Merkür (Hg, enlemden itibaren. Hydragyrum) - çinko alt grubuna (grup II'nin bir yan alt grubu) ait, atom numarası 80 olan D.I. Mendeleev'in periyodik sisteminin altıncı periyodunun bir elemanı. Basit madde Merkür- bir geçiş metali, oda sıcaklığında, buharları son derece toksik olan ağır gümüşi beyaz bir sıvıdır. Cıva, normal koşullar altında basit maddeleri sıvı bir toplanma halinde olan iki kimyasal elementten biridir (ve tek metaldir) (ikinci element bromdur).
1. Tarih
ismin kökeni
2 Doğada olmak
2.1 Mevduat
3 Çevrede
4 İzotop
5 Makbuz
6 Fiziksel özellikler
7 Kimyasal özellikler
7.1 Karakteristik oksidasyon durumları
7.2 Metalik cıvanın özellikleri
8 Cıva ve bileşiklerinin kullanımı
8.1 Tıp
8.2 Teknik
8.3 Metalurji
8.4 Kimya endüstrisi
8.5 Tarım
9 Cıva toksikolojisi
9.1 Cıva konsantrasyonlarının hijyenik düzenlenmesi
9.2 Demerkürizasyon
Hikaye
Merkür gezegeninin astronomik sembolü
Merkür eski çağlardan beri bilinmektedir. Genellikle doğal formunda bulunurdu (kayaların üzerindeki sıvı damlalar), ancak daha sıklıkla doğal zinoberin pişirilmesiyle elde edilirdi. Eski Yunanlılar ve Romalılar, altını saflaştırmak (amalgamasyon) için cıvayı kullandılar ve cıvanın kendisinin ve bileşiklerinin, özellikle de süblimatın toksisitesini biliyorlardı. Yüzyıllar boyunca simyacılar cıvayı tüm metallerin ana bileşeni olarak gördüler ve sıvı cıvanın kükürt veya arsenik yardımıyla sertliğe kavuşturulması durumunda altın elde edileceğine inandılar. Cıvanın saf haliyle izolasyonu 1735 yılında İsveçli kimyager Georg Brandt tarafından anlatılmıştır. Elementi temsil etmek için hem simyacılar hem de bugün Merkür gezegeninin sembolünü kullanırlar. Ancak cıvanın metallere ait olduğu yalnızca Aralık 1759'da cıvayı dondurabilen ve metalik özelliklerini belirleyebilen Lomonosov ve Brown'un çalışmaları ile kanıtlandı: işlenebilirlik, elektriksel iletkenlik vb.
ismin kökeni
Cıvanın Rusça adı praslav'dan geliyor. *rtǫ tь, lit ile ilişkili. risti"rulo". Hg sembolü bu elementin Latince simya isminden alınmıştır. Hydragyrum(eski Yunanca: ὕδωρ “su” ve ἄργυρος “gümüş”).
Doğada olmak
Cıva, ortalama 83 mg/t konsantrasyonuyla yer kabuğunda nispeten nadir bulunan bir elementtir. Ancak cıvanın yer kabuğundaki en yaygın elementlere kimyasal olarak zayıf bir şekilde bağlanması nedeniyle cıva cevherleri sıradan kayalara kıyasla çok konsantre olabilir. Cıva bakımından en zengin cevherler %2,5'a kadar cıva içerir. Cıvanın doğadaki ana formu dağılmıştır ve yalnızca %0,02'si birikintilerde bulunur. Farklı magmatik kaya türlerindeki cıva içeriği birbirine yakındır (yaklaşık 100 mg/t). Sedimanter kayaçlar arasında maksimum cıva konsantrasyonu killi şeyllerde bulunur (200 mg/t'a kadar). Dünya Okyanusu sularında cıva içeriği 0,1 μg/l'dir. Cıvanın en önemli jeokimyasal özelliği, diğer kalkofil elementler arasında en yüksek iyonlaşma potansiyeline sahip olmasıdır. Bu, cıvanın atomik bir forma (doğal cıva) indirgenme yeteneği, oksijene ve asitlere karşı önemli kimyasal direnç gibi özelliklerini belirler.
Çoğu sülfit mineralinde cıva bulunur. Özellikle yüksek içeriği (yüzde binde biri ve yüzde biri kadar) fahlores, stibnit, sfalerit ve realgarlarda bulunur. İki değerlikli cıva ve kalsiyum, tek değerlikli cıva ve baryumun iyonik yarıçaplarının yakınlığı, bunların florit ve baritlerdeki izomorfizmini belirler. Zinober ve metasinnabaritte kükürtün yerini bazen selenyum veya tellür alır; Selenyum içeriği genellikle yüzde biri ve yüzde onda biri kadardır. Son derece nadir cıva selenitler bilinmektedir - timanit (HgSe) ve onofrit (timanit ve sfalerit karışımı).
Cıva, yalnızca cıvanın değil aynı zamanda çeşitli sülfit yataklarının gizli mineralizasyonunun en hassas göstergelerinden biridir, bu nedenle cıva haleleri genellikle tüm gizli sülfit yataklarının üzerinde ve cevher öncesi faylar boyunca tespit edilir. Bu özellik, kayalardaki düşük cıva içeriğinin yanı sıra, sıcaklıkla artan ve bu elementin gaz fazında yüksek göçünü belirleyen cıva buharının yüksek esnekliği ile açıklanmaktadır.
Yüzey koşullarında zinober ve metalik cıva suda çözünmez, ancak bunların varlığında (Fe 2 (SO 4) 3, ozon, hidrojen peroksit) bu minerallerin çözünürlüğü onlarca mg/l'ye ulaşır. Cıva, örneğin HgS nNa2S kompleksinin oluşumuyla kostik alkalilerin sülfürlerinde özellikle iyi çözünür. Cıva, kil, demir ve manganez hidroksitler, şeyller ve kömürler tarafından kolayca emilir.
Doğada yaklaşık 20 cıva minerali bilinmektedir, ancak ana endüstriyel değeri zinober HgS'dir (%86,2 Hg). Nadir durumlarda, ekstraksiyon konusu doğal cıva, metasinnabarit HgS ve fahl cevheri - schwatzite'dir (% 17 Hg'ye kadar). Tek Guitzuco yatağında (Meksika), ana cevher minerali canlı taşit HgSb 4 S 7'dir. Cıva yataklarının oksidasyon bölgesinde ikincil cıva mineralleri oluşur. Bunlar, her şeyden önce, aynı birincil minerallerden daha yüksek saflıkta bileşime sahip olan doğal cıvayı, daha az yaygın olarak metasinnabariti içerir. Kalomel Hg 2 Cl 2 nispeten yaygındır. Diğer süperjen halojenür bileşikleri de Terlingua yatağında (Texas) yaygındır: terlinguait Hg2ClO, eglestonit Hg4Cl.
Cıvanın eşsiz bir metal olduğunu kanıtlamaya pek gerek yoktur. Normal dediğimiz koşullar altında sıvı halde olan tek metalin cıva olması nedeniyle bu açıktır. Cıvanın neden sıvı olduğu özel bir sorudur. Ancak 80 numaralı elementin hayatımızdaki özel konumunu belirleyen tam da bu özellik veya daha doğrusu metal ve sıvının (en ağır sıvı!) özelliklerinin birleşimiydi. Cıva hakkında çok konuşabilirsiniz: Düzinelerce kitap sıvı metale ayrılmıştır. Aynı hikaye esas olarak cıva ve bileşiklerinin çeşitli kullanımlarıyla ilgilidir.
Cıvanın görkemli metaller klanına katılımı uzun süredir şüphelidir. Lomonosov bile, sıvı haldeyken neredeyse tüm metalik özelliklere sahip olmasına rağmen, cıvanın bir metal olarak kabul edilip edilemeyeceği konusunda tereddüt etti: termal ve elektriksel iletkenlik, metalik parlaklık vb. Cıva –39°C'ye soğutulduğunda onun "dövülebilen hafif cisimlerden" biri olduğu açıkça ortaya çıkıyor.
Sıvı metal
Merkür bilime çok büyük hizmetlerde bulunmuştur. Eylemleri cıvanın olağanüstü özelliklerine dayanan termometreler, basınç göstergeleri, barometreler ve diğerleri gibi ölçüm aletleri olmadan teknolojinin ve doğa bilimlerinin ilerlemesinin ne kadar gecikeceğini kim bilebilir? Bu özellikler nelerdir?
Öncelikle cıva bir sıvıdır.
