Основные свойства ртути и температура плавления

В земной коре концентрация химического элемента низкая. Ртутные рудные минералы содержат до 2,5% живого серебра. Это отличает их от других пород. В основном меркурий находится в рассеянной форме, и лишь часть находится в месторождениях.

В магматических породах долевое содержание живого серебра равно между собой, а в осадочных толщах крупные концентрации металла сосредоточены в глинистых минералах. Воды Мирового океана содержат 0,1 мкг/л меркурия.

Высокая степень ионизации определяет особенности металла:

    • восстанавливаться до состояния самородного элемента;
    • устойчивость к кислотной среде и кислороду.

Химический элемент присутствует в составе сульфидных минералов (сфалерит, реальгар). Этот металл является индикатором месторождений ртути и скрытых рудных тел. В поверхностных условиях живое серебро и киноварь не растворяются в воде, но при наличии серной кислоты, озона способствует увеличению показателя растворимости минералов.

Меркурий обладает отличными сорбционными свойствами. В природе существует около 20 минералов, содержащих этот металл, но промышленная добыча производится на месторождениях киновари.

Одно из крупнейших месторождений находится в Испании. Технология производства металла предусматривает обжиг киновари с последующей конденсацией и сбором паров ртути.

Цвет оловянно-белый. Блеск сильный металлический. Температура кипения 357 °C. Единственный жидкий минерал при обычной температуре. Затвердевает, приобретая кристаллическое состояние при −38°С. Плотность 13,55. На огне легко испаряется с образованием ядовитых паров. В древности вдыхание этих паров было единственным доступным средством лечения сифилиса (по принципу: если больной не умрёт, то поправится. Является диамагнетиком.

Ртуть — относительно редкий элемент в земной коре со средней концентрацией 83 мг/т. Однако ввиду того, что ртуть слабо связывается химически с наиболее распространёнными в земной коре элементами, ртутные руды могут быть очень концентрированными по сравнению с обычными породами. Наиболее богатые ртутью руды содержат до 2,5 % ртути. Основная форма нахождения ртути в природе — рассеянная, и только 0,02 % её заключено в месторождениях. Содержание ртути в различных типах изверженных пород близки между собой (около 100 мг/т). Из осадочных пород максимальные концентрации ртути установлены в глинистых сланцах (до 200 мг/т). В водах Мирового океана содержание ртути — 0,1 мкг/л. Важнейшей геохимической особенностью ртути является то, что среди других халькофильных элементов она обладает самым высоким потенциалом ионизации. Это определяет такие свойства ртути, как способность восстанавливаться до атомарной формы (самородной ртути), значительную химическую стойкость к кислороду и кислотам.

Одно из крупнейших в мире ртутных месторождений находится в Испании (Альмаден). Известны месторождения ртути на Кавказе (Дагестан, Армения), в Таджикистане, Словении, Киргизии (Хайдаркан — Айдаркен) Украине (Горловка, Никитовский ртутный комбинат).

В России находятся 23 месторождения ртути, промышленные запасы составляют 15,6 тыс. тонн (на 2002 год), из них крупнейшие разведаны на Чукотке — Западно-Палянское и Тамватнейское.

Ртуть получают обжигом киновари (сульфида ртути(II)) или металлотермическим методом. Пары ртути конденсируют и собирают. Этот способ применяли ещё алхимики древности.

Применение

Ртуть широко применяется в разных сферах жизни:

  1. В сельском хозяйстве (как гербицид, для протравки семян).
  2. В медицине (лекарственные препараты).
  3. Как катализатор в изготовлении уксусной кислоты.
  4. Для изготовления приборов (термометры, полярографы, барометры, вакуумные насосы).
  5. Люминесцентные лампы, выпрямители.
  6. В качестве пигмента.
  7. «Гремучая ртуть» применяется в качестве детонатора.
  8. В атомно-водородной энергетике, чтобы разделить воду на водород и кислород.

В первых реакторах на БН (быстрых нейтронах) теплоносителем была ртуть.

Польза «крови дракона» несомненна в разных отраслях промышленности. Однако она перечеркивается высокой токсичностью металла и его соединений.

Опасность ртути для человека

Ртуть опасна в первую очередь тем, что она очень токсична. Обладает наивысшей степенью опасности. Проникает в организм человека путем вдыхания ее паров, которые не имеют запаха.

Ртуть токсична даже в малых концентрациях, плохо влияет на пищеварительную, нервную, иммунную системы, почки, легкие, глаза и кожу.

При этом повышается риск атеросклероза, гипертонии и туберкулёза.

Различают лёгкие, острые и хронические отравления ртутью. К лёгким относится пищеварительное отравление, а к острым причисляется отравление на предприятиях после аварии или вследствие несоблюдения техники безопасности.

