Uso del mercurio nell'industria moderna. Proprietà e caratteristiche del mercurio

Il mercurio è sempre stato di interesse non solo per gli scienziati. A questa sostanza venivano precedentemente attribuite proprietà magiche. Si credeva che l'oro potesse essere estratto anche dal mercurio. Molto probabilmente, questo e altri miti sono nati perché il mercurio è una sostanza insolita. Lei rappresenta l'unico metallo che si trova allo stato liquido in condizioni normali. Inoltre, tra tutti i liquidi, il mercurio è il più pesante.

Di cosa è fatto il mercurio e da dove viene?

Per molto tempo gli scienziati hanno dubitato che questa sostanza appartenesse ai metalli. Sebbene tutte le sue proprietà lo testimoniano. Tuttavia, gli scienziati non potevano credere che il metallo potesse essere liquido in condizioni normali.

La struttura del mercurio ricorda l'acqua. È costituito anche da idrogeno e ossigeno. Se descriviamo più chiaramente la struttura di questa sostanza, possiamo dire che la struttura del mercurio è una rete di ossigeno con inclusioni di idrogeno. A causa di questa struttura, il mercurio è classificato come metallo liquido. In condizioni normali, questo metallo evapora lentamente.

Questa sostanza insolita appare nelle viscere della terra sotto alta pressione. Quindi il mercurio si sposta negli strati superiori della crosta terrestre e si deposita nelle microfessure delle rocce. Sebbene il processo di formazione del mercurio non sia ancora del tutto noto.

Attenzione al mercurio!

Devi sapere che quando inali i vapori di questo metallo liquido, si verifica l'avvelenamento (intossicazione) del corpo. Se molte particelle di mercurio entrano nel corpo, si possono osservare i seguenti segni di avvelenamento: nausea, vomito, diarrea, sanguinamento e persino necrosi delle gengive con perdita dei denti, polmonite. Inoltre, sono possibili dolori addominali acuti e mal di testa. Se ci sono molti vapori che entrano nel corpo, può verificarsi anche la morte. Quindi questo metallo non è uno scherzo.

A cosa serve il mercurio?

Il mercurio è ampiamente utilizzato. Ha trovato la sua applicazione nei termometri, nelle lampade fluorescenti, nelle lampade al quarzo e in odontoiatria. Probabilmente, il metallo liquido viene spesso utilizzato negli strumenti di misura, ad esempio nelle apparecchiature per determinare la pressione atmosferica (barometro).

Come funziona un termometro a mercurio?

Se il liquido nel tubo è freddo, le sue molecole si trovano vicine l'una all'altra. In questo caso il liquido non occupa molto spazio e si trova quasi tutto in una piccola beuta all'estremità del termometro. Ma se lasci il termometro alla luce diretta del sole, lo inserisci sotto l'ascella o lo stringi tra i palmi delle mani, il liquido all'interno del termometro si scalderà e le sue molecole inizieranno a muoversi attivamente e a respingersi a vicenda. Non hanno più spazio sufficiente all'interno del cono e iniziano a risalire lungo il tubo. Più l'ambiente è caldo, più il liquido sale in alto. Nonostante la precisione dei termometri a mercurio, vengono gradualmente sostituiti da quelli elettronici.

Tutti sanno bene quanto siano pericolose le palline di mercurio fin dall'infanzia. Una delle possibili conseguenze di tale intossicazione è un grave avvelenamento, che in alcuni casi porta alla disabilità e persino alla morte.

Ma non in tutti i casi il mercurio rappresenta effettivamente una minaccia significativa per la salute. In questo articolo imparerai quando diffidarne e cosa fare per ridurre al minimo i rischi.

Perché il mercurio è pericoloso?

Il mercurio appartiene alle sostanze della 1a classe di pericolo. Quando questo metallo entra nel corpo, tende ad accumularsi: l'80% dei vapori inalati non viene escreto. Nell'avvelenamento acuto può causare grave intossicazione e morte, nell'avvelenamento cronico può portare a grave disabilità. Innanzitutto vengono colpiti gli organi che accumulano meglio la sostanza: fegato, reni e cervello. Pertanto, demenza, insufficienza renale ed epatica sono risultati comuni dell'avvelenamento da mercurio. Quando si inalano vapori, l'avvelenamento colpisce prima lo stato del sistema respiratorio, successivamente vengono colpiti il ​​sistema nervoso centrale (SNC) e gli organi interni e, con un'esposizione prolungata, tutti i sistemi del corpo ne soffrono gradualmente. Il mercurio è particolarmente pericoloso per le donne incinte, poiché influisce sullo sviluppo intrauterino e sui bambini.

Tuttavia, conseguenze così gravi non sono causate dal metallo stesso, ma dai suoi vapori: rappresentano il pericolo principale nella vita di tutti i giorni. Le sfere di mercurio di un termometro rotto iniziano ad evaporare già alla temperatura di +18°C. Pertanto, a casa, dove la temperatura dell'aria è solitamente molto più alta, la sostanza evapora abbastanza attivamente.

I composti del mercurio, come il metilmercurio, non sono meno pericolosi per il corpo. Nel 1956 in Giappone fu scoperto un avvelenamento di massa causato da questo particolare composto. La società Chisso immetteva sistematicamente mercurio nella baia da cui i pescatori pescavano. Di conseguenza, il 35% delle persone avvelenate da pesce contaminato è morto. Dopo questo incidente, tali intossicazioni furono chiamate malattia di Minamata (dal nome della città locale). Nella vita di tutti i giorni, le persone non incontrano praticamente mai avvelenamenti così gravi.

L'avvelenamento acuto da mercurio presenta sintomi distinti. I sintomi caratteristici includono quanto segue:

• Debolezza.
• Nausea e vomito.
• Mal di testa.
• Dolore toracico e addominale.
• Diarrea, a volte con sangue.
• Difficoltà a respirare, gonfiore delle mucose.
• Salivazione e sapore metallico in bocca.
• Aumento della temperatura (in alcuni casi fino a 40°C).