İkincisi, ağır sıvı sudan 13,6 kat daha ağırdır.
Üçüncüsü, cıva oldukça büyük bir termal genleşme katsayısına sahiptir - suyunkinden yalnızca bir buçuk kat daha az ve sıradan metallerinkinden bir veya iki kat daha fazla.
Ayrıca "dördüncü", "beşinci", "yirmili" de var, ancak her şeyi listelemeye pek gerek yok.
Bir başka ilginç detay: “milimetre cıva”, 80 numaralı elementle ilişkilendirilen tek fiziksel birim değil. Bir elektrik direnci birimi olan ohm'un bir tanımı, 106,3 cm uzunluğunda ve 1 mm2 kesitte bir cıva sütununun direncidir.
Bütün bunların yalnızca saf bilimle ilgisi yoktur. Cıva ile "doldurulmuş" termometreler, basınç göstergeleri ve diğer aletler uzun zamandır sadece laboratuvarların değil fabrikaların da bir parçası haline geldi. Ve cıva lambaları, cıva redresörleri! Aynı benzersiz özellik kombinasyonu, cıvanın radyo elektroniği ve otomasyon da dahil olmak üzere çeşitli teknoloji dallarına erişmesini sağlamıştır.
Örneğin cıvalı doğrultucular uzun zamandır endüstrideki en önemli, güçlü ve en yaygın kullanılan elektrik akımı doğrultucu türü olmuştur. Son yıllarda yavaş yavaş yerini daha ekonomik ve zararsız yarı iletken doğrultuculara bırakmasına rağmen birçok elektrokimya endüstrisinde ve elektrik çekişli araçlarda hala kullanılmaktadırlar.
Modern askeri teçhizat aynı zamanda sıvı metalin dikkat çekici özelliklerini de kullanıyor.
Örneğin, uçaksavar mermisinin sigortasının ana parçalarından biri, demir veya nikelden yapılmış gözenekli bir halkadır. Gözenekler cıva ile doludur. Bir atış yapıldı - mermi hareket etti, artan bir hız kazandı, kendi ekseni etrafında giderek daha hızlı dönüyor ve gözeneklerden ağır cıva çıkıyor. Elektrik devresini kapatır - bir patlama.
Cıva ile sıklıkla hiç beklemediğiniz bir yerde karşılaşabilirsiniz. Cıva bazen diğer metallerle alaşımlanır. 80 numaralı elementin küçük ilaveleri, toprak alkali metallerle kurşun alaşımının sertliğini arttırır. Lehimleme sırasında bile bazen cıvaya ihtiyaç duyulur: %93 kurşun, %3 kalay ve %4 cıvadan oluşan lehim, galvanizli boruların lehimlenmesi için en iyi malzemedir.
Amalgamlar
Cıvanın bir diğer dikkat çekici özelliği: diğer metalleri çözerek katı veya sıvı çözeltiler - amalgamlar oluşturma yeteneği. Gümüş ve kadmiyum amalgamları gibi bazıları kimyasal olarak inerttir ve insan vücudu sıcaklığında serttir, ancak ısıtıldığında kolayca yumuşar. Diş dolgusu yapımında kullanılırlar.
Sadece –60°C'de sertleşen talyum amalgam, düşük sıcaklık termometrelerinin özel tasarımlarında kullanılır.
Antik aynalar şimdiki gibi ince bir gümüş tabakasıyla değil, %70 kalay ve %30 cıva içeren bir amalgamla kaplanıyordu. Geçmişte cevherlerden altın elde etmede en önemli teknolojik süreç amalgamdı. 20. yüzyılda rekabete dayanamadı ve yerini daha gelişmiş bir işleme, siyanürlemeye bıraktı. Bununla birlikte, esas olarak cevher içine ince bir şekilde gömülmüş altının çıkarılmasında eski süreç bugün hala kullanılmaktadır.
Bazı metaller, özellikle demir, kobalt, nikel, pratik olarak birleşmeye uygun değildir. Bu, sıvı metalin düz çelikten yapılmış kaplarda taşınmasını mümkün kılar. (Özellikle saf cıva cam, seramik veya plastikten yapılmış kaplarda taşınır.) Demir ve analoglarının yanı sıra tantal, silikon, renyum, tungsten, vanadyum, berilyum, titanyum, manganez ve molibden bir araya getirilmez, yani hemen hemen alaşımlama için kullanılan tüm metaller olur. Bu, alaşımlı çeliğin cıvadan korkmadığı anlamına gelir.
Ancak örneğin sodyum çok kolay birleşir. Sodyum amalgam su ile kolaylıkla ayrışır. Bu iki durum klor endüstrisinde çok önemli bir rol oynamış ve oynamaya devam etmektedir.
Sofra tuzunun elektrolizi ile klor ve kostik soda üretilirken metalik cıvadan yapılmış katotlar kullanılır. Bir ton kostik soda elde etmek için 125 ila 400 g 80 numaralı elemente ihtiyacınız vardır. Günümüzde klor endüstrisi metalik cıvanın en büyük tüketicilerinden biridir.
Cıva buharı
Cıva 357°C'de kaynar, yani. çoğu metal hala erime noktasından uzaktayken. Bu eski zamanlarda biliniyordu ve cevherlerden metalik cıvanın çıkarılmasına yönelik yöntemler uzun süredir bu özelliğe dayanıyordu. İlk yöntem, zinoberi soğuk nesneler üzerinde ve özellikle yeni kesilmiş yeşil ağaçlar üzerinde cıva buharının yoğunlaşmasıyla ateşlemekti. Daha sonra seramik ve dökme demirden yapılan imbikler kullanılmaya başlandı. Cıva, 1842'den beri cevherlerden yansımalı fırınlarda ve 1857'den beri kademeli fırınlarda çıkarılmaktadır. 20. yüzyılda Bunlara mekanik çok ocaklı fırınların yanı sıra döner borulu fırınlar da katıldı.
Cinnabar %86,2 oranında cıva içerir, ancak zengin kabul edilen cevherlerde bu oran ortalama %8'dir. Düşük dereceli cevherler %0,12'den fazla cıva içermez. Bu tür cevherlerin, işe yaramaz bileşenleri "ayıklayarak" şu ya da bu şekilde zenginleştirilmesi gerekir.
Ve şimdi cıva cevherlerden ve konsantrelerden esas olarak pirometalurjik yöntemlerle elde ediliyor. Pişirme şaftlı, yankılı veya tüplü fırınlarda 700...750°C'de gerçekleşir. Zinoberin süblimleşmek yerine oksitlenmesi ve HgS + O 2 → Hg + SO 2 oksidasyon sürecinin tamamlanması için bu kadar yüksek bir sıcaklığa ihtiyaç vardır. Ateşleme sonucunda, özel cihazlarda - kapasitörlerde sıvı metale dönüştürülen buhar halindeki cıva elde edilir.
Kavurma sırasında oluşan gazlar birkaç saflaştırma aşamasından geçmesine rağmen, yoğunlaşan çok fazla metalik cıva değil, küçük cıva damlacıklarından ve karmaşık bir kimyasal bileşime sahip ince tozdan oluşan ince dağılmış bir karışım olan sözde harçtır. Stupa hem cıvanın hem de diğer elementlerin bileşiklerini içerir. Mikroskobik düzeyde küçük sıvı metal damlacıklarının birleşmesini engelleyen toz filmlerini yok etmeye çalışarak dayak yemeye maruz bırakılır. Tekrarlanan damıtma da aynı amaca hizmet eder. Ancak cıvanın tamamını harçtan çıkarmak hala mümkün değildir ve bu, cıva metalurjisinin günümüzde çözülmemiş sorunlarından biridir. Ancak bu metalurjinin en eski dallarından biridir.
Cıvanın nispeten düşük bir sıcaklıkta buharlaşma yeteneği, baz metallere altın kaplama uygulamak için kullanıldı. Leningrad'daki Aziz İshak Katedrali'nin kubbesi bu şekilde yaldızlanmıştır. Artık bu yöntem, cıva buharının toksisitesi nedeniyle kullanım dışı kalmıştır. Elektrokimyasal yaldız yöntemleri daha gelişmiş ve daha güvenlidir.
Ancak cıva buharında sadece zehir görmek yanlıştır. Pek çok fayda sağlayabilirler ve getiriyorlar.
