Вряд ли нужно доказывать, что ртуть – металл своеобразный. Это очевидно хотя бы потому, что ртуть – единственный металл, находящийся в жидком состоянии в условиях, которые мы называем нормальными. Почему ртуть жидкая – вопрос особый. Но именно это свойство, вернее сочетание свойств металла и жидкости (самой тяжелой жидкости!), определило особое положение элемента №80 в нашей жизни. О ртути можно рассказывать много: жидкому металлу посвящены десятки книг. Этот же рассказ – в основном о многообразии применения ртути и ее соединений.
Причастность ртути к славному клану металлов долгое время была под сомнением. Даже Ломоносов колебался, можно ли считать ртуть металлом, несмотря на то, что и в жидком состоянии она обладает почти полным комплексом металлических свойств: тепло- и электропроводностью, металлическим блеском и так далее. При охлаждении ртути до –39°C становится совсем очевидным, что она – одно из «светлых тел, которые ковать можно».
Жидкий металл
Ртуть оказала науке огромные услуги. Как знать, насколько задержался бы прогресс техники и естественных наук без измерительных приборов – термометров, манометров, барометров и других, действие которых основано на необыкновенных свойствах ртути. Какие это свойства?
Во-первых, ртуть – жидкость.
Во-вторых, тяжелая жидкость – в 13,6 раза тяжелее воды.
В-третьих, у ртути довольно большой коэффициент температурного расширения – всего в полтора раза меньше, чем у воды, и на порядок, а то и два больше, чем у обычных металлов.
Есть и «в-четвертых», «в-пятых», «в-двадцатых», но вряд ли нужно перечислять все.
Еще любопытная деталь: «миллиметр ртутного столба» – не единственная физическая единица, связанная с элементом №80. Одно из определений ома, единицы электрического сопротивления, – это сопротивление столбика ртути длиной 106,3 см и сечением 1 мм 2 .
Все это имеет отношение не только к чистой науке. Термометры, манометры и другие приборы, «начиненные» ртутью, давно стали принадлежностью не только лабораторий, но и заводов. А ртутные лампы, ртутные выпрямители! Все то же уникальное сочетание свойств открыло ртути доступ в самые разные отрасли техники, в том числе в радиоэлектронику, в автоматику.
Ртутные выпрямители, например, долгое время были наиболее важным и мощным, наиболее широко применяемым в промышленности типом выпрямителей электрического тока. До сих пор их используют во многих электрохимических производствах и на транспорте с электрической тягой, хотя в последние годы их постепенно вытесняют более экономичные и безвредные полупроводниковые выпрямители.
Современная боевая техника тоже использует замечательные свойства жидкого металла.
К примеру, одна из главных деталей взрывателя для зенитного снаряда – это пористое кольцо из железа или никеля. Поры заполнены ртутью. Выстрел – снаряд двинулся, он приобретает все большую скорость, все быстрее вращается вокруг своей оси, и тяжелая ртуть выступает из пор. Она замыкает электрическую цепь – взрыв.
Нередко с ртутью можно встретиться и там, где меньше всего ожидаешь. Ртутью иногда легируют другие металлы. Небольшие добавки элемента №80 увеличивают твердость сплава свинца со щелочноземельными металлами. Даже при паянии бывает подчас нужна ртуть: припой из 93% свинца, 3% олова и 4% ртути – лучший материал для пайки оцинкованных труб.
Амальгамы
Еще одно замечательное свойство ртути: способность растворять другие металлы, образуя твердые или жидкие растворы – амальгамы. Некоторые из них, например амальгамы серебра и кадмия, химически инертны и тверды при температуре человеческого тела, но легко размягчаются при нагревании. Из них делают зубные пломбы.
Амальгаму таллия, затвердевающую только при –60°C, применяют в специальных конструкциях низкотемпературных термометров.
Старинные зеркала были покрыты не тонким слоем серебра, как это делается сейчас, а амальгамой, в состав которой входило 70% олова и 30% ртути, В прошлом амальгамация была важнейшим технологическим процессом при извлечении золота из руд. В XX столетии она не выдержала конкуренции и уступила более совершенному процессу – цианированию. Однако старый процесс находит применение и сейчас, главным образом при извлечении золота, тонко вкрапленного в руду.
Некоторые металлы, в частности железо, кобальт, никель, практически не поддаются амальгамации. Это позволяет транспортировать жидкий металл в емкостях из простой стали. (Особо чистую ртуть перевозят в таре из стекла, керамики или пластмассы.) Кроме железа и его аналогов, не амальгамируются тантал, кремний, рений, вольфрам, ванадий, бериллий, титан, марганец и молибден, то есть почти все металлы, применяемые для легирования стали. Это значит, что и легированной стали ртуть нестрашна.
Зато натрий, например, амальгамируется очень легко. Амальгама натрия легко разлагается водой. Эти два обстоятельства сыграли и продолжают играть очень важную роль в хлорной промышленности.
При выработке хлора и едкого натра методом электролиза поваренной соли используют катоды из металлической ртути. Для получения тонны едкого натра нужно от 125 до 400 г элемента №80. Сегодня хлорная промышленность – один из самых массовых потребителей металлической ртути.
Ртутный пар
Ртуть закипает при 357°C, т.е. тогда, когда большинство металлов еще далеки от точки плавления. Об этом знали еще в древности, и на этом свойстве издавна основывались методы извлечения металлической ртути из руд. Самым первым способом был обжиг киновари с конденсацией паров ртути на холодных предметах и, в частности, на свежесрубленных зеленых деревьях. Позднее стали использовать реторты из керамики и чугуна. Начиная с 1842 г., ртуть из руд извлекается в отражательных печах, а с 1857 г. – в каскадных. В XX в. к ним присоединились механические многоподовые, а также вращающиеся трубчатые печи.
В киновари 86,2% ртути, но в рудах, считающихся богатыми, на ее долю в среднем приходится 8%. В бедных рудах ртути не больше 0,12%. Такие руды приходится обязательно обогащать тем или иным путем, «отсеивая» бесполезные компоненты.
И сейчас из руд и концентратов ртуть извлекают главным образом пирометаллургическими методами. Обжиг происходит в шахтных, отражательных или трубчатых печах при 700...750°C. Такая высокая температура нужна для того, чтобы киноварь окислялась, а не возгонялась, и чтобы процесс окисления HgS + O 2 → Hg + SO 2 шел до конца. В результате обжига получается парообразная ртуть, которую превращают в жидкий металл в специальных аппаратах – конденсаторах.
Хотя газы, образующиеся при обжиге, проходят несколько стадий очистки, конденсируется не столько металлическая ртуть, сколько так называемая ступпа – тонкодисперсная смесь, состоящая из мельчайших капелек ртути и мелкой пыли сложного химического состава. В ступпе есть соединения как самой ртути, так и других элементов. Ее подвергают отбивке, стремясь разрушить пылевые пленки, мешающие слиянию микроскопически малых капелек жидкого металла. Ту же цель преследует и повторная дистилляция. Но извлечь из ступпы всю ртуть так и не удается, и это одна из нерешенных и сегодня проблем металлургии ртути. А ведь это один из самых старых разделов металлургии.
