Ртуть и ее свойства в электротехнике. Ртуть — металл с удивительными свойствами

Ртуть

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

◊ Гремучая ртуть Взрывчатое вещество в виде белого или серого порошка.

(лат. Hydrargyrum), химический элемент II группы периодической системы. Серебристый жидкий металл (отсюда латинское название; от греческого hýdōr - вода и árgyros - серебро). Плотность при 20°C 13,546 г/см 3 (тяжелее всех известных жидкостей), t пл –38,87°C, t кип 356,58°C. Пары ртути при высокой температуре и при электрическом разряде излучают голубовато-зелёный свет, богатый ультрафиолетовыми лучами. Химически стойка. Основной минерал - киноварь HgS; встречается также ртуть самородная. Используется при изготовлении термометров, манометров, газоразрядных приборов, в производстве хлора и гидроксида натрия (как катод). Сплавы ртути с металлами - амальгамы. Ртуть и многие её соединения ядовиты.

РТУ́ТЬ (лат. Hydrargyrum), Hg (читается «гидраргирум»), химический элемент с атомным номером 80, атомная масса 200,59.
Природная ртуть состоит из смеси семи стабильных нуклидов: 196 Hg (содержание 0,146% по массе), 198 Hg (10,02%), 199 Hg (16,84%), 200 Hg (23,13%), 201 Hg (13,22%), 202 Hg (29,80%) и 204 Hg (6,85%). Радиус атома ртути 0,155 нм. Радиус иона Hg + - 0,111 нм (координационное число 3), 0,133 нм (координационное число 6), иона Hg 2+ - 0,083 нм (координационное число 2), 0,110 нм (координационное число 4), 0,116 нм (координационное число 6) или 0,128 нм (координационное число 8). Энергии последовательной ионизации нейтрального атома ртути равны 10,438, 18,756 и 34,2 эВ. Расположена во IIВ группе, 6 периода периодической системы. Конфигурация внешнего и предвнешнего электронных слоев 5s 2 p 6 d 10 6s 2 . В соединениях проявляет степени окисления +1 и +2. Электроотрицательность по Полингу (см. ПОЛИНГ Лайнус) 1,9.
История открытия
Ртуть известна человечеству с древнейших времен. Обжиг киновари (см. КИНОВАРЬ) HgS, приводящий к получению жидкой ртути, использовали еще в 5 в. до н. э. в Междуречье (см. МЕСОПОТАМИЯ) . Использование киновари и жидкой ртути описано в древних документах Китая, Ближнего Востока. Первое подробное описание получения ртути из киновари описано Теофрастом (см. ТЕОФРАСТ) около 300 лет до н. э.
В древности ртуть использовали для добычи золота (см. ЗОЛОТО (химический элемент)) из золотых руд. Этот способ основан на ее способности растворять многие металлы, образуя жидкие или легкоплавкие амальгамы (см. АМАЛЬГАМА) . При прокаливании амальгамы золота летучая ртуть испаряется, золото остается. Во второй половине 15 в в Мексике применяли амальгамирование для извлечения из руды серебра (см. СЕРЕБРО) .
Алхимики считали ртуть составной частью всех металлов, полагая, что изменением ее содержания можно осуществить превращение ртути в золото. Только в 20 в. физики установили, что в процессе ядерной реакции атомы ртути действительно превращаются в атомы золота. Но такой способ чрезвычайно дорог.
Жидкая ртуть - очень подвижная жидкость. Алхимики называли ртуть «меркурием» по имени римского бога Меркурия, славившегося своей быстротой в перемещении. В английском, французском, испанском и итальянском языках для ртути используется название «mercury». Современное латинское название происходит от греческих слов «хюдор» - вода и «аргирос» - серебро, т. е. «жидкое серебро».
Ртутные препараты использовали в медицине в средние века (ятрохимия (см. ЯТРОХИМИЯ) ).
Нахождение в природе