1936 yılında yabancı petrol şirketlerinden birinin cıva madeni satın aldığı bildirildi. Bu şirketin, petrol arıtımına yönelik bir buhar-cıva tesisini organize etmek için cıvaya ihtiyacı olduğu ortaya çıktı. Günümüzde, petrol rafineri endüstrisinde cıva buharı giderek daha fazla kullanılmaktadır: Petrol rafinerisi için son derece önemli olan proses sıcaklığının çok doğru bir şekilde düzenlenmesine yardımcı olmaktadır.
Daha önce, 20. yüzyılın başında, ABD'den Dr. Emmett'in çalışmaları hakkında bir mesaj ısıtma mühendislerinin dikkatini çekmişti. Buhar kazanlarında su yerine cıva kullanmayı deneyen ilk kişi Emmett oldu. Pilot tesisi 2000 hp güce sahip. Jeneratörlü geleneksel bir buhar kazanına göre %45 daha az yakıt tüketti ve çalıştı. Elbette bazı tartışmalar oldu: Cıva su değildir, onu nehirden çıkaramazsınız! Buhar kazanlarında cıva kullanımına fazlasıyla itiraz vardı. Ancak araştırmalar devam etti.
Sovyet araştırma enstitülerinin cıva kazanı ve türbin kullanma sorununa yönelik çalışmaları çok başarılı oldu. Cıva-buhar türbinlerinin verimliliği ve yoğunlaşan cıva buharının ısısının su buharı üretmek için özel bir buharlaştırıcı yoğunlaştırıcıda kullanıldığı sözde cıva-su ikili döngüsünü yaratma olasılığı kanıtlanmıştır. Ve bundan önce cıva buharı jeneratör şaftını döndürmeyi başarıyor. Ortaya çıkan su buharı ikinci bir elektrik türbin jeneratörünü çalıştırır... Sadece su buharı ile çalışan böyle bir sistemde en iyi ihtimalle %30 verim elde etmek mümkündür. Cıva-buhar çevriminin teorik verimliliği (%45) gaz türbininden (%18...20) ve dizelden (%35...39) çok daha yüksektir. 50'li yıllarda dünyada 20 bin kilowatt'a kadar kapasiteye sahip bu tür birkaç enerji santrali zaten vardı. Ne yazık ki, esas olarak cıva eksikliği nedeniyle sorun daha ileri gitmedi.
Vakum tesisatları günümüzde bilim ve endüstri açısından oldukça önemlidir. Ve burada cıva yalnızca vakum ölçüm tüplerinde dolgu maddesi olarak bulunmaz. 1916'da Irving Langmuir, cıvanın buharlaştığı ve yoğunlaştığı bir vakum pompası yarattı. Aynı zamanda pompaya bağlı sistemde, atmosfer basıncından yüz milyonlarca kat daha az bir artık basınç oluştu.
Modern cıva difüzyon pompaları daha da büyük vakum sağlar: milimetrenin yüz milyonda biri kadar cıva.
Ultraviyole ışınlarının incelenmesi, bu ışınların yapay bir kaynağı oluşturulana kadar yavaş ilerledi. Vakumdaki cıva buharı olduğu ortaya çıktı. Cıva buharından bir elektrik akımı geçtiğinde gözle görülür bir mavi parıltı ve çok sayıda ultraviyole ışın yayar. Cıva buharının sıcaklığı ne kadar yüksek olursa, cıva-kuvars lambasındaki ultraviyole ışınlarının radyasyonu da o kadar yoğun olur.
Güçlü aydınlatma lambalarının tasarımında cıva buharının görünür parıltısı kullanılır. Floresan lambalar inert gazlar ve cıva buharı içeren deşarj tüpleridir. Ve "soğuk ışığın" ne olduğunu açıklamaya muhtemelen gerek yoktur. "Işık için" ödediğimiz her rubleden yalnızca dört kopek aslında ışık tarafından yayılıyor. Geriye kalan 96 ısı ise geleneksel ampullerin yaydığı gereksiz ısı içindir. Floresan lambalar çok daha ekonomiktir.
Cıva bileşikleri
Bunlardan ilki şüphesiz zinober HgS olarak adlandırılmalıdır. Onun sayesinde insan yüzyıllar önce cıva ile tanıştı. Bu, parlak kırmızı rengi ve zinoberden cıva elde etmenin kolaylığı ile kolaylaştırılmıştır. Cinnabar kristalleri bazen ince, kurşun grisi bir filmle kaplanır. Bu metasinnabarittir, bunun hakkında daha fazla bilgiyi aşağıda bulabilirsiniz. Ancak filmin üzerinden bir bıçak geçirmek yeterlidir ve parlak kırmızı bir çizgi görünecektir.
Doğada cıva sülfür, kristal yapısında farklılık gösteren üç modifikasyonda meydana gelir. Yoğunluğu 8,18 olan meşhur zinoberin yanı sıra, yoğunluğu 7,7 olan siyah metasinnabarit ve beta zinober (yoğunluğu 7,2) olarak adlandırılan madde de vardır. Eski günlerde Rus ustalar zinober cevherinden kırmızı boya hazırlarken cevherden “kıvılcımları” ve “yıldızları” çıkarmaya özellikle dikkat ediyorlardı. Bunların aynı cıva sülfürün allotropik değişimleri olduğunu bilmiyorlardı; Hava olmadan 386°C'ye ısıtıldığında bu değişiklikler “gerçek” zinobere dönüşüyor.
Bazı cıva bileşikleri sıcaklık değişimleriyle renk değiştirir. Bunlar kırmızı cıva oksit HgO ve bakır-cıva iyodür HgI 2 · 2CuI'dir.
Tüm cıva tuzları zehirlidir ve bunları kullanırken büyük dikkat gerektirir. Farklı mesleklerden insanlar cıva bileşikleriyle uğraşmak zorundadır. Örneğin kromik asidin cıva tuzu, seramikler için harika bir yeşil boyadır. Süblimasyon HgCl 2 güçlü bir zehirdir, ancak elektrokaplamada, ince yapılı kalay ve çinko alaşımlarının üretiminde, gravür ve litografi işlemlerinde ve hatta fotoğrafçılıkta son derece gereklidir. Süblimasyon da dahil olmak üzere bazı cıva tuzları kuru elektrik pillerinde kullanılır.
Endüstriyel kataliz de cıva bileşikleri olmadan yapamaz. Asetik asit ve etil alkol üretme yöntemlerinden biri, Rus bilim adamı M.G. tarafından keşfedilen bir reaksiyona dayanmaktadır. Kucherov. Hammaddesi asetilendir. Katalizörlerin (iki değerlikli cıva tuzları) varlığında su buharı ile reaksiyona girer ve asetaldehite dönüşür. Bu maddenin oksitlenmesi asetik asit üretir, indirgenmesi ise alkol üretir. Aynı tuzlar, temel organik sentezin önemli bir ürünü olan naftalinden ftalik asit elde edilmesine yardımcı olur.
Savaş yıllarında cıva tüketimi hızla artıyor. Teknolojide bilinen ilk patlayıcı olan “cıva fulminat” Hg(ONC) 2'nin üretilmesi için sıvı metale ihtiyaç duyulmaktadır. Diğer benzer patlayıcılar artık kullanımda olsa da (örneğin kurşun azit), "cıva fulminat" fünye kapsüllerinin doldurulmasında en önemli malzemelerden biri olmaya devam ediyor.
Cıva bileşiklerinin toksisitesi kullanımlarını sınırlar ancak bazen bu özellik yararlı olabilir. Gemilerin dipleri, kabuklarla kaplanmalarını önlemek için cıva boyalarıyla kaplanır. Aksi takdirde geminin hızı düşer ve yakıt aşırı kullanılır. Bu tip boyaların en ünlüsü, arsenik asit HgHAsO 4'ün asidik cıva tuzu esas alınarak yapılır. Doğru, son zamanlarda bu amaçla cıva içermeyen sentetik boyalar kullanılıyor.
Tüm cıva tuzları zehirli olmasına rağmen birçoğu tıbbi olarak kullanılıyor ve bu belki de onların en eski kullanımlarından biri. Süblimasyon bir zehirdir ama aynı zamanda ilk antiseptiklerden biridir. Antiseptik sabun üretiminde cıva siyanür kullanıldı. Sarı cıva oksit* halen göz ve cilt hastalıklarının tedavisinde kullanılmaktadır. Molekülünde cıva molekülüne kıyasla bir "ekstra" cıva atomu bulunan Calomel Hg2 Cl2, iyi bilinen bir müshildir. Tıp ayrıca cıvanın fosfat tuzlarını, sülfatını, iyodürünü ve diğerlerini de kullanır. Günümüzde çoğu inorganik cıva bileşiğinin yerini, yavaş yavaş ilaçtan, kolay iyonlaşma kabiliyeti olmayan ve bu nedenle çok toksik olmayan ve dokular için daha az tahriş edici olan organik cıva bileşikleri almaktadır. Cıva bileşiklerine dayanan organik antiseptikler, mukoza zarlarının tedavisi için bile uygundur. İnorganik bileşiklerden daha az terapötik etki sağlamazlar.