Способность ртути испаряться при сравнительно низкой температуре была использована для нанесения золотых покрытий на неблагородные металлы. Именно таким способом позолочен купол Исаакиевского собора в Ленинграде. Сейчас этот способ вышел из употребления из-за ядовитости ртутных паров. Электрохимические способы золочения более совершенны и безопасны.
Но видеть в ртутных парах только яд – неверно. Они могут принести и приносят много пользы.
В 1936 г. появилось сообщение о том, что одна из зарубежных нефтяных фирм приобрела ртутный рудник. Оказалось, что ртуть нужна этой фирме для организации парортутной установки, предназначенной для очистки нефти. В наше время ртутные пары все шире используются в нефтеперерабатывающей промышленности: они помогают очень точно регулировать температуру процессов, что крайне важно для нефтепереработки.
Еще раньше, в начале XX в., внимание теплотехников привлекало сообщение о работах доктора Эммета из США. Эммет первым попытался использовать в паровых котлах не воду, а ртуть. Его опытная установка мощностью 2000 л.с. работала и потребляла на 45% меньше топлива, чем обычный паровой котел с генератором. Конечно, не обошлось без дискуссий: ртуть не вода, из реки ее не зачерпнешь! Возражений против использования ртути в паровых котлах было больше чем достаточно. Исследования, однако, продолжались.
Весьма успешной была работа советских научно-исследовательских институтов по проблеме использования ртутного котла и турбины. Были доказаны экономичность ртутно-паровых турбин и возможность создания так называемого ртутно-водяного бинарного цикла, в котором тепло конденсирующегося ртутного пара используется в специальном конденсаторе-испарителе для получения водяного пара. А до этого ртутный пар успевает покрутить вал генератора. Полученный водяной пар приводит в движение второй электротурбогенератор... В подобной системе, работающей только на водяном паре, удается в лучшем случае достигнуть КПД 30%. Теоретический же КПД ртутно-парового цикла (45%) намного выше, чем у газовой турбины (18...20%) и дизеля (35...39%). В 50-х годах в мире существовало уже несколько таких энергетических установок мощностью до 20 тыс. киловатт. Дальше дело, к сожалению, не пошло, главным образом из-за нехватки ртути.
Вакуумные установки в наше время очень важны для науки и промышленности. И здесь ртуть встречается не только как заполнитель трубок вакуумметра. Еще в 1916 г. Ирвинг Ленгмюр создал вакуум-насос, в котором испарялась и конденсировалась ртуть. При этом в системе, связанной с насосом, создавалось остаточное давление в сотни миллионов раз меньше атмосферного.
Современные ртутные диффузионные насосы дают еще большее разрежение: стомиллионные доли миллиметра ртутного столба.
Изучение ультрафиолетовых лучей продвигалось медленно до тех пор, пока не был создан искусственный источник этих лучей. Им оказались пары ртути в вакууме. Когда через ртутные пары проходит электрический ток, они испускают видимое голубое свечение и много ультрафиолетовых лучей. Чем выше температура паров ртути, тем интенсивнее излучение ультрафиолетовых лучей в ртутно-кварцевой лампе.
Видимое свечение паров ртути использовано в конструкциях мощных ламп освещения. Лампы дневного света – это разрядные трубки, в которых находятся инертные газы и пары ртути. А что такое «холодный свет», пояснять, вероятно, излишне. Из каждого рубля, который мы платим «за свет», на долю действительно светового излучения приходятся лишь четыре копейки. Остальные 96 – за ненужное тепло, излучаемое обычными электролампами. Лампы дневного света намного экономичнее.
Соединения ртути
Первым из них, несомненно, следует назвать киноварь HgS. Благодаря ей человек познакомился с ртутью много веков назад. Способствовали этому и ее ярко-красный цвет, и простота получения ртути из киновари. Кристаллы киновари иногда бывают покрыты тонкой свинцово-серой пленкой. Это – метациннабарит, о нем ниже. Достаточно, однако, провести по пленке ножом, и появится ярко-красная черта.
В природе сернистая ртуть встречается в трех модификациях, отличающихся кристаллической структурой. Помимо общеизвестной киновари с плотностью 8,18, существуют еще и черный метациннабарит с плотностью 7,7 и так называемая бета-киноварь (ее плотность 7,2). Русские мастера, приготовляя в старину из киноварной руды красную краску, особое внимание обращали на удаление из руды «искр» и «звездочек». Они не знали, что это аллотропические изменения той же самой сернистой ртути; при нагревании без доступа воздуха до 386°C эти модификации превращаются в «настоящую» киноварь.
Некоторые соединения ртути меняют окраску при изменении температуры. Таковы красная окись ртути HgO и медно-ртутный иодид HgI 2 · 2CuI.
Все соли ртути ядовиты, и это требует большой осторожности при работе с ними. Сталкиваться же с соединениями ртути приходится людям разных профессий. Ртутная соль хромовой кислоты, например, – замечательная зеленая краска по керамике. Сильный яд сулема HgCl 2 , но она крайне нужна в гальванопластике, в производстве оловянных и цинковых сплавов тонкой структуры, в процессах гравирования и литографии, даже в фотографии. Некоторые соли ртути, в том числе и сулема, применяются в сухих электрических батареях.
Промышленный катализ тоже не обходится без соединений ртути. Один из способов получения уксусной кислоты и этилового спирта основан на реакции, открытой русским ученым М.Г. Кучеровым. Сырьем служит ацетилен. В присутствии катализаторов – солей двухвалентной ртути – он реагирует с водяным паром и превращается в уксусный альдегид. Окисляя это вещество, получают уксусную кислоту, восстанавливая – спирт. Те же соли помогают получать из нафталина фталевую кислоту – важный продукт основного органического синтеза.
Резко возрастает потребление ртути в годы войны. Жидкий металл необходим для производства «гремучей ртути» Hg(ONC) 2 первого известного технике инициирующего взрывчатого вещества. Хотя сейчас на вооружении имеются и другие подобные ВВ (азид свинца, например), «гремучая ртуть» продолжает оставаться одним из важнейших материалов для заполнения капсюлей детонаторов.
Ядовитость соединений ртути ограничивает их применение, но иногда это свойство может оказаться полезным. Ртутными красками покрывают днища кораблей, чтобы они не обрастали ракушками. Иначе корабль снижает скорость, перерасходуется топливо. Самая известная из красок такого типа делается на основе кислой ртутной соли мышьяковистой кислоты HgHAsO 4 . Правда, в последнее время для этой цели применяют и синтетические красители, в составе которых ртути нет.
