Zdobądź informacje na temat gęstego, toksycznego metalu, który występuje w postaci płynnej
Rtęć, inaczej "Quicksilver", jak wiadomo inaczej, jest gęstym, toksycznym pierwiastkiem metalicznym, który występuje w postaci ciekłej w temperaturze pokojowej. Wytwarzane i badane przez tysiąclecia, zużycie rtęci stale spadało od lat 80. XX w. Dzięki większej uwadze negatywnego wpływu na zdrowie ludzi i środowiska.
Nieruchomości
- Symbol atomowy: Hg
- Liczba atomowa: 80
- Kategoria elementu: metal przejściowy
- Gęstość: 15.534 g / cm³
- Temperatura topnienia: -38,9 ° C (102 ° F)
- Temperatura wrzenia: 356,9 ° C (674,4 ° F)
- Oporność elektryczna: 95,8 mikrometra / cm (20 ° C)
Charakterystyka
W temperaturze pokojowej rtęć jest gęstą, srebrzystą cieczą o bardzo wysokiej gęstości i niskim przewodnictwie cieplnym. Ma stosunkowo wysokie przewodnictwo elektryczne i łatwo tworzy amalgamaty ( stopy ) ze złotem i srebrem.
Jedną z najbardziej cenionych cech rtęci jest jej zdolność do równomiernego rozszerzania się i kurczenia w całym zakresie cieczy, w odpowiedzi na zmiany ciśnienia i temperatury. Rtęć jest również wysoce toksyczna dla ludzi i środowiska, co spowodowało drastyczne ograniczenie jej produkcji i wykorzystania w ciągu ostatnich kilku dekad.
Historia
Pierwsze użycie Merkurego można prześledzić wstecz do 1500 roku pne, kiedy to użyto go do zdobienia grobów w starożytnym Egipcie. Prawdopodobnie ze względu na swoje wyjątkowe właściwości rtęć była używana, studiowana i ceniona przez liczne cywilizacje, w tym starożytnych Greków, Rzymian, Chińczyków i Majów.
Przez stulecia ludzie wierzyli, że rtęć ma szczególne właściwości lecznicze i dlatego używa jej jako środka moczopędnego i przeciwbólowego, a także w lekach do leczenia różnych dolegliwości od depresji po kiłę. Jest stosowany w kosmetykach i jako materiał dekoracyjny. Alchemicy w średniowieczu byli szczególnie zainteresowani zdolnością rtęci do wydobywania złota z rudy.
Na początku stało się jasne, że tajemniczy ciekły metal był toksyczny dla ludzi z powodu wysokiego poziomu obłędu i śmierci w kopalniach rtęci. To jednak nie przeszkodziło w eksperymentowaniu. Zastosowanie azotanu rtęci do konwersji futra na filc, często stosowanego przez producentów kapelusza z XVIII i XIX wieku, spowodowało wyrażenie "szalony jako kapelusznik".
W latach 1554-1558 Bartolome de Medina opracował proces patio do wydobywania srebra z rud przy użyciu rtęci. Proces patio opiera się na zdolności rtęci do amalgamatu ze srebrem. Obsługiwany przez duże kopalnie rtęci w Almaden w Hiszpanii i Huancavelica w Peru, proces patio był kluczowy dla szybkiego rozwoju hiszpańskiej produkcji srebra w XVII i XVIII wieku. Później, podczas gorączki złota w Kalifornii, do wydobycia złota stosowano wariacje procesu patio.
W drugiej połowie XX wieku coraz więcej badań zaczęło dowodzić korelacji między odpływem chemicznym a zawartością metyloceli w owocach morza. Zwrócono uwagę na wpływ metalu na zdrowie ludzi. W ostatnich latach Stany Zjednoczone i Unia Europejska wprowadziły surowe przepisy dotyczące produkcji, wykorzystania i usuwania rtęci.
Produkcja
Rtęć jest bardzo rzadkim metalem i najczęściej występuje w rudach cynobru i żywicach.
Jest produkowany jako produkt pierwotny i jako produkt uboczny złota, cynku i miedzi .
Rtęć może być wytwarzana z cynobru, rudy siarczkowej (HgS), poprzez spalanie zawartości siarczku w piecu obrotowym lub piecach z wieloma paleniskami. Kruszywo rtęci jest mieszane z węglem drzewnym lub węglem koksowym i spalane w temperaturach powyżej 300 ° C (570 ° F). Tlen jest pompowany do pieca, który łączy się z siarką, uwalniając dwutlenek siarki i tworząc pary rtęci, które mogą być gromadzone i chłodzone dla dalszego udoskonalenia w postaci czystego metalu.