* Çok ince öğütüldüğünde kırmızı cıva oksit HgO sarıya döner. Bu modifikasyon aynı zamanda cıva oksit çöktüğünde de elde edilir.
Tıp sadece bileşikleri değil aynı zamanda cıvanın kendisini ve buharlarını da kullanır. Muayeneye başlarken, doktor önce bir “termometre” - cıva termometresi kullanır. Cıva manometreleri kan basıncı ölçüm makinelerinde çalışır. Her hastanede, kliniklerin fizyoterapi odalarında, cıva-kuvars lambalardan alınan ultraviyole ışınlar dokuları derinden ısıtır, nezle, iltihap ve hatta tüberkülozun tedavisine yardımcı olur - sonuçta ultraviyole radyasyon birçok mikroorganizma için yıkıcıdır.
Cıva eski, şaşırtıcı ve "yaşlanmayan" bir metaldir. Çok eski zamanlardan beri bilinen bu yöntem, modern teknolojide, tıpta ve günlük yaşamda yeni uygulamalar buluyor.
Eski halklar arasında
Tarih, cıvayı ilk elde eden eski metalurji uzmanının adını korumamıştır - bu çok uzun zaman önceydi, M.Ö. Sadece Antik Mısır'da metalik cıva ve onun ana minerali olan zinoberin M.Ö. 3. binyılda kullanıldığı bilinmektedir. Hindular cıvayı 2...1. yüzyıllarda keşfettiler. M.Ö. Eski Çinliler arasında zinober sadece boya olarak değil aynı zamanda ilaç olarak da özel bir üne sahipti. Yaşlı Plinius'un Doğa Tarihi'nde cıva ve zinoberden bahsediliyor, bu da Romalıların da bunları bildiği anlamına geliyor. Pliny ayrıca Romalıların zinoberi cıvaya nasıl dönüştüreceklerini bildiklerini de ifade ediyor.
Tüm metaller cıvadan yapılmıştır... Antik çağ ve Orta Çağ simyacıları buna ikna olmuşlardı. Metallerin özelliklerindeki farklılığı, Aristoteles'in dört elementinden birinin metalde bulunmasıyla açıkladılar. (Bu unsurların ateş, hava, su ve toprak olduğunu hatırlayın.) Uzak geçmişin önde gelen bilim adamlarının çoğunun benzer görüşlere sahip olması karakteristiktir. Nitekim büyük Tacik hekim ve kimyager İbn Sina (MS 980...1037) da tüm metallerin cıva ve kükürtten kaynaklandığına inanıyordu.
Lavoisier anlatıyor
"Bu imbiğe 4 ons çok saf cıva ekledim, ardından zilin altına yerleştirdiğim bir sifon aracılığıyla cıvayı belirli bir seviyeye yükselttim ve bu seviyeyi yapışkanlı bir kağıt şeritle dikkatlice ölçtüm. barometre ve termometrenin okumalarını doğru bir şekilde gözlemlemek.
Tüm hazırlıkları tamamladıktan sonra ocakta ateş yaktım ve cıvanın kaynaması için gerekli sıcaklığa ısıtıldığı sırada neredeyse 12 gün boyunca onu aralıksız tuttum. İlk gün boyunca dikkate değer hiçbir şey olmadı: Cıva, kaynamasına rağmen sürekli buharlaşma halindeydi ve imbiğin iç duvarlarını, ilk başta çok küçük olan, ancak belirli bir hacme ulaştıktan sonra giderek artan, damlacıklarla kapladı. kendi yerçekimi imbiğin dibine doğru iniyor ve geri kalan cıva ile bağlantı kuruyor.
İkinci gün, cıvanın yüzeyinde yüzen, dört veya beş gün boyunca sayı ve hacim olarak artan, ardından artmayı bırakan ve kesinlikle değişmeden kalan küçük kırmızı parçacıkları fark etmeye başladım. 12 gün sonra civanın kireçlenmesinin artık ilerlemediğini görünce ateşi söndürdüm ve cihazın soğumasını sağladım. İmbikte, boynunda ve zilin serbest kısmında bulunan havanın hacmi deneyden önce yaklaşık 50 metreküptü. inç. Operasyonun sonunda aynı basınçta ve aynı sıcaklıkta aynı hacmin yalnızca 42...43 inçe eşit olduğu ortaya çıktı; dolayısıyla yaklaşık altıda bir oranında bir azalma yaşandı. Öte yandan yüzeyde oluşan kırmızı parçacıkları dikkatlice toplayıp içinde yüzdükleri sıvı cıvadan mümkün olduğunca ayırdıktan sonra ağırlıklarının 45 tane olduğunu buldum...
Bu işlemden sonra kalan ve içindeki cıvanın kalsinasyonu nedeniyle hacminin altıda beşine düşen hava, artık solunmaya ve yanmaya uygun değildi; İçine sokulan hayvanlar kısa sürede ölüyor, yanan nesneler ise sanki suya batırılmış gibi bir anda sönüyordu. Öte yandan, deney sırasında oluşan kırmızı maddeden 45 tane aldım ve onu, salınabilecek sıvı ve havadar ürünleri alacak şekilde uyarlanmış bir aparatın takılı olduğu küçük bir cam imbiğe yerleştirdim; Sobadaki ateşi yaktıktan sonra kırmızı madde ısındıkça renginin daha da koyulaştığını fark ettim. İmbik ısınmaya başladığında, kırmızı maddenin hacmi yavaş yavaş azalmaya başladı ve birkaç dakika içinde tamamen yok oldu; aynı zamanda küçük bir alıcıda 41 1/2 tane sıvı cıva toplandı ve zilin altından 7...8 metreküp geçti. inçlik elastik sıvı*, atmosferik havadan çok daha fazla hayvanların yanmasını ve solunumunu destekleme kapasitesine sahiptir...
* Lavoisier'in zamanında gazlara bu deniyordu.
İlk başta son derece kolay solunan veya çok solunabilir hava adını verdim; daha sonra bu ismin yerini “hayati” veya “hayat veren hava” aldı.
Antoine Laurent Lavoisier.
"Atmosferik Havanın Analizi". "Fransız Bilimler Akademisi Notları", 1775.
Merkür ve Joseph Priestley'in keşifleri
Ancak Lavoisier, kırmızı cıva oksitten oksijen elde eden ilk bilim adamı değildi. Karl Scheele, 1771'de bu maddeyi cıva ve "ateş havasına" ayrıştırdı ve seçkin İngiliz kimyager Joseph Priestley, dünyada oksijeni inceleyen ilk kişi oldu. 1 Ağustos 1774'te oksidi ısıtarak ayrıştıran Priestley, ortaya çıkan "havaya" yanan bir mum verdi ve alevin alışılmadık bir parlaklık kazandığını gördü.
Bu havada mum daha hızlı yanıyordu. Parlak bir şekilde alevlenen içinde hem sıcak kömür parçaları hem de demir teller yandı... Bu deneyi başkaları da izledi ve sonunda Priestley, "flojistondan arındırılmış havanın" en önemli niteliklerini belirledi.
Joseph Priestley çok daha önemli keşifler yaptı ve çalışmalarının neredeyse tamamında cıva kullanıldı. Priestley'in hidrojen klorür gazını keşfetmesine yardım eden oydu. Sofra tuzunun sülfürik asitle etkileşimi birçok kimyager tarafından Priestley'den önce bile gözlemlendi. Ancak hepsi ortaya çıkan gazı suyun üzerinde toplamaya çalıştılar ve sonuç hidroklorik asit oldu. Priestley, suyu cıvayla değiştirdi... Aynı şekilde amonyaktan saf amonyak gazı elde etti. Daha sonra keşfettiği iki gazın (NH3 ve HCl) birbirleriyle reaksiyona girip küçük beyaz kristallere dönüşebildiği ortaya çıktı. Laboratuvar koşullarında ilk kez amonyum klorür bu şekilde elde edildi. Kükürt dioksit de Priestley tarafından keşfedildi ve ayrıca cıvanın üzerinde toplandı.