Хотя все ртутные соли ядовиты, многие из них используются медициной, и, пожалуй, это одно из самых древних их применений. Сулема – яд, но и одно из первых антисептических средств. Цианид ртути использовали в производстве антисептического мыла. Желтую окись ртути* до сих пор применяют при лечении глазных и кожных заболеваний. Каломель Hg 2 Cl 2 , в молекуле которой по сравнению с молекулой сулемы есть один «лишний» атом ртути, – общеизвестное слабительное средство. Медицина использует также фосфорнокислые соли ртути, ее сульфат, иодид и другие. В наше время большинство неорганических соединений ртути постепенно вытесняются из медицины ртутными же органическими соединениями, неспособными к легкой ионизации и поэтому не столь токсичными и меньше раздражающими ткани. Органические антисептики на основе соединений ртути пригодны даже для обработки слизистых оболочек. Они дают не меньший лечебный эффект, чем неорганические соединения.
* При очень тонком измельчении красная окись ртути HgO приобретает желтый цвет. Эта модификация получается и при выпадении окиси ртути в осадок.
Медицина применяет не только соединения, но и самую ртуть и ее пары. Начиная обследование, врач в первую очередь использует «градусник» – ртутный термометр. Ртутные манометры работают в аппаратах для измерения кровяного давления. В каждой больнице, в физиотерапевтических кабинетах поликлиник ультрафиолетовые лучи, полученные от ртутно-кварцевых ламп, глубоко прогревают ткани, помогают лечить катары, воспаления, даже туберкулез – ведь ультрафиолет губителен для многих микроорганизмов.
Ртуть – древнейший, удивительный и, можно сказать, «нестареющий» металл. Известный с незапамятных времен, он и в современной технике, в медицине, в быту находит все новые применения.
У древних народов
История не сохранила имени древнего металлурга, первым получившего ртуть, – это было слишком давно, за много веков до нашей эры. Известно только, что в Древнем Египте металлическую ртуть и ее главный минерал, киноварь, использовали еще в III тысячелетии до н.э. Индусы узнали ртуть во II...I вв. до н.э. У древних китайцев киноварь пользовалась особой славой, и не только как краска, но и как лекарственное средство. Ртуть и киноварь упоминаются в «Естественной истории» Плиния Старшего: значит, о них знали и римляне. Плиний свидетельствует также, что римляне умели превращать киноварь в ртуть.
Все металлы – из ртути... В этом были убеждены алхимики древности и средневековья. Разницу в свойствах металлов они объясняли присутствием в металле одного из четырех элементов Аристотеля. (Напомним, что этими элементами были: огонь, воздух, вода и земля.) Характерно, что подобных взглядов придерживались и многие видные ученые далекого прошлого. Так, великий таджикский врач и химик Авиценна (980...1037 гг. н.э.) тоже считал, что все металлы произошли от ртути и серы.
Рассказывает Лавуазье
«В эту реторту я ввел 4 унции очень чистой ртути, затем путем всасывания посредством сифона, который я ввел под колокол, я поднял ртуть до определенного уровня и тщательно отмерил этот уровень полоской приклеенной бумаги, точно наблюдая при этом показания барометра и термометра.
Закончив таким образом все приготовления, я зажег огонь в печке и поддерживал его почти без перерыва 12 дней, причем ртуть нагревалась до температуры, необходимой для ее кипения. В течение всего первого дня не произошло ничего примечательного: ртуть, хотя и кипевшая, находилась в состоянии непрерывного испарения и покрывала внутренние стенки реторты капельками, сначала очень мелкими, но постепенно увеличивающимися при достижении известного объема падавшими от собственной тяжести на дно реторты и соединявшимися с остальной ртутью.
На второй день я начал замечать плавающие на поверхности ртути небольшие красные частички, которые в течение четырех или пяти дней увеличивались в количестве и объеме, после чего перестали увеличиваться и остались в абсолютно неизменном виде. По прошествии 12 дней, видя, что окаливание ртути нисколько больше не прогрессирует, я потушил огонь и дал остыть прибору. Объем воздуха, содержащегося как в реторте, так и в ее шейке и в свободной части колокола... был до опыта равен приблизительно 50 куб. дюймам. По окончании операции тот же объем при том же давлении и той же температуре оказался равным всего лишь 42...43 дюймам; следовательно, произошло уменьшение приблизительно на одну шестую. С другой стороны, тщательно собрав образовавшиеся на поверхности красные частицы и отделив их, насколько было возможно, от жидкой ртути, в которой они плавали, я нашел их вес равным 45 гранам...
Воздух, оставшийся после этой операции и уменьшавшийся вследствие прокаливания в нем ртути до пяти шестых своего объема, не был годен больше ни для дыхания, ни для горения; животные, вводимые в него, умирали в короткое время, горящие же предметы потухали в одно мгновение, как если бы их погружали в воду. С другой стороны, я взял 45 гранов образовавшегося во время опыта красного вещества и поместил его в маленькую стеклянную реторту, к которой был присоединен прибор, приспособленный для приема могущих выделиться жидких и воздухообразных продуктов; зажегши огонь в печке, я заметил, что по мере того как красное вещество нагревалось, его цвет становился все более интенсивным. Когда затем реторта начала накаляться, красное вещество начало мало-помалу уменьшаться в объеме и через несколько минут оно совершенно исчезло; в то же время в небольшом приемнике собралось 41 1 / 2 грана жидкой ртути, а под колокол прошло 7...8 куб. дюймов упругой жидкости*, гораздо более способной поддерживать горение и дыхание животных, чем атмосферный воздух...
* Так во времена Лавуазье называли газы.
Я дал ему сначала название в высшей степени легко вдыхаемого или весьма удобовдыхаемого воздуха: впоследствии это название было заменено названием «жизненный» или «живительный воздух».
Антуан Лоран Лавуазье.
«Анализ атмосферного воздуха». «Записки Французской академии наук», 1775.
Ртуть и открытия Джозефа Пристли
Но не Лавуазье был первым ученым, получившим кислород из красной окиси ртути. Карл Шееле еще в 1771 г. разложил это вещество на ртуть я «огненный воздух», а выдающийся английский химик Джозеф Пристли первым в мире исследовал кислород. 1 августа 1774 г., разложив окисел нагреванием, Пристли внес в полученный «воздух» горящую свечу и увидел, что пламя приобрело необычную яркость.
В этом воздухе свеча сгорала быстрее. Ярко вспыхнув, сгорали в нем и раскаленные кусочки каменного угля, и железные проволочки... За этим опытом последовали другие, и в итоге Пристли определил важнейшие качества «дефлогистонированного воздуха».
Джозеф Пристли сделал еще много важных открытий, и почти во всех его работах использовалась ртуть. Это она помогла Пристли открыть газообразный хлористый водород. Взаимодействие поваренной соли с серной кислотой и до Пристли наблюдали многие химики. Но все они пытались собрать образующийся газ над водой, и получалась соляная кислота. Пристли заменил воду ртутью... Таким же образом он получил чистый газообразный аммиак из нашатырного спирта. Затем оказалось, что два открытых им газа – NH 3 и HCl – способны вступать в реакцию между собой и превращаться в белые мелкие кристаллы. Так впервые в лабораторных условиях был получен хлористый аммоний. Сернистый газ тоже был открыт Пристли и тоже был собран над ртутью.