Редкий рассеянный элемент. Содержание ртути в земной коре 7,0·10 –6 % по массе. В природе ртуть встречается в свободном состоянии. Образует более 30 минералов. Основной рудный минерал киноварь. Минералы ртути в виде изоморфных примесей встречаются в кварце, халцедоне, карбонатах, слюдах, свинцово-цинковых рудах. Желтая модификация HgO встречается в природе в виде минерала монтроидита. В обменных процессах литосферы, гидросферы, атмосферы участвует большое количество ртути. Содержание ртути в рудах от 0,05 до 6-7%.
Получение
Первоначально ртуть получали из киновари (см. КИНОВАРЬ) , помещая ее куски в вязанки хвороста и обжигая киноварь в кострах.
В настоящее время ртуть получают окислительно-восстановительным обжигом руд или концентратов при 700-800 о С в печах кипящего слоя, трубчатых или муфельных. Условно процесс может быть выражен:
HgS + O 2 = Hg + SO 2
Выход ртути при таком способе составляет около 80%. Более эффективен способ получения ртути путем нагревания руды с Fe (см. ЖЕЛЕЗО) и CaO:
HgS + Fe = Hg – + FeS,
4HgS + 4CaO = 4Hg – + 3CaS + CaSO 4 .
Особо чистую ртуть получают электрохимическим рафинированием на ртутном электроде. При этом содержание примесей составляет от 1·10 –6 до 1·10 –7 %.
Физические и химические свойства
Ртуть - серебристо-белый металл, в парах бесцветный. Единственный жидкий при комнатной температуре металл. Температура плавления –38,87°C, кипения 356,58°C. Плотность жидкой ртути при 20°C 13,5457 г/см 3 , твердой ртути при –38,9°C - 14,193 г/см 3 .
Твердая ртуть - бесцветные кристаллы октаэдрической формы, существующая в двух кристаллических модификациях. «Высокотемпературная» модификация обладает ромбоэдрической решеткой a-Hg, параметры ее элементарной ячейки (при 78 К) а= 0,29925 нм, угол b = 70,74 о. Низкотемпературная модификация b-Hg обладает тетрагональной решеткой (ниже 79К).
С использованием ртути голландский физик и химик Х.Камерлинг-Оннес (см. КАМЕРЛИНГ-ОННЕС Хейке) в 1911 впервые наблюдал явление сверхпроводимости (см. СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ) . Температура перехода a-Hg в сверхпроводящее состояние 4,153К, b-Hg - 3,949К. При более высоких температурах ртуть ведет себя как диамагнетик (см. ДИАМАГНЕТИК) . Жидкая ртуть не смачивает стекло и практически не растворяется в воде (в 100 г воды при 25°C растворяется 6·10 –6 г ртути).
Стандартный электродный потенциал пары Hg 2+ 2 /Hg 0 = +0.789 B, пары Hg 2+ /Hg 0 = +0.854B, пары Hg 2+ /Hg 2+ 2 = +0.920B. В неокисляющих кислотах ртуть не растворяется с выделением водорода (см. ВОДОРОД) . (см. КИСЛОРОД)
Кислород (см. КИСЛОРОД) и сухой воздух при обычных условиях ртуть не окисляют. Влажный воздух и кислород при ультрафиолетовом облучении или электронной бомбардировке окисляют ртуть с поверхности с образованием оксидов.
Ртуть окисляется кислородом воздуха при температуре выше 300°C, образуя оксид ртути HgO красного цвета:
2Hg + O 2 = 2HgO.
Выше 340°C этот оксид разлагается на простые вещества.
При комнатной температуре ртуть окисляется озоном (см. ОЗОН) .
Ртуть не реагирует при нормальных условиях с молекулярным водородом, но с атомарным водородом образует газообразный гидрид HgH. Ртуть не взаимодействует с азотом, фосфором, мышьяком, углеродом, кремнием, бором, германием.
С разбавленными кислотами ртуть не реагирует, но растворяется в царской водке (см. ЦАРСКАЯ ВОДКА) и в азотной кислоте. Причем, в случае с кислотой продукт реакции зависит от концентрации кислоты и соотношения ртути и кислоты. При избытке ртути, на холоду, протекает реакция:
6Hg + 8HNO 3 разбавл. = 3Hg 2 (NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O.
При избытке кислоты:
3Hg + 8HNO 3 = 3Hg(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O.
