Merkurijus (Hg, nuo lat. Hydrargyrum) - D. I. Mendelejevo periodinės cheminių elementų sistemos šeštojo periodo elementas, kurio atominis skaičius 80, priklausantis cinko pogrupiui (II grupės šalutinis pogrupis). Paprasta medžiaga gyvsidabrio- pereinamasis metalas, kambario temperatūroje tai sunkus sidabriškai baltas skystis, kurio garai itin toksiški.
Gyvsidabris yra vienas iš dviejų cheminių elementų (ir vienintelis metalas), kurio paprastos medžiagos normaliomis sąlygomis yra skystos agregacijos būsenos (antras toks elementas yra bromas).
1 Istorija
Vardo kilmė
2 Buvimas gamtoje
2.1 Indėliai
3 Aplinkoje
4 izotopai
5 Kvitas
6 Fizinės savybės
7 Cheminės savybės
7.1 Būdingos oksidacijos būsenos
7.2 Metalinio gyvsidabrio savybės
8 Gyvsidabrio ir jo junginių naudojimas
8.1 Medicina
8.2 Technika
8.3 Metalurgija
8.4 Chemijos pramonė
8.5 Žemės ūkis
9 Gyvsidabrio toksikologija
9.1 Higieninis gyvsidabrio koncentracijos reguliavimas
9.2 Demerkurizacija
Istorija
Astronominis Merkurijaus planetos simbolis
Merkurijus buvo žinomas nuo seniausių laikų. Jis dažnai buvo rastas savo gimtojoje formoje (skysčių lašai ant uolų), tačiau dažniau jis buvo gautas deginant natūralų cinoberą. Senovės graikai ir romėnai naudojo gyvsidabrį auksui valyti (sujungimui) ir žinojo apie paties gyvsidabrio ir jo junginių, ypač sublimuoto, toksiškumą. Daugelį amžių alchemikai gyvsidabrį laikė pagrindiniu visų metalų komponentu ir manė, kad jei skystas gyvsidabris bus atkurtas iki kietumo naudojant sierą ar arseną, bus gautas auksas. Gyvsidabrio išskyrimą gryna forma 1735 m. aprašė švedų chemikas Georgas Brandtas. Elementui pavaizduoti abu alchemikai ir šiandien naudoja Merkurijaus planetos simbolį. Tačiau gyvsidabrio priklausomybę metalams įrodė tik Lomonosovo ir Browno darbai, kurie 1759 m. gruodžio mėn. sugebėjo užšaldyti gyvsidabrį ir nustatyti jo metalines savybes: lankstumą, elektrinį laidumą ir kt.
Vardo kilmė Rusiškas gyvsidabrio pavadinimas kilęs iš praslavo.ǫ *rt tь , siejamas su liet. rìsti "ritinys". Simbolis Hg yra pasiskolintas iš lotyniško alcheminio šio elemento pavadinimo hydrargyrum
(senovės graikų: ὕδωρ „vanduo“ ir ἄργυρος „sidabras“).
Gyvsidabris yra gana retas elementas žemės plutoje, jo vidutinė koncentracija yra 83 mg/t. Tačiau dėl to, kad gyvsidabris silpnai chemiškai jungiasi su dažniausiai žemės plutoje esančiais elementais, gyvsidabrio rūdos gali būti labai koncentruotos, palyginti su paprastomis uolienomis. Daugiausiai gyvsidabrio turinčiose rūdose gyvsidabrio yra iki 2,5%. Pagrindinė gyvsidabrio forma gamtoje yra išsklaidyta ir tik 0,02% jo yra nuosėdose. Gyvsidabrio kiekis skirtingų tipų magminėse uolienose yra arti vienas kito (apie 100 mg/t). Tarp nuosėdinių uolienų didžiausios gyvsidabrio koncentracijos yra molio skalūnuose (iki 200 mg/t). Pasaulio vandenyno vandenyse gyvsidabrio kiekis yra 0,1 μg/l. Svarbiausias geocheminis gyvsidabrio bruožas yra tas, kad tarp kitų chalkofilinių elementų jis turi didžiausią jonizacijos potencialą. Tai lemia tokias gyvsidabrio savybes kaip gebėjimas redukuotis į atominę formą (natyvus gyvsidabris), reikšmingas cheminis atsparumas deguoniui ir rūgštims.
Gyvsidabrio yra daugumoje sulfidinių mineralų. Ypač didelis jo kiekis (iki tūkstantųjų ir šimtųjų procentų) randamas faloruose, stibnituose, sfalerituose ir realgaruose. Dvivalenčio gyvsidabrio ir kalcio, vienvalenčio gyvsidabrio ir bario joninių spindulių artumas lemia jų izomorfizmą fluorituose ir barituose. Cinobere ir metacinabarite siera kartais pakeičiama selenu arba telūru; Seleno kiekis dažnai yra šimtosios ir dešimtosios procentų dalys. Žinomi itin reti gyvsidabrio selenidai – timanitas (HgSe) ir onofitas (timanito ir sfalerito mišinys).
Gyvsidabris yra vienas jautriausių ne tik gyvsidabrio, bet ir įvairių sulfidų telkinių paslėptos mineralizacijos rodiklių, todėl gyvsidabrio aureolės dažniausiai aptinkamos virš visų paslėptų sulfidų telkinių ir išilgai priešrūdos lūžių. Ši savybė, kaip ir mažas gyvsidabrio kiekis uolienose, paaiškinamas dideliu gyvsidabrio garų elastingumu, kuris didėja didėjant temperatūrai ir lemia didelę šio elemento migraciją dujų fazėje.
Paviršiaus sąlygomis cinoberis ir metalinis gyvsidabris netirpsta vandenyje, tačiau esant jiems (Fe 2 (SO 4) 3, ozonas, vandenilio peroksidas), šių mineralų tirpumas siekia keliasdešimt mg/l. Gyvsidabris ypač gerai tirpsta šarminių šarmų sulfiduose, kai susidaro, pavyzdžiui, HgS nNa 2 S kompleksas.
Gamtoje yra žinoma apie 20 gyvsidabrio mineralų, tačiau pagrindinė pramoninė vertė yra cinabaras HgS (86,2 % Hg). Retais atvejais ekstrahuojamas vietinis gyvsidabris, metacinabaritas HgS ir fahl rūda – švacitas (iki 17 % Hg). Vienintelyje Guitzuco telkinyje (Meksika) pagrindinis rūdos mineralas yra gyvasis stonitas HgSb 4 S 7. Gyvsidabrio telkinių oksidacijos zonoje susidaro antriniai gyvsidabrio mineralai. Tai visų pirma apima vietinį gyvsidabrį, rečiau metacinabaritą, kurie skiriasi nuo tų pačių pirminių mineralų didesniu sudėties grynumu. Calomel Hg 2 Cl 2 yra gana dažnas. Terlingua telkinyje (Teksase) paplitę ir kiti supergeno halogenidų junginiai: terlinguitas Hg 2 ClO, eglestonitas Hg 4 Cl.
Vargu ar reikia įrodyti, kad gyvsidabris yra unikalus metalas. Tai akivaizdu, jei tik todėl, kad gyvsidabris yra vienintelis skystas metalas tokiomis sąlygomis, kurias vadiname normaliomis. Kodėl gyvsidabris yra skystas, yra ypatingas klausimas. Bet kaip tik ši savybė, tiksliau, metalo ir skysčio (sunkiausio skysčio!) savybių derinys nulėmė ypatingą elemento Nr.80 padėtį mūsų gyvenime. Apie gyvsidabrį galima kalbėti daug: dešimtys knygų yra skirtos skystam metalui. Ta pati istorija daugiausia susijusi su gyvsidabrio ir jo junginių panaudojimo įvairove.
Gyvsidabrio įsitraukimas į šlovingą metalų klaną jau seniai kelia abejonių. Net Lomonosovas dvejojo, ar gyvsidabrį galima laikyti metalu, nepaisant to, kad skystoje būsenoje jis turi beveik visas metalo savybes: šilumos ir elektros laidumą, metalinį blizgesį ir pan. Kai gyvsidabris atšaldomas iki –39°C, tampa visiškai akivaizdu, kad tai vienas iš „lengvų kūnų, kuriuos galima padirbti“.
Skystas metalas
Merkurijus padarė didžiules paslaugas mokslui. Kas žino, kiek technikos ir gamtos mokslų pažanga būtų uždelsta be matavimo prietaisų – termometrų, manometrų, barometrų ir kitų, kurių veikimas paremtas nepaprastomis gyvsidabrio savybėmis. Kokios yra šios savybės?
Pirma, gyvsidabris yra skystis.
Antra, sunkusis skystis yra 13,6 karto sunkesnis už vandenį.
