Знаймо

Додати знання

приховати рекламу

Цей текст може містити помилки.

Ртуть


Pouring liquid mercury bionerd.jpg

План:


Введення

Інша назва цього поняття - "Mercury";.

Ртуть - елемент побічної підгрупи другої групи шостого періоду періодичної системи хімічних елементів Д. І. Менделєєва з атомним номером 80. Позначається символом Hg ( лат. Hydrargyrum ). Проста речовина ртуть ( CAS-номер : 7439-97-6) - перехідний метал, при кімнатній температурі представляє собою важку сріблясто-білу рідина, пари якої надзвичайно отруйні. Ртуть - один з двох хімічних елементів (і єдиний метал), прості речовини яких при нормальних умовах перебувають у рідкому агрегатному стані (другий елемент - бром).

У природі знаходиться як в самородному вигляді, так і утворює ряд мінералів.

Найчастіше ртуть отримують шляхом відновлення з її найбільш поширеного мінералу - кіноварі. Застосовується для виготовлення вимірювальних приладів, вакуумних насосів, джерел світла і в інших областях науки і техніки. За старих часів застосовувалася у виготовленні дзеркал.


1. Історія

1.1. Походження назви

Російське назва ртуті походить від праслов'янського дієприкметника * rьtǫtь, пов'язаного з лит. rsti "Котитися" [2].

2. Сполуки ртуті

Ртуть та її сполуки застосовуються в техніці, хімічній промисловості, медицині. Жовтий оксид ртуті (II) входить до складу очної мазі і мазей для лікування шкірних захворювань. Червоний оксид ртуті (II) застосовується для отримання фарб. Хлорид ртуті (I), який називається каломель, використовується в піротехніці, а також в якості фунгіциду. У ряді країн каломель використовується як проносного. Токсична дія каломели проявляється особливо тоді, коли після прийому її всередину не наступає проносну дію і організм довгий час не звільняється від цього препарату.

Хлорид ртуті (II), який називається сулема, є дуже токсичним. Сулема застосовувалася в медицині як дезинфікуючий засіб, в техніці вона використовується для обробки дерева, отримання деяких видів чорнила, травлення і чорніння сталі. У сільському господарстві сулема застосовується як фунгіцид.

Амідохлорід ртуті (білий преципітат ртуті) входить до складу деяких мазей. У ветеринарії амідохлорід ртуті застосовується як засіб проти паразитарних захворювань шкіри.

Нітрат ртуті (II) застосовується для обробки хутра та отримання інших сполук цього металу. Токсичність нітрату ртуті (II) приблизно така ж, як і токсичність сулеми. Багато органічні сполуки ртуті використовуються як пестицидів та засобів для обробки насіння. Окремі органічні сполуки ртуті застосовуються як діуретичні засоби.


3. Знаходження в природі

Ртуть - відносно рідкісний елемент у Земній корі з середньою концентрацією 83 мг / т. Проте з причини того, що ртуть слабо зв'язується хімічно з найбільш поширеними в земній корі елементами, ртутні руди можуть бути дуже концентрованими в порівнянні зі звичайними породами. Найбільш багаті ртуттю руди містять до 2,5% ртуті. Основна форма знаходження ртуті в природі - розсіяна і тільки 0,02% її укладено в родовищах. Вміст ртуті в різних типах вивержених порід близькі між собою (близько 100 мг / т). З осадових порід максимальні концентрації ртуті встановлені в глинистих сланцях (до 200 мг / т). У водах Світового океану вміст ртуті 0,1 мкг / л. Найважливішою особливістю геохімічної ртуті є те, що серед інших халькофільних елементів вона має найвищий потенціал іонізації. Це визначає такі властивості ртуті, як здатність відновлюватися до атомарної форми (самородної ртуті), значну хімічну стійкість до кисню і кислот.

Ртуть присутня в більшості сульфідних мінералів. Особливо високі її змісту (до тисячних і сотих часток відсотка) встановлюються у бляклих рудах, антимонітом, сфалериту і реальгар. Близькість іонних радіусів двовалентної ртуті і кальцію, одновалентной ртуті і барію визначає їх ізоморфізм у флюориту і бариту. У кіноварі і метаціннабаріте сірка іноді заміщується селеном або телуром; вміст селену часто складає соті і десяті частки відсотка. Відомі вкрай рідкісні селеніди ртуті - Тімане (HgSe) і Онофріо (суміш тіманіта і сфалериту).

Ртуть є одним з найбільш чутливих індикаторів прихованого зруденіння не тільки ртутних, а й різних сульфідних родовищ, тому ореоли ртуті зазвичай виявляються над усіма прихованими сульфідними покладами і вздовж дорудних розривних порушень. Ця особливість, а також незначний вміст ртуті в породах, пояснюються високою пружністю пари ртуті, зростаючої із збільшенням температури і визначальною високу міграцію цього елемента в газовій фазі.