Выручил ртутный катод
В 1807 г., разлагая щелочи электрическим током, выдающийся английский ученый Дэви впервые получил элементарные натрий и калий. Его опыты повторил крупнейший шведский химик Берцелиус, но источник тока – вольтов столб, которым он располагал, был слишком слаб, и воспроизвести результаты Дэви Берцелиусу поначалу не удалось. Тогда он решил в качестве катода использовать ртуть и... получил щелочные металлы с меньшими затратами энергии. А тем временем Дэви пытался выделить с помощью электричества и щелочноземельные металлы. При этом он пережег свою огромную батарею и об этой неудаче написал Берцелиусу. Тот посоветовал ему воспользоваться ртутным катодом, и в 1808 г. Дэви получил амальгаму кальция, из которой выделить металл уже не составляло труда. В том же году (и тем же способом) Дэви выделил в элементарном виде барий, стронций и магний.
Первый сверхпроводник
Спустя почти полтора столетия после опытов Пристли и Лавуазье ртуть оказалась сопричастна еще к одному выдающемуся открытию, на этот раз в области физики. В 1911 г. голландский ученый Гейке Камерлинг-Оннес исследовал электропроводность ртути при низкой температуре. С каждым опытом он уменьшал температуру, и когда она достигла 4,12°K, сопротивление ртути, до этого последовательно уменьшавшееся, вдруг исчезло совсем: электрический ток проходил по ртутному кольцу, не затухая. Так было открыто явление сверхпроводимости, и ртуть стала первым сверхпроводником. Сейчас известны десятки сплавов и чистых металлов, приобретающих это свойство при температуре, близкой к абсолютному нулю.
Как очистить ртуть
В химических лабораториях часто возникает необходимость очистить жидкий металл. Метод, описанный в этой заметке, пожалуй, самый простой из надежных и самый надежный из простых. На штативе крепят стеклянную трубку диаметром 1...2 см; нижний конец трубки оттянут и загнут. В трубку заливают разбавленную азотную кислоту примерно с 5% нитрата закисной ртути Hg 2 (NO 3) 2 . Сверху в трубку вставляют воронку с бумажным фильтром, в дне которого иголкой проделано небольшое отверстие. Воронку заполняют загрязненной ртутью. На фильтре она очищается от механических примесей, а в трубке – от большей части растворенных в ней металлов. Как это происходит? Ртуть – благородный металл, и примеси, например медь, вытесняют ее из Hg 2 (NO 3) 2 ; часть примесей просто растворяется кислотой. Очищенная ртуть собирается в нижней части трубки и под действием собственной тяжести передавливается в приемный сосуд. Повторив эту операцию несколько раз, можно достаточно полно очистить ртуть от примеси всех металлов, стоящих в ряду напряжений левее ртути.
Очистить ртуть от благородных металлов, например золота и серебра, намного сложнее. Чтобы разделить их, применяют перегонку в вакууме.
Не только жидкое состояние «роднит» ртуть с водой. Теплоемкость ртути, как и воды, с ростом температуры (от точки плавления до +80°C) последовательно уменьшается и лишь после определенного температурного «порога» (после 80°C) начинает медленно расти. Если охлаждать ртуть очень медленно, ее, как и воду, можно переохладить. В переохлажденном состоянии жидкая ртуть существует при температуре ниже –50°C, обычно же она замерзает при –38,9°C. Кстати, впервые ртуть была заморожена в 1759 г. петербургским академиком И.А. Брауном.
Одновалентной ртути нет!
Это утверждение многим покажется неверным. Ведь еще в школе учат, что, подобно меди, ртуть может проявлять валентности 2+ и 1+. Широко известны такие соединения, как черная закись Hg 2 O или каломель Hg 2 Cl 2 . Но ртуть здесь лишь формально одновалентна. Как показали исследования, во всех подобных соединениях содержится группировка из двух атомов ртути: –Hg 2 – или –Hg–Hg–. Оба атома двухвалентны, но одна валентность каждого из них затрачена на образование цепочки, подобной углеродным цепям многих органических соединений. Ион Hg 2+ 2 нестоек, нестойки и соединения, в которые он входит, особенно гидроокись и карбонат закисной ртути. Последние быстро разлагаются на Hg и HgO и соответственно H 2 O или CO 2 .
Яд и противоядие
Я худшую смерть
предпочту работе
на ртутных рудниках,
где крошатся зубы во рту...
Р. Киплинг
Пары ртути и ее соединения действительно весьма ядовиты. Жидкая ртуть опасна прежде всего своей летучестью: если хранить ее открытой в лабораторном помещении, то в воздухе создастся парциальное давление ртути 0,001 мм. Это много, тем более что предельно допустимая концентрация ртути в промышленных помещениях 0,01 мг на кубический метр воздуха.
Степень токсического действия металлической ртути определяется прежде всего тем, какое количество ее успело прореагировать в организме, прежде чем ее вывели оттуда, т.е. опасна не сама ртуть, а ее соединения.
Острое отравление солями ртути проявляется в расстройстве кишечника, рвоте, набухании десен. Характерен упадок сердечной деятельности, пульс становится редким и слабым, возможны обмороки. Первое, что необходимо сделать в такой ситуации, это вызвать у больного рвоту. Затем дать ему молока и яичных белков. Ртуть выводится из организма в основном почками.
При хроническом отравлении ртутью и ее соединениями появляются металлический привкус во рту, рыхлость десен, сильное слюнотечение, легкая возбудимость, ослабление памяти. Опасность такого отравления есть во всех помещениях, где ртуть находится в контакте с воздухом. Особенно опасны мельчайшие капли разлитой ртути, забившиеся под плинтусы, линолеум, мебель, в щели пола. Общая поверхность маленьких ртутных шариков велика, и испарение идет интенсивнее. Поэтому случайно разлитую ртуть необходимо тщательно собрать. Все места, в которых могли задержаться малейшие капельки жидкого металла, необходимо обработать раствором FeCl 3 , чтобы связать ртуть химически.
Ртуть в космосе
Космические аппараты нашего времени требуют значительных количеств электроэнергии. Регулировка работы двигателей, связь, научные исследования, работа системы жизнеобеспечения – все это требует электричества... Пока основными источниками тока служат аккумуляторы и солнечные батареи. Энергетические потребности космических аппаратов растут и будут расти. Космическим кораблям недалекого будущего понадобятся электростанции на борту. В основе одного из вариантов таких станций – ядерный турбинный генератор. Во многом он подобен обычной тепловой электростанции, но рабочим телом в нем служит не водяной пар, а ртутный. Разогревает его радиоизотопное горючее. Цикл работы такой установки замкнутый: ртутный пар, пройдя турбину, конденсируется и возвращается в бойлер, где опять нагревается и вновь отправляется вращать турбину.
Изотопы ртути
Природная ртуть состоит из смеси семи стабильных изотопов с массовыми числами 196, 198, 199, 200, 201, 202 и 204. Наиболее распространен самый тяжелый изотоп: его доля – почти 30%, точнее, 29,8. Второй по распространенности – изотоп ртуть-200 (23,13%). А меньше всего в природной смеси ртути-196 – всего 0,146%.