Trečia, gyvsidabrio šiluminio plėtimosi koeficientas yra gana didelis - tik pusantro karto mažesnis nei vandens ir eilės tvarka ar net dviem daugiau nei paprastų metalų.
Yra ir „ketvirtos“, „penktos“, „dvidešimtukės“, bet vargu ar reikia viską išvardinti.
Dar viena įdomi detalė: „gyvsidabrio milimetras“ nėra vienintelis fizinis vienetas, susijęs su elementu Nr. 80. Vienas iš omo, elektrinės varžos vieneto, apibrėžimų yra 106,3 cm ilgio ir 1 mm 2 skerspjūvio gyvsidabrio stulpelio varža.
Visa tai susiję ne tik su grynuoju mokslu. Termometrai, manometrai ir kiti gyvsidabriu „prikimšti“ prietaisai jau seniai tapo ne tik laboratorijų, bet ir gamyklų dalimi. Ir gyvsidabrio lempos, gyvsidabrio lygintuvai! Tas pats unikalus savybių derinys suteikė gyvsidabriui prieigą prie įvairių technologijų šakų, įskaitant radijo elektroniką ir automatiką.
Pavyzdžiui, gyvsidabrio lygintuvai jau seniai buvo svarbiausias, galingiausias ir plačiausiai pramonėje naudojamas elektros srovės lygintuvas. Jie vis dar naudojami daugelyje elektrochemijos pramonės šakų ir transporto priemonėse su elektrine trauka, nors pastaraisiais metais juos palaipsniui keičia ekonomiškesni ir nekenksmingesni puslaidininkiniai lygintuvai.
Šiuolaikinėje karinėje technikoje taip pat naudojamos puikios skysto metalo savybės.
Pavyzdžiui, viena iš pagrindinių priešlėktuvinio sviedinio saugiklio dalių yra akytas žiedas iš geležies arba nikelio. Poros užpildytos gyvsidabriu. Iššaunamas šūvis – sviedinys pajudėjo, įgauna vis didesnį greitį, vis greičiau sukasi aplink savo ašį, o iš porų kyšo sunkusis gyvsidabris. Jis uždaro elektros grandinę – sprogimas.
Dažnai galite susidurti su gyvsidabriu ten, kur to mažiausiai tikitės. Gyvsidabris kartais legiruojamas su kitais metalais. Nedideli elemento Nr. 80 priedai padidina švino lydinio su šarminių žemių metalais kietumą. Net lituojant kartais prireikia gyvsidabrio: iš 93 % švino, 3 % alavo ir 4 % gyvsidabrio pagamintas lydmetalis yra geriausia medžiaga cinkuotų vamzdžių litavimui.
Amalgamos
Dar viena nepaprasta gyvsidabrio savybė: gebėjimas ištirpinti kitus metalus, formuojant kietus arba skystus tirpalus – amalgamas. Kai kurios iš jų, pavyzdžiui, sidabro ir kadmio amalgamos, žmogaus kūno temperatūroje yra chemiškai inertiškos ir kietos, tačiau kaitinant lengvai suminkštėja. Jie naudojami dantų plomboms gaminti.
Talio amalgama, kuri kietėja tik –60°C temperatūroje, naudojama specialios konstrukcijos žemos temperatūros termometruose.
Senoviniai veidrodžiai buvo padengti ne plonu sidabro sluoksniu, kaip daroma dabar, o amalgama, kurioje buvo 70 % alavo ir 30 % gyvsidabrio. XX amžiuje jis neatlaikė konkurencijos ir užleido vietą pažangesniam procesui – cianidavimui. Tačiau senasis procesas vis dar naudojamas ir šiandien, daugiausia išgaunant smulkiai į rūdą įterptą auksą.
Kai kurie metalai, ypač geležis, kobaltas, nikelis, praktiškai neprieinami amalgamacijai. Tai leidžia transportuoti skystą metalą konteineriuose, pagamintuose iš paprasto plieno. (Ypač grynas gyvsidabris gabenamas stiklo, keramikos ar plastiko konteineriuose.) Be geležies ir jos analogų, tantalas, silicis, renis, volframas, vanadis, berilis, titanas, manganas ir molibdenas nėra amalgamuojami, tai yra beveik visų metalų, naudojamų plienui legiruoti. Tai reiškia, kad legiruotasis plienas nebijo gyvsidabrio.
Bet, pavyzdžiui, natris labai lengvai susilieja. Natrio amalgamą lengvai skaido vanduo. Šios dvi aplinkybės suvaidino ir vaidina labai svarbų vaidmenį chloro pramonėje.
Gaminant chlorą ir kaustinę sodą valgomosios druskos elektrolizės būdu, naudojami katodai, pagaminti iš metalinio gyvsidabrio. Norint gauti toną kaustinės sodos, reikia nuo 125 iki 400 g elemento Nr. 80. Šiandien chloro pramonė yra viena didžiausių metalinio gyvsidabrio vartotojų.
Gyvsidabrio garai
Gyvsidabris verda 357°C temperatūroje, t.y. kai dauguma metalų dar toli nuo lydymosi temperatūros. Tai buvo žinoma senovėje, o metalinio gyvsidabrio išgavimo iš rūdų metodai jau seniai buvo pagrįsti šia savybe. Pats pirmasis būdas buvo šaudymas cinoberiu kondensuojant gyvsidabrio garus ant šaltų objektų ir ypač ant šviežiai nupjautų žalių medžių. Vėliau pradėtos naudoti retortos iš keramikos ir ketaus. Nuo 1842 metų gyvsidabris iš rūdų išgaunamas reverberacinėse krosnyse, o nuo 1857 metų – kaskadinėse krosnyse. XX amžiuje Prie jų buvo prijungtos mechaninės kelių židinių krosnys, taip pat sukamosios vamzdžių krosnys.
Cinabere yra 86,2% gyvsidabrio, tačiau turtingomis laikomose rūdose jo dalis yra vidutiniškai 8%. Žemos kokybės rūdos turi ne daugiau kaip 0,12% gyvsidabrio. Tokios rūdos turi būti vienaip ar kitaip praturtintos, „išravėjus“ nenaudingus komponentus.
O dabar gyvsidabris iš rūdų ir koncentratų išgaunamas daugiausia pirometalurginiais metodais. Degimas vyksta šachtinėse, reverberacinėse arba vamzdinėse krosnyse 700...750°C temperatūroje. Tokia aukšta temperatūra reikalinga, kad cinoberis oksiduotųsi, o ne sublimuotų, ir kad oksidacijos procesas HgS + O 2 → Hg + SO 2 vyktų iki galo. Dėl šaudymo gaunamas garinis gyvsidabris, kuris specialiuose įrenginiuose - kondensatoriuose paverčiamas skystu metalu.
Nors skrudinant susidariusios dujos pereina kelis gryninimo etapus, kondensuojasi ne tiek metalinis gyvsidabris, kiek vadinamasis skiedinys – smulkiai išsklaidytas mišinys, susidedantis iš mažyčių gyvsidabrio lašelių ir sudėtingos cheminės sudėties smulkių dulkių. Stupoje yra tiek paties gyvsidabrio, tiek kitų elementų junginių. Jis yra plakamas, bandant sunaikinti dulkių plėveles, kurios trukdo susijungti mikroskopiškai mažiems skysto metalo lašeliams. Pakartotinis distiliavimas taip pat skirtas tam pačiam tikslui. Tačiau vis dar neįmanoma išgauti viso gyvsidabrio iš skiedinio, ir tai yra viena iš gyvsidabrio metalurgijos problemų, kuri šiandien lieka neišspręsta. Tačiau tai viena seniausių metalurgijos šakų.
Gyvsidabrio gebėjimas išgaruoti santykinai žemoje temperatūroje buvo naudojamas netauriųjų metalų aukso dangoms padengti. Būtent tokiu būdu paauksuojamas Leningrado Šv.Izaoko katedros kupolas. Dabar šis metodas nebenaudojamas dėl gyvsidabrio garų toksiškumo. Elektrocheminiai auksavimo būdai yra pažangesni ir saugesni.
Tačiau gyvsidabrio garuose matyti tik nuodus yra neteisinga. Jie gali duoti ir duoda daug naudos.
1936 metais buvo pranešta, kad viena iš užsienio naftos kompanijų įsigijo gyvsidabrio kasyklą. Paaiškėjo, kad šiai įmonei gyvsidabrio prireikė norint organizuoti gyvsidabrio garų gamyklą, skirtą naftos valymui. Šiais laikais gyvsidabrio garai vis dažniau naudojami naftos perdirbimo pramonėje: jie padeda labai tiksliai reguliuoti procesų temperatūrą, o tai itin svarbu naftos perdirbimui.