С галогенами (см. ГАЛОГЕНЫ) ртуть активно взаимодействует с образованием галогенидов (см. ГАЛОГЕНИДЫ) . При реакциях ртути с серой (см. СЕРА) , селеном (см. СЕЛЕН) и теллуром (см. ТЕЛЛУР) возникают халькогениды (см. ХАЛЬКОГЕНИДЫ) HgS, HgSe, HgTe. Эти халькогениды праrтически не растворимы в воде. Например, значение ПР HgS = 2·10 –52 . Сульфид ртути растворяется только в кипящей HCl, царской водке (при этом образуется комплекс 2–) и в концентрированных растворах сульфидов щелочных металлов:
HgS + K 2 S = K 2 .
Сплавы ртути с металлами называют амальгамами (см. АМАЛЬГАМА) . Стойкие к амальгамированию металлы - железо (см. ЖЕЛЕЗО) , ванадий (см. ВАНАДИЙ) , молибден (см. МОЛИБДЕН) , вольфрам (см. ВОЛЬФРАМ) , ниобий (см. НИОБИЙ) и тантал (см. ТАНТАЛ (химический элемент)) . Со многими металлами ртуть образует интерметаллические соединения меркуриды.
Ртуть образует два оксида: оксид ртути(II) HgO и неустойчивый на свету и при нагревании оксид ртути(I) Hg 2 O (черные кристаллы).
HgO образует две модификации - желтую и красную, отличающиеся размерами кристаллов. Красная модификация образуется при добавлении к раствору соли Hg 2+ щелочи:
Hg(NO 3) 2 + 2NaOH = HgOЇ + 2NaNO 3 + H 2 O.
Желтая форма химически более активна, при нагревании краснеет. Красная форма при нагревании чернеет, но приобретает прежний цвет при охлаждении.
При добавлении щелочи к раствору соли ртути(I) образуется оксид ртути (I) Hg 2 O:
Hg 2 (NO 3) 2 + 2NaOH = Hg 2 O + H 2 O + 2NaNO 3 .
На свету Hg 2 O распадается на ртуть и HgO, давая осадок черного цвета.
Для соединений ртути(II) характерно образование устойчивых комплексных соединений (см. КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ) :
2KI + HgI 2 = K 2 ,
2KCN + Hg(CN) 2 = K 2 .
Соли ртути(I) содержат группировку Hg 2 2+ со связью –Hg–Hg–. Получают эти соединения, восстанавливая соли ртути(II) ртутью:
HgSO 4 + Hg + 2NaCl = Hg 2 Cl 2 + Na 2 SO 4 ,
HgCl 2 + Hg = Hg 2 Cl 2 .
В зависимости от условий, соединения ртути(I) могут проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства:
Hg 2 Cl 2 + Cl 2 = 2HgCl 2 ,
Hg 2 Cl 2 + SnCl 2 = 2Hg + SnCl 4 . (см. ПЕРОКСИДНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ)
Пероксид (см. ПЕРОКСИДНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ) HgO 2 - кристаллы; неустойчив, взрывается при нагревании и ударе.
Применение
Ртуть используют для изготовления катодов при электрохимическом получении едких щелочей и хлора, а также для полярографов, в диффузионных насосах, барометрах и манометрах; для определения чистоты фтора и его концентрации в газах. Парами ртути наполняют колбы газоразрядных ламп (ртутных и люминесцентных) и источников УФ излучения. Ртуть применяют при нанесении золотых покрытий и при добычи золота из руды. (см. )
Сулема (см. ) - важнейший антисептик, применяют при разбавлениях 1:1000. Оксид ртути (II), киноварь HgS применяются для лечения глазных и кожных и венерических заболеваний. Киноварь также используют для приготовления чернил и красок. В древности из киновари готовили румяна. Каломель (см. КАЛОМЕЛЬ) используется в ветеринарии в качестве слабительного средства.
Физиологическое действие
Ртуть и ее соединения высокотоксичны. Пары и соединения ртути накапливаясь в организме человека, сорбируются легкими, попадают в кровь, нарушают обмен веществ и поражают нервную систему. Признаки ртутного отравления проявляются уже при содержании ртути в концентрации 0.0002–0.0003 мг/л. Пары ртути фитотоксичны, ускоряют старение растений.
При работе с ртутью и ее соединениями следует предотвращать ее попадание в организм через дыхательные пути и кожу. Хранят в закрытых сосудах.