I sintomi di avvelenamento si sviluppano entro diverse ore dall'ingresso nel corpo di elevate concentrazioni di vapori o composti di mercurio. Se durante questo periodo la vittima non riceve cure mediche qualificate, l'avvelenamento porterà a conseguenze irreversibili. Una persona sviluppa disfunzione del sistema nervoso centrale, danni al cervello, al fegato e ai reni, perdita della vista e con una grande dose di una sostanza tossica può verificarsi la morte. L'avvelenamento acuto è estremamente raro: più spesso negli incidenti sul lavoro, in condizioni domestiche una situazione del genere è praticamente impossibile.

Il mercurialismo, o avvelenamento cronico da mercurio, è molto più comune. Il mercurio è inodore, quindi è quasi impossibile notare le palline della sostanza che, ad esempio, sono rotolate sotto il battiscopa, nelle fessure tra le assi del pavimento o sono rimaste nella pila della moquette. Ma anche le gocce più piccole continuano a rilasciare fumi mortali. Poiché la loro concentrazione è insignificante, i sintomi non sono così pronunciati. Allo stesso tempo, piccole dosi per un lungo periodo portano a gravi conseguenze, perché il mercurio ha la capacità di accumularsi nel corpo.

Tra i primi segni caratteristici:

• Debolezza generale, affaticamento.
• Sonnolenza.
• Mal di testa.
• Vertigini.

L’esposizione a lungo termine ai vapori di mercurio può portare a ipertensione, aterosclerosi, danni al cervello e al sistema nervoso centrale e aumenta il rischio di tubercolosi e altri danni ai polmoni. La ghiandola tiroidea soffre di avvelenamento da vapori di mercurio e si sviluppano malattie cardiache (inclusi bradicardia e altri disturbi del ritmo). Sfortunatamente, i sintomi del mercurialismo nelle fasi iniziali dell'avvelenamento non sono specifici, quindi le persone spesso non attribuiscono loro la dovuta importanza.

Se un termometro a mercurio si rompe in casa o se del metallo penetra nello spazio aperto da un'altra fonte (ad esempio, da una lampada a mercurio), è importante assicurarsi che il mercurio sia completamente raccolto. È inoltre necessario contattare i servizi che ti aiuteranno a smaltire la sostanza: il mercurio raccolto e gettato in un contenitore della spazzatura non rappresenta una minaccia minore.

Naturalmente, la principale fonte di vapore di mercurio in condizioni domestiche è un termometro a mercurio. In media, un termometro contiene fino a 2 grammi di mercurio. Questa quantità non è sufficiente per avvelenamenti gravi (se il mercurio viene raccolto correttamente e in tempo), ma è sufficiente per intossicazioni lievi e croniche. Di norma, i servizi speciali del Ministero per le situazioni di emergenza non rispondono alle chiamate nazionali, ma forniscono consulenza su un caso specifico. Inoltre, ti diranno dove donare il metallo raccolto.

Una grande goccia di mercurio e la stessa quantità di metallo in palline evaporeranno in modo diverso. A causa della superficie più ampia, le goccioline piccole rilasceranno vapori più pericolosi in un breve periodo. Vale a dire, spesso mancano alle persone che eliminano autonomamente le conseguenze di un termometro rotto.

Le situazioni più pericolose:

• Il metallo è entrato in mobili imbottiti, giocattoli per bambini, tappeti, pantofole di stoffa (è impossibile raccogliere completamente il mercurio da tali superfici; le cose dovranno essere gettate via).
• Il mercurio è stato tenuto a lungo in una stanza con le finestre chiuse (questo aumenta la concentrazione dei vapori).
• Palline di mercurio rotolano sul pavimento riscaldato (il tasso di evaporazione aumenta).
• Il pavimento è rivestito in parquet, laminato, assi di legno. Per rimuovere completamente tutto il mercurio, dovrai rimuovere il rivestimento nel punto della fuoriuscita: piccole palline rotolano facilmente nelle fessure.

Oltre ai termometri, il mercurio è contenuto in alcuni apparecchi, nelle lampade a scarica di mercurio e nelle lampade fluorescenti a risparmio energetico. La quantità di sostanza contenuta in quest'ultimo è piuttosto ridotta: non più di 70 mg di mercurio. Costituiscono un pericolo solo se nella stanza sono rotte più lampade. Le lampade fluorescenti non devono essere gettate nei rifiuti; devono essere conferite negli appositi centri di raccolta differenziata.

I pericoli del mercurio vengono spesso discussi nel contesto delle vaccinazioni. In effetti, il suo composto timerosal (mertiolato) è stato utilizzato come conservante in molti vaccini. Negli anni '20 del XX secolo la concentrazione era piuttosto pericolosa; dagli anni '80 il suo contenuto in una dose non supera i 50 mcg. L'emivita dei composti del mercurio in questa quantità è di circa 4 giorni, anche nei neonati, e dopo 30 giorni la sostanza viene completamente eliminata dal corpo.

Nonostante ciò, oggi la maggior parte dei vaccini non contiene affatto mertiolato. Ciò è legato non tanto al pericolo del conservante, ma allo scandalo iniziato 20 anni fa. Nel 1998, la più prestigiosa rivista medica Lancet ha pubblicato un articolo del ricercatore Andrew Wakefield, che ha collegato la vaccinazione (in particolare, il vaccino MMR contenente tiomersale contro morbillo, rosolia, parotite) con lo sviluppo dell'autismo. Il materiale ha causato accese discussioni nella comunità medica e un vero panico tra i cittadini comuni. Tuttavia, alcuni anni dopo, è stato dimostrato che l’articolo di Wakefield era basato su dati falsi, non su fatti reali e la connessione tra autismo e tiomersale non è stata dimostrata. Una confutazione del materiale è stata pubblicata sulla stessa rivista Lancet. Tuttavia, è questo articolo che viene attivamente citato dai rappresentanti del movimento anti-vaccinazione. Oggi i vaccini prodotti in Europa e negli Stati Uniti non contengono mertiolato e quindi non possono presentare alcun rischio di avvelenamento da mercurio.

