Ртуть это – Ртуть. Описание, свойства, происхождение и применение металла

Содержание

Ртуть. Описание, свойства, происхождение и применение металла

 
Ртуть — минерал, природная металлическая ртуть. Переходный металл, при комнатной температуре представляющий собой тяжёлую серебристо-белую жидкость, пары которой чрезвычайно ядовиты. Ртуть — один из двух химических элементов (и единственный металл), простые вещества которых при нормальных условиях находятся в жидком агрегатном состоянии (второй такой элемент — бром). Иногда содержит примесь серебра и золота.

СТРУКТУРА


Сингония тригональная, гексагонально-скаленоэдрическая (ниже -39°С).

СВОЙСТВА


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.

ЗАПАСЫ И ДОБЫЧА


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.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ


Ртуть присутствует в большинстве сульфидных минералов. Особенно высокие её содержания (до тысячных и сотых долей процента) устанавливаются в блёклых рудах, антимонитах, сфалеритах и реальгарах. Близость ионных радиусов двухвалентной ртути и кальция, одновалентной ртути и бария определяет их изоморфизм во флюоритах и баритах. В киновари и метациннабарите сера иногда замещается селеном или теллуром; содержание селена часто составляет сотые и десятые доли процента. Известны крайне редкие селениды ртути — тиманит (HgSe) и онофрит (смесь тиманита и сфалерита).

ПРИМЕНЕНИЕ


Ртуть используется как рабочее тело в ртутных термометрах (особенно высокоточных), так как обладает довольно широким диапазоном, в котором находится в жидком состоянии, её коэффициент термического расширения почти не зависит от температуры и обладает сравнительно малой теплоёмкостью. Сплав ртути с таллием используется для низкотемпературных термометров.
Парами ртути заполняют люминесцентные лампы, поскольку пары светятся в тлеющем разряде. В спектре испускания паров ртути много ультрафиолетового света и, чтобы преобразовать его в видимый, стекло люминесцентных ламп изнутри покрывают люминофором. Без люминофора ртутные лампы являются источником жёсткого ультрафиолета (254 нм), в каковом качестве и используются. Такие лампы делают из кварцевого стекла, пропускающего ультрафиолет, поэтому они называются кварцевыми.
Ртуть и сплавы на её основе используются в герметичных выключателях, включающихся при определённом положении.
Ртуть используется в датчиках положения.

Иодид ртути(I) используется как полупроводниковый детектор радиоактивного излучения.
Фульминат ртути(II) («гремучая ртуть») издавна применяется в качестве инициирующего ВВ (Детонаторы).
Бромид ртути(I) применяется при термохимическом разложении воды на водород и кислород (атомно-водородная энергетика).
Перспективно использование ртути в сплавах с цезием в качестве высокоэффективного рабочего тела в ионных двигателях.
До середины 20 века ртуть широко применялась в барометрах, манометрах и сфигмоманометрах (отсюда традиция измерять давление в миллиметрах ртутного столба).

Соединения ртути использовались в шляпном производстве для выделки фетра.


Ртуть (англ. Mercury) — Hg

Молекулярный вес 200.59 г/моль
Происхождение названия от латинского алхимического названия этого элемента hydrargyrum (от др.-греч. ὕδωρ «вода» и ἄργυρος «серебро»)
IMA статус действителен, описан впервые до 1959 (до IMA)

КЛАССИФИКАЦИЯ


Strunz (8-ое издание) 1/A.02-10
Nickel-Strunz (10-ое издание) 1.AD.05
Dana (7-ое издание) 1.1.10.1
Dana (8-ое издание) 1.1.7.1
Hey’s CIM Ref 1.12

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА


Цвет минерала оловянный белый
Цвет черты не может быть взята
Прозрачность непрозрачный
Блеск металлический
Спайность нет
Твердость (шкала Мооса) не может быть измерена
Излом нет
Плотность (измеренная) 13.596 г/см3
Радиоактивность (GRapi) 0
Магнетизм диамагнетик

ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА


Люминесценция в ультрафиолетовом излучении не флюоресцентный

КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА


Точечная группа 3m (3 2/m) — гексагональная-скаленоэдрическая
Пространственная группа R3m
Сингония тригональная
Параметры ячейки a = 3.463Å, c = 6.706Å
Морфология жидкие глобулы или сферы

Интересные статьи:

mineralpro.ru  

04.08.2016  

mineralpro.ru

Ртуть — это… Что такое Ртуть?

Внешний вид простого вещества
Pouring liquid mercury bionerd.jpg
Тяжёлая жидкость серебристо-белого цвета
Свойства атома
Имя, символ, номер

Ртуть / Hydrargyrum (Hg), 80

Атомная масса
(молярная масса)

200,59 а. е. м. (г/моль)

Электронная конфигурация

[Xe] 4f14 5d10 6s2

Радиус атома

157 пм

Химические свойства
Ковалентный радиус

149 пм

Радиус иона

(+2e) 110 (+1e) 127 пм

Электроотрицательность

2,00 (шкала Полинга)

Электродный потенциал

Hg←Hg2+ 0,854 В

Степени окисления

+2, +1

Энергия ионизации
(первый электрон)

1 006,0 (10,43) кДж/моль (эВ)

Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (при н. у.)

13,546 (@ +20 °C) г/см³

Температура плавления

234,28 K

Температура кипения

629,73 K

Теплота плавления

2,295 кДж/моль

Теплота испарения

58,5 кДж/моль

Молярная теплоёмкость

27,98[1] Дж/(K·моль)

Молярный объём

14,8 см³/моль

Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки

ромбоэдрическая

Параметры решётки

ahex=3,464 сhex=6,708 Å

Отношение c/a

1,94

Температура Дебая

100,00 K

Прочие характеристики
Теплопроводность

(300 K) 8,3 Вт/(м·К)

80

Ртуть

4f145d106s2

Ртуть — элемент побочной подгруппы второй группы шестого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 80. Обозначается символом Hg (лат. Hydrargyrum). Простое вещество ртуть (CAS-номер: 7439-97-6) — переходный металл, при комнатной температуре представляет собой тяжёлую серебристо-белую жидкость, пары которой чрезвычайно ядовиты. Ртуть — один из двух химических элементов (и единственный металл), простые вещества которых при нормальных условиях находятся в жидком агрегатном состоянии (второй элемент — бром).

История

Pouring liquid mercury bionerd.jpg

Астрономический символ планеты Меркурий

Ртуть известна с древних времен. Нередко ее находили в самородном виде (жидкие капли на горных породах), но чаще получали обжигом природной киновари. Древние греки и римляне использовали ртуть для очистки золота (амальгамирование), знали о токсичности самой ртути и ее соединений, в частности сулемы. Много веков алхимики считали ртуть главной составной частью всех металлов и полагали, что если жидкой ртути возвратить твердость при помощи серы или мышьяка, то получится золото. Выделение ртути в чистом виде было описано шведским химиком Георгом Брандтом в 1735 г. Для представления элемента как у алхимиков, так и в нынешнее время используется символ планеты Меркурий.

Происхождение названия

Русское название ртути происходит от праславянского причастия *rьtǫtь, связанного с лит. rìsti «катиться»[2]. Символ Hg заимствован от устаревшего латинского алхимического названия этого элемента Hydrargyrum (греч. хидраргирос — жидкое серебро).

Нахождение в природе

Ртуть — относительно редкий элемент в Земной коре со средней концентрацией 83 мг/т. Однако в виду 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.

Ртуть присутствует в большинстве сульфидных минералов. Особенно высокие её содержания (до тысячных и сотых долей процента) устанавливаются в блёклых рудах, антимонитах, сфалеритах и реальгарах. Близость ионных радиусов двухвалентной ртути и кальция, одновалентной ртути и бария определяет их изоморфизм во флюоритах и баритах. В киновари и метациннабарите сера иногда замещается селеном или теллуром; содержание селена часто составляет сотые и десятые доли процента. Известны крайне редкие селениды ртути — тиманит (HgSe) и онофрит (смесь тиманита и сфалерита).

Ртуть является одним из наиболее чувствительных индикаторов скрытого оруденения не только ртутных, но и различных сульфидных месторождений, поэтому ореолы ртути обычно выявляются над всеми скрытыми сульфидными залежами и вдоль дорудных разрывных нарушений. Эта особенность, а также незначительное содержание ртути в породах, объясняются высокой упругостью паров ртути, возрастающей с увеличением температуры и определяющей высокую миграцию этого элемента в газовой фазе.

В поверхностных условиях киноварь и металлическая ртуть растворимы в воде даже при отсутствии сильных окислителей, но при их наличии (Fe2(SO4)3, озон, перекись водорода) растворимость этих минералов достигает десятков мг/л. Особенно хорошо растворяется ртуть в сульфидах едких щелочей с образованием, например, комплекса HgS • nNa2S. Ртуть легко сорбируется глинами, гидроокислами железа и марганца, глинистыми сланцами и углями[3].

В природе известно около 20 минералов ртути, но главное промышленное значение имеет киноварь HgS (86,2 % Hg). В редких случаях предметом добычи является самородная ртуть, метациннабарит HgS и блёклая руда — шватцит (до 17 % Hg). На единственном месторождении Гуитцуко (Мексика) главным рудным минералом является ливингстонит HgSb4S7. В зоне окисления ртутных месторождений образуются вторичные минералы ртути. К ним относятся прежде всего самородная ртуть, реже метациннабарит, отличающиеся от таких же первичных минералов большей чистотой состава. Относительно распространена каломель Hg2Cl2. На месторождении Терлингуа (Техас) распространены и другие гипергенные галоидные соединения — терлингуаит Hg2ClO, эглестонит Hg4Cl.

Месторождения

Ртуть считается редким металлом.

Известны месторождения ртути в Закавказье (Дагестан, Армения), Таджикистане, Словении, Киргизии, Украине (Горловка, Никитовский ртутный комбинат).

В окружающей среде

Pouring liquid mercury bionerd.jpg

Содержание ртути в ледниках за 270 лет

До индустриальной революции осаждение ртути из атмосферы составляло около 4 нанограмма на литр льда. Природные источники, такие как вулканы, составляют примерно половину всех выбросов атмосферной ртути. За оставшуюся половину ответственна деятельность человека. В ней основную долю составляют выбросы в результате сгорания угля главным образом в тепловых электростанциях — 65 %, добыча золота — 11 %, выплавка цветных металлов — 6,8 %, производство цемента — 6,4 %, утилизация мусора — 3 %, производство соды — 3 %, чугуна и стали — 1,4 %, ртути (в основном для батареек) — 1,1 %, остальное — 2 %.

Одно из тяжелейших загрязнений ртутью в истории случилось в японском городе Минамата в 1956 году, что привело к более чем трём тысячам жертв, которые либо умерли, либо сильно пострадали от болезни Минамата.

Изотопы ртути

Природный изотопный состав ртути
Изотоп 196 198 199 200 201 202 204
Концентрация, (%) 0,146 10,02 16,84 23,13 13,22 29,80 6,85

Получение

Ртуть получают обжигом киновари (cульфида ртути(II)): Уравнение реакции:

Пары ртути конденсируют и собирают. Этот способ применяли ещё алхимики древности.

На протяжении многих столетий в Европе основным и единственным месторождением ртути был Альмаден в Испании. В Новое время с ним стала конкурировать Идрия во владениях Габсбургов (современная Словения). Там же появилась первая лечебница для поражённых отравлением парами ртути рудокопов. В 2012 г. ЮНЕСКО объявило промышленную инфраструктуру Альмадена и Идрии памятником Всемирного наследия человечества[4].

В России известны 23 месторождения ртути, промышленные запасы составляют 15,6 тыс. тонн (на 2002 год).

Физические свойства

Ртуть — единственный металл, который находится в жидком состоянии при комнатной температуре. Обладает свойствами диамагнетика. Образует со многими металлами жидкие и твёрдые сплавы — амальгамы. Стойкие к амальгамированию металлы: V, Fe, Mo, Cs, Nb, Ta, W[5].

Плотность ртути при нормальных условиях — 13500кг/м3.