Энциклопедический словарь . 2009 .

Смотреть что такое "ртуть" в других словарях:

Ртуть, и … Русский орфографический словарь

Ртуть/ … Морфемно-орфографический словарь

РТУТЬ, Hydrargyrum (от греч. hydor вода и argyros серебро), Mercurium, Hydrargyrum VІvum, s. metallicum, Mercurius VІvus, Argentum VІvum, серебристо белый жидкий металл, симв. Hg, ат. в. 200,61; уд. в. 13,573; ат. объем 15,4; t° замерз.… … Большая медицинская энциклопедия

Ртуть – один из редких элементов Земной коры, выглядит как блестящий серебристо-белый тяжёлый металл. В обычных условиях он остаётся жидким и необычайно подвижным. Твёрдым металлом ртуть может стать при -39° С. При комнатной температуре легко испаряется, не имея запаха и вкуса, чем представляет угрозу отравления. В быту источником отравления может служить разбитый градусник.

Чистый металл ртути получают из минеральной руды, называемой киноварь, которую разогревают до высоких температур, ртуть выпаривается и конденсируется.

Где находит применение ртуть

Уникальные свойства сделали ртуть в современных отраслях промышленности важным элементом. Нет такой отрасли, где бы не использовался этот необычный металл:

Ртуть – вещество, при утечке которого человек должен действовать молниеносно. При правильном устранении последствий появляется возможность оперативно оградить себя от вредных паров ртути. А вовремя оказанная помощь способна спасти жизнь человеку.

В сравнении с лампами накаливания современные энергосберегающие лампы обладают очевидными достоинствами. Но из-за особенностей конструкции пользоваться ими нужно осторожно и принять меры, если разбилась энергосберегающая лампочка.

Сегодня хорошо известно какое негативное воздействие на здоровье оказывает ртуть, поэтому важно уметь правильно утилизовать разбившийся ртутный градусник

В целях экономии энергетических ресурсов, все чаще применяются лампы дневного света, но в конструкции этих световых приборов используется ртуть, опасный металл, который должен подлежать обязательной утилизации

Как ртуть действует в приборах

Электрический аккумулятор

Содержит диоксисульфатно-ртутный элемент. Который является химическим источником тока. Электролитом выступает водный раствор сульфата цинка, анодом – цинк, катодом – смесь графита с окисью ртути и сульфатом ртути.

Типы таких аккумуляторов используются в мобильных телефонах, ноутбуках, цифровых фотоаппаратах.

Устройство, позволяющее проводить электрохимический анализ веществ и химических процессов. В исследуемый раствор погружают один поляризующийся капельно-ртутный электрод, другой – неполяризующийся электрод с большой поверхностью, покрытой слоем ртути. Затем на электроды поступает возрастающее напряжению. Величина тока, проходимого через раствор, измеряется гальванометром. На основании полученных замеров строят полярограмму.

Методом полярографии проводят исследования состава вредных веществ в промышленных выбросах, определяют степень насыщенности крови кислородом, диагностируют такие заболевания как злокачественные опухоли, лучевую болезнь полярограммой сыворотки крови.

Люминесцентные и кварцевые лампы

Конструкция состоит из герметической колбы (стеклянной либо кварцевой), наполненной смесью газов и паров ртути, и прикреплённых с двух сторон электродов. Через контакты подаётся электрический разряд и в колбе возникают невидимые ультрафиолетовые лучи, для трансформации которых в видимый свет поверхность колбы изнутри покрыта слоем люминофора. Различный состав покрытия можно получить разнообразную цветовую гамму. Ультрафиолетовое излучение имеет бактерицидное действие, медицина использует это свойство в профилактических и противоэпидемиологических целях.

Барометр

Внутри прибора размещена запаянная с одной стороны колба с ртутью, реагирующая на малейшие перепады атмосферного давления. В зависимости от происходящих изменений столбик ртути, поднимаясь или опускаясь по шкале барометра, показывает предполагаемую погоду.

Используется для измерения кровяного давления человека.

По принципу сообщающихся сосудов ртуть, находящаяся в стеклянной трубке, поднимается в результате подачи сдавленного с помощью резиновой груши воздуха.

По шкале трубки производится отсчёт давления.

Отличается высокой точностью по сравнению с новоявленными приборами на , но промышленностью уже не выпускается.

Термометры

Основаны на свойстве ртути менять свой объём под воздействием температуры. Состоит из стеклянного резервуара, наполненного ртутью, и шкалы, цена деления которой имеет широкий диапазон в зависимости от назначения термометра (от -39°С до +357°С).

Ртутный диффузионный насос

Входит в сборку вакуумных установок и с его помощью достигается глубокий вакуум. Служит для откачки газа или пара из рабочей камеры насоса. Процесс происходит в результате периодического изменения давления внутри камеры посредством нагрева и последующего охлаждения ртути. Газ стремится в область с пониженным давлением, создавая вакуум.

Ртуть опасна для здоровья

Восьмидесятый элемент таблицы Менделеева признан глобальным загрязнителем окружающей среды. По нанесению вреда жизни и здоровью людей он относится к первому классу опасности. Поставщиками ртути в атмосферу являются предприятия и заводы , использующие её в своём производстве.

При попадании ртути в воздух, водоёмы и почву происходят процессы образования органических соединений, отличающихся высокой токсичностью.

Накопление в организме ртути и ртутных соединений приводит к поражению кожных покровов, дыхательных путей, внутренних органов, нервной и кроветворной систем.

Из природного компонента ртуть превратилась в угрозу для здоровья человека.

Ртуть – это единственный из известных человеку металлов, который остается жидким при комнатной температуре. Внешне ртуть напоминает жидкое серебро; при попадании на плоскую поверхность капля ртути моментально рассыпается на сотни мельчайших шариков, которые словно отталкиваются друг от друга и разбегаются в разные стороны.