Piccole quantità di mercurio possono essere trovate nei pesci e nei frutti di mare. L'ingestione di quantità significative di metallo dal cibo, di norma, provoca una lieve intossicazione, le cui conseguenze sono facili da eliminare. Il primo soccorso per tale avvelenamento è semplice: è necessario indurre il vomito e quindi bere diverse compresse di carbone attivo o assumere qualsiasi altro assorbente. Successivamente, assicurati di consultare un medico. Ciò è particolarmente importante per le donne incinte e i bambini, poiché l'avvelenamento da mercurio rappresenta per loro il pericolo maggiore.

Sintomi di intossicazione da mercurio:

• Nausea.
• Vertigini.
• Notevole sapore di ferro in bocca.
• Gonfiore delle mucose.
• Dispnea.

Se un termometro si rompe in casa, niente panico: le misure adottate rapidamente aiuteranno a evitare conseguenze negative. Le farmacie vendono kit speciali per la demercurizzazione, ma puoi raccogliere il mercurio senza di essi.

Ventilazione e riduzione della temperatura dell'aria
Una finestra aperta aiuterà a ridurre la concentrazione di vapori di mercurio. Si consiglia di non entrare nella stanza in cui il termometro si è rotto ancora per qualche giorno e di tenere le finestre costantemente aperte. In inverno, dovresti spegnere il pavimento riscaldato e stringere i radiatori: più bassa è la temperatura nella stanza, meno mercurio evapora.

• Collezione Mercurio

Per gocce grandi puoi usare una siringa, per gocce piccole: normale nastro adesivo, plastilina, cotone bagnato. Prima di pulire, accendi una lampada sul posto del termometro rotto: in questo modo tutto sarà visibile, anche le palline più piccole. Il mercurio viene raccolto utilizzando guanti, copriscarpe e un respiratore, solo in un contenitore sigillato (contenitore di plastica o vetro). Anche tutti gli oggetti con cui è entrato in contatto il mercurio, compreso ciò con cui è stato raccolto, vengono posti in un contenitore ermetico.

• Trattare l'area in cui è stato versato il mercurio

Le superfici vengono trattate con una soluzione di permanganato di potassio o un preparato contenente cloro (ad esempio "Belizna" in una concentrazione di 1 litro per 8 litri di acqua). Lasciare agire il pavimento e le superfici per 15 minuti, quindi risciacquare con acqua pulita. La fase finale è il trattamento del pavimento con permanganato di potassio (1 g di permanganato di potassio per 8 litri di acqua). Di conseguenza, si formano composti di mercurio che non producono vapore.

• Cosa è proibito

Non raccogliere il mercurio con una scopa, uno straccio o un aspirapolvere. Inoltre, non dovresti lavare vestiti, pantofole o peluche contaminati: la sostanza è difficile da lavare e potrebbe rimanere nel meccanismo della lavatrice. Tutti gli oggetti esposti al mercurio devono essere smaltiti.

• Come aiutare te stesso

La persona che ha raccolto il mercurio dovrebbe lavarsi bene le mani dopo la procedura, sciacquarsi la bocca e lavarsi i denti. Puoi bere 2-3 compresse di carbone attivo. Guanti, copriscarpe e indumenti esposti al mercurio devono essere smaltiti.

Non c’è quasi bisogno di dimostrare che il mercurio è un metallo unico. Questo è ovvio se non altro perché mercurio- l'unico metallo che si trova allo stato liquido in condizioni che chiamiamo normali. Perché il mercurio è liquido è una questione speciale. Ma è stata proprio questa proprietà, o meglio la combinazione delle proprietà del metallo e del liquido (il liquido più pesante!) a determinare la posizione speciale dell'elemento n. 80 nella nostra vita. Si può parlare molto del mercurio: decine di libri sono dedicati al metallo liquido. Questa stessa storia riguarda principalmente la varietà di usi del mercurio e dei suoi composti.
Il coinvolgimento del mercurio nel glorioso clan dei metalli è stato a lungo in dubbio. Perfino Lomonosov esitava se il mercurio potesse essere considerato un metallo, nonostante il fatto che allo stato liquido abbia quasi l'intera gamma di proprietà metalliche: conduttività termica ed elettrica, lucentezza metallica e così via. Quando il mercurio viene raffreddato a -39°C, diventa abbastanza ovvio che è uno dei “corpi leggeri che possono essere forgiati”.

Proprietà del mercurio

Mercurio ha reso grandi servizi alla scienza. Chissà quanto sarebbe ritardato il progresso della tecnologia e delle scienze naturali senza strumenti di misura: termometri, manometri, barometri e altri, la cui azione si basa sulle straordinarie proprietà del mercurio. Quali sono queste proprietà?

• Innanzitutto, il mercurio è un liquido.
• In secondo luogo, il liquido pesante è 13,6 volte più pesante dell’acqua.
• In terzo luogo, ha un coefficiente di dilatazione termica abbastanza elevato: solo una volta e mezza inferiore a quello dell'acqua e un ordine di grandezza, o anche due, superiore a quello dei metalli ordinari.