Cıva katodu kurtarmaya geldi
Seçkin İngiliz bilim adamı Davy, 1807'de alkalileri elektrik akımıyla ayrıştırarak ilk kez elementel sodyum ve potasyum elde etti. Deneyleri önde gelen İsveçli kimyager Berzelius tarafından tekrarlandı, ancak elindeki mevcut kaynak (voltaik sütun) çok zayıftı ve Davy Berzelius başlangıçta sonuçları yeniden üretemedi. Daha sonra cıvayı katot olarak kullanmaya karar verdi ve... daha az enerji tüketen alkali metaller elde etti. Bu arada Davy, elektrik kullanarak alkali toprak metallerini izole etmeye çalıştı. Bunu yaparken devasa pilini yaktı ve bu başarısızlığı Berzelius'a yazdı. Ona cıva katodu kullanmasını tavsiye etti ve 1808'de Davy, metali izole etmenin artık zor olmadığı kalsiyum amalgamı elde etti. Aynı yıl (ve aynı şekilde), Davy baryum, stronsiyum ve magnezyumu elementel formda izole etti.
İlk süperiletken
Priestley ve Lavoisier'in deneylerinden neredeyse bir buçuk yüzyıl sonra, cıva bu kez fizik alanında olağanüstü bir keşifle daha karşılaştı. 1911'de Hollandalı bilim adamı Geike Kamerlingh Onnes, cıvanın düşük sıcaklıklarda elektriksel iletkenliğini inceledi. Her deneyde sıcaklığı düşürdü ve sıcaklık 4,12°K'ye ulaştığında, daha önce sürekli olarak azalan cıva direnci aniden tamamen ortadan kalktı: elektrik akımı cıva halkasından ölmeden geçti. Süperiletkenlik olgusu bu şekilde keşfedildi ve cıva ilk süperiletken oldu. Bu özelliği mutlak sıfıra yakın sıcaklıklarda kazanan düzinelerce alaşım ve saf metal artık bilinmektedir.
Cıva nasıl temizlenir
Kimya laboratuvarlarında sıklıkla sıvı metalin saflaştırılmasına ihtiyaç duyulur. Bu notta açıklanan yöntem belki de güvenilirlerin en basiti ve basitlerin en güveniliridir. 1...2 cm çapında bir cam tüp bir tripod üzerine monte edilmiştir; tüpün alt ucu geri çekilir ve bükülür. Nitrik asidi yaklaşık% 5 cıva nitrat Hg2 (NO 3) 2 ile seyreltin, tüpe dökülür. Yukarıdan tüpün içine kağıt filtreli bir huni yerleştirilir, alt kısmında bir iğne ile küçük bir delik açılır. Huni kirli cıva ile doldurulmuştur. Filtrede mekanik yabancı maddelerden ve tüpte, içinde çözünmüş metallerin çoğundan arındırılır. Bu nasıl oluyor? Cıva asil bir metaldir ve bakır gibi yabancı maddeler onu Hg2 (NO3)2'den uzaklaştırır; Bazı safsızlıklar asitle kolayca çözülür. Saflaştırılmış cıva tüpün dibinde toplanır ve kendi yerçekiminin etkisi altında alıcı kaba bastırılır. Bu işlemi birkaç kez tekrarlayarak, cıvanın solundaki voltaj serisinde yer alan tüm metallerin safsızlıklarını cıvadan tamamen temizlemek mümkündür.
Cıvanın altın ve gümüş gibi soy metallerden arındırılması çok daha zordur. Bunları ayırmak için vakumlu damıtma kullanılır.
Cıvanın suyla ilişkisi yalnızca sıvı hali değildir. Cıvanın ısı kapasitesi, su gibi, sıcaklık arttıkça (erime noktasından +80°C'ye kadar) sürekli olarak azalır ve ancak belirli bir sıcaklık “eşiğinden” sonra (80°C'den sonra) yavaş yavaş artmaya başlar. Cıvayı çok yavaş soğutursanız, su gibi aşırı soğuyabilir. Aşırı soğutulmuş durumda, sıvı cıva -50°C'nin altındaki sıcaklıklarda bulunur, ancak genellikle -38,9°C'de donar. Bu arada cıva ilk kez 1759'da St. Petersburg akademisyeni I.A. tarafından donduruldu. Kahverengi.
Tek değerlikli cıva yoktur!
Bu ifade birçok kişiye yanlış görünecek. Sonuçta okulda bile bakır gibi cıvanın da 2+ ve 1+ değerleri gösterebildiği öğretiliyor. Siyah oksit Hg20 veya kalomel Hg2Cl2 gibi bileşikler yaygın olarak bilinmektedir. Ancak buradaki cıva yalnızca resmi olarak tek değerlidir. Çalışmaların gösterdiği gibi, bu tür bileşiklerin tümü iki cıva atomundan oluşan bir grup içerir: –Hg 2 – veya –Hg–Hg–. Her iki atom da iki değerlidir, ancak birçok organik bileşiğin karbon zincirlerine benzer şekilde her birinin bir değeri bir zincir oluşturmak için kullanılır. Hg2+2 iyonu ve içinde bulunduğu bileşikler, özellikle cıva hidroksit ve karbonat da kararsızdır. İkincisi hızla Hg ve HgO'ya ve buna göre H20 veya C02'ye ayrışır.
Zehir ve panzehir
Ben en kötü ölümüm
çalışmayı tercih ederim
cıva madenlerinde,
dişlerin ağızda parçalandığı yer...
R.Kipling
Cıva buharı ve bileşikleri gerçekten de oldukça zehirlidir. Sıvı cıva öncelikle uçuculuğu nedeniyle tehlikelidir: Bir laboratuvar odasında açık olarak depolanırsa havada 0,001 mm'lik kısmi bir cıva basıncı oluşacaktır. Bu çok fazla, özellikle de endüstriyel tesislerde izin verilen maksimum cıva konsantrasyonu metreküp hava başına 0,01 mg olduğundan.
Metalik cıvanın toksik etkisinin derecesi, öncelikle vücuttan çıkarılmadan önce ne kadarının vücutta reaksiyona girme zamanı olduğuna göre belirlenir; Tehlikeli olan cıvanın kendisi değil, bileşikleridir.
Cıva tuzları ile akut zehirlenme, bağırsak rahatsızlığı, kusma ve diş etlerinin şişmesi ile kendini gösterir. Kalp aktivitesinde bir azalma karakteristiktir, nabız nadir ve zayıf hale gelir ve bayılma mümkündür. Böyle bir durumda yapılacak ilk şey hastayı kusturmaktır. Daha sonra ona süt ve yumurta beyazını verin. Cıva vücuttan esas olarak böbrekler yoluyla atılır.
Cıva ve bileşikleriyle kronik zehirlenme, ağızda metalik bir tada, gevşek diş etlerine, şiddetli tükürük salgısına, hafif sinirliliğe ve zayıf hafızaya neden olur. Bu tür zehirlenme tehlikesi, civanın havayla temas ettiği tüm odalarda mevcuttur. Süpürgeliklerin, linolyumun, mobilyaların ve zemin yarıklarının altında tıkanan en küçük cıva damlaları özellikle tehlikelidir. Küçük cıva toplarının toplam yüzeyi büyüktür ve buharlaşma daha yoğundur. Bu nedenle kazara dökülen cıvanın dikkatli bir şekilde toplanması gerekir. Cıvanın kimyasal olarak bağlanması için en küçük sıvı metal damlalarının kalabileceği tüm yerler FeCl3 çözeltisiyle işlemden geçirilmelidir.
Uzayda Merkür
Zamanımızın uzay araçları önemli miktarda elektriğe ihtiyaç duyuyor. Motorların çalışmasının düzenlenmesi, iletişim, bilimsel araştırma, yaşam destek sisteminin çalışması - bunların hepsi elektrik gerektirir... Şimdilik ana akım kaynakları piller ve güneş panelleridir. Uzay araçlarının enerji ihtiyaçları artıyor ve artmaya devam edecek. Yakın geleceğin uzay gemileri gemide enerji santrallerine ihtiyaç duyacak. Bu tür istasyonlar için seçeneklerden biri nükleer türbin jeneratörüne dayanmaktadır. Birçok yönden geleneksel termik santrale benzer, ancak içindeki çalışma akışkanı su buharı değil cıvadır. Radyoizotop yakıtını ısıtır. Böyle bir kurulumun çalışma döngüsü kapalıdır: türbinden geçen cıva buharı yoğunlaşır ve tekrar ısıtıldığı kazana geri döner ve burada tekrar tekrar türbini döndürmek için gönderilir.