Из радиоактивных изотопов элемента №80, а их известно 11, практическое значение приобрели только ртуть-203 (период полураспада 46,9 суток) и ртуть-205 (5,5 минуты). Их применяют при аналитических определениях ртути и изучении ее поведения в технологических процессах.
Самые крупные месторождения – в Европе
Ртуть – один из немногих металлов, крупнейшие месторождения которых находятся на европейском материке. Наиболее крупными месторождениями ртути считаются Альмаден (Испания), Монте-Амьята (Италия) и Идрия (Югославия).
Ртуть (англ. Mercury, франц. Mercure, нем. Quecksilber) входит в число семи металлов древности. Она была известна по крайней мере за 1500 лет до н.э., уже тогда ее умели получать из киновари. Ртуть употребляли в Египте, Индии, Месопотамии и Китае; она считалась важнейшим исходным веществом в операциях священного тайного искусства по изготовлению препаратов, продлевающих жизнь и именуемых пилюлями бессмертия. В IV - Ш вв. до н.э. о ртути как о жидком серебре (от греч. вода и серебро) упоминают Аристотель и Теофраст. Позднее Диоскорид описал получение ртути из киновари путем нагревания последней с углем. Ртуть считали основой металлов, близкой к золоту и поэтому называли меркурием (Mercurius), по имени ближайшей к солнцу (золоту) планеты Меркурий. С другой стороны, полагая, что ртуть представляет собой некое состояние серебра, древние люди именовали ее жидким серебром (откуда произошло лат. Hydrargirum). Подвижность ртути вызвала к жизни другое название - живое серебро (лат. Argentum vivum); немецкое слово Quecksilber происходит от нижнесаксонского Quick (живой) и Silber (серебро). Интересно, что болгарское обозначение ртути - живак - и азербайджанское - дживя - заимствованы, вероятно, от славян.
В эллинистическом Египте и у греков употреблялось название скифская вода, что позволяет думать о вывозе ртути в какой-то период времени из Скифии. В арабский период развития химии возникла ртутно-серная теория состава металлов, согласно которой ртуть почиталась матерью металлов, а сера (сульфур) их отцом. Сохранилось множество тайных арабских названий ртути, что свидетельствует о ее значении в алхимических тайных операциях. Усилия арабских, а позднее и западноевропейских алхимиков сводились к так называемой фиксации ртути, т. е. к превращению ее в твердое вещество. По мнению алхимиков, получающееся при этом чистое серебро (философское) легко превращалось в золото. Легендарный Василий Валентин (XVI в.) основал теорию трех начал алхимиков (Tria principia) - ртути, серы и соли; эту теорию развил затем Парацельс. В подавляющем большинстве алхимических трактатов, излагающих способы трансмутации металлов, ртуть стоит на первом месте либо как исходный металл для любых операций, либо как основа философского камня (философская ртуть). Из тайных алхимических (частью арабского происхождения) или мистических названий ртути приведем названия азот (Azoth, или Azoq), Zaibac, Zeida, Zaibar (Saibar), Ventus albus, Argentum vivum и др. Алхимики различали множество видов ртути и сопровождали ее общее название Mercurius различными эпитетами (меркурий металлов, минералов, меркурий сирой, слабый и т. д.). Происхождение русского и славянских названий металла (чешск. rtut", rdut", словенск. ortut", польск. rtec, trtec) неясно. В древнерусской литературе это слово встречается уже в ХП в. Филологи полагают, что оно связано с тюркским utarid, означающим планету Меркурий. В пользу этого предположения говорит алхимическое название Tarith - по Руланду: "то же что и Ruscias" (русская?). А. М. Васильев считает, что связь с тюркским корнем свидетельствует о влиянии на наших предков древнехалдейских воззрений, сопоставлявших металлы с планетами. В свое время автор этих строк указывал на возможность чисто славянского словообразования названия ртуть от руду, рудру или руда, обозначающих красный цвет, кровь, красную краску и вообще красное. Это сопоставление основывается на красной окраске киновари - соединения, из которого получали ртуть. Известно, что киноварь с древних времен добывалась в некоторых районах современного Донбасса. Вопрос этот требует дополнительных исследований.
Общие сведения и методы получения
Ртуть (Hg) - серебристо-белый тяжелый металл, жидкий при комнатной температуре. При замерзании ртуть становится белой, в твердом состоянии легко поддается обработке и имеет зернистый излом. Самородная ртуть была известна за 2000 лет до н. э. Народы древней Индии н Китая, а также греки и римляне применяли киноварь (природный HgS) как краску, лекарственное и косметическое средство. Греческий врач Диоскорид (I в. до н.э.), нагревая киноварь в железном сосуде с крышкой, получил ртуть в виде паров, которые конденсировались на ее внутренней поверхности. Продукт реакции был назван hydrargyros
(от греческого hydor - «вода» и argyros - «серебро»), т.е. жидким серебром. Происхождение русского названия «ртуть» не установлено
Твердая ртуть впервые получена в 1759 г. в Петербурге М. П. Брауном и М. В. Ломоносовым, которым удалось заморозить ее в смеси снега с концентрированной азотной кислотой.
Ртуть - весьма редкий элемент. Ее среднее содержание в земной коре -4,5- 10 _б % (по массе). Примерно в таком же количестве она содержится в изверженных горных породах. Известно 35 рудных минералов, содержащих ртуть в таких концентрациях, при которых промышленное использование этих минералов технически возможно и экономически целесообразно. Основной рудный минерал - киноварь HgS
Ртутные руды делятся на богатые (~ 1 % Hg), рядовые (0,2-0,3 % Hg) и бедные (0,06-0,12% Hg). Основное промышленное значение имеют телетермальные месторождения ртутных руд, которые разрабатываются подземным способом. Встречается ртуть также в разрабатываемых открытым способом вулканогенных месторождениях.
Существуют два основных способа извлечения ртути - пиро- и гидрометаллургический. В первом случае руды или концентраты, содержащие ртуть в виде HgS , подвергают окислительному обжигу. Полученная в результате обжига жидкая ртуть стекает в специальные приемники. Для последующей очистки ее пропускают через высокий (1,0-1,5 м) сосуд с 10 %-ной HN 0 3 , промывают водой, высушивают и перегоняют в вакууме. Второй способ получения ртути состоит в растворении HgS в сернистом натрии н последующем вытеснении ртути алюминием. Разработаны способы извлечения ртути путем электролиза сульфидных растворов.
Физические свойства
Атомные характеристики. Атомный номер 80, атомная масса 200,59 а. е. м., атомный объем 14,26*10 -6 м 3 /моль, атомный радиус 0,157 нм, нонный радиус Hg 2+ 0,110 нм. Конфигурация внешних электронных оболочек 5d 10 6s 2 . Потенциалы ионизации J (эВ): 10,43; 18,76; 34,21. Электроотрицательность 1,44. Твердая ртуть имеет ромбоэдрическую решетку с периодами а=0,3463 и с=0,671 нм. Известно семь устойчивых изотопов ртути с массовыми числами: 196 (распространенность 0,2 %), 198 (10%), 199 (16,8%), 200 (23,1 %), 201 (13,2%), 202 (29,8 %) и 204 (6,9%).