Ртуть – очень редкий элемент. В целом в природе ртуть образуется в процессе окисления киновари и разложения образующегося сульфата; во время ; путем выделения из водных растворов. В земной коре ртуть рассеяна, а в результате осаждения из горячих подземных вод она образует ртутные руды.

На сегодняшний день известно 35 ртутьсодержащих минералов. Некоторое количество ртути содержится в морской воде, в сланцах и глинах.

Из истории вопроса

Уже за две тысячи лет до нашей эры в Древней Индии и Древнем Китае умели добывать самородную ртуть. Ртуть, содержащую киноварь уже тогда использовали в лечении и косметологии. В ходе экспериментов древних ученых нагретая киноварь оседала на металле в виде «жидкого серебра».


Алхимики уделяли ртути огромное значение – считалось, что после того, как ртуть затвердевает, она может превращаться в золото. Впервые твердую ртуть удалось получить Ломоносову – он использовал для этого смесь снега и концентрированной азотной кислоты.

Где используют ртуть?

Ртуть незаменима при изготовлении различных метрологических приборов – , термометров, полярографов, вакуумных насосов. Ртуть является важным элементом при производстве ртутных ламп, выпрямителей. Кроме того, этот металл активно применяют в химической промышленности и металлургии.

Ртуть – катализатор при различных реакциях, важный элемент при амальгамации других металлов. Ее применяют в медицине, промышленности и сельском хозяйстве. Именно ртутное покрытие позволяет выпускать зеркала, без которых нам не обойтись.

Основные свойства ртути

Это серебристый, тяжелый, жидкий металл, который при комнатной температуре испаряется. Чем выше температура воздуха, тем быстрее происходит испарение. Ртуть (химическая формула Hg) взаимодействует с серебром, золотом, цинком, смачивая их и образуя амальгамы. Ртуть кипит при температуре +357.25 С.


По степени опасности относится к первому классу и является чрезвычайно мощным загрязнителем окружающей среды – воздуха, почвы, воды. Ртуть и ее соединения крайне токсичны и опасны для организма человека.

Опасность ртути

Попадая в организм через легкие, пары ртути вызывают острые и хронические отравления. Ртуть поражает органы дыхания, печень, центральную нервную систему, желудочно-кишечный тракт, сердечно-сосудистую систему, прочие внутренние органы. Симптомы токсичного поражения проявляются через 8-24 часа.

У пострадавшего наблюдается слабость, апатия, эмоциональная неустойчивость, головокружение, головная боль. Ослабляется внимание и память, появляется потливость, боли при глотании, повышается температура, начинаются боли в желудке, тошнота, рвота, повышается температура, появляется тремор рук.

При серьезном отравлении не исключен летальный исход. В организм ртуть проникает чаще всего через легкие – человек вдыхает опасные пары, которые не имеют запаха.

Меры предосторожности и способы хранения

При работе с ртутью нужно использовать противогазы или фильтрующие респираторы. Если произошло ртутное загрязнение, проводятся меры по демеркуризации. Видимые количества металлической ртути устраняют с загрязненных поверхностей, после этого осуществляют химическую обработку при помощи химических реагентов.


Ртуть, которую используют в промышленности, хранят в стальных баллонах емкостью не более 35 кг, в керамических или стеклянных баллонах емкостью 500 мл с толстыми стенами, металлической гофрированной пробкой с прокладкой из пластмассы. В каждом баллоне помещается 5 кг ртути.

В лабораториях ртуть хранят в запаянных стеклянных ампулах по 30-40 мл в каждой, которые, опускают в сварные стальные коробки. Ртуть нельзя хранить в открытой посуде, а также в бюксах, колбах и прочей химической посуде с тонкими стенками.

2,295 кДж/моль

58,5 кДж/моль

ромбоэдрическая

(300 K) 8,3 Вт/(м·К)

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

Происхождение названия

В природе известно около 20 минералов ртути, но главное промышленное значение имеет киноварь HgS (86,2 % Hg). В редких случаях предметом добычи является самородная ртуть, метациннабарит HgS и блёклая руда - шватцит (до 17 % Hg). На единственном месторождении Гуитцуко (Мексика) главным рудным минералом является ливингстонит HgSb 4 S 7 . В зоне окисления ртутных месторождений образуются вторичные минералы ртути. К ним относятся прежде всего самородная ртуть, реже метациннабарит, отличающиеся от таких же первичных минералов большей чистотой состава. Относительно распространена каломель Hg 2 Cl 2 . На месторождении Терлингуа (Техас) распространены и другие гипергенные галоидные соединения - терлингуаит Hg 2 ClO, эглестонит Hg 4 Cl.