Температура в °С ρ, 103 кг/м3 Температура в °С ρ, 103 кг/м3
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

Химические свойства

Характерные степени окисления

Степень окисления Оксид Гидроксид Характер Примечания
+1 Не получен <Hg2(OH)2>* Слабоосновный Склонность к диспропорционированию
+2 HgO <Hg2(OH)2>** Очень слабое основание, иногда — амфотерный

‘*Гидроксид не получен, существуют только соответствующие соли
‘**Гидроксид существует только в очень разбавленных (<10−4моль/л) растворах.

Для ртути характерны две степени окисления: +1 и +2. В степени окисления +1 ртуть представляет собой двухъядерный катион Hg22+ со связью металл-металл. Ртуть — один из немногих металлов, способных формировать такие катионы, и у ртути они — самые устойчивые.
В степени окисления +1 ртуть склонна к диспропорционированию. Оно протекает при нагревании:

подщелачивании:

добавлении лигандов, стабилизирующих степень окисления ртути +2.

Из-за диспропорционирования ни оксид, ни гидроксид ртути (I) получить не удаётся.

На холоду ртуть +2 и металлическая ртуть, наоборот, конпропорционируют. Поэтому, в частности, при реакции нитрата ртути (II) со ртутью получается нитрат ртути (I):

В степени окисления +2 ртуть образует катионы Hg2+, которые очень легко гидролизуются. При этом гидроксид ртути Hg(OH)2 существует только в очень разбавленных (<10−4моль/л) растворах. В более концентрированных растворах он дегидратируется:

В очень концентрированной щелочи оксид ртути частично растворяется с образованием гидроксокомплекса:

Ртуть в степени окисления +2 образует уникально прочные комплексы со многими лигандами, причём как жесткими, так и мягкими по теории ЖМКО. С иодом (-1), серой (-2) и углеродом она образует очень прочные ковалентные связи. По устойчивости связей металл-углерод ртути нет равных среди других металлов, поэтому получено огромное количество ртутьорганических соединений.

Из элементов IIБ группы именно у ртути появляется возможность разрушения очень устойчивой 6d10 — электронной оболочки, что приводит к возможности существования соединений ртути (+4) но они крайне малоустойчивы, поэтому эту степень окисления, скорее, можно отнести к курьёзной, чем к характерной. В частности, при взаимодействии атомов ртути и смеси неона и фтора при температуре 4К получен HgF4[7].

Свойства простого вещества[8]

Ртуть — малоактивный металл (см. ряд напряжений). Она не растворяется в растворах кислот, не обладающих окислительными свойствами, но растворяется в царской водке:

и азотной кислоте:

Также с трудом растворяется в серной кислоте при нагревании, с образованием сульфата ртути:

При растворении избытка ртути в азотной кислоте на холоде образуется нитрат Hg2(NO3)2.

При нагревании до 300 °C ртуть вступает в реакцию с кислородом:

При этом образуется оксид ртути(II) красного цвета. Эта реакция обратима: при нагревании выше 340 °C оксид разлагается до простых веществ.

Реакция разложения оксида ртути исторически является одним из первых способов получения кислорода.
При нагревании ртути с серой образуется сульфид ртути(II):

Ртуть также реагирует с галогенами (причём на холоду — медленно).

Ртуть можно окислить также щелочным раствором перманганата калия:

и различными хлорсодержащими отбеливателями. Эти реакции используют для удаления металлической ртути.

Применение

\mathsf{Hg + 2KMnO_4 + 3KOH \rightarrow K[Hg(OH)_3] + 2K_2MnO_4}

Словенский город Идрия — крупнейший в Европе центр добычи ртути с XV века

Применение ртути и её соединений

Медицина

В связи с высокой токсичностью ртуть почти полностью вытеснена из медицинских препаратов. Её соединения (в частности, мертиолят) используется как консервант для вакцин.[9]. Сама ртуть сохраняется в медицинских термометрах (один медицинский термометр содержит до 2 г ртути).
Однако вплоть до 1970-х годов соединения ртути использовались в медицине очень активно[10]:

Амальгаму серебра применяют в стоматологии в качестве материала зубных пломб.
Ртуть-203 (T1/2 = 53 сек) используется в радиофармакологии.

Техника
  • Ртуть используется как рабочее тело в ртутных термометрах (особенно высокоточных), так как (а) обладает довольно широким диапазоном, в котором находится в жидком состоянии, (б) её коэффициент термического расширения почти не зависит от температуры и (в) обладает сравнительно малой теплоёмкостью. Сплав ртути с таллием используется для низкотемпературных термометров.
  • Парами ртути заполняют люминесцентные лампы, поскольку пары светятся в тлеющем разряде. В спектре испускания паров ртути много ультрафиолетового света и чтобы преобразовать его в видимый, стекло люминесцентных ламп изнутри покрывают люминофором. Без люминофора ртутные лампы являются источником жесткого ультрафиолета (254 нм), в каковом качестве и используются. Такие лампы делают из кварцевого стекла, пропускающего ультрафиолет, поэтому они называются кварцевыми.
  • Ртуть и сплавы на её основе используются в герметичных выключателях, включающихся при определённом положении.
  • Ртуть используется в датчиках положения.
  • В некоторых химических источниках тока (например, ртутно-цинковых), в эталонных источниках напряжения (Нормальный элемент Вестона).
  • Ртуть также иногда применяется в качестве рабочего тела в тяжелонагруженных гидродинамических подшипниках[11].
  • Ртуть ранее входила в состав некоторых биоцидных красок для предотвращения обрастания корпуса судов в морской воде. Сейчас запрещается использовать такого типа покрытия.
  • Иодид ртути используется как полупроводниковый детектор радиоактивного излучения.
  • Фульминат ртути («Гремучая ртуть») издавна применяется в качестве инициирующего ВВ (Детонаторы).
  • Бромид ртути применяется при термохимическом разложении воды на водород и кислород (атомно-водородная энергетика).
  • Перспективно использование ртути в сплавах с цезием в качестве высокоэффективного рабочего тела в ионных двигателях.
  • До середины 20 века ртуть широко применялась в барометрах и манометрах.
  • Ртутные вакуумные насосы были основными источниками вакуума в 19 и начале 20 веков.
  • Ранее ртуть использовали для золочения поверхностей методом амальгамирования, однако в настоящее время от этого метода отказались из-за токсичности ртути.
  • Соединения ртути использовались в шляпном производстве для выделки фетра.
Металлургия
  • Металлическая ртуть применяется для получения целого ряда важнейших сплавов.
  • Ранее различные амальгамы металлов, особенно амальгамы золота и серебра, широко использовались в ювелирном деле, в производстве зеркал.
  • Металлическая ртуть служит катодом для электролитического получения ряда активных металлов, хлора и щелочей. Сейчас вместо ртутных катодов используют электролиз с диафрагмой.
  • Ртуть используется для переработки вторичного алюминия (см. амальгамация)
  • Ртуть хорошо смачивает золото, поэтому ей обрабатывают золотоносные глины для выделения из них этого металла. Эта технология распространена, в частности, в Амазонии.
Химическая промышленность
  • Соли ртути использовали в качестве катализатора промышленного получения ацетальдегида из ацетилена (реакция Кучерова), однако в настоящее время ацетальдегид получают прямым каталитическим окислением этана или этен.
  • Реактив Несслера используется для количественного определения аммиака.
Сельское хозяйство

Высокотоксичные соединения ртути, такие как хлорид ртути(I) (каломель), хлорид ртути (II) (сулема), мертиолят и другие используют для протравливания семенного зерна и в качестве пестицидов.

Skull and crossbones.svg

Ядовиты только пары́ и растворимые соединения ртути. Металлическая ртуть не оказывает существенного воздействия на организм. Пары могут вызвать тяжёлое отравление. Ртуть и её соединения (сулема, каломель, цианид ртути) поражают нервную систему, печень, почки, желудочно-кишечный тракт, при вдыхании — дыхательные пути (а проникновение ртути в организм чаще происходит именно при вдыхании её паров, не имеющих запаха). По классу опасности ртуть относится к первому классу (чрезвычайно опасное химическое вещество). Опасный загрязнитель окружающей среды, особенно опасны выбросы в воду, поскольку в результате деятельности населяющих дно микроорганизмов происходит образование растворимой в воде и токсичной метилртути. Ртуть — типичный представитель кумулятивных ядов.

  • Органические соединения ртути (метилртуть и др.) в целом намного более токсичны, чем неорганические, прежде всего из-за их липофильности и способности более эффективно взаимодействовать с элементами ферментативных систем организма.

Гигиеническое нормирование концентраций ртути

Предельно допустимые уровни загрязнённости металлической ртутью и её парами[12]:

  • ПДК в населённых пунктах (среднесуточная) — 0,0003 мг/м³
  • ПДК в жилых помещениях (среднесуточная) — 0,0003 мг/м³
  • ПДК воздуха в рабочей зоне (макс. разовая) — 0,01 мг/м³
  • ПДК воздуха в рабочей зоне (среднесменная) — 0,005 мг/м³
  • ПДК сточных вод (для неорганических соединений в пересчёте на двухвалентную ртуть) — 0,005 мг/мл
  • ПДК водных объектов хозяйственно-питьевого и культурного водопользования, в воде водоёмов — 0,0005 мг/л
  • ПДК рыбохозяйственных водоёмов — 0,00001 мг/л
  • ПДК морских водоёмов — 0,0001 мг/л

Демеркуризация

Очистка помещений и предметов от загрязнений металлической ртутью и источников ртутных паров называется демеркуризацией. В быту широко применяется демеркуризация с помощью серы. Так, например, если разбился градусник, раньше предлагали тщательно собрать все шарики ртути медицинской клизмой в стеклянную банку с герметичной крышкой, а щели и неровности засыпать порошком серы (S). Сера вступает в химическую реакцию со ртутью при комнатной температуре, образуя нерастворимое и потому не ядовитое твердое вещество — сульфид ртути. Однако этот метод исключительно малоэффективен. Сера со ртутью легко реагирует только при тщательном растирании в ступке. Если насыпать на тяжелую ртуть легкий порошок серы, реакция практически не будет идти. Или пойдет чрезвычайно медленно. На самом деле следует тщательнейшим образом собрать все видимые (при ярком свете лампы!) капельки ртути в герметично закрывающуюся емкость. Для сбора крупных капель можно использовать пипетку с тонким носиком, а более мелкие капли нужно собрать амальгамированной (покрытой тончайшим слоем ртути) медной проволокой, которую нужно перед этим тщательно зачистить, чтобы ртуть смочила медь (лучше всего для этой цели подходит азотная кислота, в которую нужно на одну — две секунды опустить конец проволоки). Подойдет и оловянный припой. Налипшую ртуть следует стряхивать в ту же емкость, которую потом нужно сдать на утилизацию — туда же, куда сдают перегоревшие люминесцентные и энергосберегающие лампы, которые тоже содержат ртуть. Невидимые глазом, а также попавшие в щели капельки следует залить раствором хлорного железа FeCl3, который превратит ртуть в неиспаряющуюся и малоядовитую каломель Hg2Cl2. В крайнем случае следует залить это место раствором «марганцовки» или йодной настойкой. Пол на следующий день нужно тщательно вымыть. Ни в коем случае нельзя убирать частицы ртути при помощи пылесоса, так как это вызывает рассеивание на более мелкие частицы через выход воздуха из пылесоса, а это повлечет за собой увеличение концентрации паров ртути и усложнит процесс очистки помещений.