Химические свойства
В соединениях проявляет степень окисления +2 и +1.
Ртуть является относительно стойким в химическом отношении элементом. По отношению к кислороду занимает место вблизи золота н серебра. Из металлов подгруппы цннка ртуть наименее активна вследствие высокой энергии ионизации. Нормальные электродные потенциалы реакций диссоциации 2 Hg ->-(Hg 2) 2+ + 2 e , (Hg 2) 2+ ^-2 Hg 2 ++2 e н Hg ->--»- Hg 2+ +2 e равны соответственно 0,80; 0,91 н 0,86 В. Электрохимический эквивалент ртутн со степенью окисления +1 2,0789 мг/Кл, а со степенью окисления +2 1,03947 мг/Кл. Ртутные соединения относительно нестойки нз-за постоянной тенденции ртутн к переходу в атомную форму.
В соляной и разбавленной серной кислотах, а также в щелочах ртуть не растворяется. Легко растворяется в азотной кислоте, а при нагревании в концентрированной серной. Растворима в царской водке. Со слабыми кислотами ртуть не дает солей нли образует неустойчивые соли типа Hg 2 CQ 3 , которая прн нагревании до 180 °С разлагается на ртуть, ее оксид н С0 2 .
С галогенами ртуть образует почти недиссоцнирующие, в большинстве своем ядовитые соединения. Практическое значение имеют йодная ртуть Hgl 2 , хлористая ртуть (каломель) Hg 2 Cl 2 н хлорная ртуть (сулема) HgCl 2 . Йодную ртуть получают воздействием ноднстого калия на растворенные в воде солн ртути. В аналитической химии с помощью этой реакции выявляют присутствие ртутн. Йодная ртуть существует в двух модификациях - красной и желтой. Переход из красной модификации в желтую происходит при 127 °С; обратный переход протекает медленно н требует переохлаждения. Каломель представляет собой бесцветные тетраэдрнческне кристаллы, постепенно темнеющие вследствие распада под действием света на сулему и ртуть. Сулема имеет внд бесцветных кристаллов ромбической формы. Чаще всего сулему получают прямым восстановлением ртутн.
Ртуть растворяется в расплавленном белом фосфоре, однако химических соединений не образует и прн остывании выделяется из расплава в химически неизменном виде.
Сернистую ртуть можно получить простым растиранием ртути с серным цветом при комнатной температуре. Сульфид ртутн HgS можно легко получить, воздействуя на ртуть сероводородом прн повышенных температурах.
На воздухе ртуть прн комнатной температуре не окисляется. При продолжительном нагреве до температур, близких к температуре кипения, ртуть соединяется с кислородом воздуха, образуя красный оксид (И) ртути HgO , который прн дальнейшем нагревании снова распадается на ртуть н кислород. В этом соединении степень окисления ртути равна + 2 Известен и другой окснд ртутн - черного цвета. Степень окисления ртутн в нем равна +1, его формула Hg 2 0 Во всех соединениях ртути (I) ее атомы связаны между собой, образуя двухвалентные группы - Hg 2 - илн - Hg - Hg -. Подобная связь сохраняется и в растворах солей ртути (I).
Известно существование гидрида HgH 2 , получаемого в результате взаимодействия нодида ртутн и литий - алюминий гидрида. Однако гидрид ртути очень неустойчив и распадается уже при 148 К.
Гидроксиды ртутн неизвестны. В тех случаях, когда можно ожидать нх образования, они вследствие своей неустойчивости немедленно отщепляют воду, образуя безводные оксиды.
Помимо галогенидов, известны и другие соли ртути Среди них сернистая ртуть HgS ; известны соли ртутн (И) цианистой и роданистой кислот, а также «гремучая ртуть» - соль гремучей кислоты- Hg (ONC) 2 . Почти все солн ртути (И) плохо растворимы в воде. Исключение составляет нитрат Hg (N 0 3) 2 . При воздействии на солн ртути аммиака образуются многочисленные комплексные соединения, например белый плавкий преципитат HgCl -2 NH 3 , белый неплавкий преципитат HgNH 2 Cl и т. п. Известны два основных типа ртутьорганнческнх соединений: R - Hg - R " н R - HgX , где R и R " - органические радикалы, X -кислотный остаток. Этн соединения могут быть получены прн взаимодействии солей ртути с магний- нли литийорганнческими соединениями при замещении в органических соединениях водорода ртутью (меркуриро-вание), путем прнсоедннення солей ртутн к ненасыщенным соединениям н, наконец, разложением солей дназония в присутствии солей ртути (реакция Несмеянова).
При растворении металлов в ртутн образуются амальгамы (амальгамированию подвержены только металлы, смачиваемые ртутью). Они не отличаются от обычных сплавов, хотя прн избытке ртути представляют собой полужидкие смеси. Прн этом амальгамы могут быть либо обыкновенными (истинными) растворами (Sn , Pb) и смесями (Zn , Cd), либо химическими соединениями (элементы I группы). По взаимодействию с ртутью металлы можно условно разделить на пять групп:
Металлы, растворимость которых точно не установлена (Та, Si , Re , W , Sb);
Металлы, практически нерастворимые в ртути [растворимость не выше 2- Ю- 5 % (по массе): Cr , Со, Fe , V, Be ];
Металлы с очень низкой растворимостью (на уровне металлов, указанных выше), но образующие с ней химические соединения (Ni , Ti , Mo , Мп, U);
Металлы, не реагирующие с ртутью прн обычных температурах
но взаимодействующие с ней при повышенных температурах или после предварительного измельчения (Al , Си, Hf , Ge);
Металлы, образующие с ртутью твердые растворы, а некоторые из них и химические соединения.
Соединения, получающиеся в результате амальгамирования, легко разлагаются ниже температуры их плавления с выделением избытка ртути.
Диаграммы состояния Au - Hg , Ag - Hg , Pt - Hg и Sn - Hg имеют характерные переходные точки, соответствующие разложению химических соединений, образующихся прн амальгамировании в различных температурных условиях. С этими соединениями ртуть образует ряд металлических соединений Стали, легированные углеродом, кремнием, хромом, никелем, молибденом и ниобием, не амальгамируются.
Области применения
Ртуть широко применяется прн изготовлении различных приборов (барометры, термометры, манометры, вакуумные насосы, нормальные элементы, полярографы, электрометры и др.); в ртутных лампах, переключателях, выпрямителях; как жидкий катод в производстве едких щелочей и хлора электролизом; в качестве катализатора прн синтезе уксусной кислоты; в металлургии для амальгамирования золота и сребра; при изготовлении взрывчатых веществ (гремучая ртуть); в медицине (каломель, сулема, ртутьоргаиическне и другие соединения); в качестве пигмента (киноварь); в сельском хозяйстве в качестве протравителя семян и гербицида (органические соединения ртутн); в судостроении для окраски (компонент краски) морских судов, а также в медицинской практике.