Ci sono anche “quarti”, “quinti”, “venti”, ma non è quasi necessario elencarli tutti.
Un altro dettaglio interessante: il "millimetro di mercurio" non è l'unica unità fisica associata all'elemento n. 80. Una delle definizioni di ohm, unità di resistenza elettrica, è la resistenza di una colonna di mercurio lunga 106,3 cm e larga 1 mm. 2 in sezione trasversale.
Tutto ciò non ha a che fare solo con la scienza pura. Termometri, manometri e altri strumenti “imbottiti” di mercurio sono diventati da tempo parte non solo dei laboratori, ma anche delle fabbriche. E lampade al mercurio, raddrizzatori al mercurio! La stessa combinazione unica di proprietà ha dato al mercurio l’accesso a una varietà di rami della tecnologia, tra cui l’elettronica radio e l’automazione.
I raddrizzatori a mercurio, ad esempio, sono stati per lungo tempo il tipo di raddrizzatore di corrente elettrica più importante, potente e più utilizzato nell’industria. Sono ancora utilizzati in molte industrie elettrochimiche e nei veicoli a trazione elettrica, anche se negli ultimi anni sono stati progressivamente sostituiti da più economici e innocui raddrizzatori a semiconduttore.
Anche le moderne attrezzature militari sfruttano le straordinarie proprietà del metallo liquido.
Ad esempio, una delle parti principali della miccia di un proiettile antiaereo è un anello poroso di ferro o nichel. I pori sono pieni di mercurio. Viene sparato un colpo: il proiettile si è mosso, sta acquisendo velocità crescente, ruotando sempre più velocemente attorno al proprio asse e il mercurio pesante sporge dai pori. Chiude il circuito elettrico: un'esplosione.
Spesso puoi incontrarla dove meno te lo aspetti. A volte altri metalli vengono legati con esso. Piccole aggiunte dell'elemento n. 80 aumentano la durezza della lega di metalli alcalino-terrosi piombo. Anche durante la saldatura a volte è necessario il mercurio: la lega per saldatura composta al 93% di piombo, 3% di stagno e 4% di mercurio è il materiale migliore per saldare tubi zincati.

Amalgami di mercurio

Un'altra notevole proprietà del mercurio: la capacità di dissolvere altri metalli, formando soluzioni solide o liquide: amalgami. Alcuni, come gli amalgami di argento e cadmio, sono chimicamente inerti e duri alla temperatura del corpo umano, ma si ammorbidiscono facilmente se riscaldati. Sono usati per realizzare otturazioni dentali.
L'amalgama di tallio, che indurisce solo a -60°C, viene utilizzata in modelli speciali di termometri a bassa temperatura.
Gli specchi antichi non erano ricoperti da un sottile strato di argento, come si fa adesso, ma da un amalgama, che comprendeva il 70% di stagno e il 30% di mercurio. In passato, la fusione era il processo tecnologico più importante per l'estrazione dell'oro dai minerali. Nel 20° secolo non riuscì a resistere alla concorrenza e cedette il passo a un processo più avanzato: la cianurazione. Tuttavia, il vecchio processo è ancora utilizzato oggi, principalmente per l'estrazione dell'oro incorporato nel minerale.
Alcuni metalli, in particolare ferro, cobalto, nichel, praticamente non sono suscettibili di fusione. Ciò rende possibile il trasporto del metallo liquido in contenitori di acciaio semplice. (Soprattutto il mercurio puro viene trasportato in contenitori di vetro, ceramica o plastica.) Oltre al ferro e ai suoi analoghi, tantalio, silicio, renio, tungsteno, vanadio, berillio, titanio, manganese e molibdeno, cioè quasi tutti i metalli utilizzati per legare, non vengono amalgamati. Ciò significa che l'acciaio legato non ha paura del mercurio.
Ma il sodio, ad esempio, si amalgama molto facilmente. L'amalgama di sodio si decompone facilmente con l'acqua. Queste due circostanze hanno giocato e continuano a giocare un ruolo molto importante nell’industria del cloro.
Quando si producono cloro e soda caustica mediante elettrolisi del sale da cucina, vengono utilizzati catodi costituiti da mercurio metallico. Per ottenere una tonnellata di soda caustica sono necessari da 125 a 400 g dell'elemento n. 80. Oggi l'industria del cloro è uno dei maggiori consumatori di mercurio metallico.

• PRIMO SUPERCONDUTTORE. Quasi un secolo e mezzo dopo gli esperimenti di Priestley e Lavoisier, il mercurio fu coinvolto in un'altra straordinaria scoperta, questa volta nel campo della fisica. Nel 1911, lo scienziato olandese Geike Kamerlingh Onnes studiò la conduttività elettrica del mercurio a basse temperature. Ad ogni esperimento diminuiva la temperatura e quando raggiunse i 4,12 K, la resistenza del mercurio, che prima diminuiva costantemente, scomparve improvvisamente del tutto: la corrente elettrica passò attraverso l'anello di mercurio senza spegnersi. Fu così che fu scoperto il fenomeno della superconduttività e l'elemento n. 80 divenne il primo superconduttore. Sono ormai note decine di leghe e metalli puri che acquisiscono questa proprietà a temperature prossime allo zero assoluto.

• COME PULIRE Hg. Nei laboratori chimici c'è spesso la necessità di purificare il metallo liquido. Il metodo descritto in questa nota è forse il più semplice tra gli affidabili e il più affidabile tra i semplici. Un tubo di vetro del diametro di 1-2 cm è fissato a un treppiede; l'estremità inferiore del tubo viene tirata indietro e piegata. Nel tubo viene versato acido nitrico diluito con circa il 5% di nitrato mercurico Hg 2 (N0 3) 2. Dall'alto nel tubo viene inserito un imbuto con un filtro di carta, sul fondo del quale viene praticato un piccolo foro con un ago. L'imbuto è pieno di mercurio contaminato. Sul filtro viene ripulito dalle impurità meccaniche e nel tubo dalla maggior parte dei metalli disciolti in esso. Come avviene questo? Il mercurio è un metallo nobile e le impurità, come il rame, lo spostano da Hg 2 (N0 3) 2; Alcune delle impurità vengono semplicemente sciolte dall'acido. Il mercurio purificato viene raccolto sul fondo del tubo e, sotto l'influenza della sua stessa gravità, viene pressato nel recipiente ricevente. Ripetendo più volte questa operazione è possibile ripulirlo completamente dalle impurità di tutti i metalli posti nella serie di tensioni a sinistra del mercurio.