См. также

Примечания

  1. Редкол.:Зефиров Н. С. (гл. ред.) Химическая энциклопедия: в 5 т. — Москва: Советская энциклопедия, 1995. — Т. 4. — С. 278. — 639 с. — 20 000 экз. — ISBN 5—85270—039—8
  2. Рут М. Э. Этимологический словарь русского языка для школьников. Екатеринбург, 2007, с 345. ISBN 978-5-9757-0112-1
  3. Вольфсон Ф. И., Дружинин А. В. Главнейшие типы рудных месторождений. М., «Недра», 1975, 392 с.
  4. Heritage of Mercury. Almadén and Idrija — UNESCO World Heritage Centre
  5. Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1995. — Т. 4. — 639 с. — ISBN 5-82270-092-4
  6. Рассчитано по данным, взятым из: Справочник химика, т. 3, М.-Л.: Химия, 1965.
  7. Получен фторид Hg(IV): Новости химии @ChemPort.Ru
  8. Реми Г. Курс неорганической химии. т. 2. М., Мир, 1966
  9. Государственная фармакопея российской федерации / «Издательство «Научный центр экспертизы средств медицинского применения», 2008
  10. Закусов В. В. Фармакология. М., Медицина, 1966
  11. Приборостроение и автоматизация. Справочник. Изд. «Машиностроение» М. 1964
  12. [1] (недоступная ссылка с 26-02-12 (279 дней) — история)

Ссылки

Соединения ртути

 

 Просмотр этого шаблона Электрохимический ряд активности металлов

Eu, Sm, Li, Cs, Rb, K, Ra, Ba, Sr, Ca, Na, Ac, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Gd, Tb, Mg, Y, Dy, Am, Ho, Er, Tm, Lu, Sc, Pu, Th, Np, U, Hf, Be, Al, Ti, Zr, Yb, Mn, V, Nb, Pa, Cr, Zn, Ga, Fe, Cd, In, Tl, Co, Ni, Te, Mo, Sn, Pb, H2, W, Sb, Bi, Ge, Re, Cu, Tc, Te, Rh, Po, Hg, Ag, Pd, Os, Ir, Pt, Au

dic.academic.ru

ртуть — это… Что такое ртуть?

РТУТЬ -и; ж. Химический элемент (Hg), жидкий тяжёлый металл серебристо-белого цвета (широко применяется в химии и электротехнике). Живой, как ртуть. (очень подвижный).

Гремучая ртуть Взрывчатое вещество в виде белого или серого порошка.

РТУ́ТЬ (лат. Hydrargyrum), Hg (читается «гидраргирум»), химический элемент с атомным номером 80, атомная масса 200,59.

Природная ртуть состоит из смеси семи стабильных нуклидов: 196Hg (содержание 0,146% по массе), 198Hg (10,02%), 199Hg (16,84%), 200Hg (23,13%), 201Hg (13,22%), 202Hg (29,80%) и 204Hg (6,85%). Радиус атома ртути 0,155 нм. Радиус иона Hg+ — 0,111 нм (координационное число 3), 0,133 нм (координационное число 6), иона Hg2+ — 0,083 нм (координационное число 2), 0,110 нм (координационное число 4), 0,116 нм (координационное число 6) или 0,128 нм (координационное число 8).

Энергии последовательной ионизации нейтрального атома ртути равны 10,438, 18,756 и 34,2 эВ. Расположена во IIВ группе, 6 периода периодической системы. Конфигурация внешнего и предвнешнего электронных слоев 5s2p6d106s 2. В соединениях проявляет степени окисления +1 и +2. Электроотрицательность по Полингу (см. ПОЛИНГ Лайнус) 1,9.

История открытия
Ртуть известна человечеству с древнейших времен. Обжиг киновари (см. КИНОВАРЬ) HgS, приводящий к получению жидкой ртути, использовали еще в 5 в. до н. э. в Междуречье (см. МЕСОПОТАМИЯ). Использование киновари и жидкой ртути описано в древних документах Китая, Ближнего Востока. Первое подробное описание получения ртути из киновари описано Теофрастом (см. ТЕОФРАСТ) около 300 лет до н. э.

В древности ртуть использовали для добычи золота (см. ЗОЛОТО (химический элемент)) из золотых руд. Этот способ основан на ее способности растворять многие металлы, образуя жидкие или легкоплавкие амальгамы (см. АМАЛЬГАМА). При прокаливании амальгамы золота летучая ртуть испаряется, золото остается. Во второй половине 15 в в Мексике применяли амальгамирование для извлечения из руды серебра (см. СЕРЕБРО).

Алхимики считали ртуть составной частью всех металлов, полагая, что изменением ее содержания можно осуществить превращение ртути в золото. Только в 20 в. физики установили, что в процессе ядерной реакции атомы ртути действительно превращаются в атомы золота. Но такой способ чрезвычайно дорог.

Жидкая ртуть — очень подвижная жидкость. Алхимики называли ртуть «меркурием» по имени римского бога Меркурия, славившегося своей быстротой в перемещении. В английском, французском, испанском и итальянском языках для ртути используется название «mercury». Современное латинское название происходит от греческих слов «хюдор» — вода и «аргирос» — серебро, т. е. «жидкое серебро».

Ртутные препараты использовали в медицине в средние века (ятрохимия (см. ЯТРОХИМИЯ)).

Нахождение в природе
Редкий рассеянный элемент. Содержание ртути в земной коре 7,0·10–6% по массе. В природе ртуть встречается в свободном состоянии. Образует более 30 минералов. Основной рудный минерал киноварь. Минералы ртути в виде изоморфных примесей встречаются в кварце, халцедоне, карбонатах, слюдах, свинцово-цинковых рудах. Желтая модификация HgO встречается в природе в виде минерала монтроидита. В обменных процессах литосферы, гидросферы, атмосферы участвует большое количество ртути. Содержание ртути в рудах от 0,05 до 6—7%.

Получение
Первоначально ртуть получали из киновари (см. КИНОВАРЬ), помещая ее куски в вязанки хвороста и обжигая киноварь в кострах.

В настоящее время ртуть получают окислительно-восстановительным обжигом руд или концентратов при 700—800оС в печах кипящего слоя, трубчатых или муфельных. Условно процесс может быть выражен:

HgS + O2 = Hg + SO2
Выход ртути при таком способе составляет около 80%. Более эффективен способ получения ртути путем нагревания руды с Fe (см. ЖЕЛЕЗО) и CaO:

HgS + Fe = Hg + FeS,

4HgS + 4CaO = 4Hg + 3CaS + CaSO4.

Особо чистую ртуть получают электрохимическим рафинированием на ртутном электроде. При этом содержание примесей составляет от 1·10–6 до 1·10–7%.

Физические и химические свойства
Ртуть — серебристо-белый металл, в парах бесцветный. Единственный жидкий при комнатной температуре металл. Температура плавления –38,87°C, кипения 356,58°C. Плотность жидкой ртути при 20°C 13,5457 г/см3 , твердой ртути при –38,9°C — 14,193 г/см3.

Твердая ртуть — бесцветные кристаллы октаэдрической формы, существующая в двух кристаллических модификациях. «Высокотемпературная» модификация обладает ромбоэдрической решеткой a-Hg, параметры ее элементарной ячейки (при 78 К) а= 0,29925 нм, угол b = 70,74о. Низкотемпературная модификация b-Hg обладает тетрагональной решеткой (ниже 79К).

С использованием ртути голландский физик и химик Х.Камерлинг-Оннес (см. КАМЕРЛИНГ-ОННЕС Хейке) в 1911 впервые наблюдал явление сверхпроводимости (см. СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ). Температура перехода a-Hg в сверхпроводящее состояние 4,153К, b-Hg — 3,949К. При более высоких температурах ртуть ведет себя как диамагнетик (см. ДИАМАГНЕТИК). Жидкая ртуть не смачивает стекло и практически не растворяется в воде (в 100 г воды при 25°C растворяется 6·10–6 г ртути).

Стандартный электродный потенциал пары Hg2+2/Hg0 = +0.789 B, пары Hg2+/Hg0 = +0.854B, пары Hg2+/Hg2+2= +0.920B. В неокисляющих кислотах ртуть не растворяется с выделением водорода (см. ВОДОРОД). (см. КИСЛОРОД)

Кислород (см. КИСЛОРОД) и сухой воздух при обычных условиях ртуть не окисляют. Влажный воздух и кислород при ультрафиолетовом облучении или электронной бомбардировке окисляют ртуть с поверхности с образованием оксидов.

Ртуть окисляется кислородом воздуха при температуре выше 300°C, образуя оксид ртути HgO красного цвета:

2Hg + O2 = 2HgO.

Выше 340°C этот оксид разлагается на простые вещества.

При комнатной температуре ртуть окисляется озоном (см. ОЗОН).

Ртуть не реагирует при нормальных условиях с молекулярным водородом, но с атомарным водородом образует газообразный гидрид HgH. Ртуть не взаимодействует с азотом, фосфором, мышьяком, углеродом, кремнием, бором, германием.

С разбавленными кислотами ртуть не реагирует, но растворяется в царской водке (см. ЦАРСКАЯ ВОДКА) и в азотной кислоте. Причем, в случае с кислотой продукт реакции зависит от концентрации кислоты и соотношения ртути и кислоты. При избытке ртути, на холоду, протекает реакция:

6Hg + 8HNO3разбавл. = 3Hg2(NO3)2 + 2NO + 4H2O.

При избытке кислоты:

3Hg + 8HNO3 = 3Hg(NO3)2 + 2NO + 4H2O.

С галогенами (см. ГАЛОГЕНЫ) ртуть активно взаимодействует с образованием галогенидов (см. ГАЛОГЕНИДЫ). При реакциях ртути с серой (см. СЕРА), селеном (см. СЕЛЕН) и теллуром (см. ТЕЛЛУР) возникают халькогениды (см. ХАЛЬКОГЕНИДЫ) HgS, HgSe, HgTe. Эти халькогениды праrтически не растворимы в воде. Например, значение ПР HgS = 2·10–52. Сульфид ртути растворяется только в кипящей HCl, царской водке (при этом образуется комплекс [HgCl4]2–) и в концентрированных растворах сульфидов щелочных металлов:

HgS + K2S = K2[HgS2].

Сплавы ртути с металлами называют амальгамами (см. АМАЛЬГАМА). Стойкие к амальгамированию металлы — железо (см. ЖЕЛЕЗО), ванадий (см. ВАНАДИЙ), молибден (см. МОЛИБДЕН), вольфрам (см. ВОЛЬФРАМ), ниобий (см. НИОБИЙ) и тантал (см. ТАНТАЛ (химический элемент)). Со многими металлами ртуть образует интерметаллические соединения меркуриды.

Ртуть образует два оксида: оксид ртути(II) HgO и неустойчивый на свету и при нагревании оксид ртути(I) Hg2O (черные кристаллы).

HgO образует две модификации — желтую и красную, отличающиеся размерами кристаллов. Красная модификация образуется при добавлении к раствору соли Hg2+ щелочи:

Hg(NO3)2 + 2NaOH = HgOЇ + 2NaNO3 + H2O.

Желтая форма химически более активна, при нагревании краснеет. Красная форма при нагревании чернеет, но приобретает прежний цвет при охлаждении.

При добавлении щелочи к раствору соли ртути(I) образуется оксид ртути (I) Hg2O:

Hg2(NO3)2 + 2NaOH = Hg2O + H2O + 2NaNO3.

На свету Hg2O распадается на ртуть и HgO, давая осадок черного цвета.

Для соединений ртути(II) характерно образование устойчивых комплексных соединений (см. КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ):

2KI + HgI2 = K2[HgI4],

2KCN + Hg(CN)2 = K2[Hg(CN)4].

Соли ртути(I) содержат группировку Hg22+ со связью –Hg–Hg–. Получают эти соединения, восстанавливая соли ртути(II) ртутью:

HgSO4 + Hg + 2NaCl = Hg2Cl2 + Na2SO4,

HgCl2 + Hg = Hg2Cl2.

В зависимости от условий, соединения ртути(I) могут проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства:

Hg2Cl2 + Cl2 = 2HgCl2,

Hg2Cl2 + SnCl2 = 2Hg + SnCl4. (см. ПЕРОКСИДНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ)

Пероксид (см. ПЕРОКСИДНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ) HgO2 — кристаллы; неустойчив, взрывается при нагревании и ударе.

Применение
Ртуть используют для изготовления катодов при электрохимическом получении едких щелочей и хлора, а также для полярографов, в диффузионных насосах, барометрах и манометрах; для определения чистоты фтора и его концентрации в газах. Парами ртути наполняют колбы газоразрядных ламп (ртутных и люминесцентных) и источников УФ излучения. Ртуть применяют при нанесении золотых покрытий и при добычи золота из руды. (см. РТУТИ ХЛОРИДЫ)

Сулема (см. РТУТИ ХЛОРИДЫ) — важнейший антисептик, применяют при разбавлениях 1:1000. Оксид ртути (II), киноварь HgS применяются для лечения глазных и кожных и венерических заболеваний. Киноварь также используют для приготовления чернил и красок. В древности из киновари готовили румяна. Каломель (см. КАЛОМЕЛЬ) используется в ветеринарии в качестве слабительного средства.