Po przejściu par rtęci przez skraplacz chłodzony wodą rtęć, która ma wysoką temperaturę wrzenia, jako pierwsza skondensowała się w ciekłej metalowej postaci i została zebrana. Około 95% zawartości rtęci w rudach rtęci można odzyskać za pomocą tego procesu.
Rtęć można również ługować z rud przy użyciu wodorotlenku sodu i siarczku sodu.
Odzyskiwanie rtęci odbywa się przez wytrącanie za pomocą aluminium lub elektrolizy. Poprzez destylację rtęć można oczyścić do ponad 99,999%.
Handlowa, 99,99% rtęci sprzedawana jest w kolbach kutych z żelaza lub stali o wadze 76 funtów (34,5 kg).
Światowa produkcja rtęci została oszacowana przez US Geological Survey (USGS) na 2 250 ton w 2010 r. Chiny obecnie dostarczają około 70% światowej produkcji, następnie Kirgistan (11,1%), Chile (7,8%) i Peru (4,5%).
Do największych producentów i dostawców rtęci należą fabryka rtęci Khaidarkan w Kirgistanie, producenci w chińskim pasie rtęci Tongren-Fenghuang i Minas de Almadén y Arrayanes, SA, która wcześniej prowadziła historyczną kopalnię rtęci Almaden w Hiszpanii i jest obecnie odpowiedzialna za recykling i zarządzanie dużym procentem rtęci europejskiej.
Aplikacje
Produkcja i popyt na rtęć systematycznie spadały od najwyższego poziomu na początku lat osiemdziesiątych.
Podstawowym zastosowaniem rtęci metalicznej w Ameryce Północnej i Europie są ogniwa katodowe wykorzystywane do produkcji sody kaustycznej. W Stanach Zjednoczonych stanowi to 75% zapotrzebowania na rtęć, chociaż zapotrzebowanie na takie ogniwa spadło o 97% od 1995 r., Ponieważ nowoczesne zakłady chloro-alkaliczne przyjęły technologie membranowe lub przeponowe.
W Chinach przemysł polichlorku winylu (PVC) jest największym konsumentem rtęci. Produkcja PVC na bazie węgla, podobnie jak w Chinach, wymaga użycia rtęci jako katalizatora. Według USGS rtęć stosowana w produkcji tworzyw sztucznych, takich jak PVC, może stanowić nawet 50% światowego popytu.
Być może najbardziej znanym zastosowaniem rtęci są termometry i barometry, jednak zużycie to stale spada. Galinstan (stop galu, indu i cyny ) w większości zastąpił rtęć w termometrach ze względu na niższą toksyczność stopu.
Zdolność Merkurego do łączenia się z cennymi metalami, pomagając w ich regeneracji, spowodowała jego dalsze stosowanie w wielu krajach rozwijających się z aluwialnymi kopalniami złota.
Choć sporne, wykorzystanie rtęci w amalgamatach dentystycznych trwa i pomimo rozwoju alternatyw, nadal jest głównym przemysłem metalowym.
Jednym z nielicznych zastosowań rtęci, który rozwija się w ostatnich latach, są kompaktowe żarówki fluorescencyjne (CFL). Programy rządowe zachęcające do eliminacji mniej energooszczędnych żarówek potwierdziły zapotrzebowanie na świetlówki kompaktowe, które wymagają gazowej rtęci.
Związki rtęci są również wykorzystywane w bateriach, lekach, chemikaliach przemysłowych, farbach i piorunach rtęci, detonatorze do materiałów wybuchowych.
Regulacje handlowe
Ostatnie wysiłki USA i UE zostały podjęte w celu uregulowania handlu rtęcią. Zgodnie z Ustawą o zakazie wywozu rtęci z 2008 r. Eksport rtęci ze Stanów Zjednoczonych będzie zabroniony od 1 stycznia 2013 r. Od marca 2011 r. Zakazano eksportu rtęci ze wszystkich państw członkowskich UE. Norwegia już wprowadziła zakaz produkcja, import i eksport rtęci.
Źródła:
Wprowadzenie do metalurgii . Joseph Newton, wydanie drugie. New York, John Wiley & Sons, Inc. 1947.
Merkury: Element Prastarych.
Źródło: http://www.dartmouth.edu/~toxmetal/toxic-metals/mercury/
Encyclopædia Britannica. Merkury Processing (2011).
Źródło: http://www.britannica.com/EBchecked/topic/375927/mercury-processing