Purificare il mercurio dai metalli nobili come oro e argento è molto più difficile. Per separarli viene utilizzata la distillazione sotto vuoto.

• QUALCOSA COME L'ACQUA. Non è solo il suo stato liquido a renderlo simile all’acqua. La capacità termica del mercurio, come l'acqua, diminuisce costantemente con l'aumentare della temperatura (dal punto di fusione a +80°C) e solo dopo una certa “soglia” di temperatura (dopo 80°C) inizia lentamente ad aumentare. Se raffreddi l'elemento n. 80 molto lentamente, esso, come l'acqua, può essere superraffreddato. In uno stato superraffreddato, il mercurio liquido esiste a temperature inferiori a - 50° Ct; solitamente congela a - 38,9° C; A proposito, fu congelato per la prima volta nel 1759 dall'accademico di San Pietroburgo I.A. Marrone.
• NON MERCURIO MONOVALENTE! Questa affermazione sembrerà errata a molti. Dopotutto, anche a scuola insegnano che, come il rame, il mercurio può presentare valenze +2 e 1+. Composti come l'ossido nero Hg 2 0 o il calomelano Hg 2 Cl 2 sono ampiamente conosciuti. Ma qui Hg è solo formalmente monovalente. Come hanno dimostrato gli studi, tutti questi composti contengono un gruppo di due atomi di mercurio: -Hg 2 - o -Hg-Hg-. Entrambi gli atomi sono bivalenti, ma una valenza di ciascuno viene utilizzata per formare una catena, simile alle catene di carbonio di molti composti organici. Lo ione Hg 2+2 è instabile, così come lo sono i composti che lo compongono, soprattutto l'idrossido e il carbonato di mercurio ferroso. Questi ultimi si decompongono rapidamente in Hg e HgO e, di conseguenza, H 2 0 o C0 2.

VELENO E ANTIDOTO.
Preferirei una morte peggiore che lavorare nelle miniere di mercurio, dove mi si sbriciolano i denti in bocca...
R. Kipling
I vapori di mercurio e i suoi composti sono infatti piuttosto tossici. Il mercurio liquido è pericoloso soprattutto a causa della sua volatilità: se viene conservato aperto in un laboratorio, si creerà nell'aria una pressione parziale del mercurio pari a 0,001. Questo è molto, soprattutto perché la concentrazione massima consentita di mercurio nei locali industriali è di 0,01 mg per metro cubo d'aria.
Il grado di effetto tossico del mercurio metallico è determinato principalmente da quanta parte del corpo ha avuto il tempo di reagire prima di essere rimosso da lì, cioè non è il mercurio stesso ad essere pericoloso, ma i suoi composti.
L'avvelenamento acuto con sali di mercurio si manifesta con disturbi intestinali, vomito e gonfiore delle gengive. È caratteristico un calo dell'attività cardiaca, il polso diventa raro e debole ed è possibile lo svenimento. La prima cosa da fare in una situazione del genere è scoprire se il paziente vomita. Poi dategli il latte e gli albumi. Viene escreto dal corpo principalmente attraverso i reni. In caso di avvelenamento cronico da mercurio e suoi composti compaiono sapore metallico in bocca, gengive sciolte, forte salivazione, lieve irritabilità e memoria indebolita. Il pericolo di un simile avvelenamento esiste in tutti gli ambienti in cui il mercurio è a contatto con l'aria. Particolarmente pericolose sono le gocce più piccole di mercurio versato che si intasano sotto i battiscopa, il linoleum, i mobili e nelle fessure del pavimento. La superficie totale delle piccole sfere di mercurio è ampia e l'evaporazione è più intensa. Pertanto, il mercurio versato accidentalmente deve essere raccolto con attenzione. Tutti i luoghi in cui potrebbero persistere le più piccole goccioline di metallo liquido devono essere trattati con una soluzione di FeCl 3 per legare chimicamente il mercurio.

• I veicoli spaziali del nostro tempo richiedono quantità significative di elettricità. Regolare il funzionamento dei motori, delle comunicazioni, della ricerca scientifica, del funzionamento del sistema di supporto vitale: tutto ciò richiede elettricità... Per ora, le principali fonti di corrente sono batterie e pannelli solari. Il fabbisogno energetico dei veicoli spaziali sta crescendo e continuerà a crescere. Le astronavi del prossimo futuro avranno bisogno di centrali elettriche a bordo. Una delle opzioni per tali stazioni si basa su un generatore a turbina nucleare. In molti modi, è simile a una centrale termica convenzionale, ma il fluido di lavoro al suo interno non è vapore acqueo, ma mercurio. Riscalda il suo carburante radioisotopico. Il ciclo operativo di tale installazione è chiuso: il vapore di mercurio, dopo aver attraversato la turbina, si condensa e ritorna alla caldaia, dove viene riscaldato ancora e ancora inviato a far ruotare la turbina.
• ISOTOPI. L'elemento naturale è costituito da una miscela di sette isotopi stabili con numeri di massa 196, 198, 199, 200, 201, 202 e 204. L'isotopo più pesante è il più comune: la sua quota è quasi del 30%, più precisamente 29,8. Il secondo isotopo più comune è il mercurio-200 (23,13%). E la quantità minima di mercurio-190 si trova nella miscela naturale: solo lo 0,146%.

Degli isotopi radioattivi dell'elemento n. 80, e ce ne sono 23 conosciuti, solo il mercurio-203 (emivita 46,9 giorni) e il mercurio-205 (5,5 minuti) hanno acquisito significato pratico. Sono utilizzati nelle determinazioni analitiche del mercurio e nello studio del suo comportamento nei processi tecnologici.