Физиологическое действие
Ртуть и ее соединения высокотоксичны. Пары и соединения ртути накапливаясь в организме человека, сорбируются легкими, попадают в кровь, нарушают обмен веществ и поражают нервную систему. Признаки ртутного отравления проявляются уже при содержании ртути в концентрации 0.0002–0.0003 мг/л. Пары ртути фитотоксичны, ускоряют старение растений.

При работе с ртутью и ее соединениями следует предотвращать ее попадание в организм через дыхательные пути и кожу. Хранят в закрытых сосудах.

dic.academic.ru

Ртуть — Википедия. Что такое Ртуть

Внешний вид простого вещества
Свойства атома
Название, символ, номер Ртуть / Hydrargyrum (Hg), 80
Атомная масса
(молярная масса)
200,592(3)[1] а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация [Xe] 4f14 5d10 6s2
Радиус атома 157 пм
Химические свойства
Ковалентный радиус 149 пм
Радиус иона (+2e) 110 (+1e) 127 пм
Электроотрицательность 2,00 (шкала Полинга)
Электродный потенциал Hg←Hg2+ 0,854 В
Степени окисления +2, +1
Энергия ионизации
(первый электрон)
 1 006,0 (10,43) кДж/моль (эВ)
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (при н. у.) 13,546 (20 °C) г/см³
Температура плавления 234,32 K (-38,83 °C)[2]
Температура кипения 629,88 K (356,73 °C)[2]
Уд. теплота плавления 2,295 кДж/моль
Уд. теплота испарения 58,5 кДж/моль
Молярная теплоёмкость 27,98[3] Дж/(K·моль)
Молярный объём 14,81 см³/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки ромбоэдрическая
Параметры решётки ahex=3,464 сhex=6,708 Å
Отношение c/a 1,94
Температура Дебая 100,00 K
Прочие характеристики
Теплопроводность (300 K) 8,3 Вт/(м·К)
Номер CAS 7439-97-6
Эмиссионный спектр
Mercury Spectra.jpg
80

Ртуть

4f145d106s2

Ртуть (Hg, от лат. Hydrargyrum) — элемент шестого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 80, относящийся к подгруппе цинка (побочной подгруппе II группы). Простое вещество ртуть — переходный металл, при комнатной температуре представляющий собой тяжёлую серебристо-белую жидкость, пары которой чрезвычайно ядовиты, контаминант. Ртуть — один из двух химических элементов (и единственный металл), простые вещества которых при нормальных условиях находятся в жидком агрегатном состоянии (второй такой элемент — бром).

История

Mercury Spectra.jpg Астрономический символ планеты Меркурий

Ртуть известна с древних времён. Нередко её находили в самородном виде (жидкие капли на горных породах), но чаще получали обжигом природной киновари. Древние греки и римляне использовали ртуть для очистки золота (амальгамирование), знали о токсичности самой ртути и её соединений, в частности сулемы. Много веков алхимики считали ртуть главной составной частью всех металлов и полагали, что если жидкой ртути возвратить твёрдость при помощи серы или мышьяка, то получится золото. Выделение ртути в чистом виде было описано шведским химиком Георгом Брандтом в 1735 году. Для представления элемента как у алхимиков, так и в настоящее время используется символ планеты Меркурий. Но принадлежность ртути к металлам была доказана только трудами Ломоносова и Брауна, которые в декабре 1759 года смогли заморозить ртуть и установить её металлические свойства в твёрдом состоянии: ковкость, электропроводность и др[4].

Происхождение названия

Русское название ртути происходит от праслав. *rьtǫtь, связанного с лит. rìsti «катиться»[5]. Символ Hg заимствован от латинского алхимического названия этого элемента hydrargyrum (от др.-греч. ὕδωρ «вода» и ἄργυρος «серебро»).

Нахождение в природе

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.

Ртуть присутствует в большинстве сульфидных минералов. Особенно высокие её содержания (до тысячных и сотых долей процента) устанавливаются в блёклых рудах, антимонитах, сфалеритах и реальгарах. Близость ионных радиусов двухвалентной ртути и кальция, одновалентной ртути и бария определяет их изоморфизм во флюоритах и баритах. В киновари и метациннабарите сера иногда замещается селеном или теллуром; содержание селена часто составляет сотые и десятые доли процента. Известны крайне редкие селениды ртути — тиманит (HgSe) и онофрит (смесь тиманита и сфалерита).

Ртуть является одним из наиболее чувствительных индикаторов скрытого оруденения не только ртутных, но и различных сульфидных месторождений, поэтому ореолы ртути обычно выявляются над всеми скрытыми сульфидными залежами и вдоль дорудных разрывных нарушений. Эта особенность, а также незначительное содержание ртути в породах, объясняются высокой упругостью паров ртути, возрастающей с увеличением температуры и определяющей высокую миграцию этого элемента в газовой фазе.

В обычных условиях киноварь и металлическая ртуть не растворимы в воде, но в присутствии некоторых веществ (Fe2(SO4)3, озон, пероксид водорода) растворимость в воде этих минералов достигает десятков мг/л. Особенно хорошо растворяется ртуть в сульфидах щелочных металлов с образованием, например, комплекса HgS•nNa2S. Ртуть легко сорбируется глинами, гидроксидами железа и марганца, глинистыми сланцами и углями[6].

В природе известно около 20 минералов ртути, но главное промышленное значение имеет киноварь HgS (86,2 % Hg). В редких случаях предметом добычи является самородная ртуть, метациннабарит HgS и блёклая руда — шватцит (до 17 % Hg). На единственном месторождении Гуитцуко (Мексика) главным рудным минералом является ливингстонит HgSb4S7. В зоне окисления ртутных месторождений образуются вторичные минералы ртути. К ним относятся, прежде всего, самородная ртуть, реже метациннабарит, отличающиеся от таких же первичных минералов большей чистотой состава. Относительно распространена каломель Hg2Cl2. На месторождении Терлингуа (Техас) распространены и другие гипергенные галоидные соединения — терлингуаит Hg2ClO, эглестонит Hg4Cl.

Месторождения

Ртуть считается редким металлом.

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

В окружающей среде

Mercury Spectra.jpg Содержание ртути в ледниках за 270 лет

До индустриальной революции осаждение ртути из атмосферы составляло около 4 нанограммов на 1 кубический дециметр льда. Природные источники, такие, как вулканы, составляют примерно половину всех выбросов атмосферной ртути. Причиной появления остальной половины является деятельность человека. В ней основную долю составляют выбросы в результате сгорания угля (главным образом в тепловых электростанциях) — 65 %, добыча золота — 11 %, выплавка цветных металлов — 6,8 %, производство цемента — 6,4 %, утилизация мусора — 3 %, производство соды — 3 %, чугуна и стали — 1,4 %, ртути (в основном для батареек) — 1,1 %, остальное — 2 %.

Одно из тяжелейших загрязнений ртутью в истории случилось в японском городе Минамата в 1956 году, что привело к более чем трём тысячам жертв, которые либо умерли, либо сильно пострадали от болезни Минамата.

Изотопы

Природная ртуть состоит из смеси 7 стабильных изотопов: 196Hg (распространённость 0,155 %), 198Hg (10,04 %), 199Hg (16,94 %), 200Hg (23,14 %), 201Hg (13,17 %), 202Hg (29,74 %), 204Hg (6,82 %)[7]. Искусственным путём получены радиоактивные изотопы ртути с массовыми числами 171—210[8].

Получение

Ртуть получают обжигом киновари (сульфида ртути(II)) или металлотермическим методом[источник не указан 1704 дня]:

HgS+O2⟶Hg+SO2↑{\displaystyle {\mathsf {HgS+O_{2}\longrightarrow Hg+SO_{2}\uparrow }}}
HgS+Fe⟶FeS↓+Hg{\displaystyle {\mathsf {HgS+Fe\longrightarrow FeS\downarrow +Hg}}}

Пары ртути конденсируют и собирают. Этот способ применяли ещё алхимики древности.

На протяжении многих столетий в Европе основным и единственным месторождением ртути был Альмаден в Испании[источник не указан 1704 дня]. В Новое время с ним стала конкурировать Идрия во владениях Габсбургов (современная Словения). Там же появилась первая лечебница для поражённых отравлением парами ртути рудокопов. В 2012 г. ЮНЕСКО объявило промышленную инфраструктуру Альмадена и Идрии памятником Всемирного наследия человечества[9].

В надписях во дворце древнеперсидских царей Ахеменидов (VI—IV века до н. э.) в Сузах упоминается, что ртутную киноварь доставляли сюда с Зеравшанских гор и использовали в качестве краски[10].

Физические свойства

{\displaystyle {\mathsf {HgS+Fe\longrightarrow FeS\downarrow +Hg}}} Металлическая ртуть
{\displaystyle {\mathsf {HgS+Fe\longrightarrow FeS\downarrow +Hg}}} Переливание ртути из сосуда в сосуд

Ртуть — единственный металл, который находится в жидком состоянии при комнатной температуре. Температура плавления составляет 234,32 K (-38,83 °C)[2], кипит при 629,88 K (356,73 °C)[2], критическая точка — 1750 K (1477 °C), 152 МПа (1500 атм). Обладает свойствами диамагнетика. Образует со многими металлами жидкие и твёрдые сплавы — амальгамы. Стойкие к амальгамированию металлы: V, Fe, Mo, Cs, Nb, Ta, W, Co [11].

Плотность ртути при нормальных условиях — 13 546 кг/м3, при других температурах — в таблице[12]:

Температура в °С Плотность (ρ), 103 кг/м3 Температура в °С Плотность (ρ), 103 кг/м3
0 13,5950 50 13,4725
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

Химические свойства

Характерные степени окисления

Степень окисления Оксид Гидроксид Характер Примечания
+1 Hg2O <Hg2(OH)2 или

Hg2O•H2O>*

Слабоосновный Склонность к диспропорционированию
+2 HgO <Hg(OH)2>** Очень слабое основание, иногда — амфотерный
*Гидроксид не получен, существуют только соответствующие соли.
**Гидроксид существует только в очень разбавленных (<10−4моль/л) растворах.

{\displaystyle {\mathsf {HgS+Fe\longrightarrow FeS\downarrow +Hg}}}

Для ртути характерны две степени окисления: +1 и +2. В степени окисления +1 ртуть представляет собой двухъядерный катион Hg22+ со связью металл-металл. Ртуть — один из немногих металлов, способных формировать такие катионы, и у ртути они — самые устойчивые.
В степени окисления +1 ртуть склонна к диспропорционированию. Оно протекает при нагревании:

Hg22+→Hg+Hg2+{\displaystyle {\mathsf {Hg_{2}^{2+}\rightarrow Hg+Hg^{2+}}}}

подщелачивании:

Hg22++2OH−→Hg+HgO+h3O{\displaystyle {\mathsf {Hg_{2}^{2+}+2OH^{-}\rightarrow Hg+HgO+H_{2}O}}}

добавлении лигандов, стабилизирующих степень окисления ртути +2.

Из-за диспропорционирования и гидролиза гидроксид ртути (I) получить не удаётся.

На холоде ртуть +2 и металлическая ртуть, наоборот, сопропорционируют. Поэтому, в частности, при реакции нитрата ртути (II) со ртутью получается нитрат ртути (I):

Hg+Hg(NO3)2→Hg2(NO3)2{\displaystyle {\mathsf {Hg+Hg(NO_{3})_{2}\rightarrow Hg_{2}(NO_{3})_{2}}}}

В степени окисления +2 ртуть образует катионы Hg2+, которые очень легко гидролизуются. При этом гидроксид ртути Hg(OH)2 существует только в очень разбавленных (<10−4моль/л) растворах. В более концентрированных растворах он дегидратируется:

Hg2++2OH−→HgO+h3O{\displaystyle {\mathsf {Hg^{2+}+2OH^{-}\rightarrow HgO+H_{2}O}}}

В очень концентрированной щёлочи оксид ртути частично растворяется с образованием гидроксокомплекса:

HgO+OH−+h3O→[Hg(OH)3]−{\displaystyle {\mathsf {HgO+OH^{-}+H_{2}O\rightarrow [Hg(OH)_{3}]^{-}}}}

Ртуть в степени окисления +2 образует уникально прочные комплексы со многими лигандами, причём как жёсткими, так и мягкими по теории ЖМКО. С йодом (-1), серой (-2) и углеродом она образует очень прочные ковалентные связи. По устойчивости связей металл-углерод ртути нет равных среди других металлов, поэтому получено огромное количество ртутьорганических соединений.