Месторождения

Ртуть считается редким металлом.

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

В окружающей среде

Изотопы ртути

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

Физические свойства

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

Плотность ртути при нормальных условиях - 13500кг/м 3 .

Химические свойства

Характерные степени окисления

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

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

подщелачивании:

добавлении лигандов, стабилизирующих степень окисления ртути +2.

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

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

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

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

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

Из элементов IIБ группы именно у ртути появляется возможность разрушения очень устойчивой 6d 10 - электронной оболочки , что приводит к возможности существования соединений ртути (+4) но они крайне малоустойчивы, поэтому эту степень окисления, скорее, можно отнести к курьёзной, чем к характерной. В частности, при взаимодействии атомов ртути и смеси неона и фтора при температуре 4 получен HgF 4 .

Свойства простого вещества

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

При растворении избытка ртути в азотной кислоте на холоде образуется нитрат Hg 2 (NO 3) 2 .

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

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

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

Применение

Применение ртути и её соединений

Медицина

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

• (каломель) - слабительное;
• меркузал и промеран - сильные мочегонные;
• , цианид ртути (II), и жёлтый - антисептики (в том числе в составе мазей).

Амальгаму серебра применяют в стоматологии в качестве материала зубных пломб.
Ртуть-203 (T 1/2 = 53 сек) используется в радиофармакологии.

Техника

Металлургия

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

Химическая промышленность

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

Сельское хозяйство

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

Токсикология ртути

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

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

Гигиеническое нормирование концентраций ртути

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

Демеркуризация

Очистка помещений и предметов от загрязнений металлической ртутью и источников ртутных паров называется демеркуризацией. В быту широко применяется демеркуризация с помощью серы. Так, например, если разбился градусник, раньше предлагали тщательно собрать все шарики ртути медицинской клизмой в стеклянную банку с герметичной крышкой, а щели и неровности засыпать порошком серы (S). Сера вступает в химическую реакцию со ртутью при комнатной температуре, образуя нерастворимое и потому не ядовитое твердое вещество - сульфид ртути. Однако этот метод исключительно малоэффективен. Сера со ртутью легко реагирует только при тщательном растирании в ступке. Если насыпать на тяжелую ртуть легкий порошок серы, реакция практически не будет идти. Или пойдет чрезвычайно медленно. На самом деле следует тщательнейшим образом собрать все видимые (при ярком свете лампы!) капельки ртути в герметично закрывающуюся емкость. Для сбора крупных капель можно использовать пипетку с тонким носиком, а более мелкие капли нужно собрать амальгамированной (покрытой тончайшим слоем ртути) медной проволокой, которую нужно перед этим тщательно зачистить, чтобы ртуть смочила медь (лучше всего для этой цели подходит азотная кислота, в которую нужно на одну - две секунды опустить конец проволоки). Подойдет и оловянный припой. Налипшую ртуть следует стряхивать в ту же емкость, которую потом нужно сдать на утилизацию - туда же, куда сдают перегоревшие люминесцентные и энергосберегающие лампы, которые тоже содержат ртуть. Невидимые глазом, а также попавшие в щели капельки следует залить раствором хлорного железа FeCl 3 , который превратит ртуть в неиспаряющуюся и малоядовитую каломель Hg 2 Cl 2 . В крайнем случае следует залить это место раствором «марганцовки» или йодной настойкой. Пол на следующий день нужно тщательно вымыть. Ни в коем случае нельзя убирать частицы ртути при помощи пылесоса, так как это вызывает рассеивание на более мелкие частицы через выход воздуха из пылесоса, а это повлечет за собой увеличение концентрации паров ртути и усложнит процесс очистки помещений.

См. также

Примечания

Ссылки

• , физико-химические свойства и области применения на сайте «Горной энциклопедии »
• в открытой Геоэнциклопедии.

Чем опасна ртуть из градусника для человека – таким вопросом задается человек, столкнувшись с деформированным ртутным термометром. Для измерения точной температуры тела получили распространение термометры с использованием спирта, глицерина, ртути, а также электронные приспособления.

Как показывает практика, ртутные термометры показывают самые точные показания температуры тела, что связано с высокой теплопроводностью ртути и почти линейным коэффициентом расширения металла.

Наряду с таким важным достоинством, градусники на основе ртути имеют очень вредный, и даже опасный недостаток – это токсичность вещества и свойство накапливаться в организме, что может привести даже к смертельным случаям отравления.