Острое отравление этим опасным металлом может привести к летальному исходу. При отсутствии лечения нарушаются функции центральной нервной системы, снижается умственная активность, возникают судороги и истощение. Далее следуют облысение, полный паралич и утрата зрения.

Какие существуют классы опасности химических веществ.

Какой вред человеку наносит формальдегид узнаете из нашей статьи.

[править] Применение

Благодаря уникальным свойствам ртуть применяется в металлургии, химической промышленности, гальванических элементах, гальванотехнике, медицине, сельском хозяйстве и многих других отраслях:

  • Особенно большое значение имеет ртуть в лабораторной практике. Она применяется в термометрах, манометрах, всевозможных регулирующих устройствах и затворах. В лаборатории используется электролиз с ртутным катодом, колонки с амальгамированных металлами, каломельный электрод сравнения и ртутно-кадмиевый элемент Вестона.
  • Благодаря ртути возник один из самых удобных и самых чувствительных методов химического анализа — полярография. Ртуть применяют для исследования пористой структуры угля, силикагелей и других материалов.
  • В вакуумной технике. Ртутный диффузный насос незаменим для создания глубокого вакуума (10-13 мм рт. ст.). Он применяется в масс-спектрометрах, ускорителях частиц, установках, использующих фотоэмиссии или имитируют условия космического вакуума.
  • В медицине. Ртуть — один из сильнейших антисептиков. Ранее врачи часто пользовались полотенцами, смоченными раствором сулемы HgCl2 — с целью дезинфекции. Применяются также мази на основе соединений ртути. В Ярослава Гашека описан эпизод, когда его любимый поручик Лукаш заразился лишаем и Гашек вылечил поручика ртутной мазью, в результате чего получил медаль «За храбрость». В ряде стран каломель Hg2Cl2 до сих пор используют в качестве слабительного средства.

Где используется ртуть?

Пожалуй, самым известным местом ее применения являются термометры, поскольку коэффициент теплового расширения жидкого металла имеет небольшое значение и является постоянным в широком интервале температур. В последнее время от ртутных термометров отказались во многих странах мира ввиду токсичности паров ртути, а также сложности ее удаления с различных поверхностей, если термометр разобьется.

Широко газообразная ртуть в настоящее время применяется в люминесцентных лампах дневного света.

Находит она применение также в медицине в виде различных соединений с йодом, хлором, кислородом. Ввиду опасности для здоровья, особенно в форме радикалов, от ртути постепенно отказываются, заменяя ее использование другими более безопасными соединениями.

Любопытно отметить, что раньше рассматриваемый жидким металл многими алхимиками считался самым чистым и первостепенным. Они полагали, что из него получаются все другие металлы. Ртуть часто использовали для лечения многих заболеваний.

Опасность «жидкого серебра» для здоровья человека

Ртуть и большинство ее соединений являются чрезвычайно токсичными. При этом наибольшую опасность представляют органические соединения этого химического элемента. В организм они могут попасть через дыхательные пути, через пищеварительную систему или в результате простого контакта с кожей. Металл постепенно накапливается в организме человека и приводит к серьезным нарушениям в работе почек и нервной системы.

Читайте также  Твердосплавные пластины маркировка

Установлено, что постоянное попадание в организм этого элемента приводит к серьезным заболеваниям, включая психическое расстройство и слабоумие, которыми страдали такие известные исторические личности, как великий китайский император Цинь Шихуанди и последний царь из династии Рюриковичей Иван Грозный.

По вышеназванным причинам во многих цивилизованных странах постепенно отказываются от использования ртути во всех отраслях медицины.

Плотность ртути

Плотность ртути настолько велика, что в ней плавают такие металлы, как свинец, родий и другие тяжелые металлы. С ростом температуры значение плотности ртути уменьшается. Ниже приведена таблица значений плотности ртути в зависимости от температуры при атмосферном давлении с точностью до пятого знака после запятой. Плотность указана в интервале температуры от 0 до 800°С. Плотность в таблице выражена в размерности т/м 3 . Например, при температуре 0°С плотность ртути равна 13,59503 т/м 3 или 13595,03 кг/м 3 .

Цена ртути

Сама по себе ртуть стоит недорого – от 4 до 10 долларов за килограмм. Это относится к очень чистому и качественному веществу. В России цена ртути составляет порядка 12-30 рублей за килограмм. Такая стоимость обусловлена тем, что есть много месторождений вещества, а в промышленных масштабах она используется в незначительном количестве. Но покупать ртуть нецелесообразно и противозаконно. Она очень опасна и может привести к серьезному загрязнению окружающей среды.

Хранить, продавать и распространять ртуть запрещено законодательством. Кража вещества с предприятий, на которых используется ртуть, может быть уголовно наказуемой.

Таким образом, ртуть обладает уникальными свойствами, благодаря чему получила широкое применение. Но она высоко токсична, поэтому использовать ее нужно с осторожностью.