Из элементов IIБ группы именно у ртути появляется возможность разрушения очень устойчивой 6d10 — электронной оболочки, что приводит к возможности существования соединений ртути(IV), но они крайне малоустойчивы, поэтому эту степень окисления скорее можно отнести к курьёзной, чем к характерной. В частности, при взаимодействии атомов ртути и смеси неона и фтора при температуре 4 К получен HgF4[14][15]. Однако более новые исследования не подтвердили его существование[16].

Свойства металлической ртути

Ртуть — малоактивный металл. Она не растворяется в растворах кислот, не обладающих окислительными свойствами, но растворяется в царской водке[17] с образованием тетрахлорортутной кислоты:

3Hg+2HNO3+12HCl→3h3[HgCl4]+2NO↑+4h3O{\displaystyle {\mathsf {3Hg+2HNO_{3}+12HCl\rightarrow 3H_{2}[HgCl_{4}]+2NO\uparrow +4H_{2}O}}}

и азотной кислоте:

Hg+4HNO3→Hg(NO3)2+2NO2↑+2h3O{\displaystyle {\mathsf {Hg+4HNO_{3}\rightarrow Hg(NO_{3})_{2}+2NO_{2}\uparrow +2H_{2}O}}}

Также с трудом растворяется в серной кислоте при нагревании, с образованием сульфата ртути:

Hg+2h3SO4→HgSO4+SO2↑+2h3O{\displaystyle {\mathsf {Hg+2H_{2}SO_{4}\rightarrow HgSO_{4}+SO_{2}\uparrow +2H_{2}O}}}

При растворении избытка ртути в азотной кислоте на холоде образуется нитрат диртути Hg2(NO3)2.

При нагревании до 300 °C ртуть вступает в реакцию с кислородом:

2Hg+O2→300∘C2HgO{\displaystyle {\mathsf {2Hg+O_{2}{\xrightarrow {300^{\circ }C}}2HgO}}}

При этом образуется оксид ртути(II) красного цвета. Эта реакция обратима: при нагревании выше 340 °C оксид разлагается до простых веществ.

2HgO→>340∘C2Hg+O2↑{\displaystyle {\mathsf {2HgO{\xrightarrow {>340^{\circ }C}}2Hg+O_{2}\uparrow }}}

Реакция разложения оксида ртути исторически является одним из первых способов получения кислорода.
При нагревании ртути с серой образуется сульфид ртути(II):

Hg+S→t∘CHgS{\displaystyle {\mathsf {Hg+S{\xrightarrow {t^{\circ }C}}HgS}}}

Ртуть также реагирует с галогенами (причём на холоде — медленно).

Ртуть можно окислить также щелочным раствором перманганата калия:

Hg+2KMnO4+3KOH→K[Hg(OH)3]+2K2MnO4{\displaystyle {\mathsf {Hg+2KMnO_{4}+3KOH\rightarrow K[Hg(OH)_{3}]+2K_{2}MnO_{4}}}}

и различными хлорсодержащими отбеливателями. Эти реакции используют для удаления металлической ртути.

{\mathsf  {Hg+2KMnO_{4}+3KOH\rightarrow K[Hg(OH)_{3}]+2K_{2}MnO_{4}}} Словенский город Идрия — крупнейший в Европе центр добычи ртути с XV века

Применение ртути и её соединений

Медицина

В связи с высокой токсичностью ртуть почти полностью вытеснена из медицинских препаратов. Её соединения (в частности, мертиолят) иногда используются в малых количествах как консервант для вакцин[18]. Сама ртуть сохраняется в ртутных медицинских термометрах (один медицинский термометр содержит до 2 г ртути).

Однако вплоть до 1970-х годов соединения ртути использовались в медицине очень активно[19]:

Известны случаи, когда при завороте кишок больному вливали в желудок стакан ртути. По мнению древних врачевателей, предлагавших такой метод лечения, ртуть благодаря своей тяжести и подвижности должна была пройти по кишечнику и под своим весом расправить его перекрутившиеся части[10].

{\mathsf  {Hg+2KMnO_{4}+3KOH\rightarrow K[Hg(OH)_{3}]+2K_{2}MnO_{4}}} Планета Меркурий (проявление ртути) в виде врача с лекарством. Миниатюра XV в.

Препараты ртути применяли с XVI в. (в СССР вплоть до 1963 года) для лечения сифилиса. Это было обусловлено тем, что бледная трепонема, вызывающая сифилис, обладает высокой чувствительностью к органическим и неорганическим соединениям, блокирующим сульфгидрильные группы тиоловых ферментов микроба — соединениям ртути, мышьяка, висмута и йода. Однако такое лечение было недостаточно эффективно и весьма токсично для организма больного, приводя к полному выпадению волос и высокому риску развития серьезных осложнений; причем возможности повышения дозы препаратов ртути или мышьяка при недостаточной противосифилитической активности стандартных доз ограничивались именно токсичностью для организма больного[20]. Также применялись методики общей меркуризации организма, при которой больной помещался в нагревающуюся емкость, куда подавались пары ртути. Данная методика, хотя и была относительно эффективна, но побочные эффекты и риск смертельного отравления ртутью привел к постепенному вытеснению ее из клинической практики.

Амальгаму серебра применяли в стоматологии в качестве материала зубных пломб до появления светоотверждаемых материалов.

Ртуть-203 (T1/2 = 53 сек) используется в радиофармакологии[источник не указан 1704 дня].

Техника

  • Ртуть используется как рабочее тело в ртутных термометрах (особенно высокоточных), так как (а) обладает довольно широким диапазоном, в котором находится в жидком состоянии, (б) её коэффициент термического расширения почти не зависит от температуры и (в) обладает сравнительно малой теплоёмкостью. Сплав ртути с таллием используется для низкотемпературных термометров.
  • Парами ртути заполняют люминесцентные лампы, поскольку пары светятся в тлеющем разряде. В спектре испускания паров ртути много ультрафиолетового света и, чтобы преобразовать его в видимый, стекло люминесцентных ламп изнутри покрывают люминофором. Без люминофора ртутные лампы являются источником жёсткого ультрафиолета (254 нм), в каковом качестве и используются для обеззараживания помещений. Такие лампы делают из кварцевого стекла, пропускающего ультрафиолет, поэтому они называются кварцевыми.
  • Ртутные электрические вентили (игнитроны) в мощных выпрямительных устройствах, электроприводах, электросварочных устройствах, тяговых и выпрямительных подстанциях и т. п.[21] со средней силой тока в сотни ампер и выпрямленным напряжением до 5 кВ.
  • Ртуть и сплавы на её основе используются в герметичных выключателях, включающихся при определённом положении.
  • Ртуть используется в датчиках положения.
  • В некоторых химических источниках тока (например, ртутно-цинковых), в эталонных источниках напряжения (Нормальный элемент Вестона).
  • Ртуть также иногда применяется в качестве рабочего тела в тяжелонагруженных гидродинамических подшипниках[22].
  • Ртуть ранее входила в состав некоторых биоцидных красок для предотвращения обрастания корпуса судов в морской воде. Сейчас запрещается использовать такого типа покрытия.
  • Иодид ртути(I) используется как полупроводниковый детектор радиоактивного излучения[23].
  • Фульминат ртути(II) («гремучая ртуть») издавна применяется в качестве инициирующего ВВ (Детонаторы).
  • Бромид ртути(I) применяется при термохимическом разложении воды на водород и кислород (атомно-водородная энергетика).
  • Перспективно использование ртути в сплавах с цезием в качестве высокоэффективного рабочего тела в ионных двигателях.
  • До середины XX века ртуть широко применялась в барометрах, манометрах и сфигмоманометрах (отсюда традиция измерять давление в миллиметрах ртутного столба).
  • Низкое давление насыщенного пара определяет использование ртути в качестве вакуумного материала. Так, ртутные вакуумные насосы были основными источниками вакуума в XIX и начале XX веков.
  • Ранее ртуть использовали для золочения поверхностей методом амальгамирования, однако в настоящее время от этого метода отказались из-за токсичности ртути.
  • Соединения ртути использовались в шляпном производстве для выделки фетра.

Металлургия

  • Металлическая ртуть применяется для получения целого ряда важнейших сплавов[каких?].
  • Ранее различные амальгамы металлов, особенно золота и серебра, широко использовались в ювелирном деле, в производстве зеркал.
  • Металлическая ртуть служит катодом для электролитического получения ряда активных металлов, хлора и щелочей. Сейчас вместо ртутных катодов используют электролиз с диафрагмой.
  • Ртуть используется для переработки вторичного алюминия (см. амальгамация)
  • Ртуть хорошо смачивает золото, поэтому ей обрабатывают золотоносные глины для выделения из них этого металла. Эта технология распространена, в частности, в Амазонии.

Химическая промышленность

  • Соли ртути использовали в качестве катализатора промышленного получения ацетальдегида из ацетилена (реакция Кучерова), однако в настоящее время ацетальдегид получают прямым каталитическим окислением этана или этена.
  • Реактив Несслера используется для количественного определения аммиака.
  • При производстве хлора и едких щелочей путем электролиза иногда применяется жидкий ртутный катод[24].

Сельское хозяйство

Высокотоксичные соединения ртути — каломель, сулему, мертиолят и другие — используют для протравливания семенного зерна и в качестве пестицидов.

Токсикология ртути

Hazard TT.svgHazard N.svg

NFPA 704 для данного вещества (синее — опасность для здоровья, красное — огнеопасность, желтое — реакционноспособность)

NFPA 704.svg

Ртуть и все ее соединения ядовиты[25]. Воздействие ртути — даже в небольших количествах — может вызывать серьёзные проблемы со здоровьем и представляет угрозу для внутриутробного развития плода и развития ребёнка на ранних стадиях жизни.
Ртуть может оказывать токсическое воздействие на нервную, пищеварительную и иммунную системы, а также на легкие, почки, кожу и глаза.
ВОЗ рассматривает ртуть в качестве одного из десяти основных химических веществ или групп химических веществ, представляющих значительную проблему для общественного здравоохранения[26][27].

Наиболее ядовиты пары́ и растворимые соединения ртути. Сама металлическая ртуть менее опасна, однако она постепенно испаряется даже при комнатной температуре[28]. Пары могут вызвать тяжёлое отравление. Ртуть и её соединения (сулема, каломель, киноварь, цианид ртути) поражают нервную систему, печень, почки, желудочно-кишечный тракт, при вдыхании — дыхательные пути (а проникновение ртути в организм чаще происходит именно при вдыхании её паров, не имеющих запаха). По классу опасности ртуть относится к первому классу (чрезвычайно опасное химическое вещество). Опасный загрязнитель окружающей среды, особенно опасны выбросы в воду, поскольку в результате деятельности населяющих дно микроорганизмов происходит образование растворимой в воде и токсичной метилртути, накапливающейся в рыбе. Ртуть — типичный представитель кумулятивных ядов.

Органические соединения ртути (диметилртуть и др.) в целом намного токсичнее, чем неорганические, прежде всего из-за их липофильности и способности более эффективно взаимодействовать с элементами ферментативных систем организма.

Гигиеническое нормирование концентраций ртути

Предельно допустимые уровни загрязнённости металлической ртутью и её парами[источник не указан 359 дней]:

  • ПДК в населённых пунктах (среднесуточная) — 0,0003 мг/м³
  • ПДК в жилых помещениях (среднесуточная) — 0,0003 мг/м³
  • ПДК воздуха в рабочей зоне (макс. разовая) — 0,01 мг/м³
  • ПДК воздуха в рабочей зоне (среднесменная) — 0,005 мг/м³
  • ПДК сточных вод (для неорганических соединений в пересчёте на двухвалентную ртуть) — 0,005 мг/л
  • ПДК водных объектов хозяйственно-питьевого и культурного водопользования, в воде водоёмов — 0,0005 мг/л
  • ПДК рыбохозяйственных водоёмов — 0,00001 мг/л
  • ПДК морских водоёмов — 0,0001 мг/л

Демеркуризация

Очистка помещений и предметов от загрязнений металлической ртутью и источников ртутных паров называется демеркуризацией. В быту широко применяется демеркуризация с помощью серы и хлорного железа FeCl3.

