Химия

Ртуть


Введение


  Ртуть (лат. Hudrargyrum)  –  химический  элемент  2  группы  периодической
системы Менделеева; атомный номер 80, атомная масса 200,59. Ртуть –  элемент
редкий и рассеянный, его  содержание  примерно  4,5*10-6%  от  массы  земной
коры. Тем не менее  известна  ртуть  с  глубокой  древности.  Скорее  всего,
человек познакомился с ртутью,  выделив  при  нагревании  главного  минерала
ртути – ярко-красной киновари HgS. Иногда встречается в  природе  самородная
ртуть, образовавшаяся, по-видимому, из той же киновари.
  Ртуть – тяжелый (плотность 13,52 г/см3)  металл  серебристо-белого  цвета,
единственный металл, жидкий при обычных условиях. Затвердевает ртуть  при  –
38,9 С, закипает – при +357,25' С.  При  нагревании  ртуть  довольно  сильно
(всего в 1,5 раза меньше воды)  расширяется,  плохо  проводит  электрический
ток и тепло – в 50 раз хуже серебра. Многие металлы  хорошо  растворяются  в
ртути с образованием амальгамы.
  Как и благородные металлы, ртуть на воздухе не изменяется – не  окисляется
кислородом,  не  реагирует  с  другими  компонентами  атмосферы.  Реакция  с
кислородом  заметно  идет  лишь  при  температурах,  близrих  к  температуре
кипения ртути, причем многие примеси например аналог ртути  по  подгруппе  –
цинк, заметно ускоряют окисление. С галогенами ртуть реагирует легче, чем  с
кислородом; взаимодействует  с  азотной  кислотой,  а  при  нагревании  и  с
серной.  В  соединениях  ртуть   всегда   двухвалентна.   Известны,   правда
соединения одновалентной ртути – оксид (1) Hg и каломель  HgCl.  Но  в  этих
соединениях ртуть всего лишь формально одновалентна. Состав каломели  точнее
отражает формула HgC l2, или Cl – Hg – Hg. Каломель,  как  и  другой  хлорид
ртути - сулема HgCl2 используется в качестве антисептика.  Соединения  ртути
весьма ядовиты. Работа с ними требует не меньшей осторожности, чем работа  с
самой ртутью. В промышленности и в технике ртуть используется  очень  широко
и разнообразно. Каждый из нас держал в руках ртутный термометр.
   Ртуть  работает  и  в   других   приборах   –   барометрах,   ареометрах,
расходометрах Важны ртутные катоды в  производстве  хлора  и  едкого  натра,
щелочных  и  щелочноземельных   металлов,   известны   ртутные   выпрямители
переменного тока ртутные лампы.


Историческая справка.

  Самородная ртуть была известна за 2000  лет  до  и.  э.  народам  Индии  и
Китая. Ими же, а также греками и римлянами применялась  киноварь  (природная
HgS)  как  окраска,  лекарственное  и  косметическое   средство.   Греческий
Диоскорид (1 в. н. э,), нагревая  киноварь  в  железном  сосуде  с  крышкой,
получил ртуть в виде паров, которые конденсировались на холодной  внутренней
поверхности крышки. Продукт реакции был назван hydragyros (от греч. Hydro  –
вода  и argyros – серебро),т. е.  жидким  серебром,  откуда  произошли  лат.
hydrargyrum, а также  argentum vivum – живое серебро. Последнее  сохранилось
в названиях
  Ртути Quicksilver (англ.)  и  Quecksilber  (нем.).Происхождение  русского,
названия ртути не установлено.  Алхимики  считали  ртуть  главной  составной
частью  всех  металлов.  «Фиксация»  ртути  (переход  в  твердое  состояние)
признавалась первым условием ее превращения в золото. Твёрдую ртуть  впервые
получили в декабре  1759  петербургские  академики  И.  А.  Браун  и  М.  В.
Ломоносов.  Ученым  удалось  заморозить   ртуть   в   смеси   из   снега   и
концентрированной азотной кислоты. В  опытах  Ломоносова  отвердевшая  ртуть
оказалась  ковкой,  как  свинец.  Известие  о  «фиксации»  ртуть   произвело
сенсацию  в  ученом  мире  того  времени;  оно  явилось  одним  из  наиболее
убедительных доказательств того, что ртуть – такой  же  металл,  как  и  все
прочие.



Получение ртути


  Ртутные руды (или рудные концентраты), содержащие ртуть в виде киновари,
подвергают окислительному обжигу

                            HgS + O2  = Hg + SO2

  Обжиговые газы, пройдя пылеуловительную камеру, поступают в трубчатый
холодильник из нержавеющей стали или монель-металла. Жидкая ртуть стекает в
железные приёмники. Для очистки сырую ртуть пропускают тонкой струйкой
через высокий (1 – 1,5 м) сосуд с 10%-ной HNO3, промывают водой, высушивают
и перегоняют в вакууме.
  Возможно также гидрометаллургическое извлечение ртути из уд и
концентратов растворением HgS в сернистом натрии с последующим вытеснением
ртуть алюминием. Разработаны способы извлечения ртуть электролизом
сульфидных растворов.


Распространение Ртути в природе.

  Ртуть принадлежит к числу весьма редких элементов, её  средние  содержание
в земной коре (кларк) близко к 4,5.10–6% по массе.  Приблизительно  в  таких
количествах она содержится в  изверженных  горных  породах.  Важную  роль  в
геохимии ртуть играет её  миграция  в  газообразном  состоянии  и  в  водных
растворах. В земной  коре  ртуть  преимущественно  рассеяна;  осаждается  из
горячих подземных вод, образуя ртутные руды (содержание
ртуть в них составляет несколько процентов), Известно 35 ртутных  минералов;
главнейший из них – киноварь HgS.
  В  биосфере  ртуть  в  основном  рассеивается  и  лишь  в  незначительных.
количествах сорбируется глинами и  илами  (в  глинах  и  сланцах  в  среднем
4.10–5%). В морской воде содержится 3.10–9% ртути.
  Самородная ртуть ,  встречающаяся  в  природе,  образуется  при  окислении
киновари в сульфат и разложении последнего,  при  вулканических  извержениях
(редко), гидротермальным путём (выделяется из водных растворов).



Применение


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

Отравления


  Отравления ртутью и  ее  соединениями  возможны  на  ртутных  рудниках   и
заводах,  при   производстве   некоторых   измерительных   приборов,   ламп,
фармацевтических препаратов, инсектофунгицидов и др.
   Основной  опасность  представляют  пары  металлической  ртути,  выделение
которых  с  открытых  поверхностей  возрастает  при  повышении   температуры
воздуха. При вдыхании ртуть попадает в кровь. В организме ртуть  циркулирует
в крови, соединяясь с белками; частично откладывается в  печени,  в  почках,
селезенке, ткани мозга и др. Токсическое действие  связано  с  блокированием
сульфгидрильных групп тканевых  белков,  нарушением  деятельности  головного
мозга (в первую очередь, гипоталамуса). Из организма ртуть  выводится  через
почки, кишечник, потовые железы и др.
  Острые отравления ртути и её парами  встречаются  редко.  При  хронических
отравлениях  наблюдаются  эмоциональная  неустойчивость,  раздражительность,
снижение работоспособности, нарушение сна, дрожание  пальцев  рук,  снижение
обоняния, головные боли. "характерный  признак  отравления  –  появление  по
краю  дёсен  каймы  сине-черного  цвета;  поражение  дёсен  (разрыхленность,
кровоточивость) может привести к  гингивиту  и  стоматиту.  При  отравлениях
органическими  соединениями   ртуть   (диэтилмеркурфосфатом,   диэтилртутью,
этилмеркурхлоридом)   преобладают    признаки    одновременного    поражения
центральной  нервной  (энцефало-полиневрит)  и  сердечно-сосудистой  систем,
желудка, печени, почек.





смотреть на рефераты похожие на "Ртуть "