• I RACCOLTI PIÙ GRANDI SONO IN EUROPA. Questo è uno dei pochi metalli i cui maggiori giacimenti si trovano sul continente europeo. I maggiori giacimenti di mercurio sono considerati Almaden (Spagna), Monte Amiata (Italia) e Idrija (Jugoslavia).
• REAZIONI CON NOME. Per l’industria chimica è ancora piuttosto importante non solo come materiale catodico nella produzione di cloro e soda caustica, ma anche come catalizzatore. Ad esempio, dall'acetilene secondo la reazione di M.G. Kucherov, scoperto nel 1881, produce acetaldeide. Il catalizzatore in questo caso è un sale contenente mercurio, ad esempio HgS0 4 solfato. Ma quando si scioglievano i blocchi di uranio esaurito, il mercurio stesso veniva utilizzato come catalizzatore. La reazione di Kucherov non è l’unica reazione “con nome” che coinvolge il mercurio o i suoi composti. Anche la reazione di A.N. Nesmeyanov, durante il quale, in presenza di sali di mercurio, i sali organici di diazonio si decompongono e si formano composti organomercuriali. Sono utilizzati principalmente per la produzione di altri composti organoelementi e, in misura limitata, come fungicidi.

Influenza sulle emozioni. Colpisce il corpo nel suo insieme e, ovviamente, la psiche. È stato suggerito che l'intossicazione da mercurio possa causare scoppi di rabbia sfrenata. Ivan il Terribile, ad esempio, usava spesso unguenti al mercurio contro i dolori articolari, e forse la sua maggiore eccitabilità era il risultato dell'avvelenamento da mercurio? I medici hanno studiato a fondo i sintomi dell'avvelenamento da mercurio, compresi quelli psicofisici: sensazione di disastro imminente, delirio, allucinazioni... I patologi che hanno esaminato le ceneri del formidabile re hanno notato un aumento del contenuto di mercurio nelle ossa.

Tutti gli elementi chimici della tavola periodica sono convenzionalmente divisi dalla diagonale B - At in metalli e non metalli. Inoltre, questi ultimi sono in minoranza e si trovano sopra e a destra del confine. I metalli hanno un chiaro vantaggio quantitativo; dei 118 elementi conosciuti, ce ne sono più di 80.

Hanno tutti proprietà fisiche simili e sono accomunati dal loro stato di aggregazione. Tuttavia, esiste un'eccezione: l'elemento mercurio. Parliamone più in dettaglio.

Mercurio: posizione nella tavola periodica

Questo elemento occupa la sua cella nella tabella al numero 80. Allo stesso tempo, si trova nel secondo gruppo, un sottogruppo secondario, il sesto periodo maggiore. Ha una massa atomica di 200,59. Esiste sotto forma di sette isotopi stabili: 196, 198, 199, 200, 201, 202, 204.

Appartiene agli elementi della famiglia d, ma non è transitorio, poiché questi ultimi riempiono l'orbitale s. Il mercurio è un membro del sottogruppo del metallo zinco, insieme al cadmio e al copernicio.

Caratteristiche generali dell'elemento

Gli elementi chimici della tavola periodica hanno una disposizione rigorosamente ordinata e ciascuno ha la propria configurazione elettronica dell'atomo, che ne indica le proprietà. Mercurio non fa eccezione. La struttura del suo guscio elettronico esterno e pre-esterno è la seguente: 5s 2 5p 6 5d 10 6s 2.

Possibili stati di ossidazione: +1, +2. L'ossido e l'idrossido di mercurio sono composti debolmente basici, talvolta anfoteri. #80 - Hg, pronuncia latina di "hydrargyrum". Il nome russo deriva dalla lingua proto-slava, nella quale veniva tradotto come “rotolo”. Altri popoli hanno pronuncia e nomi diversi. Spesso l'elemento stesso e le sostanze semplici e complesse che forma sono chiamati mercurati o mercurio. Questo nome deriva dai tempi antichi, quando il Hg (l'elemento) veniva paragonato all'argento, dandogli la seconda importanza dopo l'oro. Il Sole è il simbolo di Aurum Au, Mercurio è il simbolo di Hydrargyrum Hg.

Gli antichi credevano che esistessero sette metalli principali, compreso il mercurio. Un gruppo di essi si rifletteva in Cioè, l'oro era associato al Sole, il ferro a Marte, il mercurio a Mercurio e così via.

Storia della scoperta

Il mercurio è noto da circa 1.500 anni. Già allora veniva descritto come “argento liquido”, un metallo mobile, insolito e misterioso. Hanno anche imparato come estrarlo nei tempi antichi.

Naturalmente non era possibile studiarne le proprietà, perché la chimica in quanto tale non si era ancora formata. Il mercurio era avvolto da un velo di mistero e magia; era considerato una sostanza insolita, vicina all'argento e capace di trasformarsi in oro se resa solida. Tuttavia, non esistevano modi per ottenere il mercurio puro allo stato solido e la ricerca alchemica non ebbe successo.

I principali paesi in cui il mercurio è stato utilizzato ed estratto fin dall'antichità sono:

• Cina;
• Mesopotamia;
• India;
• Egitto.

Tuttavia, fu possibile ottenere questo metallo nella sua forma pura solo nel XVIII secolo, ciò fu fatto dal chimico svedese Brandt. Allo stesso tempo, né loro né fino a quel momento hanno fornito prove della metallicità della sostanza. Questo problema è stato chiarito da M.V. Furono questi scienziati i primi a congelare il mercurio e quindi a confermare che possiede tutte le proprietà dei metalli: lucentezza, conduttività elettrica, malleabilità e plasticità, lucentezza metallica.

Ad oggi sono stati ottenuti numerosi composti del mercurio che vengono utilizzati in vari settori della produzione tecnica.

Mercurio della sostanza

Essendo una sostanza semplice, è un liquido (in condizioni normali) bianco-argenteo, mobile e altamente volatile. Un tipico esempio di utilizzo del mercurio liquido nella sua forma pura è per misurare la temperatura.

Se il mercurio viene convertito allo stato solido, apparirà sotto forma di cristalli traslucidi e inodori. I vapori di questa sostanza sono incolori e molto velenosi.