Запрет использования содержащей ртуть продукции

С 2020 года международная конвенция, названная в честь массового отравления ртутью и подписанная многими странами, запретит производство, экспорт и импорт нескольких различных видов ртутьсодержащих продуктов, применяемых в быту, в том числе электрических батарей, электрических выключателей и реле, некоторых видов компактных люминесцентных ламп (КЛЛ), люминесцентных ламп с холодным катодом или с внешним электродом, ртутных термометров и приборов измерения давления[29]. Конвенция вводит регулирование использования ртути и ограничивает ряд промышленных процессов и отраслей, в том числе горнодобывающую (особенно непромышленную добычу золота), производство цемента[29].

См. также

Примечания

  1. Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O’Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang‑Kun Zhu. Atomic weights of the elements 2011 (IUPAC Technical Report) (англ.) // Pure and Applied Chemistry. — 2013. — Vol. 85. — P. 1047-1078. — DOI:10.1351/PAC-REP-13-03-02.
  2. 1 2 3 4 Mercury: physical properties (англ.). WebElements. Проверено 17 августа 2013.
  3. ↑ Химическая энциклопедия: в 5 т. / Под ред. Н. С. Зефирова. — Москва: Советская энциклопедия, 1995. — Т. 4. — С. 278. — 639 с. — 20 000 экз. — ISBN 5—85270—039—8.
  4. ↑ Первые шаги к открытию сверхпроводимости. К 250-летию открытия замерзания ртути
  5. Фасмер М. Этимологический словарь русского языка. — Прогресс. — М., 1964–1973. — Т. 3. — С. 509-510.
  6. ↑ Вольфсон Ф. И., Дружинин А. В. Главнейшие типы рудных месторождений. М., «Недра», 1975, 392 с.
  7. Juris Meija, Lu Yang, Ralph E. Sturgeon, Zoltán Mester. Certification of natural isotopic abundance inorganic mercury reference material NIMS-1 for absolute isotopic composition and atomic weight. — 2010. — Vol. 25. — P. 384–389. — DOI:10.1039/B926288A.
  8. G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O.. Bersillon (2003). «The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties». Nuclear Physics A 729: 3–128. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. Bibcode: 2003NuPhA.729….3A.
  9. ↑ Heritage of Mercury. Almadén and Idrija — UNESCO World Heritage Centre
  10. 1 2 Венецкий С.И. Серебряная вода // Рассказы о металлах.. — Москва, 1979. — С. 208-209. — 240 с. — 60 000 экз.
  11. ↑ Химическая энциклопедия / Редкол.: И. Л. Кнунянц и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1995. — Т. 4. — 639 с. — ISBN 5-82270-092-4.
  12. H.L. Clever. Mercury in Liquids, Compressed Gases, Molten Salts and Other Elements IUPAC SDS Vol 29 — Density of Liquid Mercury (англ.). IUPAC SOLUBILITY DATA. NIST (1987). Проверено 29 сентября 2017.
  13. ↑ Рассчитано по данным, взятым из: Справочник химика, т. 3, М.-Л.: Химия, 1965.
  14. ↑ Получен фторид Hg(IV): Новости химии @ChemPort.Ru
  15. Xuefang Wang, Lester Andrews, Sebastian Riedel, Martin Kaupp. Mercury Is a Transition Metal: The First Experimental Evidence for HgF4 (англ.) // Angewandte Chemie International Edition. — 2007. — Vol. 46. — P. 8371-8375. — DOI:10.1002/anie.200703710.
  16. ↑ Is mercury a transition metal? Архивировано 12 октября 2016 года.
  17. ↑ Реми Г. Курс неорганической химии. т. 2. М., Мир, 1966
  18. ↑ Государственная фармакопея российской федерации / «Издательство «Научный центр экспертизы средств медицинского применения», 2008
  19. ↑ Закусов В. В. Фармакология. М., Медицина, 1966
  20. ↑ Ртуть (Hg) | Основные средства лечения сифилиса. www.medical-enc.ru. Проверено 18 февраля 2017.
  21. ↑ Ртуть // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
  22. ↑ Приборостроение и автоматизация. Справочник. Изд. «Машиностроение» М. 1964
  23. ↑ Радиоактивные вещества: Полупроводниковые детекторы
  24. ↑ Катод ртутный — Справочник химика 21. chem21.info. Проверено 31 марта 2018.
  25. Мишин В.П., Рубцов А.Ф., Серебряков Л.А, Трахтенберг И.М., Цивильно М.А. Ртуть // Большая медицинская энциклопедия : в 30 т. / гл. ред. Б.В. Петровский. — 3 изд. — Москва : Советская энциклопедия, 1984. — Т. 22. Растворители — Сахаров. — 544 с. — 150 800 экз.
  26. ↑ Информационный бюллетень ВОЗ N°361
  27. ↑ : Ha, E., et al., Current progress on understanding the impact of mercury on human health. Environ. Res. (2016), http://dx.doi.org/10.1016/j.envres.2016.06.042i
  28. ↑ Metallic Mercury — ToxFAQs / Agency for Toxic Substances and Disease Registry (ATSDR), CDC, США
  29. 1 2 Республика Беларусь подписала Минаматскую конвенцию о ртути, ООН (24.09.2014). Проверено 25 сентября 2014.

Ошибка в сносках?: Тег <ref> с именем «trivia», определённый в <references>, не используется в предшествующем тексте.

Ссылки

wiki.sc

Ртуть: свойства, сфера применения, опасности для здоровья и экологии

Кроме того, ее очень легко выделить при обжиге из основного минерала – сульфида (киновари). Пары ртути легко конденсируются в блестящую, как серебро, жидкость. Ее плотность настолько велика (13,6 г/куб. см), что ведро с ртутью обычный человек даже не оторвет от пола.

Ртуть широко применяется при изготовлении научных приборов (барометры, термометры, манометры, вакуумные насосы, нормальные элементы, полярографы, капиллярные электрометры и др.), в ртутных лампах, переключателях, выпрямителях; как жидкий катод в производстве едких щелочей и хлора электролизом, в качестве катализатора при синтезе уксусной кислоты, в металлургии для амальгамации золота и серебра, при изготовлении взрывчатых веществ; в медицине (каломель, сулема, ртутьорганические и другие соединения), в качестве пигмента (киноварь), в сельском хозяйстве в качестве протравителя семян и гербицида, а также как компонент краски морских судов (для борьбы с обрастанием их организмами).

В домашних условиях ртуть может оказаться в дверном звонке, лампах дневного света, медицинском термометре.

Металлическая ртуть высокотоксична для любых форм жизни. Основную опасность представляют пары ртути, выделение которых с открытых поверхностей возрастает при повышении температуры воздуха. При вдыхании ртуть попадает в кровь. В организме ртуть циркулирует в крови, соединяясь с белками; частично откладывается в печени, в почках, селезёнке, ткани мозга и др.

Токсическое действие связано с блокированием сульфгидрильных групп тканевых белков, нарушением деятельности головного мозга (в первую очередь, гипоталамуса). Из организма ртуть выводится через почки, кишечник, потовые железы и др.

Острые отравления ртутью и ее парами встречаются редко. При хронических отравлениях наблюдаются эмоциональная неустойчивость, раздражительность, снижение работоспособности, нарушение сна, дрожание пальцев рук, снижение обоняния, головные боли. Характерный признак отравления – появление по краю десен каймы сине-черного цвета; поражение десен (разрыхленность, кровоточивость) может привести к гингивиту и стоматиту.

При отравлениях органическими соединениями ртути (диэтилмеркурфосфатом, диэтил-ртутью, этилмеркурхлоридом) преобладают признаки одновременного поражения центральной нервной (энцефало-полиневрит) и сердечно-сосудистой систем, желудка, печени, почек.

Основная мера предосторожности при работе с ртутью и ее соединениями – исключение попадания ртути в организм через дыхательные пути или поверхность кожи.

Пролитую в помещении ртуть надо собирать самым тщательным образом. Особенно много паров образуется в том случае, если ртуть рассыпалась на множество мельчайших капелек, которые забились в различные щели, например, между плитками паркета. Все эти капельки необходимо собрать.

Лучше всего это сделать с помощью оловянной фольги, к которой ртуть легко прилипает, или же промытой азотной кислотой медной проволочкой. А те места, где ртуть еще могла бы задержаться, заливают 20%-ным раствором хлорного железа. Хорошая профилактическая мера против отравления парами ртути – тщательно и регулярно, в течение многих недель или даже месяцев, проветривать помещение, где была пролита ртуть.

Экологические последствия заражения парами ртути проявляются, прежде всего, в водной среде – подавляется жизнедеятельность одноклеточных морских водорослей и рыб, нарушается фотосинтез, ассимилируются нитраты, фосфаты, соединения аммония и т. д. Пары ртути фитотоксичны, ускоряют старение растений.

 

ria.ru

Ртуть — Википедия

Внешний вид простого вещества
Свойства атома
Название, символ, номер

Ртуть / Hydrargyrum (Hg), 80

Атомная масса
(молярная масса)

200,592(3)[1] а. е. м. (г/моль)

Электронная конфигурация

[Xe] 4f14 5d10 6s2

Радиус атома

157 пм

Химические свойства
Ковалентный радиус

149 пм

Радиус иона

(+2e) 110 (+1e) 127 пм

Электроотрицательность

2,00 (шкала Полинга)

Электродный потенциал

Hg←Hg2+ 0,854 В

Степени окисления

+2, +1

Энергия ионизации
(первый электрон)

 1 006,0 (10,43) кДж/моль (эВ)

Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (при н. у.)

13,546 (20 °C) г/см³

Температура плавления

234,32 K (-38,83 °C)[2]

Температура кипения

629,88 K (356,73 °C)[2]

Уд. теплота плавления

2,295 кДж/моль

Уд. теплота испарения

58,5 кДж/моль

Молярная теплоёмкость

27,98[3] Дж/(K·моль)

Молярный объём

14,8 см³/моль

80

Ртуть

4f145d106s2

Ртуть (Hg, от лат. Hydrargyrum) — элемент шестого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 80, относящийся к подгруппе цинка (побочной подгруппе II группы). Простое вещество ртуть — переходный металл, при комнатной температуре представляющий собой тяжёлую серебристо-белую жидкость, пары которой чрезвычайно ядовиты. Ртуть — один из двух химических элементов (и единственный металл), простые вещества которых при нормальных условиях находятся в жидком агрегатном состоянии (второй такой элемент — бром).

Астрономический символ планеты Меркурий

Ртуть известна с древних времен. Нередко её находили в самородном виде (жидкие капли на горных породах), но чаще получали обжигом природной киновари. Древние греки и римляне использовали ртуть для очистки золота (амальгамирование), знали о токсичности самой ртути и её соединений, в частности сулемы. Много веков алхимики считали ртуть главной составной частью всех металлов и полагали, что если жидкой ртути возвратить твёрдость при помощи серы или мышьяка, то получится золото. Выделение ртути в чистом виде было описано шведским химиком Георгом Брандтом в 1735 г. Для представления элемента как у алхимиков, так и в нынешнее время используется символ планеты Меркурий. Но принадлежность ртути к металлам была доказана только трудами Ломоносова и Брауна, которые в декабре 1759 года смогли заморозить ртуть и установить её металлические свойства: ковкость, электропроводность и др[4].

Происхождение названия[править]

Русское название ртути происходит от праслав. *rьtǫtь, связанного с лит. rìsti «катиться»[5]. Символ Hg заимствован от латинского алхимического названия этого элемента hydrargyrum (от др.-греч. ὕδωρ «вода» и ἄργυρος «серебро»).

Нахождение в природе[править]

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.

Ртуть присутствует в большинстве сульфидных минералов. Особенно высокие её содержания (до тысячных и сотых долей процента) устанавливаются в блёклых рудах, антимонитах, сфалеритах и реальгарах. Близость ионных радиусов двухвалентной ртути и кальция, одновалентной ртути и бария определяет их изоморфизм во флюоритах и баритах. В киновари и метациннабарите сера иногда замещается селеном или теллуром; содержание селена часто составляет сотые и десятые доли процента. Известны крайне редкие селениды ртути — тиманит (HgSe) и онофрит (смесь тиманита и сфалерита).