Dar anksčiau, XX amžiaus pradžioje, šilumos inžinierių dėmesį patraukė žinia apie daktaro Emmeto iš JAV darbus. Emmetas pirmasis bandė naudoti gyvsidabrį, o ne vandenį garo katiluose. Jo bandomoji gamykla turi 2000 AG galią. dirbo ir sunaudojo 45% mažiau kuro nei įprastas garo katilas su generatoriumi. Žinoma, buvo diskutuojama: gyvsidabris nėra vanduo, jo negalima ištraukti iš upės! Buvo daugiau nei pakankamai prieštaravimų gyvsidabrio naudojimui garo katiluose. Tačiau tyrimai buvo tęsiami.
Sovietinių tyrimų institutų darbas gyvsidabrio katilo ir turbinos naudojimo problema buvo labai sėkmingas. Įrodytas gyvsidabrio-garų turbinų efektyvumas ir galimybė sukurti vadinamąjį gyvsidabrio-vandens dvinarį ciklą, kurio metu specialiame garintuvo kondensatoriuje vandens garams gaminti naudojama gyvsidabrio garų kondensacijos šiluma. Ir prieš tai gyvsidabrio garai sugeba pasukti generatoriaus veleną. Susidaręs vandens garas varo antrą elektrinį turbininį generatorių... Tokioje sistemoje, veikiant tik vandens garais, galima pasiekti geriausiu atveju 30 proc. Gyvsidabrio-garų ciklo teorinis efektyvumas (45%) yra daug didesnis nei dujų turbinos (18...20%) ir dyzelino (35...39%). 50-aisiais pasaulyje jau buvo keletas tokių elektrinių, kurių galia siekė iki 20 tūkstančių kilovatų. Deja, toliau reikalas nevyko, daugiausia dėl gyvsidabrio trūkumo.
Vakuuminiai įrenginiai mūsų laikais yra labai svarbūs mokslui ir pramonei. O štai gyvsidabris randamas ne tik kaip užpildas vakuuminio matuoklio vamzdeliuose. Dar 1916 metais Irvingas Langmuiras sukūrė vakuuminį siurblį, kuriame gyvsidabris išgaravo ir kondensavosi. Tuo pačiu metu sistemoje, prijungtoje prie siurblio, buvo sukurtas liekamasis slėgis, šimtus milijonų kartų mažesnis už atmosferos slėgį.
Šiuolaikiniai gyvsidabrio difuzijos siurbliai užtikrina dar didesnį vakuumą: šimtus milijonų milimetro gyvsidabrio.
Ultravioletinių spindulių tyrimas vyko lėtai, kol buvo sukurtas dirbtinis šių spindulių šaltinis. Paaiškėjo, kad tai gyvsidabrio garai vakuume. Kai elektros srovė teka per gyvsidabrio garus, ji skleidžia matomą mėlyną švytėjimą ir daug ultravioletinių spindulių. Kuo aukštesnė gyvsidabrio garų temperatūra, tuo intensyvesnis ultravioletinių spindulių spinduliavimas gyvsidabrio-kvarco lempoje.
Matomas gyvsidabrio garų švytėjimas naudojamas kuriant galingas apšvietimo lempas. Liuminescencinės lempos yra išlydžio vamzdžiai, kuriuose yra inertinių dujų ir gyvsidabrio garų. O kas yra „šalta šviesa“, turbūt nereikia aiškinti. Iš kiekvieno rublio, kurį mokame „už šviesą“, iš tikrųjų šviesa skleidžia tik keturias kapeikas. Likę 96 skirti nereikalingai šilumai, kurią skleidžia įprastinės lemputės. Liuminescencinės lempos yra daug ekonomiškesnės.
Gyvsidabrio junginiai
Pirmasis iš jų, be jokios abejonės, turėtų būti vadinamas cinoberiu HgS. Jos dėka žmogus su gyvsidabriu susipažino prieš daugelį šimtmečių. Tai palengvino ryškiai raudona spalva ir lengvas gyvsidabrio gavimas iš cinobero. Cinabero kristalai kartais padengiami plona švino pilkumo plėvele. Tai metacinabaritas, daugiau apie tai žemiau. Tačiau užtenka perbraukti peilį per plėvelę ir atsiras ryškiai raudona linija.
Gamtoje gyvsidabrio sulfidas būna trijų modifikacijų, kurios skiriasi kristalų struktūra. Be gerai žinomo cinoberio, kurio tankis yra 8,18, taip pat yra juodasis metacinabaritas, kurio tankis yra 7,7, ir vadinamasis beta cinoberas (jo tankis yra 7,2). Rusų meistrai, senais laikais ruošdami raudonus dažus iš cinoberio rūdos, ypatingą dėmesį skyrė „kibirkščių“ ir „žvaigždžių“ pašalinimui iš rūdos. Jie nežinojo, kad tai alotropiniai to paties gyvsidabrio sulfido pokyčiai; pakaitinus be oro prieigos iki 386°C, šios modifikacijos virsta „tikru“ cinoberu.
Kai kurie gyvsidabrio junginiai keičia spalvą keičiantis temperatūrai. Tai raudonasis gyvsidabrio oksidas HgO ir vario-gyvsidabrio jodidas HgI 2 · 2CuI.
Visos gyvsidabrio druskos yra nuodingos ir su jomis elgtis reikia labai atsargiai. Įvairių profesijų žmonėms tenka susidurti su gyvsidabrio junginiais. Pavyzdžiui, chromo rūgšties gyvsidabrio druska yra nuostabūs žali keramikos dažai. Sublimuotas HgCl 2 yra stiprus nuodas, tačiau jis itin reikalingas galvanizuojant, gaminant smulkios struktūros alavo ir cinko lydinius, graviravimo ir litografijos procesus, net fotografijoje. Kai kurios gyvsidabrio druskos, įskaitant sublimaciją, naudojamos sausose elektros baterijose.
Pramoninė katalizė taip pat neapsieina be gyvsidabrio junginių. Vienas iš acto rūgšties ir etilo alkoholio gamybos būdų yra pagrįstas reakcija, kurią atrado rusų mokslininkas M.G. Kučerovas. Žaliava yra acetilenas. Esant katalizatoriams – dvivalenčių gyvsidabrio druskų – jis reaguoja su vandens garais ir virsta acetaldehidu. Oksiduojant šią medžiagą susidaro acto rūgštis, o redukuojant – alkoholis. Tos pačios druskos padeda gauti ftalio rūgštį iš naftaleno, svarbaus bazinės organinės sintezės produkto.
Karo metais gyvsidabrio suvartojimas smarkiai išaugo. Skystas metalas reikalingas norint pagaminti „gyvsidabrio fulminatą“ Hg(ONC) 2 – pirmąjį technologijoms žinomą sprogmenį. Nors dabar naudojami kiti panašūs sprogmenys (pavyzdžiui, švino azidas), „gyvsidabrio fulminatas“ ir toliau yra viena iš svarbiausių detonatoriaus kapsulių užpildymo medžiagų.
Gyvsidabrio junginių toksiškumas riboja jų naudojimą, tačiau kartais ši savybė gali būti naudinga. Laivų dugnai padengiami gyvsidabrio dažais, kad jie neapaugtų kriauklėmis. Priešingu atveju laivas sumažina greitį ir per daug sunaudojamas kuras. Garsiausi iš šio tipo dažų gaminami rūgštinės gyvsidabrio arseno rūgšties HgHAsO 4 druskos pagrindu. Tiesa, pastaruoju metu tam buvo naudojami sintetiniai dažai, kuriuose nėra gyvsidabrio.
Nors visos gyvsidabrio druskos yra nuodingos, daugelis jų yra naudojamos medicinoje, ir tai turbūt vienas iš seniausių jų naudojimo būdų. Sublimas yra nuodas, bet ir vienas pirmųjų antiseptikų. Gyvsidabrio cianidas buvo naudojamas antiseptinio muilo gamyboje. Geltonasis gyvsidabrio oksidas* vis dar naudojamas akių ir odos ligoms gydyti. Kalomelis Hg 2 Cl 2, kurio molekulėje yra vienas „papildomas“ gyvsidabrio atomas, palyginti su gyvsidabrio molekule, yra gerai žinomas vidurius laisvinantis vaistas. Medicinoje taip pat naudojamos gyvsidabrio fosfatinės druskos, jo sulfatas, jodidas ir kt. Šiais laikais daugumą neorganinių gyvsidabrio junginių iš medicinos pamažu keičia organiniai gyvsidabrio junginiai, kurie nesugeba lengvai jonizuotis, todėl nėra tokie toksiški ir mažiau dirgina audinius. Organiniai antiseptikai gyvsidabrio junginių pagrindu tinka net gleivinėms gydyti. Jie suteikia ne mažesnį gydomąjį poveikį nei neorganiniai junginiai.