Ртуть - удивительный химический элемент. Это очевидно хотя бы потому, что ртуть - единственный металл, находящийся в жидком состоянии в условиях, которые мы обычно называемым нормальными. В таких условиях ртуть способна испаряться и формировать ртутную атмосферу. Именно эти свойства определили особое положение ртути в нашей жизни. Этот необычный металл отличается благородным серебристо-белым цветом, и его пары чрезвычайно ядовиты. И хотя ртуть не столь активно применяется в промышленности как железо, золото или серебро, в народе о ней сложилось множество мифов. Мы расскажем о пяти самых распространенных из них…
Ртуть оказала человечеству огромные услуги. Много веков она находит применение в самых разнообразных сферах человеческой деятельности - от киноварной краски до атомного реактора. На использовании различных свойств ртути были созданы самостоятельные отрасли промышленности, в том числе, добыча золота методом амальгамации, производство газоразрядных ртутных ламп, химических источников тока, хлора и каустической соды. Ртуть применяется в медицине, фармацевтике, стоматологии. Она служила теплоносителем в одном из первых реакторов на быстрых нейтронах.
В 1886 году в Горловке (ныне Донецкая область Украины) была произведена первая в России ртуть. Этот необычный металл отличается благородным серебристо-белым цветом, и его пары чрезвычайно ядовиты. Хотя ртуть не столь активно применяется в промышленности как железо, золото или серебро, в народе о ней сложилось множество мифов. Мы расскажем о пяти самых распространенных из них…
СМЕРТЕЛЬНЫЕ ШАРИКИ
Существует миф о том, что шарики ртути, которые образуются, например, после того, как разбивается градусник, крайне опасны для здоровья человека. Это не совсем так, сама по себе ртуть опасности не представляет. Вред наносят пары ртути. Поэтому попадание шариков ртути на кожу не вызовет такой реакции, как длительное вдыхание ее паров.
Пары ртути приводят к нарушениям центральной нервной системы человека. Первые симптомы не особенно красноречивы, их легко спутать с обычным недомоганием. Первичное поражение организма парами ртути характеризуется повышенной утомляемостью, слабостью, головными болями, чуть позже начинаются головокружения.
Позже развивается ртутный тремор. Именно на этой стадии, как правило, обращаются к врачу. Ртутный тремор сопровождается дрожанием рук, век, губ, нередко появляется металлический привкус во рту, слезотечения, проблемы с желудком.
САМОСТОЯТЕЛЬНОЕ УСТРАНЕНИЕ РТУТНОЙ УГРОЗЫ
Многие считают, что можно самостоятельно собрать ртуть и устранить опасность отравления. Однако на практике таких результатов достигают немногие. Ртуть очень мобильна и легко распадается на мелкие частички, которые трудно обнаружить «на глаз».
В связи с этим для устранения ртутной угрозы необходимо воспользоваться помощью профессионалов, которые установят экологическое состояние квартиры. Экологическая служба должна провести мероприятия по очистке помещения, предоставить экспертную информацию по профилактике отравления.
Если вы все-таки пытаетесь справиться с ртутной угрозой своими силами, то необходимо хорошо проветрить помещение. Например, если не проветривать комнату площадью 16 кв. м. с потолком высотой 3 м, в которой находится 4 грамма ртути (объем, содержащийся в медицинском градуснике), то концентрация паров ртути на данной площади превысит норму в 27 667 раз.
КРАСНАЯ РТУТЬ
В начале 1990-х годов распространились слухи о создании новой разновидности ртути — красной ртути или вещества RM 20/20, якобы производимого в секретных научных лабораториях СССР.
Красная ртуть, как утверждалось, обладала фантастическими свойствами — от сверхплотности (свыше 20 г/см3) и суперрадиоактивности до космического происхождения и возможности излечивать любые недуги.
Продавцы запрашивали за 1 килограмм ртути от 300 до 400 тыс. долларов. Причем покупатели, в том числе и западные, находились. Покупателю под видом красной ртути подсовывали что угодно — от ртутной амальгамы до обычной ртути, окрашенной красителями или кирпичным порошком.
Многие советские физики-ядерщики неоднократно опровергали возможность создания подобного вещества, объясняя, что это не только противоречит законам природы, но и невозможно на современном технологическом уровне.
Слухи о веществе RM 20/20 через несколько лет утихли сами собой. Нынешние исследователи считают, что ажиотаж был создан намеренно, во имя денежных интересов многих высокопоставленных людей. Впрочем, статьи о реальности научных разработок по созданию красной ртути появляются и сегодня.
МИФ О ДОРОГОВИЗНЕ
Сотрудники милиции регулярно изымают ртуть у граждан, которые пытаются ее продавать. Законодательно такие сделки запрещены. Специалисты утверждают, что в реальности ртуть мало кому нужна и продажи держатся только на заблуждениях граждан о дороговизне ртути.
На самом деле, ртуть не является ценным и востребованным веществом. Ее используют крайне редко, в частности, при изготовлении люминесцентных ламп.
Добычу ртути в России прекратили еще в 1991 году. Но, по данным специалистов, ее запасов хватит еще на десять лет работы промышленности. По словам экспертов, примерно столько же будут процветать незаконные продажи этого тяжелого токсичного металла.
Некоторые умельцы все же умудряются применять ртуть в личных целях. В частности, металл могут использовать при очищении золота от окисей.
ПОЛЕЗНОСТЬ РТУТИ
Многие убеждены, что ртуть имеет целительные свойства и она необходима организму для полноценного функционирования. Появляются статьи о том, что ртуть обладает определенным биотическим эффектом и оказывает стимулирующее действие на процессы жизнедеятельности.
В организме среднего человека массой тела 70 килограмм содержится примерно 13 миллиграмм ртути, однако она, по-видимому, не выполняет никакой физиологической роли. По крайней мере, жизненная необходимость этого металла для человека и других организмов не доказана.
При этом научно доказано, что ртуть, в дозах, превышающих физиологическую потребность, токсична для всех форм жизни, причем практически в любом своем состоянии.
Врач-реаниматолог Рафаєль В. Макаров:
Действительно, опасна не ртуть, а её пары приводящие к хроническому отравлению. И ещё. В старину считалось, что ртуть обладает магическим действием и спасает от нечистой силы и ядов.
Жертвой подобного мифа был Иван Грозный, державший под кроватью чан со ртутью. Длительное вдыхание паров ртути и объясняет психические нарушения царя и его необъяснимую агрессию. А также тот факт, что он в конце жизни практически «сгнил заживо».