Ртуть является одним из наиболее чувствительных индикаторов скрытого оруденения не только ртутных, но и различных сульфидных месторождений, поэтому ореолы ртути обычно выявляются над всеми скрытыми сульфидными залежами и вдоль дорудных разрывных нарушений. Эта особенность, а также незначительное содержание ртути в породах, объясняются высокой упругостью паров ртути, возрастающей с увеличением температуры и определяющей высокую миграцию этого элемента в газовой фазе.

В поверхностных условиях киноварь и металлическая ртуть не растворимы в воде, но при их наличии (Fe2(SO4)3, озон, пероксид водорода) растворимость этих минералов достигает десятков мг/л. Особенно хорошо растворяется ртуть в сульфидах едких щелочей с образованием, например, комплекса HgS•nNa2S. Ртуть легко сорбируется глинами, гидроксидами железа и марганца, глинистыми сланцами и углями[6].

В природе известно около 20 минералов ртути, но главное промышленное значение имеет киноварь HgS (86,2 % Hg). В редких случаях предметом добычи является самородная ртуть, метациннабарит HgS и блёклая руда — шватцит (до 17 % Hg). На единственном месторождении Гуитцуко (Мексика) главным рудным минералом является ливингстонит HgSb4S7. В зоне окисления ртутных месторождений образуются вторичные минералы ртути. К ним относятся, прежде всего, самородная ртуть, реже метациннабарит, отличающиеся от таких же первичных минералов большей чистотой состава. Относительно распространена каломель Hg2Cl2. На месторождении Терлингуа (Техас) распространены и другие гипергенные галоидные соединения — терлингуаит Hg2ClO, эглестонит Hg4Cl.

Месторождения[править]

Ртуть считается редким металлом.

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.

В окружающей среде[править]

Содержание ртути в ледниках за 270 лет

До индустриальной революции осаждение ртути из атмосферы составляло около 4 нанограммов на литр льда. Природные источники, такие, как вулканы, составляют примерно половину всех выбросов атмосферной ртути. За оставшуюся половину ответственна деятельность человека. В ней основную долю составляют выбросы в результате сгорания угля главным образом в тепловых электростанциях — 65 %, добыча золота — 11 %, выплавка цветных металлов — 6,8 %, производство цемента — 6,4 %, утилизация мусора — 3 %, производство соды — 3 %, чугуна и стали — 1,4 %, ртути (в основном для батареек) — 1,1 %, остальное — 2 %.

Одно из тяжелейших загрязнений ртутью в истории случилось в японском городе Минамата в 1956 году, что привело к более чем трём тысячам жертв, которые либо умерли, либо сильно пострадали от болезни Минамата.

Природная ртуть состоит из смеси 7 стабильных изотопов: 196Hg (распространённость 0,155 %), 198Hg (10,04 %), 199Hg (16,94 %), 200Hg (23,14 %), 201Hg (13,17 %), 202Hg (29,74 %), 204Hg (6,82 %)[7]. Искусственным путём получены радиоактивные изотопы ртути с массовыми числами 171—210[8].

Ртуть получают обжигом киновари (сульфида ртути(II)) или металлотермическим методом[источник не указан 2028 дней]:

Пары ртути конденсируют и собирают. Этот способ применяли ещё алхимики древности.

На протяжении многих столетий в Европе основным и единственным месторождением ртути был Альмаден в Испании[источник не указан 2028 дней]. В Новое время с ним стала конкурировать Идрия во владениях Габсбургов (современная Словения). Там же появилась первая лечебница для поражённых отравлением парами ртути рудокопов. В 2012 г. ЮНЕСКО объявило промышленную инфраструктуру Альмадена и Идрии памятником Всемирного наследия человечества[9].

В надписях во дворце древнеперсидских царей Ахеменидов (VI—IV века до н. э.) в Сузах упоминается, что ртутную киноварь доставляли сюда с Зеравшанских гор и использовали в качестве краски[10].

Физические свойства[править]

Металлическая ртуть
Переливание ртути из сосуда в сосуд

Ртуть — единственный металл, который находится в жидком состоянии при комнатной температуре. Температура плавления составляет 234,32 K (-38,83 °C)[2], кипит при 629,88 K (356,73 °C)[2], критическая точка — 1750 K (1477 °C), 152 МПа (1500 атм). Обладает свойствами диамагнетика. Образует со многими металлами жидкие и твёрдые сплавы — амальгамы. Стойкие к амальгамированию металлы: V, Fe, Mo, Cs, Nb, Ta, W, Co [11].

Плотность ртути при нормальных условиях — 13 500 кг/м3.

Температура в °С ρ, 103 кг/м3 Температура в °С ρ, 103 кг/м3
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

Химические свойства[править]

Характерные степени окисления[править]

Степень окисления Оксид Гидроксид Характер Примечания
+1 Hg2O <Hg2(OH)2>* Слабоосновный Склонность к диспропорционированию
+2 HgO <Hg(OH)2>** Очень слабое основание, иногда — амфотерный

‘*Гидроксид не получен, существуют только соответствующие соли
‘**Гидроксид существует только в очень разбавленных (<10−4моль/л) растворах.

Для ртути характерны две степени окисления: +1 и +2. В степени окисления +1 ртуть представляет собой двухъядерный катион Hg22+ со связью металл-металл. Ртуть — один из немногих металлов, способных формировать такие катионы, и у ртути они — самые устойчивые.
В степени окисления +1 ртуть склонна к диспропорционированию. Оно протекает при нагревании:

подщелачивании:

добавлении лигандов, стабилизирующих степень окисления ртути +2.

Из-за диспропорционирования и гидролиза гидроксид ртути (I) получить не удаётся.

На холоде ртуть +2 и металлическая ртуть, наоборот, сопропорционируют. Поэтому, в частности, при реакции нитрата ртути (II) со ртутью получается нитрат ртути (I):

В степени окисления +2 ртуть образует катионы Hg2+, которые очень легко гидролизуются. При этом гидроксид ртути Hg(OH)2 существует только в очень разбавленных (<10−4моль/л) растворах. В более концентрированных растворах он дегидратируется:

В очень концентрированной щелочи оксид ртути частично растворяется с образованием гидроксокомплекса:

Ртуть в степени окисления +2 образует уникально прочные комплексы со многими лигандами, причём как жёсткими, так и мягкими по теории ЖМКО. С йодом (-1), серой (-2) и углеродом она образует очень прочные ковалентные связи. По устойчивости связей металл-углерод ртути нет равных среди других металлов, поэтому получено огромное количество ртутьорганических соединений.

Из элементов IIБ группы именно у ртути появляется возможность разрушения очень устойчивой 6d10 — электронной оболочки, что приводит к возможности существования соединений ртути(IV), но они крайне малоустойчивы, поэтому эту степень окисления скорее можно отнести к курьёзной, чем к характерной. В частности, при взаимодействии атомов ртути и смеси неона и фтора при температуре 4 К получен HgF4[13][14].

Свойства металлической ртути[править]

Ртуть — малоактивный металл. Она не растворяется в растворах кислот, не обладающих окислительными свойствами, но растворяется в царской водке[15]:

и азотной кислоте:

Также с трудом растворяется в серной кислоте при нагревании, с образованием сульфата ртути:

При растворении избытка ртути в азотной кислоте на холоде образуется нитрат Hg2(NO3)2.

При нагревании до 300 °C ртуть вступает в реакцию с кислородом:

При этом образуется оксид ртути(II) красного цвета. Эта реакция обратима: при нагревании выше 340 °C оксид разлагается до простых веществ.

Реакция разложения оксида ртути исторически является одним из первых способов получения кислорода.
При нагревании ртути с серой образуется сульфид ртути(II):

Ртуть также реагирует с галогенами (причём на холоде — медленно).

Ртуть можно окислить также щелочным раствором перманганата калия:

и различными хлорсодержащими отбеливателями. Эти реакции используют для удаления металлической ртути.

Словенский город Идрия — крупнейший в Европе центр добычи ртути с XV века

Применение ртути и её соединений[править]

Медицина[править]

В связи с высокой токсичностью ртуть почти полностью вытеснена из медицинских препаратов. Её соединения (в частности, мертиолят) иногда используются в малых количествах как консервант для вакцин[16]. Сама ртуть сохраняется в ртутных медицинских термометрах (один медицинский термометр содержит до 2 г ртути).

Однако вплоть до 1970-х годов соединения ртути использовались в медицине очень активно[17]:

Известны случаи, когда при завороте кишок больному вливали в желудок стакан ртути. По мнению древних врачевателей, предлагавших такой метод лечения, ртуть благодаря своей тяжести и подвижности должна была пройти по кишечнику и под своим весом расправить его перекрутившиеся части[10].

Амальгаму серебра применяли в стоматологии в качестве материала зубных пломб до появления светоотверждаемых материалов.

Ртуть-203 (T1/2 = 53 сек) используется в радиофармакологии[источник не указан 2028 дней].

Техника[править]

  • Ртуть используется как рабочее тело в ртутных термометрах (особенно высокоточных), так как (а) обладает довольно широким диапазоном, в котором находится в жидком состоянии, (б) её коэффициент термического расширения почти не зависит от температуры и (в) обладает сравнительно малой теплоёмкостью. Сплав ртути с таллием используется для низкотемпературных термометров.
  • Парами ртути заполняют люминесцентные лампы, поскольку пары светятся в тлеющем разряде. В спектре испускания паров ртути много ультрафиолетового света и, чтобы преобразовать его в видимый, стекло люминесцентных ламп изнутри покрывают люминофором. Без люминофора ртутные лампы являются источником жёсткого ультрафиолета (254 нм), в каковом качестве и используются. Такие лампы делают из кварцевого стекла, пропускающего ультрафиолет, поэтому они называются кварцевыми.
  • Ртутные электрические вентили (игнитроны) в мощных выпрямительных устройствах, электроприводах, электросварочных устройствах, тяговых и выпрямительных подстанциях и т. п.[18] со средней силой тока в сотни ампер и выпрямленным напряжением до 5 кВ.
  • Ртуть и сплавы на её основе используются в герметичных выключателях, включающихся при определённом положении.
  • Ртуть используется в датчиках положения.
  • В некоторых химических источниках тока (например, ртутно-цинковых), в эталонных источниках напряжения (Нормальный элемент Вестона).
  • Ртуть также иногда применяется в качестве рабочего тела в тяжелонагруженных гидродинамических подшипниках[19].
  • Ртуть ранее входила в состав некоторых биоцидных красок для предотвращения обрастания корпуса судов в морской воде. Сейчас запрещается использовать такого типа покрытия.
  • Иодид ртути(I) используется как полупроводниковый детектор радиоактивного излучения[20].
  • Фульминат ртути(II) («гремучая ртуть») издавна применяется в качестве инициирующего ВВ (Детонаторы).
  • Бромид ртути(I) применяется при термохимическом разложении воды на водород и кислород (атомно-водородная энергетика).
  • Перспективно использование ртути в сплавах с цезием в качестве высокоэффективного рабочего тела в ионных двигателях.
  • До середины 20 века ртуть широко применялась в барометрах и манометрах.
  • Ртутные вакуумные насосы были основными источниками вакуума в 19 и начале 20 веков.
  • Ранее ртуть использовали для золочения поверхностей методом амальгамирования, однако в настоящее время от этого метода отказались из-за токсичности ртути.
  • Соединения ртути использовались в шляпном производстве для выделки фетра.

Металлургия[править]

  • Металлическая ртуть применяется для получения целого ряда важнейших сплавов[каких?].
  • Ранее различные амальгамы металлов, особенно золота и серебра, широко использовались в ювелирном деле, в производстве зеркал.
  • Металлическая ртуть служит катодом для электролитического получения ряда активных металлов, хлора и щелочей. Сейчас вместо ртутных катодов используют электролиз с диафрагмой.
  • Ртуть используется для переработки вторичного алюминия (см. амальгамация)
  • Ртуть хорошо смачивает золото, поэтому ей обрабатывают золотоносные глины для выделения из них этого металла. Эта технология распространена, в частности, в Амазонии.