Особенности ртутного градусника

В домашних и даже больничных условиях получили широкое применение именно ртутные градусники, так как дают погрешность всего 0,01°С. Такая погрешность достигается благодаря удивительным свойствам жидкого металла – ртути.

Характеристика ртути довольно примечательна. Температура плавления этого химического вещества составляет всего – 38,8°С, а значит, при нормальных условиях оно находится в жидкой форме. Как и все металлы, ртуть в градуснике при повышении температуры расширяется, а при понижении температуры – сокращается.

Также жидкая ртуть не имеет свойства увлажнять и оставаться на стекле, из которого производят градусники. Это позволяет достичь высокой точности измерительного инструмента путем использования стеклянных трубок очень малого поперечного сечения.

Важно помнить, что ртуть не что иное, как высокотоксичный яд и принадлежит к 1-му классу очень токсичных веществ.

Выше перечисленные свойства делают этот металл незаменимым при изготовлении градусников. Однако ртуть и любые соединения с ней являются довольно токсичными и ядовитыми. Из-за этой причины в некоторых странах даже отказались от использования градусников на ртутной основе.

Опасность поврежденного ртутного градусника

При правильном и бережном обращении с ртутным градусником, если хранить его в защищенном от детей месте, в специальном чехле, применять только под наблюдением взрослых, такой инструмент не несет опасности.

Но в случае, когда все-таки разбился градусник с ртутью, опасность для организма человека несут как осколки стекла, так и вытекшая ртуть из стеклянной трубки. Для этого вещества характерна не свойственная для остальных металлов очень невысокая температура плавления – 38,8°С, причем уже при температуре +18°С оно испаряется.

Нужно помнить, что ртуть испаряется как на открытом воздухе, так и под водой.

Очень токсичными являются пары жидкой ртути, так как при вдыхании пары поступают в легкие, далее ртуть окисляется и уже в окисленном состоянии негативно влияет на состояние организма. Очень ядовиты ионы элемента, которые формируются при окислении металла.

Влияние вытекшей ртути из градусника на человеческий организм

Ртутный градусник может содержать опасной жидкой ртути в количестве от 1 до 2 грамм вещества. Этого объема чистой ртути вне стеклянной трубки будет достаточно для отравления организма человека различной степени тяжести. Симптомы такого отравления могут моментально и не проявиться, так как металл характеризуется свойством накопления.

В зависимости от продолжительности воздействия и концентрации ртути различают такие типы отравления:

Истории наших читателей

Владимир
61 год

• Хроническое отравление: при постоянном контакте с металлом, при долгой работе в закрытой комнате с концентрацией паров немного превышающей ПДК. Выражается общей слабостью, сильной необоснованной утомляемостью, болью головы, повышенной раздражительностью и головокружением. Может проявиться спустя пару лет.
• Острое отравление: при высокой концентрации вещества, может получиться всего через 2-3 часа. Выражается металлическим вкусом, болями в области живота, головы и при глотании, а также отсутствия аппетита. Такое отравление часто сопровождается воспалением легких.
• Микромеркуриализм: при очень низкой концентрации ртути, но на протяжении длительного времени от 5 до 10 лет. Проявляется в виде затяжных заболеваний дыхательных путей, повышенной кровоточивости десен, тремора пальцев, разных расстройств нервной системы и нарушением цикла у молодых женщин.

В основном ртуть токсичными парами поступает в организм человека через легкие. Когда речь идет о большом разливе ртути, то интоксикация может происходить также посредством слизистых и пор кожи. В основном металл губительно действует на нервную систему, дыхательные пути и почки.

Если вещество проникает в организм человека с пищей, то оно не оказывает существенного влияния, так как она почти все выводится организмом через кишечник без всасывания в кровь. Выведение оставшейся части происходит длительное время через почки.

Нужно помнить, что для ртути свойственно нейротоксическое действие на организм человека, протекающие в виде разрушения нервных клеток.

Особенно чувствительны к действию паров люди с ослабленным иммунитетом, а также маленькие дети и беременные женщины.

Длительное проникновение внутрь организма небольших, но опасных доз ртути может спровоцировать начало тяжелых воспалительных процессов в важных органах и системах. В основном интоксикация парами ртути приводит к пневмонии, параличу и полной слепоте.

Учитывая все аспекты негативного , необходимо не только вовремя определить признаки воздействия ртути, правильно убрать и утилизировать разливы, но и сразу оказать экстренную помощь.

Как проявляется интоксикация ртутью

Ртуть накапливается в организме, она не выводится из него . Именно с этим связано хроническое отравление. Какие симптомы при этом наблюдаются?