У поверхневих умовах кіновар і металева ртуть розчиняються у воді навіть за відсутності сильних окислювачів, але при їх наявності (Fe 2 (SO 4) 3, озон, перекис водню) розчинність цих мінералів сягає десятків мг / л. Особливо добре розчиняється ртуть в сульфідах їдких лугів з утворенням, наприклад, комплексу HgS nNa 2 S. Ртуть легко сорбується глинами, гідроксиди заліза та марганцю, глинистими сланцями і вугіллям [3].

У природі відомо близько 20 мінералів ртуті, але головне промислове значення має кіновар HgS (86,2% Hg). У рідкісних випадках предметом видобутку є самородна ртуть, метаціннабаріт HgS і блякла руда - шватціт (до 17% Hg). На єдиному родовищі Гуітцуко (Мексика) головним рудним мінералом є Лівінгстон HgSb 4 S 7. У зоні окислення ртутних родовищ утворюються вторинні мінерали ртуті. До них відносяться перш за все самородна ртуть, рідше метаціннабаріт, що відрізняються від таких же первинних мінералів більшою чистотою складу. Щодо поширена каломель Hg 2 Cl 2. На родовищі Терлінгуа (Техас) поширені та інші гіпергенних галоїдні сполуки - терлінгуаіт Hg 2 ClO, еглестоніт Hg 4 Cl.


3.1. Родовища

Ртуть вважається рідкісним металом.

Відомі родовища ртуті в Закавказзі ( Дагестан, Вірменія), Таджикистані, Словенії, Киргизії, Узбекистані , Україна ( Горлівка, Микитівський ртутний комбінат).

4. У навколишньому середовищі

Вміст ртуті в льодовиках за 270 років

До індустріальної революції осадження ртуті з атмосфери становила близько 4 нанограма на літр льоду. Природні джерела, такі як вулкани, складають приблизно половину всіх викидів атмосферної ртуті. За половину відповідальна діяльність людини. У ній основну частку складають викиди в результаті згоряння вугілля головним чином у теплових електростанціях - 65%, видобуток золота - 11%, виплавка кольорових металів - 6,8%, виробництво цементу - 6,4%, утилізація сміття - 3%, виробництво соди - 3%, чавуну і стали - 1,4%, ртуті (в основному для батарейок) - 1,1%, решта - 2%.

Одне з найважчих забруднень ртуттю в історії сталося в японському місті Мінамата в 1956, що призвело до більш ніж трьом тисячам жертв, які або померли, або сильно постраждали від хвороби Мінамата.


5. Отримання

Ртуть отримують спалюванням кіноварі ( cульфіда ртуті (II)). Цей спосіб застосовували алхіміки давнини. Рівняння реакції горіння кіноварі:

~ \ Mathrm {HgS + O_2 \ \ longrightarrow \ Hg + SO_2 \ uparrow}

У Росії відомі 23 родовища ртуті, промислові запаси становлять 15,6 тис.тонн (на 2002 рік). Словенська місто Ідрія - найбільший в Європі центр видобутку ртуті з XV століття [джерело не вказано 477 днів].


6. Фізичні властивості

Переливання ртуті з посудини в посудину

Ртуть - єдиний метал, який знаходиться в рідкому стані при кімнатній температурі. Має властивості діамагнетиках. Утворює з багатьма металами рідкі та тверді сплави - амальгами. Стійкі до амальгамирования метали: V, Fe, Mo, ​​Cs, Nb, Ta, W [4].

Щільність ртуті при нормальних умовах - 13500кг / м 3.

Температура в С ρ, 10 3 кг / м 3 Температура в С ρ, 10 3 кг / м 3
0   13,5951   50 13,4723
5 13,5827 55 13,4601
10 13,5704 60 13,4480
15 13,5580 65 13,4358
20 13,5457 70 13,4237
25 13,5335 75 13,4116
30 13,5212 80 13,3995
35 13,5090 90 13,3753
40 13,4967 100 13.3514
45 13,4845 300 12,875



7. Хімічні властивості

Ртуть - малоактивний метал (див. ряд напруг).

При нагріванні до 300 C ртуть вступає в реакцію з киснем :

~ \ Mathrm {2Hg + O_2 \ \ xrightarrow {300 ^ \ circ C} \ 2HgO}

Утворюється оксид ртуті (II) червоного кольору. Ця реакція оборотна: при нагріванні вище 340 C оксид розкладається до простих речовин.

~ \ Mathrm {2HgO \ \ xrightarrow {> 340 ^ \ circ C} \ 2Hg + O_2 \ uparrow}

Реакція розкладання оксиду ртуті історично є одним з перших способів отримання кисню.

При нагріванні ртуті з сіркою утвориться сульфід ртуті (II) :

~ \ Mathrm {Hg + S \ \ xrightarrow {t ^ \ circ C} \ HgS}

Ртуть не розчиняється в розчинах кислот, що не володіють окислювальними властивостями, але розчиняється в царській горілці і азотній кислоті, утворюючи солі двовалентної ртуті. При розчиненні надлишку ртуті в азотній кислоті на холоді утворюється нітрат Hg 2 (NO 3) 2.