Ртуть (Hg) Жидкий металл, использующийся в быту и технике в качестве рабочей жидкости различных измерительных приборов и электрических реле пространственного положения.Ртуть — единственный металл, находящийся в жидком состоянии при комнатной температуре. Ртуть замерзает при минус 39° С и закипает при 357° С. Она в 13,6 раза тяжелее воды. Она имеет свойство распадаться на мельчайшие капельки и растекаться. В природе ртуть содержится в красноватом минерале киноварь. Киноварь входит в состав многих скальных пород, но в основном пород вулканического происхождения.
Ртуть имеет свойство легко испаряется. Для получения чистого металла из руды необходимо разогреть эту руду до температуры порядка 482° С. Пары собираются и конденсируются, и получается ртуть.
Ртуть - вещество I класса опасности (по ГОСТ 17.4.1.02-83), тиоловый яд (чрезвычайно опасное химическое вещество).
Предельно допустимая концентрация ртути в атмосферном воздухе составляет 0,0003 мг/м3 (в соответствии с «Санитарно-эпидемиологическими требованиями к атмосферному воздуху»).
Ядовиты только пары и растворимые соединения ртути. При температуре 18°С начинается интенсивное испарение ртути в атмосферу, вдыхание такого воздуха способствует её накоплению в организме, откуда она уже не выводится (как и другие тяжелые металлы). Однако чтобы накопить серьезную долю ртути в организме, необходимо в течение нескольких месяцев или лет регулярно пребывать в помещении с серьезным превышением ПДК этого металла в воздухе.
Величина концентраций паров ртути, способных привести к тяжелым хроническим заболеваниям, колеблется от 0,001 до 0,005 мг/м3. В случае более высоких концентраций ртуть всасывается неповрежденной кожей. Острое отравление может возникнуть при 0,13 - 0,80 мг/м3. Интоксикация со смертельным исходом развивается при вдыхании 2,5 г паров ртути.
Вред
Симптомы отравления ртутью
Ртуть представляет опасность не только для человека, но и для растений, животных и рыб. Проникновение ртути в организм чаще всего происходит именно при вдыхании её паров, не имеющих запаха.
Отравление соединениями ртути
Ртуть и ее соединения, являются опасными высокотоксичными веществами, способными накапливаться в организме человека и долго не выводиться, нанося непоправимый вред здоровью. Вследствие этого, у человека поражаются:
- Нервная система
- Печень
- Почки
- Желудочно-кишечный тракт
Ртуть сохраняется в организме в течение года.
Отравление солями ртути
Острое отравление ртутью проявляется через несколько часов после начала отравления. Интоксикация происходит, главным образом, через дыхательные пути, порядка 80% вдыхаемых паров ртути задерживается в организме. Соли и кислород, содержащиеся в крови, способствуют поглощению ртути, ее окислению и образованию ртутных солей.
Симптомы острого отравления солями ртути:
- общая слабость
- отсутствие аппетита
- головная боль
- боль при глотании
- металлический вкус во рту
- слюнотечение
- набухание и кровоточивость десен
- тошнота и рвота
- сильнейшие боли в животе
- слизистый понос (иногда с кровью)
Кроме того при отравлении ртутью характерен упадок сердечной деятельности, пульс становится редким и слабым, возможны обмороки. Нередко наблюдается воспаление легких, боли в груди, кашель и одышка, часто сильный озноб. Температура тела поднимается до 38-40 °C. В моче пострадавшего находят значительное количество ртути. В тяжелейших случаях через несколько дней наступает смерть пострадавшего.
Симптомы отравления парами ртути
При длительном воздействии даже относительно малых концентраций ртути - порядка сотых и тысячных мг/м3 происходит поражение нервной системы. Основные симптомы отравления:
- Головная боль
- Повышенная возбудимость
- Раздражительность
- Снижение работоспособности
- Быстрая утомляемость
- Расстройство сна
- Ухудшение памяти
- Апатия
Симптомы хронического отравления ртутью
При хроническом отравлении ртутью и ее соединениями появляются следующие симптомы:
- Металлический привкус во рту
- Рыхлость десен
- Сильное слюнотечение
- Легкая возбудимость
- Ослабление памяти
Так как ртуть относится к АХОВ (аварийно химически-опасные отравляющие вещества), быту же, чтобы её забрали на утилизацию, придется еще и заплатить соответствующим организациям.
Ртуть - опасный загрязнитель окружающей среды, особенно опасны выбросы в воду.
Польза
Область применения ртути
Ртуть и её соединения применяются в технике, химической промышленности, медицине.
Ее добавляют при изготовлении лекарств и дезинфицирующих средств.
Ртуть быстро и равномерно реагирует на изменения температуры, поэтому она применяется в градусниках и термометрах.
Ртуть также используется в красках, стоматологии, при производстве хлора, каустической соды и электрооборудования.
Органические соединения ртути используются в качестве пестицидов и средств обработки семян.
Разбился градусник — как собрать ртуть
Симптомы отравления ртутью (при попадании её через пищевод) видны сразу - синюшность лица, одышка и др. Первое, что необходимо сделать в такой ситуации, это набрать номер «скорой помощи» и вызвать у больного рвоту.
Чтобы провести очистку помещений и предметов от загрязнений металлической ртутью и источников ртутных паров нужно провести демеркуризацию. В настоящее время несколько фирм выпускают комплекты (с инструкцией) для обезвреживания бытовых ртутных загрязнений.
В быту демеркуризация широко применяется с помощью серы. Например, если разбился ртутьсодержащий градусник, следует открыть окна для доступа свежего воздуха и понижения температуры в помещении (чем теплее в квартире, тем активнее происходит испарение металла). Затем осторожно и тщательно собрать все осколки градусника и шарики ртути (не голыми руками, при возможности в респираторе). Все загрязненные вещи следует сложить в стеклянную банку с герметичной крышкой, или в полиэтиленовые пакеты и вынести из помещения.
Следы от ртути засыпать порошком серы (S). При комнатной температуре сера легко вступает в химическую реакцию с ртутью, образуя ядовитое, но не летучее соединение HgS, которое опасно только при попадании в пищевод.
Обработать пол и предметы, на которые попала ртуть раствором марганцовокислого калия, либо хлорсодержащим препаратом. Следует промыть марганцовкой и мыльно-содовым раствором перчатки, обувь, прополоскать рот и горло слабо-розовым раствором марганцовки, тщательно почистить зубы, принять 2-3 таблетки активированного угля. В дальнейшем желательно регулярное мытье пола хлорсодержащим препаратом и интенсивное проветривание.
Если в квартире был разбит градусник и видимые шарики ртути убраны, то концентрация паров обычно не превышает ПДК, и в условиях хорошей вентиляции, остатки ртути испарятся за несколько месяцев, не причинив существенного вреда здоровью жильцов.
Ртуть нельзя выливать в канализацию, выбрасывать вместе с бытовым мусором. По вопросам утилизации ртути нужно обращаться в районную СЭС, где её обязаны принять. Если такой возможности нет, тогда нужно собрать ртуть в полиэтиленовый пакет, засыпать хлоркой (или хлорсодержащими препаратами), завернуть в несколько полиэтиленовых пакетов и поглубже закопать. Тогда ртуть будет надежно изолирована.