Proprietà fisiche

In termini di proprietà fisiche, questo metallo è l'unico rappresentante che, in condizioni normali, è in grado di esistere sotto forma di liquido. In tutte le altre proprietà corrisponde pienamente alle caratteristiche generali degli altri rappresentanti della categoria.

Le proprietà principali sono le seguenti.

1. Stato fisico: condizioni normali - cristalli liquidi, solidi - non superiore a 352 o C, vapori - oltre 79 K.
2. Si dissolve in benzene, diossano, cristalli in acqua. Ha la capacità di non bagnare il vetro.
3. Ha proprietà diamagnetiche.
4. Termicamente conduttivo.

La fusione del mercurio avviene ad una temperatura negativa di -38,83 o C. Pertanto, questa sostanza appartiene al gruppo degli esplosivi quando riscaldata. La riserva di energia interna della connessione aumenta più volte.

L'ebollizione del mercurio inizia ad una temperatura di 356,73 o C. In questo momento inizia a passare allo stato di vapore, costituito da molecole completamente invisibili all'occhio, collegate

Il punto di fusione del mercurio mostra che le proprietà di questo metallo sono chiaramente insolite. Questa sostanza inizia ad evaporare, trasformandosi in molecole invisibili allo stato gassoso, già a temperatura ambiente normale, il che la rende particolarmente pericolosa per la salute umana e animale.

Proprietà chimiche

Sono noti i seguenti gruppi di composti a base di mercurio in diversi stati di ossidazione:

• solfati, solfuri;
• cloruri;
• nitrati;
• idrossidi;
• ossidi;
• composti complessi;
• sostanze organometalliche;
• intermetallico;
• leghe con altri metalli - amalgami.

Il punto di fusione del mercurio gli consente di formare amalgami sia liquidi che solidi. In tali leghe, i metalli perdono la loro attività, diventando più inerti.

La reazione tra mercurio e ossigeno è possibile solo a una temperatura sufficientemente elevata, nonostante la forte capacità ossidante del non metallo. In condizioni superiori a 380 o C, come risultato di questa sintesi, si forma un ossido metallico con lo stato di ossidazione di quest'ultimo +2.

Il metallo non reagisce chimicamente con acidi, alcali e non metalli nella sua forma libera, rimanendo allo stato liquido.

Reagisce con gli alogeni piuttosto lentamente e solo a basse temperature, come confermato dal punto di fusione del mercurio. Un buon agente ossidante è il permanganato di potassio.

Essere nella natura

Contenuto nella crosta terrestre, negli oceani, nei minerali e nei minerali. Se parliamo della percentuale totale di mercurio nelle viscere della terra, allora è di circa lo 0,000001%. In generale, possiamo dire che questo elemento è diffuso. I principali minerali e minerali che contengono questo metallo sono i seguenti:

• cinabro;
• quarzo;
• calcedonio;
• mica;
• carbonati;
• minerali di piombo-zinco.

In natura il mercurio circola costantemente e prende parte ai processi metabolici di tutti gli strati della Terra.

Ottenere il mercurio

Il secondo metodo si basa sull'estrazione del mercurio anche dal solfuro utilizzando un forte agente riducente. Come il ferro. Il prodotto viene raccolto con le stesse modalità del caso precedente.

Effetti biologici sugli organismi viventi

La temperatura del mercurio deve essere sufficientemente bassa da poter passare allo stato di vapore. Questo processo inizia già a 25 o C, cioè a temperatura ambiente normale. In questo caso la presenza di organismi viventi nella stanza diventa pericolosa per la salute.

Pertanto, il metallo è in grado di penetrare nelle creature attraverso:

• pelle, integra, completamente intatta;
• membrane mucose;
• Vie aeree;
• organi digestivi.

Una volta all'interno, i vapori di mercurio entrano nel flusso sanguigno generale e quindi entrano nella sintesi delle proteine ​​e di altre molecole, formando composti con esse. Ecco come si accumula il metallo dannoso nel fegato e nelle ossa. Dai luoghi di stoccaggio, il metallo può nuovamente essere coinvolto in processi metabolici, sintesi e scomposizioni, provocando una lenta intossicazione del corpo, accompagnata dalle conseguenze più gravi.

Viene eliminato dagli organi abbastanza lentamente e sotto l'influenza di catalizzatori e adsorbenti. Ad esempio, il latte. I principali liquidi attraverso i quali il metallo viene rilasciato nell’ambiente sono:

• saliva;
• bile;
• urina;
• prodotti del tratto gastrointestinale.

Esistono due forme principali di avvelenamento con questa sostanza: acuta e cronica. Ognuno ha le sue caratteristiche e manifestazioni.

Sintomi e trattamento

La forma acuta è tipica dei casi in cui si verifica una fuoriuscita di mercurio durante la produzione, cioè quando si verifica contemporaneamente un enorme rilascio della sostanza nell'atmosfera. In tali situazioni, le persone non protette iniziano a sperimentare un forte deterioramento della loro salute, cioè l'avvelenamento. I sintomi sono i seguenti:

1. Gli organi respiratori, i polmoni e le mucose della bocca e della gola si infiammano.
2. La temperatura corporea aumenta.
3. Sulle gengive si formano ulcere, sanguinano, si gonfiano e diventano estremamente sensibili. A volte si forma un bordo di mercurio.
4. Si osserva atrofia del fegato e dei reni.
5. Brividi, nausea e vomito, vertigini.
6. Il sistema nervoso soffre molto: la parola e la coordinazione dei movimenti sono compromesse e si osservano tremori agli arti.
7. L'avvelenamento è accompagnato da mal di testa e diarrea con sangue.

Se il danno causato dai vapori di mercurio avviene gradualmente, la malattia diventerà cronica. In questo caso le manifestazioni non saranno così drastiche, ma il deterioramento del benessere si accumulerà ogni giorno, assumendo proporzioni sempre maggiori.

1. Tremore degli arti.
2. Malattie orali (gengiviti, stomatiti e altre).
3. Ipertensione e tachicardia.
4. Sudorazione.
5. Eccitazione nervosa.
6. Mal di testa.
7. Nei casi più gravi possono essere provocati gravi disturbi mentali, inclusa la schizofrenia.

Tutte queste conseguenze possono verificarsi a causa anche di un leggero rilascio di mercurio nell'atmosfera. Se non demercurizzi i locali in tempo, puoi danneggiare gravemente la tua salute.

Il trattamento in questi casi viene solitamente effettuato con i seguenti farmaci:

• vitamine;
• antistaminici;
• barbiturici;
• "Aminazina."

Uso umano

Il luogo più comune per l'utilizzo e la conservazione del mercurio metallico è nei termometri e nei termometri. Una di queste apparecchiature può contenere fino a 3 g di metallo. Inoltre, ci sono molti altri settori dell’attività umana in cui il mercurio è ampiamente utilizzato:

• medicina (calomelano, mercuzal, promeran, molti antisettici);
• attività tecniche: fonti di corrente, lampade a incandescenza, pompe, barometri, detonatori e così via;
• metallurgia - deposizione di specchi, decorazione con amalgami di oro e argento, produzione di leghe metalliche e sostanze pure;
• industria chimica;
• Agricoltura.

Attualmente, grazie alla disponibilità di sostanze più sicure e convenienti, il mercurio è stato praticamente sostituito dalla medicina.

Mercurio- un elemento di un sottogruppo secondario del secondo gruppo, il sesto periodo del sistema periodico degli elementi chimici di D.I Mendeleev, con numero atomico 80. Indicato con il simbolo Hg (lat. Hydrargyrum).

Il mercurio è uno dei due elementi chimici (e l'unico metallo), le cui sostanze semplici, in condizioni normali, si trovano allo stato liquido di aggregazione (il secondo elemento è il bromo). In natura si trova sia in forma nativa che formando numerosi minerali.
Il mercurio (inglese Mercury, francese Mercure, tedesco Quecksilber) è uno dei sette metalli dell'antichità. Era conosciuto almeno nel 1500 aC già allora si sapeva come ottenerlo dal cinabro; Il mercurio veniva utilizzato in Egitto, India, Mesopotamia e Cina; era considerata la materia prima più importante nelle operazioni dell'arte sacra segreta per la produzione di farmaci che prolungavano la vita chiamati pillole dell'immortalità. Nel IV-III secolo. AVANTI CRISTO. Aristotele e Teofrasto menzionano il mercurio come argento liquido (dal greco acqua e argento). Dioscoride descrisse successivamente la produzione del mercurio dal cinabro riscaldando quest'ultimo con carbone. Il mercurio era considerato la base dei metalli, vicino all'oro, e quindi veniva chiamato mercurio (Mercurius), dal nome del pianeta Mercurio più vicino al sole (oro). D'altronde, ritenendo che il mercurio fosse un certo stato dell'argento, gli antichi lo chiamavano argento liquido (da cui il latino Hydrargirum). La mobilità del mercurio ha dato origine a un altro nome: argento vivo (lat. Argentum vivum); la parola tedesca Quecksilber deriva dal basso sassone Quick (vivo) e Silber (argento). È interessante notare che la designazione bulgara del mercurio - zhivak - e quella azera - jivya - furono probabilmente prese in prestito dagli slavi.

Elemento 80 della tavola periodica Nell'Egitto ellenistico e nei Greci veniva usato il nome acqua scitica, che ci permette di pensare all'esportazione di mercurio in un certo periodo di tempo dalla Scizia. Durante il periodo arabo dello sviluppo della chimica, nacque la teoria del mercurio-zolfo sulla composizione dei metalli, secondo la quale il mercurio era venerato come la madre dei metalli e lo zolfo (zolfo) come il loro padre. Molti nomi arabi segreti del mercurio sono stati conservati, indicando la sua importanza nelle operazioni segrete alchemiche. Gli sforzi degli alchimisti arabi e successivamente dell'Europa occidentale furono ridotti alla cosiddetta fissazione del mercurio, cioè alla sua trasformazione in una sostanza solida. Secondo gli alchimisti, l'argento puro risultante (filosofico) si trasformava facilmente in oro. Il leggendario Vasily Valentine (XVI secolo) fondò la teoria dei tre principi degli alchimisti (Tria principia): mercurio, zolfo e sale; questa teoria fu successivamente sviluppata da Paracelso. Nella stragrande maggioranza dei trattati alchemici che delineano i metodi di trasmutazione dei metalli, il mercurio viene prima sia come metallo di partenza per qualsiasi operazione, sia come base della pietra filosofale (mercurio filosofale).

Mercurio/Hydrargyrum (Hg), 80

200.592(3)a. em (g/mol)

4f 14 5d 10 6s 2

157:00

149:00

(+2e) 110 (+1e) 127 pm

2.00 (scala Pauling)

Hg←Hg2+ 0,854 V

1.006,0 (10,43) kJ/mol (eV)

13.546 (20 °C) g/cm³

234,32 K (-38,83 °C)

629,88 K (356,73 °C)

2.295 kJ/mol

58,5 kJ/mol

27,98 J/(Kmol)

14,8 cm³/mol

romboedrico

a esa = 3,464 c esa = 6,708 Å

100,00K

(300 K) 8,3 W/(m·K)

Proprietà fisiche del mercurio

Mercurio metallico
Versare il mercurio da un recipiente all'altro Il mercurio è l'unico metallo liquido a temperatura ambiente. Il punto di fusione è 234,32 K (-38,83 °C), bolle a 629,88 K (356,73 °C). Ha proprietà diamagnetiche. Forma leghe liquide e dure - amalgame - con molti metalli. Metalli resistenti all'amalgamazione: V, Fe, Mo, Cs, Nb, Ta, W.

La densità del mercurio in condizioni normali è di 13.500 kg/m3