Cıva izotopları
Doğal cıva, kütle numaraları 196, 198, 199, 200, 201, 202 ve 204 olan yedi kararlı izotopun karışımından oluşur. En ağır izotop en yaygın olanıdır: payı neredeyse %30, daha doğrusu 29,8'dir. İkinci en yaygın izotop ise cıva-200'dür (%23,13). Ve en az miktarda cıva-196 doğal karışımda bulunur - yalnızca% 0,146.
80 numaralı elementin radyoaktif izotoplarından ve bunlardan 11 tanesi vardır, yalnızca cıva-203 (yarı ömür 46,9 gün) ve cıva-205 (5,5 dakika) pratik önem kazanmıştır. Cıvanın analitik tespitlerinde ve teknolojik süreçlerdeki davranışının incelenmesinde kullanılırlar.
En büyük mevduat Avrupa'da
Cıva, en büyük yatakları Avrupa ana karasında bulunan birkaç metalden biridir. En büyük cıva yataklarının Almaden (İspanya), Monte Amiata (İtalya) ve Idrija (Yugoslavya) olduğu düşünülmektedir.
Cıva içeren bileşiklerle ilgili ilk bilgiler çok eski zamanlardan beri bize ulaşmaktadır. Aristoteles bundan ilk kez MÖ 350'de bahsetmektedir, ancak arkeolojik buluntular daha erken bir kullanım tarihine işaret etmektedir. Cıvanın ana kullanım alanları tıp, resim ve mimari, Venedik aynalarının imalatı, metal işleme vb. Cıvanın insanlar için tehlikeli olduğu, kullanılmaya başlandığı günden beri bilinmektedir. Modern araştırma yöntem ve yöntemleri çok daha etkili ve güvenli ancak insanlar hala bu metal hakkında pek bir şey bilmiyor.
Kimyasal element
Normal koşullar altında cıva beyaz-gümüş renginde ağır bir sıvıdır; metallere ait olduğu 1759'da M. V. Lomonosov ve I. A. Brown tarafından kanıtlanmıştır. Bilim adamları, katı bir toplanma durumunda elektriksel olarak iletken olduğunu ve dövülebileceğini kanıtladılar. D.I. Mendeleev'in periyodik tablosundaki Cıva (Hydragyrum, Hg) atom numarası 80'dir, altıncı periyotta grup 2'de bulunur ve çinko alt grubuna aittir. Latince'den çevrilen isim, kelimenin tam anlamıyla Eski Rusça'dan "gümüş su" anlamına geliyor - "yuvarlanmak". Elementin benzersizliği, doğada dağınık halde bulunan ve bileşik halinde bulunan tek element olmasından kaynaklanmaktadır. Bir kayadan aşağı yuvarlanan bir damla cıva imkansız bir olaydır. Elementin molar kütlesi 200 g/mol, atom yarıçapı 157 pm'dir.
Özellikler
20 o C sıcaklıkta cıvanın özgül ağırlığı 13,55 g/cm3 olup, erime işlemi için -39 o C, kaynatma için - 357 o C, donma için -38,89 o C gereklidir. Doymuş maddenin artan basıncı buharlar yüksek buharlaşma hızı sağlar. Sıcaklık arttıkça cıva buharı canlılar için en tehlikeli hale gelir ve su veya başka herhangi bir sıvı bu sürece engel değildir. Uygulamada en çok rağbet gören özellik, bir metalin cıva içinde çözünmesi sonucu oluşan amalgam üretimidir. Büyük miktarda alaşım, yarı sıvı bir toplama halinde elde edilir. Değerli metallerin cevherden çıkarılması sürecinde kullanılan bileşikten cıva kolayca salınır. Tungsten, demir, molibden ve vanadyum gibi metaller birleştirilemez. Kimyasal olarak cıva oldukça kararlı bir elementtir, kolayca doğal durumuna dönüşür ve oksijenle yalnızca yüksek sıcaklıklarda (300 o C) reaksiyona girer. Asitlerle etkileşime girdiğinde çözünme yalnızca nitrik asitte meydana gelir ve metalik cıva, kükürt veya potasyum permanganat tarafından oksitlenir. Halojenlerle (iyot, brom, flor, klor) ve metal olmayanlarla (selenyum, fosfor, kükürt) aktif olarak reaksiyona girer. Karbon atomlu (alkilcıva) organik bileşikler en kararlı olanlardır ve doğal koşullar altında oluşurlar. Metilcıva, en toksik kısa zincirli organometalik bileşiklerden biri olarak kabul edilir. Bu durumda cıva insanlar için en tehlikeli hale gelir.
Doğada olmak
Cıvayı birçok endüstride ve insanın ekonomik faaliyet alanlarında kullanılan bir mineral olarak düşünürsek oldukça nadir bir metaldir. Uzmanlara göre yer kabuğunun yüzey tabakası söz konusu elementin toplam miktarının yalnızca %0,02'sini içeriyor. Cıva ve bileşiklerinin büyük bir kısmı Dünya Okyanusu sularında bulunur ve atmosfere dağılır. Son araştırmalar, Dünya'nın mantosunun bu elementten büyük miktarda içerdiğini gösteriyor. Bu açıklamaya uygun olarak “Dünyanın cıva soluması” gibi bir kavram ortaya çıktı. Yüzeyden daha fazla buharlaşma ile gazdan arındırma işleminden oluşur. En büyük cıva salınımı volkanik patlamalar sırasında meydana gelir. Daha sonra uygun doğa koşulları altında diğer elementlerle birleşerek oluşan döngüye doğal ve insan kaynaklı emisyonlar da dahil oluyor. Cıva buharının oluşumu ve bozunması süreci yeterince araştırılmamıştır, ancak en olası hipotez, belirli bakteri türlerinin buna katılımıdır. Ancak asıl sorun, doğada - atmosferde, suda (alt çamurlu alanlar veya organik maddelerle en büyük kirliliğin olduğu sektörler) - katalizörlerin katılımı olmadan aktif olarak oluşan metil ve demetil türevi bileşiklerdir. Metilcıvanın biyolojik moleküllere karşı afinitesi çok yüksektir. Cıvanın tehlikeli yanı, nüfuz etme ve adaptasyon kolaylığı nedeniyle herhangi bir canlı organizmada birikebilmesidir.
Doğum yeri
100'den fazla cıva içeren ve cıva minerali bulunmaktadır ancak madenciliğin karlılığını sağlayan ana bileşik zinoberdir. Yüzde olarak şu yapıya sahiptir: kükürt %12-14, cıva %86-88, doğal cıva, fahlores, metacinnabarit vb. ise ana sülfit mineraliyle ilişkilidir. Zinober kristallerinin boyutları 3-5 cm'ye (maksimum) ulaşır, en yaygın olanları 0,1-0,3 mm boyutundadır ve çinko, gümüş, arsenik vb. safsızlıkları içerebilir (20 elemente kadar). Dünyada 500'e yakın maden yatağı bulunmaktadır; en verimli yataklar İspanya, Slovenya, İtalya ve Kırgızistan'dadır. Cevheri işlemek için iki ana yöntem kullanılır: Cıvayı serbest bırakmak için yüksek sıcaklıklarda oksidasyon ve başlangıç malzemesinin zenginleştirilmesi ve elde edilen konsantrenin daha sonra işlenmesi.
Kullanım alanları
Cıvanın tehlikesinin kanıtlanmış olması nedeniyle 20. yüzyılın 70'li yıllarından itibaren tıpta kullanımı sınırlandırılmıştır. Aşıları korumak için kullanılan mertiolat bir istisnadır. Gümüş amalgam bugün hala diş hekimliğinde bulunmaktadır, ancak aktif olarak yerini yansıtıcı dolgular almaktadır. Tehlikeli metalin en yaygın kullanımı aletlerin ve hassas aletlerin yapımında kaydedilmiştir. Floresan ve kuvars lambaları çalıştırmak için cıva buharı kullanılır. Bu durumda darbenin sonucu, ışık ileten gövdenin kaplamasına bağlıdır. Eşsiz ısı kapasitesi nedeniyle metalik cıva, yüksek hassasiyetli ölçüm cihazlarının (termometreler) üretiminde talep görmektedir. Alaşımlar konum sensörleri, yataklar, yalıtımlı anahtarlar, elektrikli aktüatörler, valfler vb. yapmak için kullanılıyordu. Biyosidal boyalar daha önceleri de cıva içeriyordu ve gemi gövdelerini kaplamak için kullanılıyordu, bu da onların kirlenmesini engelliyordu. Kimya endüstrisi, asetaldehit salınımı için katalizör olarak bu elementin tuzlarını büyük miktarlarda kullanır. Tohum fonunu işlemek için süblimasyon ve kalomel kullanılır - toksik cıva, tahılı ve tohumları zararlılardan korur. Metalurjide amalgamlar en çok talep gören ürünlerdir. Cıva bileşikleri genellikle klor alkali ve aktif metallerin üretiminde elektrolitik katalizör olarak kullanılır. Altın madencileri bu kimyasal elementi cevheri işlemek için kullanırlar. Cıva ve bileşikleri mücevherat, ayna üretiminde ve alüminyum geri dönüşümünde kullanılmaktadır.
