboratorium van Oak Ridge (ORNL) die veel ervaring hebben met het overbrengen van elementair kwik, zijn zich goed bewust van de gevaren daarvan. De overdracht van kwik werd door dit team aanvankelijk uitgevoerd als onderdeel van een project met de naam Spallation Neutron Source (SNS), nadien omgedoopt in MERcury Intense Target (MERIT), een samenwerkingsproject binnen de hoge-energiefysica dat moest aantonen hoe een stromend met kwik geïnjecteerd doelwit zich gedroeg in een intens magnetisch veld. Meer recentelijk hebben onderzoekers van ORNL gekeken naar de structurele integriteit van flessen met kwik die daar tientallen jaren in bewaard was gebleven maar die nu naar nieuwe flessen moest worden overgeheveld. Ver strekkende gevolgen ORNL ressorteert onder het Amerikaanse ministerie van energie (DOE, Department of Energy) en heeft al diverse technische doorbraken op zijn conto op het gebied van schone energie en veiligheid in het algemeen. Aangezien ORNL het grootste laboratorium voor wetenschappelijk onderzoek en research op het gebied van energie is dat onder dit ministerie valt, heeft het onderzoek dat daar wordt gedaan (naar neutronen, materiaalkennis en mechanische constructies, nucleaire wetenschap en technologie) dikwijls brede repercussies. De bestudering door ORNL van de eigenschappen van materialen op subatomair niveau, met gebruikmaking van de beschikbare wetenschap en techniek, heeft uiteindelijk geresulteerd in verbeterende geneesmiddelen, metalen, kunststoffen en keramische stoffen. Dit neemt echter niet weg dat het overbrengen van kwik een riskante zaak kan zijn. De technici en ingenieurs die aan dit project waren verbonden hebben de mensheid al weten te verblijden met veiligheidsbrillen en met handschoenen, laboratoriumjassen en veiligheidsschoenen van Nitril, alles conform de veiligheidsnormen van ORNL. Door de wetenschappers zelf uit voorzorg te laten oefenen met ademhalingsapparatuur, het gebruik van snorkels en zuurkasten om de uitwerking van dampen af te zwakken, zijn die relatief goed beschermd. Wat betreft de apparatuur die men gebruikte voor het overbrengen van de substantie, met centrifugale en/of vacuümpompen, moest echter worden geconstateerd dat het mechanisme daarvan besmet raakte. Dus zocht het team naar een betere oplossing. “Destijds keken we vooral naar ‘bloedpompen’ zoals die worden gebruikt in de medische wereld en de voedingssector,” zegt Philip Spampinato, technicus bij ORNL. “Die zoektocht bracht ons uiteindelijk bij de peristaltische pompen, en vandaar naar de pomp van Masterflex®.” De juiste technologie voor de job De Remote Systems Group maakt voor het overhevelen van vloeistof sinds 1999 gebruik van pompen van Masterflex. Meer recentelijk bleek de Masterflex I/P® borstelloze precisie-aandrijving met analoge afstandsbediening om meerdere redenen een uitkomst, toen er kwik met een totaalgewicht van 76 pond vanuit standaard flessen naar opslagvaten moest worden overgebracht. Door dit te combineren met een pompkop van het type I/P Easy-Load® van Masterflex en een daarbij passende slang van Tygon® met een lange levensduur, kon de groep met deze pompinstallatie in één keer een einde maken aan een hele trits dilemma's. “De hoeveelheid kwik die je laat stromen kan worden geregeld door het toerental van de pomp en de occlusie te variëren,” zegt Spampinato. “De mechanische onderdelen van de pomp raken niet besmet. Het kwik komt alleen in aanraking met de slangen. Daardoor in is er minder risico op blootstelling aan elementaire kwik en de dampen daarvan. Het enige waar we ons nog zorgen over hoeven te maken wat betreft de veiligheid is wanneer we de slangen als afval moeten afvoeren, wanneer die aan vervanging toe zijn. Een laatste punt is nog dat de operator de overdracht visueel kan volgen omdat de slangen doorzichtig zijn. Dat geeft dan extra vertrouwen in het goede verloop van het proces." Ook wordt hiermee een proces geautomatiseerd dat anders handmatig zou moeten worden uitgevoerd, en dat is niet alleen inefficiënt maar ook potentieel gevaarlijk. “Het pompsysteem van Masterflex biedt belangrijke voordelen ten opzichte van het uitgieten van kwik uit flessen die tegen de tachtig pond per stuk wegen,” stelt Spampinato. “Kwik heeft een viscositeit die gelijk is aan die van water, maar de dichtheid is 13,6 keer zo groot. En dan is het ook nog een hydrofobe vloeistof. Vandaar dat het het nagenoeg onmogelijk is om alles bij het uitgieten daarvan goed in de hand te houden.” |