* Labai smulkiai sumalant raudonasis gyvsidabrio oksidas HgO pagelsta. Ši modifikacija taip pat gaunama, kai nusėda gyvsidabrio oksidas.
Medicinoje naudojami ne tik junginiai, bet ir pats gyvsidabris bei jo garai. Pradėdamas tyrimą, gydytojas pirmiausia naudoja „termometrą“ - gyvsidabrio termometrą. Gyvsidabrio manometrai veikia kraujospūdžio matavimo aparatuose. Kiekvienoje ligoninėje, klinikų kineziterapijos kabinetuose iš gyvsidabrio-kvarcinių lempų gaunami ultravioletiniai spinduliai giliai sušildo audinius, padeda gydyti katarus, uždegimus, net tuberkuliozę – juk ultravioletiniai spinduliai pražūtingi daugeliui mikroorganizmų.
Merkurijus yra senovinis, nuostabus ir, galima sakyti, „nesenstantis“ metalas. Jis žinomas nuo neatmenamų laikų, todėl randa naujų pritaikymų šiuolaikinėse technologijose, medicinoje ir kasdieniame gyvenime.
Tarp senovės tautų
Istorija neišsaugojo senovės metalurgo, kuris pirmasis gavo gyvsidabrį, vardo – tai buvo per seniai, daug amžių prieš Kristų. Yra žinoma tik tiek, kad Senovės Egipte metalinis gyvsidabris ir pagrindinis jo mineralas cinoberas buvo naudojami dar III tūkstantmetyje prieš Kristų. Induistai gyvsidabrį atrado II...I a. pr. Kr Tarp senovės kinų cinoberas turėjo ypatingą šlovę ne tik kaip dažai, bet ir kaip vaistas. Gyvsidabris ir cinoberas minimi Plinijaus Vyresniojo gamtos istorijoje, o tai reiškia, kad apie juos žinojo ir romėnai. Plinijus taip pat liudija, kad romėnai mokėjo cinoberą paversti gyvsidabriu.
Visi metalai pagaminti iš gyvsidabrio... Tuo įsitikino antikos ir viduramžių alchemikai. Jie paaiškino metalų savybių skirtumą tuo, kad metale yra vienas iš keturių Aristotelio elementų. (Prisiminkime, kad tai buvo ugnis, oras, vanduo ir žemė.) Būdinga tai, kad daugelis žymių tolimos praeities mokslininkų laikėsi panašių požiūrių. Taigi didysis tadžikų gydytojas ir chemikas Avicena (980...1037 m. po Kr.) taip pat tikėjo, kad visi metalai kilę iš gyvsidabrio ir sieros.
Lavoisier pasakoja
„Į šią retortą įdėjau 4 uncijas labai gryno gyvsidabrio, tada siurbdamas per sifoną, kurį įkišau po varpeliu, pakėliau gyvsidabrį iki tam tikro lygio ir atsargiai išmatavau šį lygį klijuoto popieriaus juostele. tiksliai stebi barometro ir termometro rodmenis.
Taip baigęs visus pasiruošimo darbus, užkūriau ugnį krosnyje ir beveik be pertraukos palaikiau ją 12 dienų, o gyvsidabrį pakaitinau iki jam užvirti būtinos temperatūros. Visą pirmąją dieną nieko nuostabaus neįvyko: gyvsidabris, nors ir virė, buvo nuolatinio garavimo būsenoje ir padengė retortos vidines sieneles lašeliais, iš pradžių labai mažais, bet pasiekus tam tikrą tūrį pamažu didėja, krisdami nuo savo gravitaciją iki retortos dugno ir jungiantis su likusiu gyvsidabriu.
Antrą dieną pradėjau pastebėti gyvsidabrio paviršiuje plūduriuojančias mažas raudonas daleles, kurių skaičius ir tūris didėjo keturias ar penkias dienas, po to nustojo didėti ir išliko absoliučiai nepakitusios. Po 12 dienų pamačiusi, kad gyvsidabrio kalcifikacija nebeprogresuoja, užgesinau ugnį ir leidau aparatui atvėsti. Oro tūris tiek retortoje, tiek jos kakle, tiek laisvojoje varpo dalyje... iki eksperimento buvo maždaug 50 kubinių metrų. colių Pasibaigus operacijai, toks pat tūris esant tam pačiam slėgiui ir tokiai pačiai temperatūrai pasirodė lygus tik 42...43 colių; todėl sumažėjo maždaug šeštadaliu. Kita vertus, kruopščiai surinkęs paviršiuje susidariusias raudonas daleles ir, kiek įmanoma, atskyręs jas nuo skysto gyvsidabrio, kuriame jos plūduriavo, jų svoris – 45 grūdeliai...
Oras, likęs po šios operacijos ir sumažėjęs dėl jame esančio gyvsidabrio išdegimo iki penkių šeštadalių jo tūrio, nebetinka kvėpuoti ar degti; į ją įvesti gyvūnai žuvo per trumpą laiką, o degantys daiktai užgeso akimirksniu, tarsi būtų panardinti į vandenį. Kita vertus, paėmiau 45 eksperimento metu susidariusios raudonos medžiagos grūdelius ir įdėjau į nedidelę stiklinę retortą, prie kurios buvo pritvirtintas aparatas, pritaikytas priimti galinčius išsiskirti skystus ir orinius produktus; Užkūrus ugnį krosnyje, pastebėjau, kad raudonai medžiagai šylant jos spalva tapo vis intensyvesnė. Kai tada retorta pradėjo kaisti, raudonos medžiagos tūris po truputį pradėjo mažėti ir po kelių minučių visiškai išnyko; tuo pačiu metu į nedidelį imtuvą susirinko 41 1/2 grūdelio skysto gyvsidabrio, o po varpu praėjo 7...8 kub. colių elastingo skysčio*, daug labiau galinčio palaikyti degimą ir gyvūnų kvėpavimą nei atmosferos oras...
* Taip Lavoisier laikais buvo vadinamos dujos.
Iš pradžių daviau jam itin lengvai įkvepiamo arba labai kvėpuojančio oro pavadinimą: vėliau šis pavadinimas buvo pakeistas pavadinimu „gyvybingas“ arba „gyvybę teikiantis oras“.
Antoine'as Laurent'as Lavoisier.
„Atmosferos oro analizė“. „Prancūzijos mokslų akademijos užrašai“, 1775 m.
Merkurijus ir Josepho Priestley atradimai
Tačiau Lavoisier nebuvo pirmasis mokslininkas, gavęs deguonį iš raudonojo gyvsidabrio oksido. Karlas Scheele'as dar 1771 m. suskaidė šią medžiagą į gyvsidabrį ir „ugnies orą“, o puikus anglų chemikas Josephas Priestley pirmasis pasaulyje ištyrė deguonį. 1774 m. rugpjūčio 1 d., kaitindamas oksidą, Priestley įleido degančią žvakę į susidariusį „orą“ ir pamatė, kad liepsna įgavo neįprastą ryškumą.
Šiame ore žvakė degė greičiau. Smarkiai įsiliepsnojo ir įkaitusios anglies gabalai, ir geležinės vielos... Po šio eksperimento sekė kiti, ir galiausiai Priestley nustatė svarbiausias „deflogistonizuoto oro“ savybes.
Džozefas Priestlis padarė daug svarbesnių atradimų ir beveik visuose jo darbuose buvo naudojamas gyvsidabris. Būtent ji padėjo Priestley atrasti vandenilio chlorido dujas. Valgomosios druskos sąveiką su sieros rūgštimi daugelis chemikų pastebėjo dar prieš Priestley. Bet jie visi bandė surinkti susidariusias dujas virš vandens, o rezultatas buvo druskos rūgštis. Priestley vandenį pakeitė gyvsidabriu... Lygiai taip pat iš amoniako gavo grynas amoniako dujas. Tada paaiškėjo, kad dvi jo atrastos dujos – NH 3 ir HCl – gali reaguoti viena su kita ir virsti mažais baltais kristalais. Taip pirmą kartą laboratorinėmis sąlygomis buvo gautas amonio chloridas. Sieros dioksidą taip pat atrado Priestley ir jis taip pat buvo surinktas virš gyvsidabrio.
Į pagalbą atėjo gyvsidabrio katodas
1807 m., skaidydamas šarmus elektros srove, puikus anglų mokslininkas Davy pirmą kartą gavo elementarų natrį ir kalį. Jo eksperimentus pakartojo pirmaujantis švedų chemikas Berzelius, tačiau jo turimas srovės šaltinis – voltinė kolonėlė – buvo per silpnas, o Davy Berzelius iš pradžių nesugebėjo atkurti rezultatų. Tada jis nusprendė panaudoti gyvsidabrį kaip katodą ir... gavo šarminius metalus sunaudojant mažiau energijos. Tuo tarpu Davy bandė izoliuoti šarminių žemių metalus naudodamas elektrą. Tai darydamas jis sudegino savo didžiulę bateriją ir parašė Berzelijui apie šį gedimą. Jis patarė jam naudoti gyvsidabrio katodą, o 1808 metais Davy gavo kalcio amalgamą, nuo kurios metalą izoliuoti nebebuvo sunku. Tais pačiais metais (ir tuo pačiu būdu) Davy išskyrė barį, stroncį ir magnį elementine forma.
Pirmasis superlaidininkas
Praėjus beveik pusantro amžiaus po Priestley ir Lavoisier eksperimentų, gyvsidabris buvo įtrauktas į kitą išskirtinį atradimą, šį kartą fizikos srityje. 1911 metais olandų mokslininkas Geike Kamerlingh Onnes tyrė gyvsidabrio elektrinį laidumą žemoje temperatūroje. Su kiekvienu eksperimentu jis mažindavo temperatūrą, o jai pasiekus 4,12°K, gyvsidabrio varža, kuri anksčiau nuosekliai mažėjo, staiga visiškai išnyko: elektros srovė per gyvsidabrio žiedą praeidavo neišnykusi. Taip buvo atrastas superlaidumo fenomenas, o gyvsidabris tapo pirmuoju superlaidininku. Dabar žinoma dešimtys lydinių ir grynų metalų, kurie įgyja šią savybę esant absoliučiam nuliui artimai temperatūrai.
Kaip valyti gyvsidabrį
Chemijos laboratorijose dažnai reikia išvalyti skystą metalą. Šioje pastaboje aprašytas metodas galbūt yra paprasčiausias iš patikimų ir patikimiausias iš paprastų. Ant trikojo tvirtinamas 1...2 cm skersmens stiklinis vamzdelis; apatinis vamzdelio galas atitraukiamas atgal ir sulenkiamas. Į mėgintuvėlį supilama praskiesta azoto rūgštis su maždaug 5 % gyvsidabrio nitrato Hg 2 (NO 3) 2. Į vamzdelį iš viršaus įkišamas piltuvas su popieriniu filtru, kurio apačioje adata padaroma nedidelė skylutė. Piltuvėlis užpildytas užteršto gyvsidabrio. Ant filtro jis yra išvalytas nuo mechaninių priemaišų, o vamzdyje - nuo daugumos jame ištirpusių metalų. Kaip tai atsitinka? Gyvsidabris yra taurusis metalas, o priemaišos, tokios kaip varis, išstumia jį iš Hg 2 (NO 3) 2; Kai kurias priemaišas tiesiog ištirpdo rūgštis. Išgrynintas gyvsidabris surenkamas vamzdžio apačioje ir, veikiamas savo gravitacijos, įspaudžiamas į priėmimo indą. Kartojus šią operaciją keletą kartų, gyvsidabrį galima visiškai išvalyti nuo visų metalų, esančių įtampos serijoje į kairę nuo gyvsidabrio, priemaišų.
Gyvsidabrio valymas iš tauriųjų metalų, tokių kaip auksas ir sidabras, yra daug sunkiau. Norint juos atskirti, naudojama vakuuminė distiliacija.
Gyvsidabris yra susijęs su vandeniu ne tik skystoje būsenoje. Gyvsidabrio, kaip ir vandens, šiluminė talpa nuosekliai mažėja kylant temperatūrai (nuo lydymosi temperatūros iki +80°C) ir tik po tam tikro temperatūros „slenksčio“ (po 80°C) pradeda lėtai didėti. Jei gyvsidabrį atvėsinate labai lėtai, jis, kaip ir vanduo, gali peršalti. Peršalęs skystas gyvsidabris egzistuoja žemesnėje nei –50 °C temperatūroje, tačiau paprastai užšąla esant –38,9 °C. Beje, gyvsidabrį pirmą kartą 1759 metais užšaldė Sankt Peterburgo akademikas I.A. Ruda.
Vienvalenčio gyvsidabrio nėra!
Šis teiginys daugeliui atrodys neteisingas. Juk net mokykloje mokoma, kad gyvsidabris, kaip ir varis, gali turėti 2+ ir 1+ valentingumo. Tokie junginiai kaip juodasis oksidas Hg 2 O arba kalomelis Hg 2 Cl 2 yra plačiai žinomi. Tačiau gyvsidabris čia yra tik formaliai monovalentinis. Kaip parodė tyrimai, visuose tokiuose junginiuose yra dviejų gyvsidabrio atomų grupė: –Hg 2 – arba –Hg–Hg–. Abu atomai yra dvivalenčiai, tačiau vienas kiekvieno iš jų valentingumas naudojamas grandinei, panašiai į daugelio organinių junginių anglies grandines, sudaryti. Hg 2+ 2 jonas yra nestabilus, taip pat ir junginiai, kuriuose jis yra, ypač gyvsidabrio hidroksidas ir karbonatas. Pastarieji greitai skyla į Hg ir HgO ir atitinkamai H 2 O arba CO 2.
Nuodai ir priešnuodis
Aš esu baisiausia mirtis
Man labiau patinka darbas
gyvsidabrio kasyklose,
kur dantys byra burnoje...
R. Kiplingas
Gyvsidabrio garai ir jo junginiai iš tiesų yra gana toksiški. Skystas gyvsidabris pavojingas pirmiausia dėl savo lakumo: jei jis laikomas atviras laboratorijos patalpoje, ore susidarys 0,001 mm dalinis gyvsidabrio slėgis. Tai yra daug, juolab kad didžiausia leistina gyvsidabrio koncentracija pramoninėse patalpose yra 0,01 mg kubiniame metre oro.
Metalinio gyvsidabrio toksinio poveikio laipsnis visų pirma nustatomas pagal tai, kiek jo turėjo laiko sureaguoti organizme, kol buvo iš ten pašalintas, t.y. Pavojingas ne pats gyvsidabris, o jo junginiai.
Ūmus apsinuodijimas gyvsidabrio druskomis pasireiškia žarnyno sutrikimu, vėmimu, dantenų patinimu. Būdingas širdies veiklos sumažėjimas, pulsas tampa retas ir silpnas, galimas alpimas. Pirmas dalykas, kurį reikia padaryti tokioje situacijoje, yra sukelti pacientą vemti. Tada duokite jam pieno ir kiaušinių baltymų. Gyvsidabris iš organizmo išsiskiria daugiausia per inkstus.
Lėtinis apsinuodijimas gyvsidabriu ir jo junginiais sukelia metalo skonį burnoje, laisvą danteną, stiprų seilėtekį, nedidelį dirglumą ir susilpnėjusią atmintį. Tokio apsinuodijimo pavojus egzistuoja visose patalpose, kuriose gyvsidabris liečiasi su oru. Ypač pavojingi yra smulkiausi išsiliejusio gyvsidabrio lašai, užsikimšę po grindjuostėmis, linoleumu, baldais, grindų plyšiuose. Bendras mažų gyvsidabrio rutuliukų paviršius yra didelis, o garavimas intensyvesnis. Todėl netyčia išsiliejusį gyvsidabrį reikia kruopščiai surinkti. Visos vietos, kur gali likti menkiausi skysto metalo lašeliai, turi būti apdorotos FeCl 3 tirpalu, kad gyvsidabris būtų chemiškai surištas.
Merkurijus erdvėje
Mūsų laikų erdvėlaiviams reikia daug elektros energijos. Variklių darbo reguliavimas, komunikacijos, moksliniai tyrimai, gyvybę palaikančios sistemos veikimas – visa tai reikalauja elektros... Kol kas pagrindiniai srovės šaltiniai yra baterijos ir saulės baterijos. Erdvėlaivių energijos poreikiai auga ir toliau augs. Netolimos ateities erdvėlaiviuose reikės elektrinių. Vienas iš tokių stočių variantų yra pagrįstas branduolinės turbinos generatoriumi. Daugeliu atžvilgių jis panašus į įprastą šiluminę elektrinę, tačiau darbinis skystis joje yra ne vandens garai, o gyvsidabris. Jis šildo savo radioizotopinį kurą. Tokio įrenginio veikimo ciklas yra uždaras: gyvsidabrio garai, praėję per turbiną, kondensuojasi ir grįžta į katilą, kur vėl ir vėl šildomi turbinai sukti.
Gyvsidabrio izotopai
Natūralus gyvsidabris susideda iš septynių stabilių izotopų, kurių masės skaičiai yra 196, 198, 199, 200, 201, 202 ir 204, mišinys. Sunkiausias izotopas yra labiausiai paplitęs: jo dalis yra beveik 30%, tiksliau, 29,8. Antras pagal paplitimą izotopas yra gyvsidabris-200 (23,13%). O gyvsidabrio-196 natūraliame mišinyje yra mažiausiai – tik 0,146%.
Iš elemento Nr.80 radioaktyviųjų izotopų, o jų yra 11, praktinę reikšmę įgijo tik gyvsidabris-203 (pusėjimo laikas 46,9 dienos) ir gyvsidabris-205 (5,5 min.). Jie naudojami analitiniam gyvsidabrio nustatymui ir jo elgsenos technologiniuose procesuose tyrimui.
Didžiausi telkiniai yra Europoje
Gyvsidabris yra vienas iš nedaugelio metalų, kurio didžiausi telkiniai yra žemyninėje Europos dalyje. Didžiausiais gyvsidabrio telkiniais laikomi Almadenas (Ispanija), Monte Amiata (Italija) ir Idrija (Jugoslavija).
Pirmoji informacija apie junginius, kuriuose yra gyvsidabrio, mus pasiekia nuo neatmenamų laikų. Pirmą kartą Aristotelis jį paminėjo 350 m. pr. Kr., tačiau archeologiniai radiniai nurodo ankstesnę naudojimo datą. Pagrindinės gyvsidabrio panaudojimo sritys buvo medicina, tapyba ir architektūra, Venecijos veidrodžių gamyba, metalo apdirbimas ir kt. Žmonės jo savybes sužinojo tik eksperimentiniu būdu, o tai pareikalavo daug laiko ir kainavo daugybę gyvybių. Tai, kad gyvsidabris yra pavojingas žmonėms, buvo žinomas nuo pat jo naudojimo pradžios. Šiuolaikiniai tyrimo metodai ir metodai yra daug efektyvesni ir saugesni, tačiau žmonės vis dar mažai žino apie šį metalą.
Cheminis elementas
Įprastomis sąlygomis gyvsidabris yra sunkus baltos sidabro spalvos skystis, kurį įrodė M. V. Lomonosovas ir I. A. Mokslininkai įrodė, kad kietoje būsenoje jis yra laidus elektrai ir gali būti padirbtas. Gyvsidabris (Hydrargyrum, Hg) D.I. Mendelejevo periodinėje lentelėje turi atominį numerį 80, yra šeštajame periode, 2 grupėje ir priklauso cinko pogrupiui. Išvertus iš lotynų kalbos, pavadinimas pažodžiui reiškia „sidabrinis vanduo“, iš senosios rusų kalbos – „sukti“. Elemento unikalumas slypi tame, kad jis vienintelis gamtoje randamas išsklaidytu pavidalu ir būna junginių pavidalu. Gyvsidabrio lašas, ritantis uola, yra neįmanomas reiškinys. Elemento molinė masė 200 g/mol, atominis spindulys 157 pm.
Savybės
Esant 20 o C temperatūrai gyvsidabrio savitasis sunkis yra 13,55 g/cm 3, lydymosi procesui reikalinga -39 o C, virimui - 357 o C, užšalimui -38,89 o C. Padidėjęs sočiųjų slėgis garai užtikrina didelį garavimo greitį. Kylant temperatūrai gyvsidabrio garai tampa pavojingiausi gyviems organizmams, o vanduo ar bet koks kitas skystis nėra kliūtis šiam procesui. Praktikoje paklausiausias turtas yra amalgamos gamyba, kuri susidaro ištirpus metalui gyvsidabryje. Su dideliu jo kiekiu lydinys gaunamas pusiau skystoje agregacijos būsenoje. Gyvsidabris lengvai išsiskiria iš junginio, kuris naudojamas tauriųjų metalų išgavimo iš rūdos procese. Metalai, tokie kaip volframas, geležis, molibdenas ir vanadis, negali būti sujungti. Chemiškai gyvsidabris yra gana stabilus elementas, kuris lengvai virsta natūralia būsena ir su deguonimi reaguoja tik esant aukštai temperatūrai (300 o C). Sąveikaujant su rūgštimis, tirpsta tik azoto rūgštyje, o metalinį gyvsidabrį oksiduoja siera arba kalio permanganatas. Jis aktyviai reaguoja su halogenais (jodu, bromu, fluoru, chloru) ir nemetalais (selenu, fosforu, siera). Organiniai junginiai su anglies atomu (alkilgyvsidabris) yra stabiliausi ir susidaro natūraliomis sąlygomis. Metilgyvsidabris laikomas vienu toksiškiausių trumpos grandinės organometalinių junginių. Šioje būsenoje gyvsidabris tampa pavojingiausias žmonėms.
(senovės graikų: ὕδωρ „vanduo“ ir ἄργυρος „sidabras“).
Jei gyvsidabrį laikysime mineralu, kuris naudojamas daugelyje pramonės šakų ir žmogaus ūkinės veiklos sričių, tai tai gana retas metalas. Specialistų teigimu, paviršiniame žemės plutos sluoksnyje yra tik 0,02% viso minėto elemento kiekio. Didžiausia gyvsidabrio ir jo junginių dalis yra Pasaulio vandenyno vandenyse ir yra pasklidusi atmosferoje. Naujausi tyrimai rodo, kad Žemės mantijoje yra daug šio elemento. Remiantis šiuo teiginiu, atsirado tokia sąvoka kaip „Žemės gyvsidabrio kvėpavimas“. Jį sudaro degazavimo procesas ir tolesnis garinimas nuo paviršiaus. Didžiausias gyvsidabrio išsiskyrimas vyksta ugnikalnių išsiveržimų metu. Vėliau į ciklą įtraukiamos natūralios ir žmogaus sukeltos emisijos, atsirandančios dėl derinimo su kitais elementais palankiomis gamtinėmis sąlygomis. Gyvsidabrio garų susidarymo ir skilimo procesas buvo menkai ištirtas, tačiau labiausiai tikėtina hipotezė yra tam tikrų rūšių bakterijų dalyvavimas jame. Tačiau pagrindinė problema yra metilo ir demetilo darinių junginiai, kurie aktyviai susidaro gamtoje – atmosferoje, vandenyje (dugno dumblinose vietose ar didžiausios užterštumo organinėmis medžiagomis sektoriuose) – nedalyvaujant katalizatoriams. Metilgyvsidabris turi labai didelį afinitetą biologinėms molekulėms. Gyvsidabris yra pavojingas, nes jis gali kauptis bet kuriame gyvame organizme dėl lengvo įsiskverbimo ir prisitaikymo.
Indėliai
Gyvsidabrio turinčių ir gyvsidabrio mineralų yra daugiau nei 100, tačiau pagrindinis junginys, užtikrinantis kasybos pelningumą, yra cinoberas. Vertinant procentais, jo struktūra yra tokia: siera 12-14%, gyvsidabris 86-88%, o vietinis gyvsidabris, fahlorai, metacinabaritas ir kt. yra susiję su pagrindiniu sulfido mineralu. Cinoberio kristalų matmenys siekia 3-5 cm (maksimaliai), dažniausiai pasitaikantys yra 0,1-0,3 mm dydžio ir gali turėti cinko, sidabro, arseno ir kt. priemaišų (iki 20 elementų). Pasaulyje yra apie 500 rūdos telkinių, produktyviausi telkiniai yra Ispanijoje, Slovėnijoje, Italijoje ir Kirgizijoje. Rūdai apdoroti naudojami du pagrindiniai metodai: oksidacija aukštoje temperatūroje, kad išsiskirtų gyvsidabris, ir pradinės medžiagos sodrinimas, vėliau apdorojant gautą koncentratą.
Programos
Dėl to, kad gyvsidabrio pavojingumas buvo įrodytas, jo naudojimas medicinoje buvo ribojamas nuo XX amžiaus aštuntojo dešimtmečio. Išimtis yra mertiolatas, naudojamas vakcinoms konservuoti. Sidabro amalgama odontologijoje randama ir šiandien, tačiau ją aktyviai keičia atspindinčios plombos. Plačiausias pavojingo metalo panaudojimas užfiksuotas instrumentų ir tiksliųjų instrumentų kūrime. Gyvsidabrio garai naudojami fluorescencinėms ir kvarcinėms lempoms eksploatuoti. Šiuo atveju smūgio rezultatas priklauso nuo šviesą praleidžiančio korpuso dangos. Dėl unikalios šiluminės talpos metalinis gyvsidabris yra paklausus gaminant didelio tikslumo matavimo priemones – termometrus. Iš lydinių gaminami padėties jutikliai, guoliai, sandarūs jungikliai, elektrinės pavaros, vožtuvai ir kt. Biocidiniai dažai anksčiau taip pat turėjo gyvsidabrio ir buvo naudojami laivų korpusams padengti, o tai neleido jiems užsiteršti. Chemijos pramonė dideliais kiekiais naudoja šio elemento druskas kaip acetaldehido išsiskyrimo katalizatorių. Sėklų fondui apdoroti naudojamas sublimas ir kalomelis – toksiškas gyvsidabris saugo grūdus ir sėklas nuo kenkėjų. Metalurgijoje amalgamos yra paklausiausios. Gyvsidabrio junginiai dažnai naudojami kaip elektrolitinis katalizatorius chloro šarmams ir aktyviems metalams gaminti. Aukso kalnakasiai šį cheminį elementą naudoja rūdai apdoroti. Gyvsidabris ir jo junginiai naudojami papuošalams, veidrodžių gamyboje, aliuminio perdirbimui.
Toksiškumas (kas pavojingas gyvsidabriui)
Dėl antropogeninės žmogaus veiklos mūsų aplinkoje didėja toksinių medžiagų ir teršalų koncentracija. Vienas iš šių elementų, užimantis pirmąją vietą pagal toksiškumą, yra gyvsidabris. Organiniai ir neorganiniai junginiai bei garai kelia pavojų žmonėms. Tai kaupiamasis labai toksiškas nuodas, kuris gali kauptis žmogaus organizme metų metus arba patekti iš karto. Pažeidžiama centrinė nervų sistema, fermentinės ir kraujodaros sistemos, o apsinuodijimo laipsnis ir baigtis priklauso nuo dozės ir įsiskverbimo būdo, junginio toksiškumo ir poveikio laiko. Lėtinis apsinuodijimas gyvsidabriu (medžiagos kaupimasis organizme) pasižymi astenovegetacinio sindromo buvimu ir nervų sistemos sutrikimu. Pirmieji požymiai yra: akių vokų, pirštų galiukų, o vėliau galūnių, liežuvio ir viso kūno drebulys. Toliau vystantis apsinuodijimui, atsiranda nemiga, galvos skausmai, pykinimas, virškinimo trakto sutrikimai, neurastenija, atminties sutrikimas. Jei apsinuodijama gyvsidabrio garais, būdingi simptomai yra kvėpavimo takų ligos. Nuolat veikiant, sutrinka šalinimo sistema, o tai gali sukelti mirtį.
Apsinuodijimas gyvsidabrio druskomis
Greičiausias ir sudėtingiausias procesas. Simptomai: galvos skausmas, metalo skonis, kraujavimas iš dantenų, stomatitas, padažnėjęs šlapinimasis, palaipsniui mažėjant ir visiškai nutrūkus. Esant sunkioms formoms, būdingi inkstų, virškinimo trakto ir kepenų pažeidimai. Net jei žmogus išgyvens, jis amžinai liks neįgalus. Gyvsidabrio veikimas sukelia baltymų nusodinimą ir raudonųjų kraujo kūnelių hemolizę. Šių simptomų fone atsiranda negrįžtamas centrinės nervų sistemos pažeidimas. Toks elementas, kaip gyvsidabris, bet kokia sąveika kelia pavojų žmonėms, o apsinuodijimo pasekmės gali būti nepataisomos: turėdami poveikį visam organizmui, gali turėti įtakos ateities kartoms.
Nuodų įsiskverbimo būdai
Pagrindiniai apsinuodijimo šaltiniai yra oras, vanduo ir maistas. Gyvsidabris gali būti absorbuojamas per kvėpavimo takus, kai medžiaga išgaruoja nuo paviršiaus. Oda ir virškinimo traktas turi gerą pralaidumą. Apsinuodijimui užtenka maudytis vandens telkinyje, kuris užterštas pramoninėmis nuotekomis, kuriose yra gyvsidabrio; valgyti maistą, kuriame yra daug cheminio elemento, kuris gali patekti į juos iš užkrėstų biologinių rūšių (žuvies, mėsos). Apsinuodijimas gyvsidabrio garais dažniausiai gaunamas dėl profesinės veiklos – kai su šiuo elementu susijusiose pramonės šakose nesilaikoma saugos priemonių. Apsinuodijimas namuose nėra išimtis. Taip nutinka dėl netinkamo gyvsidabrio ir jo junginių turinčių prietaisų ir instrumentų naudojimo.
Gyvsidabrio pavojus iš termometro
Dažniausiai naudojamas didelio tikslumo medicinos instrumentas yra termometras, kurį galima rasti kiekvienuose namuose. Įprastomis buities sąlygomis dauguma žmonių neturi prieigos prie labai toksiškų junginių, kurių sudėtyje yra gyvsidabrio. „Termometras sugedo“ - tai labiausiai tikėtina sąveikos su nuodais situacija. Dauguma mūsų tautiečių vis dar naudoja gyvsidabrio termometrus. Tai pirmiausia paaiškinama jų rodmenų tikslumu ir gyventojų nepasitikėjimu naujomis technologijomis. Jei termometras yra pažeistas, gyvsidabris, žinoma, kelia pavojų žmonėms, tačiau neraštingumas kelia dar didesnę grėsmę. Jei greitai, efektyviai ir efektyviai atliksite daugybę paprastų manipuliacijų, žala sveikatai, jei tokia bus, bus minimali.
1 etapas
Visų pirma, reikia surinkti visas sulūžusio termometro dalis ir gyvsidabrį. Tai pats darbo jėgos reikalaujantis procesas, tačiau nuo jo įgyvendinimo priklauso visų šeimos narių ir augintinių sveikata. Norėdami tinkamai išmesti, turite paimti stiklinį indą, kuris turi būti hermetiškai uždarytas. Prieš pradedant darbą, visi gyventojai iškeliami iš patalpų, geriausia išeiti į lauką arba į kitą patalpą, kur galima nuolat vėdinti. Gyvsidabrio lašų surinkimo proceso negalima atlikti naudojant dulkių siurblį ar šluotą. Pastarosios gali susmulkinti didesnes metalo frakcijas ir suteikti didesnį plotą joms paskirstyti. Dirbant su dulkių siurbliu, pavojus slypi variklio įkaitimo procese darbo metu, o temperatūros poveikis paspartins dalelių išgaravimą, o po to šio buitinio prietaiso nebegalima naudoti pagal paskirtį, jis gali būti tik šalinami.
Veiksmų seka
- Ant batų dėvėkite vienkartinę medicininę kaukę, batų užvalkalus arba plastikinius maišelius.
- Atidžiai apžiūrėkite vietą, kur buvo sulūžęs termometras; Jei yra galimybė gyvsidabriui patekti ant tekstilės, drabužių, kilimų, tada jie hermetiškai supakuojami į šiukšlių maišą ir išmetami.
- Stiklo dalys surenkamos į paruoštus konteinerius.
- Dideli gyvsidabrio lašai nuo grindų paviršiaus surenkami naudojant popieriaus lapą, adatą ar mezgimo adatas.
- Apsiginklavęs žibintuvėliu arba padidinus kambario apšvietimą, reikia išplėsti smulkesnių dalelių paiešką (dėl metalo spalvos jį lengva rasti).
- Grindų įtrūkimai, parketo siūlės ir grindjuostės yra kruopščiai tikrinamos, kad būtų išvengta mažesnių lašų patekimo.
- Sunkiai pasiekiamose vietose gyvsidabris surenkamas švirkštu, kuris vėliau turi būti pašalintas.
- Mažus metalo lašus galima surinkti naudojant lipnią juostelę arba lipnią juostelę.
- Per visą veikimo laiką kas 20 minučių turite išeiti į vėdinamą patalpą arba lauką.
- Visi gyvsidabriui surinkti naudojami daiktai ir improvizuotos priemonės turi būti išmesti kartu su termometro turiniu.
2 etapas
Po kruopštaus mechaninio surinkimo būtina chemiškai apdoroti kambarį. Galite naudoti kalio permanganatą (kalio permanganatą) – didelės koncentracijos (tamsios spalvos) tirpalą tiek, kiek reikia apdorotam plotui. Būtinai mūvėkite naujas gumines pirštines ir kaukę. Visi paviršiai apdorojami gautu tirpalu naudojant skudurą, o esamas įdubas, įtrūkimus, įtrūkimus ir siūles geriausia užpildyti tirpalu. Paviršių geriau palikti nepaliestą kitas 10 valandų. Praėjus nurodytam laikui, kalio permanganato tirpalas nuplaunamas švariu vandeniu, po to visame bute valomas plovikliais. Kitas 6–7 dienas būtinai reguliariai vėdinkite kambarį ir kasdien valykite šlapiu būdu. Norėdami įsitikinti, ar nėra gyvsidabrio, galite pasikviesti specialistus su specialia įranga iš epidemiologijos centrų.