З елементів IIБ групи саме у ртуті з'являється можливість руйнування дуже стійкою 6d 10 - електронної оболонки, що призводить до можливості існування сполук ртуті (+4). Так, крім малорастворимого Hg 2 F 2 і розкладається водою HgF 2 існує і HgF 4, одержуваний при взаємодії атомів ртуті та суміші неону і фтору при температурі 4 До [5].


8. Застосування

Словенська місто Ідрія - найбільший в Європі центр видобутку ртуті з XV століття

8.1. Медицина

У зв'язку з високою токсичністю ртуть майже повністю витіснена з медичних препаратів, проте зберігається в медичних термометрах (один медичний термометр містить до 2 г ртуті)

  • У XIX столітті лікарі лікували ртуттю рани і венеричні хвороби. Сполуки ртуті використовувалися як антисептик ( сулема), проносне ( каломель).
  • Мертиолят як консервант для вакцин.
  • Амальгаму срібла застосовують у стоматології як матеріал зубних пломб.
  • Ртуть-203 (T 1 / 2 = 53 сек) використовується в радіофармакологіі.

8.2. Техніка


8.3. Металургія


9. Токсикологія ртуті

Отруйні тільки пари і розчинні сполуки ртуті. Металева ртуть не робить істотного впливу на організм. Пари можуть викликати важке отруєння. Ртуть та її сполуки ( сулема, каломель, ціанід ртуті) вражають нервову систему, печінку, нирки, шлунково-кишковий тракт, при вдиханні - дихальні шляхи (а проникнення ртуті в організм частіше відбувається саме при вдиханні її пари, які не мають запаху). За класу небезпеки ртуть відноситься до першого класу (надзвичайно небезпечна хімічна речовина). Небезпечний забруднювач навколишнього середовища, особливо небезпечні викиди у воду, оскільки в результаті діяльності населяють дно мікроорганізмів відбувається утворення розчинної у воді і токсичною метилртуті. Ртуть типовий предствітелі кумулятивних отрут.

  • Органічні сполуки ртуті ( метилртуть та ін) в цілому набагато більш токсичні, ніж неорганічні, перш за все через їх ліпофільності і здатності більш ефективно взаємодіяти з елементами ферментативних систем організму.

9.1. Гігієнічне нормування концентрацій ртуті

Гранично допустимі рівні забрудненості металевою ртуттю і її парами [1] :

  • ГДК в населених пунктах (середньодобова) - 0,0003 мг / м
  • ГДК в житлових приміщеннях (середньодобова) - 0,0003 мг / м
  • ГДК повітря в робочій зоні (макс. разова) - 0,01 мг / м
  • ГДК повітря в робочій зоні (середньозмінна) - 0,005 мг / м
  • ГДК стічних вод (для неорганічних сполук у перерахунку на двовалентну ртуть) - 0,005 мг / мл
  • ГДК водних об'єктів господарсько-питного і культурного водокористування, у воді водойм - 0,0005 мг / л
  • ГДК рибогосподарських водойм - 0,00001 мг / л
  • ГДК морських водойм - 0,0001 мг / л
  • ГДК у грунті - 2,1 мг / кг [джерело не вказано 469 днів]

9.2. Демеркуризація

Очищення приміщень та предметів від забруднень металевою ртуттю і джерел ртутної пари називається демеркуризація. У побуті широко застосовується демеркуризація за допомогою сірки. Так, наприклад, якщо розбився градусник, слід ретельно зібрати всі кульки ртуті медичної клізмою в скляну банку з герметичною кришкою, а щілини і нерівності засипати порошком сірки (S). Сірка легко вступає в хімічну реакцію з ртуттю при кімнатній температурі, утворюючи отруйна, але не летюча з'єднання HgS.


Примітки

  1. Редкол.: Зефиров Н. С. (гол. ред.) Хімічна енциклопедія: у 5 т. - Київ: Радянська енциклопедія, 1995. - Т. 4. - С. 278. - 639 с. - 20 000 екз . - ISBN 5-85270-039-8.
  2. Рут М. Е. Етимологічний словник російської мови для школярів. Єкатеринбург, 2007, с 345. ISBN 978-5-9757-0112-1
  3. Вольфсон Ф. І., Дружинін А. В. Найголовніші типи рудних родовищ. М., "Недра", 1975, 392 с.
  4. Хімічна енциклопедія / Редкол.: Кнунянц І.Л. та ін - М .: Радянська енциклопедія, 1995. - Т. 4. - 639 с. - ISBN 5-82270-092-4.
  5. Одержаний фторид Hg (IV): Новини хіміі@ChemPort.Ru - www.chemport.ru/datenews.php?news=673
  6. Приладобудування та автоматизація. Довідник. Изд. "Машинобудування" М. 1964

Цей текст може містити помилки.

Схожі роботи | скачати

Схожі роботи:
Ртуть у рибі
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru