 |
https://dzen.ru/a/Zj4v3B_NzBRwS0RL
Сегодня мы поговорим про химический элемент с атомным номером 80. Это означает, что в его ядре ровно 80 протонов, а вокруг ядра носятся, как угорелые, 80 электронов. Если, конечно же, атом ртути не находится в этот момент в ионизированном состоянии.
Каждый из нас раз в жизни видел ртуть. Хотя бы издалека. Или знаком с человеком, который видел ртуть. А если нет, тогда присаживайтесь поудобнее, наливайте чаю и читайте. Сегодня вы узнаете, мои друзья, что такое ртуть, когда она была открыта, и каковы её свойства, характеристики, где её применяют и многое другое.
Жидкий металл
Ртуть – это металл. И он уникален. Потому что остаётся жидким при комнатной температуре. Другие металлы так не умеют.
Официальное международное название ртути в периодической таблице элементов (Hg) происходит от латинского «Hydrargyrum»: гидро («вода») и аргентум («серебро»). Такое название как бы «совмещает» два самых очевидных характеристики ртути: металлический блеск и текучесть.
В странах Европы почти во всех языках ртуть называют «mercurio». Именно так именовали металл средневековые алхимики. И происходит это слово от имени бога Меркурия из римской мифологии, главными отличительными качествами которого были высокая подвижность и развиваемая скорость.
Алхимический символ ртути является также символом планеты Меркурий. Которая получила своё имя в честь того же персонажа.
Русское название ртути происходит, вероятно от праславянского «rьtǫtь» (катиться).
Кто открыл ртуть?
Наши любимые шведские химики этого не делали (они грустно вздохнули). Дело в том, что ртуть известна с самых древних времен, и кто именно её открыл, сегодня узнать не представляется возможным. Древние греки, например, использовали ртуть для изготовления мазей. А египтяне – в составе косметических средств. Следы металла можно найти в древнеегипетских гробницах, датируемых 1500 годом до нашей эры. И ещё в гробницах древнего мексиканского города-призрака Теотиуакан, имеющих возраст 1800 лет.
Свойства ртути во все времена очаровывали людей. Некоторые из них даже считали, что это какой-то «первоэлемент», из которого возникают все другие известные металлы. Именно поэтому ртуть считали мощным средством от различных болезней, способным продлить жизнь навечно.
Китайский император Цинь Шихуанди (259-210 г. до н.э) очень любил ртуть. И частенько принимал внутрь пилюли, которые её содержали. Он хотел жить вечно. Но что-то пошло не так, и именитый китаец вдруг скончался на 49 году жизни. А мог бы жить и жить. Кто же знал тогда, что ртуть крайне опасна.
Примерно около V века нашей эры было обнаружено, что из ртути можно изготавливать амальгамы: смеси ртути и других металлов.
Ртуть можно лить. Из открытых источников.
Химические свойства ртути
Ртуть имеет низкую химическую активность, из-за чего она очень слабо реагирует с большинством кислот, за исключением самых сильных: концентрированной серной кислоты, царской водки (смесь азотной кислоты и концентрированной соляной кислоты) и азотной кислоты.
Некоторые другие реакции ртути напоминают реакции, в которых участвует серебро. Поэтому для локализации разливов ртути используют сероводород, твёрдые хлопья серы, активированный уголь или цинковый порошок.
При контакте с другими металлами ртуть склонна к образованию амальгам, то есть смесей. Ртуть прекрасно растворяет золото, марганец, медь и цинк. Однако при этом не растворяет железо и большинство переходных металлов.
Реакция ртути с алюминием особенно агрессивна, поскольку ртуть разрушает оксидный слой, защищающий поверхность этого металла.
Физические свойства ртути
Ртуть, как уже отмечалось выше, единственный в природе жидкий металлический химический элемент при комнатной температуре, несмотря на то, что при этом является белым тяжёлым металлом. И, как и все металлы, ртуть является прекрасным проводником электричества.
Температуры затвердевания и кипения у этого металла очень низки: (-38,83 °C и 356,73 °C соответственно). Это связано с особой электронной конфигурацией, которая делает его похожим по поведению на благородные газы.
В своём естественном состоянии ртуть образует идеальные сферы, которые легко скользят по самым разным поверхностям, а при физическом разрезе создают новые сферы. Как и все жидкости, ртуть не имеет определённой формы, и принимает форму контейнера, в котором содержится.
Под воздействием тепла ртуть ведёт себя как любой металл – она расширяется. Именно благодаря этому свойству ртуть долгое время использовали в градусниках. Где вы все, друзья мои, её и видели. А если такой градусник нечаянно разбивался, то и шарики ртути вы тоже видели. И даже наверняка трогали их руками. И зря. (Об этом чуть ниже).
Шарики ртути, которые скользят. Из открытых источников.
Распространённость ртути
Металл можно найти практически во всех регионах мира. В основном его добывают их минерала киноварь (сульфид ртути (HgS)). Однако в земной коре этот химический элемент встречается относительно редко (0,08 частей на миллион).
Месторождение киновари. Из открытых источников.
Изотопы ртути
У ртути семь стабильных изотопов. Из них наиболее распространён 202 Hg. Остальные известные 54 изотопа радиоактивны, и некоторые из них имеют относительно длительный период распада. Например, 194 Hg полураспадается за 447 лет, а 203 Hg за 46 суток. Остальные радиоактивные изотопы имеют период распада от миллисекунд до нескольких часов.
Для чего используется ртуть?
Ртуть весьма активно используется человечеством. Основные её применения:
В горном деле. Учитывая особенные способности ртути по отношению к золоту и другим драгоценным металлам, этот металл широко используется при их (часто нелегальной) добыче. Что обычно приводит к отравлению рек и подземных вод.
В обрабатывающей промышленности. Многие термометры, барометры и другие приборы до сих пор изготовляют с использованием ртути, которая расширяется под действием тепла. Металл также используют для изготовления ртутных ламп, жидкостных переключателей и электродов.
В химической промышленности. Ртуть используется в составе пестицидов, в катализаторах для аккумуляторов, в качестве детонатора взрывчатых веществ (гремучая ртуть), и даже в качестве пигмента в красках и сургучах. Также ртуть применяется при производстве хлора и каустической соды.
В медицине. Раньше ртуть использовали для изготовления зубных амальгам, но из-за токсичности металла сегодня этого уже не делают. Однако в антисептиках, слабительных, мазях и некоторых других лекарствах ртуть всё ещё можно найти. Хотя сегодня такие лекарства всё чаще попадают под запрет.
Ртутный термометр. Из открытых источников.
Токсичность
Ртуть – это очень токсичный металл, попадание которого в организм вызывает поражение нервной системы и печени. Также ртуть может инициировать различные аллергические реакции, раздражение кожи, хроническую усталость и головную боль.
Присутствие этого металла в организме может вызвать повреждение ДНК и хромосом, привести к снижению фертильности или появлению потомства с врождёнными дефектами.
Повреждение головного мозга ртутью может привести к потере чувств (слепота, глухота), деградации личности и трудностям в обучении. И даже к постоянной потере памяти.
Загрязнение окружающей среды ртутью
Воздействие ртути на окружающую среду обычно носит характер медленно развивающейся катастрофы, поскольку металл имеет тенденцию накапливаться в почве и воде. Причиной подобного загрязнения может являться ртуть, которая выбрасывается в атмосферу при сжигании топлива или попадает в почву с отходами от промышленного производства.
Попадая в экосистему, ртуть существенно меняет значения pH воды и почвы. Металл способен накапливается и внутри живых существ, например, в организмах рыб, которые особенно чувствительны к его воздействию.
Из-за накопления в организме животных ртуть может отравить и человека в результате употребления отравленной ртутью пищи.
Мировое производство ртути
Добыча ртути в мире переживала свой главный бум, когда металл стал незаменимым элементом для работы горнодобывающей промышленности Северной Америки в колониальные времена. Второй бум произошёл гораздо позже, когда химическая промышленность начала использовать металл в процессах получения хлора.
К 80 годам прошлого века токсичные свойства ртути были досконально изучены и подтверждены исследованиями. Как следствие, использование металла начало постепенно сокращаться.
Основными мировыми производителями ртути сегодня являются Китай, Россия, Кыргызстан, Аргентина, Мексика, Перу, Таджикистан, Норвегия.
Объёмы добычи ртути достаточно стабильны – около 2,5 тысяч тонн ежегодно. Цена металла на мировых рынках на данный момент около 35 долларов США за кг.
Будьте осторожны с ртутью!