Apsinuodijimo gydymo metodai
PSO išskiria 8 pavojingiausias medžiagas, kurių kiekis atmosferoje, maiste ir vandenyje turi būti atidžiai stebimas dėl pavojaus žmonių gyvybei ir sveikatai. Tai švinas, kadmis, arsenas, alavas, geležis, varis, cinkas ir, žinoma, gyvsidabris. Šių elementų pavojingumo klasė yra labai aukšta, todėl apsinuodijimo jais pasekmės negali būti visiškai sustabdytos. Gydymo pagrindas – apsaugoti žmogų nuo tolesnio sąlyčio su nuodais. Lengvais ir nelėtiniais apsinuodijimo gyvsidabriu atvejais jis išsiskiria iš organizmo su išmatomis, šlapimu ir prakaitu. Toksiška dozė yra 0,4 ml, mirtina - nuo 100 mg. Jei įtariate sąveiką su nuodais, turėtumėte susisiekti su specialistu, kuris, remdamasis tyrimų rezultatais, nustatys apsinuodijimo laipsnį ir paskirs gydymą.
Gyvsidabrio gavyba visais laikais nebuvo be nuostolių žmonijai. Tai sveikatai pavojingas metalas, sukeliantis viso organizmo apsinuodijimą. Pramoninėje gamyboje gyvsidabris yra nepakeičiamas – tai vienintelis skystas metalas.
Tačiau susidomėjimas juo visada buvo, ypač tarp Vidurinės Azijos amatininkų. Būtent čia VI-IV amžiuje prieš Kristų atsirado pirmosios gyvsidabrio kasyklos.
Kur randamas gyvsidabris?
Metalo yra minerale, vadinamame cinoberu, raudoname akmenyje, kuris nuo seno buvo naudojamas kaip natūralus ir aukštos kokybės dažiklis. Gyvsidabrio yra ir kituose mineraliniuose dariniuose (apie 20 pavadinimų), tačiau juose šio reto metalo yra mažai.
Gyvsidabrio nuosėdų ypatybės
Gyvsidabris yra nepakeičiamas pramoninėje gamyboje, nes jis yra vienintelis skystas metalas. Nėra kitos tokios skystos medžiagos, esančios standartinėje temperatūroje, pasižyminčiomis metalams gamtoje būdingomis savybėmis. Todėl jo vertė yra didelė, o cinobero telkinių paieška vykdoma visose šalyse. Iš senovės Kinijos ir Indijos tikėjimas šios medžiagos gydomosiomis savybėmis atkeliavo iki šių dienų. Ten jis buvo laikomas drakono krauju, o iš jo gautam sidabriniam metalui buvo suteikiamos šventos savybės. Laikui bėgant jo gydomąsias savybes patvirtino mokslas. Visus šimtmečius alchemikai bandė gauti auksą iš gyvsidabrio ir sieros derinio, tai žymiai padidino metalo vertę.
Susijusios medžiagos:
Kaip gaunama druska?
Kaip gauti gyvsidabrio
Cinabere yra daugiau nei 85% gyvsidabrio sulfido, geologai nežino jokio kito mineralo, kuriame gausu mineralų. Mineraliniai konglomeratai susidaro kaip granuliuoti arba rombo formos fragmentai uolienose, kurios susidaro negiliai. Gyvsidabrio kūnai randami kvarcito, dolomito ir skalūnų telkiniuose. Gyvsidabris nuo rūdos atskiriamas kaitinant, tokiu atveju iš uolienų darinių išteka mažais lašeliais, kurie surenkami į specialias apsaugotas talpyklas.
Gyvsidabris yra vienintelis žmogui žinomas metalas, kuris kambario temperatūroje išlieka skystas. Išoriškai gyvsidabris primena skystą sidabrą; atsitrenkęs į plokščią paviršių gyvsidabrio lašas akimirksniu subyra į šimtus mažyčių rutuliukų, kurie tarsi atstumia vienas kitą ir išsisklaido į skirtingas puses.
Gyvsidabris yra labai retas elementas. Apskritai gamtoje gyvsidabris susidaro cinamono oksidacijos ir susidariusio sulfato irimo metu; metu ; izoliuojant nuo vandeninių tirpalų. Gyvsidabris pasiskirsto žemės plutoje ir dėl kritulių iš karštų požeminių vandenų susidaro gyvsidabrio rūdos.
Iki šiol yra žinomi 35 gyvsidabrio turintys mineralai. Šiek tiek gyvsidabrio randama jūros vandenyje, skalūnuose ir molyje.
Iš problemos istorijos
Jau du tūkstančius metų prieš Kristų Senovės Indijoje ir Senovės Kinijoje jie mokėjo iškasti vietinį gyvsidabrį. Gyvsidabrio, kurio sudėtyje yra cinobra, jau buvo naudojamas gydymui ir kosmetologijoje. Senovės mokslininkų eksperimentų metu šildomas cinamonas nusėdo ant metalo „skysto sidabro“ pavidalu. 
Alchemikai gyvsidabriui skyrė didelę reikšmę – buvo tikima, kad gyvsidabriui sukietėjus, jis gali virsti auksu. Pirmą kartą Lomonosovui pavyko gauti kieto gyvsidabrio – jis tam panaudojo sniego ir koncentruotos azoto rūgšties mišinį.
Kur naudojamas gyvsidabris?
Gyvsidabris yra nepamainomas gaminant įvairius metrologinius prietaisus – termometrus, poliarografus, vakuuminius siurblius. Gyvsidabris yra svarbus elementas gyvsidabrio lempų ir lygintuvų gamyboje. Be to, šis metalas aktyviai naudojamas chemijos pramonėje ir metalurgijoje.
Gyvsidabris yra įvairių reakcijų katalizatorius ir svarbus elementas jungiantis kitiems metalams. Jis naudojamas medicinoje, pramonėje ir žemės ūkyje. Būtent gyvsidabrio danga leidžia gaminti veidrodžius, be kurių neapsieisime.
Pagrindinės gyvsidabrio savybės
Tai sidabrinis, sunkus, skystas metalas, kuris išgaruoja kambario temperatūroje. Kuo aukštesnė oro temperatūra, tuo greičiau vyksta garavimas. Gyvsidabris (cheminė formulė Hg) sąveikauja su sidabru, auksu, cinku, juos drėkindamas ir sudarydamas amalgamas. Gyvsidabris užverda +357,25 C temperatūroje. 
Pagal pavojingumo laipsnį jis priklauso pirmai klasei ir yra itin galingas aplinkos – oro, dirvožemio, vandens teršėjas. Gyvsidabris ir jo junginiai yra itin toksiški ir pavojingi žmogaus organizmui.
Gyvsidabrio pavojai
Per plaučius į organizmą patekę gyvsidabrio garai sukelia ūmų ir lėtinį apsinuodijimą. Gyvsidabris veikia kvėpavimo sistemą, kepenis, centrinę nervų sistemą, virškinamąjį traktą, širdies ir kraujagyslių sistemą bei kitus vidaus organus. Toksinio pažeidimo simptomai pasireiškia per 8-24 valandas.
Auka jaučia silpnumą, apatiją, emocinį nestabilumą, galvos svaigimą ir galvos skausmą. Silpsta dėmesys ir atmintis, atsiranda prakaitavimas, skausmas ryjant, pakyla temperatūra, prasideda pilvo skausmai, pykinimas, vėmimas, pakyla temperatūra, rankų drebulys.
Sunkaus apsinuodijimo atveju negalima atmesti mirties. Gyvsidabris į organizmą dažniausiai patenka per plaučius – žmogus įkvepia pavojingų garų, kurie neturi kvapo.
Atsargumo priemonės ir laikymo būdai
Dirbdami su gyvsidabriu, turite naudoti dujokaukes arba filtruojančius respiratorius. Jei gyvsidabris užterštas, imamasi demerkurizavimo priemonių. Nuo užterštų paviršių pašalinami matomi metalinio gyvsidabrio kiekiai, po to atliekamas cheminis apdorojimas naudojant cheminius reagentus. 
Pramonėje naudojamas gyvsidabris laikomas ne didesnės kaip 35 kg talpos plieniniuose cilindruose, 500 ml talpos keraminiuose arba stikliniuose cilindruose su storomis sienelėmis, metaliniu gofruotu kamščiu su plastikine tarpine. Kiekviename cilindre yra 5 kg gyvsidabrio.
Laboratorijose gyvsidabris laikomas sandariose stiklinėse ampulėse po 30-40 ml, kurios nuleidžiamos į suvirintas plienines dėžes. Gyvsidabrio negalima laikyti atvirose talpyklose, taip pat buteliuose, kolbose ir kitose chemikalų talpyklose plonomis sienelėmis.