Toksisite (cıva hakkında tehlikeli olan şey)
Antropojenik insan faaliyetlerinin bir sonucu olarak çevremizdeki toksik maddelerin ve kirleticilerin konsantrasyonu artar. Toksisite açısından ilk sırada yer alan bu elementlerden biri de cıvadır. Organik ve inorganik bileşikler ve buharlar insanlar için tehlike oluşturur. Bu, insan vücudunda yıllarca birikebilen veya bir anda girebilen, birikimli, oldukça toksik bir zehirdir. Merkezi sinir sistemi, enzimatik ve hematopoietik sistemler etkilenir ve zehirlenmenin derecesi ve sonucu, doza ve penetrasyon yoluna, bileşiğin toksisitesine ve maruz kalma süresine bağlıdır. Kronik cıva zehirlenmesi (maddenin vücutta birikmesi), astenovejetatif sendromun varlığı ve sinir sisteminin bozulmasıyla karakterize edilir. İlk belirtiler şunlardır: Göz kapaklarının, parmak uçlarının, ardından uzuvların, dilin ve tüm vücudun titremesi. Zehirlenmenin daha da gelişmesiyle birlikte uykusuzluk, baş ağrısı, mide bulantısı, gastrointestinal sistemin bozulması, nevrasteni, hafıza bozukluğu ortaya çıkar. Cıva buharı zehirlenmesi meydana gelirse karakteristik semptomlar solunum yolu hastalıklarıdır. Sürekli maruz kalma durumunda boşaltım sistemi bozulur ve bu da ölüme yol açabilir.
Cıva tuzu zehirlenmesi
En hızlı ve en karmaşık süreç. Belirtileri: baş ağrısı, metalik tat, diş eti kanaması, stomatit, kademeli azalma ve tamamen durma ile artan idrara çıkma. Şiddetli formlarda böbreklerde, gastrointestinal sistemde ve karaciğerde hasar tipiktir. Bir kişi hayatta kalsa bile sonsuza kadar sakat kalacaktır. Cıvanın etkisi protein çökelmesine ve kırmızı kan hücrelerinin hemolizine yol açar. Bu semptomların arka planında merkezi sinir sisteminde geri dönüşü olmayan hasar meydana gelir. Cıva gibi bir element, her türlü etkileşimde insanlar için tehlike oluşturur ve zehirlenmenin sonuçları onarılamaz olabilir: tüm vücudu etkileyerek gelecek nesilleri etkileyebilir.
Zehrin nüfuz etme yöntemleri
Zehirlenmenin ana kaynakları hava, su ve besindir. Madde bir yüzeyden buharlaştığında cıva solunum yolu yoluyla emilebilir. Deri ve gastrointestinal sistem iyi bir verime sahiptir. Zehirlenme için cıva içeren endüstriyel atıklarla kirlenmiş bir su kütlesinde yüzmek yeterlidir; enfekte biyolojik türlerden (balık, et) kendilerine girebilecek yüksek miktarda kimyasal element içeren yiyecekler yiyin. Cıva buharı zehirlenmesi, kural olarak, mesleki faaliyetlerin bir sonucu olarak - bu elementle ilgili endüstrilerde güvenlik önlemlerine uyulmadığı zaman meydana gelir. Evde zehirlenme bir istisna değildir. Bu, cıva ve bileşiklerini içeren cihaz ve aletlerin yanlış kullanımı nedeniyle oluşur.
Termometreden çıkan cıva tehlikesi
En sık kullanılan yüksek hassasiyetli tıbbi alet, her evde bulunan bir termometredir; Normal ev koşullarında çoğu insanın cıva içeren yüksek derecede toksik bileşiklere erişimi yoktur. "Termometre kırıldı" - bu, zehirle etkileşimin en olası durumudur. Yurttaşlarımızın çoğu hala cıvalı termometreler kullanıyor. Bu öncelikle okumalarının doğruluğu ve nüfusun yeni teknolojilere olan güvensizliği ile açıklanmaktadır. Termometre hasar görürse cıva elbette insanlar için tehlike oluşturur, ancak cehalet daha da büyük bir tehdit oluşturur. Bir dizi basit manipülasyonu hızlı, verimli ve etkili bir şekilde gerçekleştirirseniz, sağlığa olan zarar minimum düzeyde olacaktır.
1. Aşama
Öncelikle kırılan termometre ve cıvanın tüm parçalarını toplamanız gerekiyor. Bu en emek yoğun süreçtir, ancak tüm aile üyelerinin ve evcil hayvanların sağlığı bunun uygulanmasına bağlıdır. Uygun şekilde imha edilmesi için, hava geçirmez şekilde kapatılması gereken bir cam kap almanız gerekir. Çalışmaya başlamadan önce, tüm sakinler binadan uzaklaştırılır; en iyisi dışarıya veya sürekli havalandırmanın mümkün olduğu başka bir odaya gitmektir. Cıva damlacıklarını toplama işlemi elektrikli süpürge veya süpürge kullanılarak gerçekleştirilemez. İkincisi daha büyük metal fraksiyonlarını ezebilir ve bunların dağıtımı için daha geniş bir alan sağlayabilir. Elektrikli süpürgeyle çalışırken tehlike, çalışma sırasında motorun ısıtılması sürecinde yatmaktadır ve sıcaklığın etkisi parçacıkların buharlaşmasını hızlandıracaktır ve bundan sonra bu ev aleti amaçlanan amaç için kullanılamaz, yalnızca bertaraf edildi.
Sıralama
- Ayakkabılarınıza tek kullanımlık tıbbi maske, galoş veya plastik poşet takın.
- Termometrenin kırıldığı yeri dikkatlice inceleyin; Tekstil, kıyafet, halı gibi ürünlere cıva bulaşma ihtimali varsa bunlar hava geçirmez şekilde çöp poşetine konularak imha edilir.
- Cam parçalar hazırlanan kaplarda toplanır.
- Bir kağıt parçası, bir iğne veya örgü iğneleri kullanılarak zemin yüzeyinden büyük cıva damlaları toplanır.
- Bir el feneri ile donatılmış veya odanın aydınlatmasını artırarak, daha küçük parçacıklar için aramayı genişletmeniz gerekir (metalin rengi nedeniyle bulunması kolaydır).
- Zemin çatlakları, parke bağlantıları ve süpürgelikler, daha küçük damlaların içeri girme olasılığını ortadan kaldırmak için dikkatle incelenir.
- Ulaşılması zor yerlerde cıva bir şırınga ile toplanır ve daha sonra atılması gerekir.
- Yapışkan bant veya yapışkan bant kullanılarak küçük metal damlaları toplanabilir.
- Tüm çalışma süresi boyunca her 20 dakikada bir havalandırılan bir odaya veya dışarıya çıkmalısınız.
- Cıvayı toplamak için kullanılan tüm eşyalar ve doğaçlama araçlar, termometrenin içeriğiyle birlikte atılmalıdır.
2. aşama
Dikkatli mekanik montajdan sonra odanın kimyasal olarak işlenmesi gerekir. Tedavi edilen alan için gereken miktarda yüksek konsantrasyonlu (koyu renk) bir çözelti olan potasyum permanganat (potasyum permanganat) kullanabilirsiniz. Yeni lastik eldiven ve maske taktığınızdan emin olun. Tüm yüzeyler, elde edilen solüsyonla bir bez kullanılarak işlenir ve mevcut girintiler, yarıklar, çatlaklar ve derzler en iyi şekilde solüsyonla doldurulur. Sonraki 10 saat boyunca yüzeye dokunulmaması daha iyidir. Belirlenen sürenin ardından potasyum permanganat çözeltisi temiz su ile yıkanır, ardından tüm daire genelinde deterjan kullanılarak temizlik yapılır. Önümüzdeki 6-7 gün boyunca odanın düzenli olarak havalandırılmasını ve günlük ıslak temizliği yaptığınızdan emin olun. Cıva olmadığından emin olmak için epidemiyoloji merkezlerinden özel ekipmana sahip uzmanları davet edebilirsiniz.