Химическая промышленность[править]

  • Соли ртути использовали в качестве катализатора промышленного получения ацетальдегида из ацетилена (реакция Кучерова), однако в настоящее время ацетальдегид получают прямым каталитическим окислением этана или этена.
  • Реактив Несслера используется для количественного определения аммиака.

Сельское хозяйство[править]

Высокотоксичные соединения ртути — каломель, сулему, мертиолят и другие — используют для протравливания семенного зерна и в качестве пестицидов.

Токсикология ртути[править]

Воздействие ртути — даже в небольших количествах — может вызывать серьёзные проблемы со здоровьем и представляет угрозу для внутриутробного развития плода и развития ребёнка на ранних стадиях жизни.
Ртуть может оказывать токсическое воздействие на нервную, пищеварительную и иммунную системы, а также на легкие, почки, кожу и глаза.
ВОЗ рассматривает ртуть в качестве одного из десяти основных химических веществ или групп химических веществ, представляющих значительную проблему для общественного здравоохранения[21].

Наиболее ядовиты пары́ и растворимые соединения ртути. Сама металлическая ртуть менее опасна, однако она постепенно испаряется даже при комнатной температуре[22]. Пары могут вызвать тяжёлое отравление. Ртуть и её соединения (сулема, каломель, цианид ртути) поражают нервную систему, печень, почки, желудочно-кишечный тракт, при вдыхании — дыхательные пути (а проникновение ртути в организм чаще происходит именно при вдыхании её паров, не имеющих запаха). Также ртуть соединяется с белками, в результате чего белок теряет свою биологическую активность. По классу опасности ртуть относится к первому классу (чрезвычайно опасное химическое вещество). Опасный загрязнитель окружающей среды, особенно опасны выбросы в воду, поскольку в результате деятельности населяющих дно микроорганизмов происходит образование растворимой в воде и токсичной метилртути, накапливающейся в рыбе. Ртуть — типичный представитель кумулятивных ядов.

Органические соединения ртути (метилртуть и др.) в целом намного токсичнее, чем неорганические, прежде всего из-за их липофильности и способности более эффективно взаимодействовать с элементами ферментативных систем организма.

Гигиеническое нормирование концентраций ртути[править]

Предельно допустимые уровни загрязнённости металлической ртутью и её парами:

  • ПДК в населённых пунктах (среднесуточная) — 0,0003 мг/м³
  • ПДК в жилых помещениях (среднесуточная) — 0,0003 мг/м³
  • ПДК воздуха в рабочей зоне (макс. разовая) — 0,01 мг/м³
  • ПДК воздуха в рабочей зоне (среднесменная) — 0,005 мг/м³
  • ПДК сточных вод (для неорганических соединений в пересчёте на двухвалентную ртуть) — 0,005 мг/л
  • ПДК водных объектов хозяйственно-питьевого и культурного водопользования, в воде водоёмов — 0,0005 мг/л
  • ПДК рыбохозяйственных водоёмов — 0,00001 мг/л
  • ПДК морских водоёмов — 0,0001 мг/л

Демеркуризация[править]

Очистка помещений и предметов от загрязнений металлической ртутью и источников ртутных паров называется демеркуризацией. В быту широко применяется демеркуризация с помощью серы и хлорного железа FeCl3.

Запрет использования ртутьсодержащей продукции[править]

С 2020 года международная конвенция, названная в честь массового отравления ртутью и подписанная многими странами, запретит производство, экспорт и импорт нескольких различных видов ртутьсодержащих продукции применяемой в быту, в том числе электрических батарей, электрических выключателей и реле, некоторых видов компактных люминесцентных ламп (КЛЛ), люминесцентных ламп с холодным катодом или с внешним электродом, ртутных термометров и приборов измерения давления[23]. Конвенция вводит регулирование использования ртути и ограничивает ряд промышленных процессов и отраслей, в том числе горнодобывающую (особенно непромышленную добычу золота), производство цемента.[23]

  1. Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O’Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang‑Kun Zhu. Atomic weights of the elements 2011 (IUPAC Technical Report) (англ.) // Pure and Applied Chemistry. — 2013. — Vol. 85. — P. 1047-1078. — DOI:10.1351/PAC-REP-13-03-02.
  2. 2,02,12,22,3 Mercury: physical properties (англ.). WebElements. Проверено 17 августа 2013.
  3. ↑ Химическая энциклопедия: в 5 т. / Под ред. Н. С. Зефирова. — Москва: Советская энциклопедия, 1995. — Т. 4. — С. 278. — 639 с. — 20 000 экз. — ISBN 5—85270—039—8.
  4. ↑ Первые шаги к открытию сверхпроводимости. К 250-летию открытия замерзания ртути
  5. Фасмер М. Этимологический словарь русского языка. — Прогресс. — М., 1964–1973. — Т. 3. — С. 509-510.
  6. ↑ Вольфсон Ф. И., Дружинин А. В. Главнейшие типы рудных месторождений. М., «Недра», 1975, 392 с.
  7. Juris Meija, Lu Yang, Ralph E. Sturgeon, Zoltán Mester Certification of natural isotopic abundance inorganic mercury reference material NIMS-1 for absolute isotopic composition and atomic weight. — 2010. — Vol. 25. — P. 384–389. — DOI:10.1039/B926288A.
  8. G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O.. Bersillon (2003). «The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties». Nuclear Physics A 729: 3–128. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. Bibcode: 2003NuPhA.729….3A.
  9. ↑ Heritage of Mercury. Almadén and Idrija — UNESCO World Heritage Centre
  10. 10,010,1 Венецкий С.И. Серебряная вода // Рассказы о металлах.. — Москва, 1979. — С. 208-209. — 240 с. — 60 000 экз.
  11. ↑ Химическая энциклопедия / Редкол.: И. Л. Кнунянц и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1995. — Т. 4. — 639 с. — ISBN 5-82270-092-4.
  12. ↑ Рассчитано по данным, взятым из: Справочник химика, т. 3, М.-Л.: Химия, 1965.
  13. ↑ Получен фторид Hg(IV): Новости химии @ChemPort.Ru
  14. Xuefang Wang, Lester Andrews, Sebastian Riedel, Martin Kaupp Mercury Is a Transition Metal: The First Experimental Evidence for HgF4 (англ.) // Angewandte Chemie International Edition. — 2007. — Vol. 46. — P. 8371-8375. — DOI:10.1002/anie.200703710.
  15. ↑ Реми Г. Курс неорганической химии. т. 2. М., Мир, 1966
  16. ↑ Государственная фармакопея российской федерации / «Издательство «Научный центр экспертизы средств медицинского применения», 2008
  17. ↑ Закусов В. В. Фармакология. М., Медицина, 1966
  18. Ртуть — статья из Большой советской энциклопедии
  19. ↑ Приборостроение и автоматизация. Справочник. Изд. «Машиностроение» М. 1964
  20. ↑ Радиоактивные вещества: Полупроводниковые детекторы
  21. ↑ Информационный бюллетень ВОЗ N°361
  22. ↑ Metallic Mercury — ToxFAQs / Agency for Toxic Substances and Disease Registry (ATSDR), CDC, США
  23. 23,023,1 Республика Беларусь подписала Минаматскую конвенцию о ртути, ООН (24.09.2014). Проверено 25 сентября 2014.

Ошибка цитирования Тег <ref> с именем «trivia», определённый в <references>, не используется в предшествующем тексте.

  Электрохимический ряд активности металлов

Eu, Sm, Li, Cs, Rb, K, Ra, Ba, Sr, Ca, Na, Ac, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Gd, Tb, Mg, Y, Dy, Am, Ho, Er, Tm, Lu, Sc, Pu,
Th, Np, U, Hf, Be, Al, Ti, Zr, Yb, Mn, V, Nb, Pa, Cr, Zn, Ga, Fe, Cd, In, Tl, Co, Ni, Te, Mo, Sn, Pb, H2,
W, Sb, Bi, Ge, Re, Cu, Tc, Te, Rh, Po, Hg, Ag, Pd, Os, Ir, Pt, Au

www.wiki-wiki.ru

Ртуть — металл с удивительными свойствами

В нашем магазине продаются самые разнообразные Ртутьтермометры, в том числе ртутные. Почему в качестве термометрической жидкости до сих пор зачастую используется именно ртуть, хотя это вещество опасно? Потому, что ртуть обладает рядом уникальных свойств, делающих ее незаменимой. Это очень интересное вещество, поэтому мы посвятили ему две статьи. В этой статье речь идет о свойствах ртути. 

Ртуть — химический элемент таблицы Менделеева, простое неорганическое вещество, металл. Известна человечеству уже более семи тысяч лет. Ее использовали в V в. до н.э. в Месопотамии, о ртути знали в Древнем Китае и на Ближнем Востоке. Ее получали простым обжигом киновари на кострах, а потом с ее помощью выплавляли золото и серебро.

Основные свойства

Обозначается символом Hg (гидраргирум, в переводе с греческого «жидкое серебро»). Это название элементу дали алхимики.

Ртути на планете не так уж и много, но она очень рассеяна: есть в воздухе, воде, в большинстве горных пород. Встречается в самородном виде в виде капель, но редко. Гораздо чаще — в составе минералов и глин. Входит в состав более 30 минералов, промышленное значение имеет киноварь (HgS). Получают ртуть сейчас гораздо более технологичным способом, чем в древности, но смысл процесса остался тот же: обжиг киновари.

Серебристая, очень подвижная жидкость; единственный металл, который в нормальных условиях имеет жидкое агрегатное состояние. Твердой становится при t -39 °С. При этом, ртуть — тяжелый металл. Благодаря высокой плотности, 1 л реактива весит почти 14 кг. Хорошо проводит ток. Диамагнетик. При нагреве равномерно расширяется — именно благодаря этому свойству до сих пор широко используется в качестве термометрической жидкости. В твердом состоянии обладает ковкостью, характерной для металлов. Практически не растворяется в воде, не смачивает стекло. Ртуть и ее пары не имеют запаха; пары бесцветны, при подведении электрического разряда светятся голубовато-зеленым и излучают в рентгеновском спектре.

С химической точки зрения

Ртутные соединенияРтуть достаточно инертна. С кислородом вступает в реакцию при t +300 °С, а уже при +340 °С оксид разлагается обратно. В нормальных условиях реагирует с озоном. Не вступает в реакции с неконцентрированными растворами кислот, но растворяется в царской водке (смесь концентрированной соляной и азотной кислот) и концентрированной азотной кислоте. Не вступает в реакцию с азотом, углеродом, бором, кремнием, фосфором, мышьяком, германием. Реагирует с атомарным водородом, и не реагирует с молекулярным. С галогенами образует галогениды ртути. С серой, селеном, теллуром — халькогениды. С углеродом образует крайне устойчивые и, как правило, ядовитые ртутьорганические соединения.

Легко при нормальных условиях реагирует с раствором перманганата калия в щелочи и с хлорсодержащими веществами. Это свойство используется для удаления разливов ртути. Опасный участок заливают хлорсодержащим отбеливателем типа «АСС», «Белизна» или хлорным железом.

Образует сплавы со многими металлами — амальгамы. К амальгамированию устойчивы железо, вольфрам, молибден, ванадий и некоторые другие металлы. Образует с металлами меркуриды — интерметаллические соединения.

Об опасности ртути

Ртуть относится к веществам 1-й группы опасности, Ртутьсверхопасным. Опасна для человека, растений и животных, для окружающей среды. Входит в список из 10 общественно опасных для здравоохранения веществ по версии ВОЗ. Обладает кумулятивным эффектом. Подробно о том, как ртуть влияет на организм человека и какие меры безопасности следует принимать, читайте в нашей статье «Осторожно! Ртуть токсична!». Здесь упомянем лишь, что ядовита не столько именно ртуть, сколько ее пары и растворимые соединения. Сама ртуть в желудочно-кишечном тракте человека не всасывается и выводится без изменений. Об этом узнали от неудачников-самоубийц, которые пытались покончить с собой, выпив ртути. Они остались в живых! И даже внутривенные инъекции ртути не приводят к смерти.

Ртуть запрещено перевозить самолетами. И вовсе не потому, что она токсична. Все дело в том, что она легко растворяет алюминий и его сплавы. Случайное разлитие может привести к повреждению корпуса самолета.

pcgroup.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о