• Продолжительные и сильные головные боли.
• Привкус металла во рту.
• Апатия, сонливость и слабость.
• Тремор (дрожание) рук, нервный тик.
• Раздражение и частая смена настроения.
• Иногда возникает диарея.

Если ядовитая ртуть накапливается в организме годами, то постепенно ухудшается работоспособность, память, концентрация внимания, возникают психические заболевания. Иногда выпадают волосы, шатаются зубы, некоторые заболевания становятся хроническими. Такие симптомы возникают спустя несколько лет.

Проблема разбитого термометра становится особенно серьезной, если дома есть маленькие дети. Они особо восприимчивы к яду, так как детский организм не может в полной мере противостоять ему. Если в семье маленький ребенок, необходим электронный градусник.

От разбитого градусника наблюдается:

• одышка при дыхании;
• нарушение работы ЖКТ;
• синюшный оттенок лица.

Если проявляются эти симптомы, нужно вызвать скорую помощь. Обычно проводят промывание желудка для выведения окиси ртути и снятия признаков интоксикации. Если быстрой медицинской помощи не последует, то можно вызвать рвоту самостоятельно. По статистике, в 65% случаев – это легкие отравления .

Помощь при интоксикации

Лечить отравления ртутью можно только в условиях больничного стационара. Так как ртуть из разбитого градусника очень опасна, то в условиях дома нужно безотлагательно оказать первую медицинскую помощь. Она заключается в облегчении состояния отравившегося и состоит из мероприятий:

• организовать поступление свежего воздуха в комнату;
• промыть большим объемом воды желудок;
• вызвать рвоту;
• применить активированный уголь;
• обеспечить обильное питье;
• обеспечить больному постельный режим.

Приведенные мероприятия нужно проводить, если пострадавший в полном сознании. Когда человек без сознания, то его нужно быстро освободить от стягивающей одежды, уложить на бок. Также следует исключить западание языка и обеспечить поступление свежего воздуха.

Что делать, если случайно разбился градусник

В том случае, если повредился ртутный термометр в лечебном учреждении, на работе или дома, необходимо вызвать экстренные службы и выполнить следующие рекомендации:

• Не нужно паниковать, следует точно определить, что разбился именно ртутный термометр и место такого происшествия.
• Вывести из помещения, где был поврежден прибор, всех находящихся людей и домашних питомцев, кроме тех, у кого на одежде или шерсти есть остатки ртути. Так проводится локализация и исключается разнос разлившейся ртути по остальным помещениям.
• Предотвратить доступ людей в помещение, которое отравлено ртутью.
• Нужно открыть окна и закрыть все двери, для обеспечения притока свежего воздуха и исключения сквозняка, который может разнести ртутные пары по соседним комнатам.
• Надевают бахилы, резиновые перчатки, респиратор или же увлажненную ватно-марлевую повязку, которая смочена водой или крепким раствором соды для защиты органов дыхания от действия паров.
• При собирании шариков ртути, необходимо быть предельно осторожным, не следует наступать на стеклянные осколки термометра.
• После проведения уборки ртути требуется пить много любой жидкости и есть много свежих фруктов и овощей.
• В профилактических целях следует выпить активированный уголь в терапевтической дозировке.
• Все собранные шарики ртути необходимо положить в стеклянную емкость с водой, после чего закрыть ее плотной крышкой.
• Всю утварь и одежду, что были использованы при собирании ртути, следует поместить в полиэтилен и утилизировать.

Работу по сбору ядовитого металла нужно проводить оперативно, особенно если в помещении тепло. В противном случае ртуть начнет испаряться и вызовет поражение органов дыхания.

Практически в каждой домашней аптечке лежит ртутный градусник. При правильном использовании этого атрибута он совершенно безопасен для человека. Если градусник случайно разбился, не стоит паниковать, важно как можно скорее собрать все металлические шарики.

Жизнь в безопасном пространстве

Зачем подвергать себя и своих близких неоправданному риску? Мы сегодня окружены многими вредными веществами, которыми насыщен современный мир. Существуют безопасные электронные градусники, которые точно и быстро показывают температуру тела .

Термометр похож на плоскую палочку с тонким наконечником и дисплеем на корпусе. Он дает показания уже через минуту после соприкосновения с телом. Он не разобьется, надежен и точен. Срок работы: от 2 до 5 лет. Так что ртутные градусники уже исчерпали себя и вскоре исчезнут совсем.

Поэтому, делая выбор в аптеке, покупая препараты или медицинские приборы, читайте инструкцию, интересуйтесь их безопасностью. И откажитесь от покупки ртутного градусника . Берегите свое здоровье и здоровье ваших близких и не подвергайте себя излишнему риску.