Zehirlenme için tedavi yöntemleri
Dünya Sağlık Örgütü, insan hayatı ve sağlığına yönelik tehlikeleri nedeniyle atmosferde, yiyeceklerde ve sudaki içeriğinin dikkatle izlenmesi gereken en tehlikeli 8 maddeyi belirliyor. Bunlar kurşun, kadmiyum, arsenik, kalay, demir, bakır, çinko ve tabii ki cıvadır. Bu elementlerin tehlike sınıfı çok yüksektir ve bunlarla zehirlenmenin sonuçları tamamen durdurulamaz. Tedavinin temeli kişiyi zehirle daha fazla temastan korumaktır. Hafif ve kronik olmayan cıva zehirlenmesi vakalarında vücuttan dışkı, idrar ve ter yoluyla atılır. Toksik doz 0,4 ml'dir, ölümcül - 100 mg'dan. Zehirle etkileşimden şüpheleniyorsanız, test sonuçlarına göre zehirlenme derecesini belirleyecek ve tedaviyi reçete edecek bir uzmana başvurmalısınız.
Cıvanın çıkarılması her zaman insanlık için kayıpsız olmamıştır. Sağlığa zararlı ve tüm vücudun zehirlenmesine neden olan bir metaldir. Endüstriyel üretimde cıvanın yeri doldurulamaz; tek sıvı metaldir.
Ancak özellikle Orta Asya'daki zanaatkarlar arasında her zaman ilgi olmuştur. MÖ 6-4. yüzyıllarda ilk cıva madenleri burada ortaya çıktı.
Cıva nerede bulunur?
Metal, antik çağlardan beri doğal ve kaliteli bir boya olarak kullanılan kırmızı bir taş olan zinober adı verilen bir mineralde bulunur. Cıva ayrıca diğer mineral oluşumlarında da bulunur (yaklaşık 20 isim), ancak bunlar bu nadir metalden çok azını içerir.
Cıva yataklarının özellikleri
Cıva tek sıvı metal olduğundan endüstriyel üretimde vazgeçilmezdir. Doğadaki metallerin karakteristik özelliklerine sahip, standart sıcaklıkta sıvı halde bulunan bu türden başka bir madde yoktur. Bu nedenle değeri yüksek olup tüm ülkelerde zinober yatakları aranmaktadır. Antik Çin ve Hindistan'dan bu maddenin iyileştirici özelliğine olan inanç günümüze kadar gelmiştir. Orada ejderha kanı olarak kabul edildi ve ondan elde edilen gümüş metale kutsal nitelikler verildi. Zamanla iyileştirici özellikleri bilim tarafından doğrulandı. Tüm yüzyıllar boyunca simyacılar cıva ve kükürt karışımından altın elde etmeye çalıştılar; bu, metalin değerini önemli ölçüde artırdı.
İlgili malzemeler:
Tuz nasıl elde edilir?
Cıva nasıl elde edilir
Cinnabar %85'ten fazla cıva sülfit içerir; jeologlar mineral bakımından zengin başka bir mineral bilmiyorlar. Mineral konglomeraları, sığ derinliklerde oluşan kayalarda granül veya elmas şeklinde parçalar halinde oluşur. Cıva kütleleri kuvarsit, dolomit ve şeyl yataklarında bulunur. Cıva ısıtılarak cevherden ayrılır, bu durumda özel korumalı tanklarda toplanan küçük damlalar halinde kaya oluşumlarından dışarı akar.
Cıva, oda sıcaklığında sıvı kalan, insanoğlunun bildiği tek metaldir. Dışarıdan bakıldığında cıva sıvı gümüşe benzer; Düz bir yüzeye çarptığında, bir cıva damlası anında yüzlerce küçük top halinde parçalanır ve sanki birbirlerini itiyor ve farklı yönlere dağılıyormuş gibi görünür.
Cıva çok nadir bir elementtir. Genel olarak doğada cıva, zinoberin oksidasyonu ve ortaya çıkan sülfatın ayrışması sırasında oluşur; sırasında ; sulu çözeltilerden izolasyon yoluyla. Cıva yerkabuğunda dağılır ve sıcak yer altı sularından çökelmesi sonucu cıva cevherleri oluşturur.
Bugüne kadar 35 cıva içeren mineral bilinmektedir. Cıvanın bir kısmı deniz suyunda, şistlerde ve kilde bulunur.
Sorunun geçmişinden
Zaten MÖ iki bin yıl boyunca Eski Hindistan ve Antik Çin'de yerli cıvanın nasıl çıkarılacağını biliyorlardı. Zinober içeren cıva zaten tedavi ve kozmetolojide kullanılıyordu. Eski bilim adamlarının deneyleri sırasında ısıtılmış zinober, metalin üzerine "sıvı gümüş" şeklinde yerleşti. 
Simyacılar cıvaya büyük önem verdiler; cıvanın sertleştikten sonra altına dönüşebileceğine inanılıyordu. Lomonosov ilk kez katı cıva elde etmeyi başardı - bunun için kar ve konsantre nitrik asit karışımı kullandı.
Cıva nerede kullanılır?
Cıva, çeşitli metrolojik cihazların (termometreler, polarograflar, vakum pompaları) üretiminde vazgeçilmezdir. Cıva, cıvalı lambaların ve redresörlerin üretiminde önemli bir unsurdur. Ayrıca bu metal kimya endüstrisinde ve metalurjide aktif olarak kullanılmaktadır.
Cıva çeşitli reaksiyonlarda katalizördür ve diğer metallerin birleşmesinde önemli bir elementtir. Tıpta, sanayide ve tarımda kullanılır. Onsuz yapamayacağımız aynaları üretmemizi sağlayan cıva kaplamadır.
Cıvanın temel özellikleri
Oda sıcaklığında buharlaşan gümüş renkli, ağır, sıvı bir metaldir. Hava sıcaklığı ne kadar yüksek olursa buharlaşma da o kadar hızlı gerçekleşir. Cıva (kimyasal formül Hg) gümüş, altın, çinko ile etkileşime girerek onları ıslatır ve amalgamlar oluşturur. Cıva +357,25 C sıcaklıkta kaynar. 
Tehlike derecesine göre birinci sınıfa aittir ve çevreyi (hava, toprak, su) son derece güçlü bir kirleticidir. Cıva ve bileşikleri insan vücudu için son derece zehirli ve tehlikelidir.
Cıvanın tehlikeleri
Akciğerler yoluyla vücuda giren cıva buharı, akut ve kronik zehirlenmelere neden olur. Cıva solunum sistemini, karaciğeri, merkezi sinir sistemini, gastrointestinal sistemi, kardiyovasküler sistemi ve diğer iç organları etkiler. Toksik hasarın belirtileri 8-24 saat içinde ortaya çıkar.
Kurban zayıflık, ilgisizlik, duygusal dengesizlik, baş dönmesi ve baş ağrısı yaşar. Dikkat ve hafıza zayıflar, terleme görülür, yutkunma sırasında ağrı olur, vücut ısısı yükselir, karın ağrısı başlar, bulantı, kusma, vücut ısısı yükselir, ellerde titremeler ortaya çıkar.
Ciddi zehirlenme durumunda ölüm göz ardı edilemez. Cıva vücuda en sık akciğerlerden girer - kişi kokusu olmayan tehlikeli dumanları solur.
Önlemler ve saklama yöntemleri
Cıva ile çalışırken gaz maskeleri veya filtreli solunum cihazları kullanmanız gerekir. Cıva kontaminasyonu meydana gelirse, demerkürizasyon önlemleri alınır. Kirlenmiş yüzeylerden gözle görülür miktarda metalik cıva uzaklaştırılır ve ardından kimyasal reaktifler kullanılarak kimyasal işlem gerçekleştirilir. 
Endüstride kullanılan cıva, kapasitesi 35 kg'ı geçmeyen çelik silindirlerde, 500 ml kapasiteli kalın duvarlı, plastik contalı metal oluklu tıpalı seramik veya cam silindirlerde depolanır. Her silindirde 5 kg cıva bulunmaktadır.
Laboratuvarlarda cıva, kaynaklı çelik kutulara indirilen, her biri 30-40 ml'lik kapalı cam ampullerde depolanır. Cıva açık kapların yanı sıra şişelerde, mataralarda ve ince duvarlı diğer kimyasal kaplarda saklanamaz.
