Проводит ли ртуть электричество: Ртуть, электропроводность — Справочник химика 21

Ртуть, электропроводность — Справочник химика 21

    Простые вещества по свойствам составляющих их элементов делятся на металлы и неметаллы. Металлы имеют ряд общих свойств. Это — металлический блеск, высокая теплопроводность и электропроводность. Бее металлы, кроме ртути, при нормальных условиях (температура 0°С, давление 1 атм.) являются твердыми веществами, прочными и пластичными. Металлы обладают более высокими восстановительными свойствами, чем неметаллы. Подробнее о металлах и неметаллах разговор пойдет в главе 2 и в главе 7, В приведенной на форзаце Периодической системе элементов разными цветами выделены типичные металлы и неметаллы. [c.10]








    Наиболее изученный из всех четырех элементов — лантан — проводит электрический ток почти вдвое лучше ртути. Электропроводность иттрия и скандия немного ниже. [c.228]

    Способность тел проводить электричество называется их электропроводностью. Если принять электропроводность ртути при 0° С равной 1, то для других тел она выразится следующим образом  [c.55]

    Здесь и далее электропроводность ртути принята за единицу. [c.277]

    Электропроводность расплавленных солей, как правило, с температурой увеличивается (исключение составляют соли ртути, индия и некоторые другие). Особенно быстро увеличивается электропроводность при температурах, незначительно превышающих температуры плавления. [c.452]

    Металлы — хорошие проводники тепла и электричества. При прохождении электрического тока через металлические проводники не происходит переноса частиц металла (электронная проводимость, или проводимость первого рода). По способности проводить тепло и электричество металлы располагаются приблизительно в одном и том же порядке лучшие проводники —серебро и медь, затем золото, алюминий, железо и худшие —свинец и ртуть. Следовательно, между теплопроводностью металлов и их электропроводностью наблюдается почти постоянное соотношение.  [c.297]

    Конвективный ток зарядов внутренней обкладки замыкается омическим током, который течет внутра капли ртути. Электропроводность ртути велика по сравнению с электропроводностью раствора, поэтому возникающим падением потенциала можно пренебречь. Это условие [c.500]

    Существенные сведения относительно природы химической связи в металлах можно получить на основании двух характерных особенностей по сравнению с ковалентными и ионными соединениями. Металлы, во-первых, отличаются от других веществ высокой электропроводностью и теплопроводностью, во-вторых, в обычных условиях являются кристаллическими веществами (за исключением ртути), структуры которых характеризуются высокими координационными числами. [c.104]

    Ка —> Ка+ + е НгО + е —> ОН + 1/2Н2 В результате разложения образуются едкий натр и водород. Вследствие высокого перенапряжения водорода на ртути процесс протекает очень медленно. Для ускорения процесса разложения амальгаму натрия необходимо ввести в контакт с металлом или другим электропроводным материалом, имеющим низкое перенапряжение водорода. Металл и амальгама образуют короткозамкнутый элемент, при работе которого водород будет выделяться на металле, а натрий переходить в раствор. [c.162]

    Электропроводность расплавленной ионной соли обычно на один-два порядка превышает электропроводность водного раствора того же электролита. Так, например, удельная электропроводность расплава КС1 при 800°С равна 24,2 См/м, тогда как удельная электропроводность водного раствора хлорида калия Проводимость расплавов остается, однако, на 3—4 порядка ниже проводимости жидких металлов, например ртути. Для сравнения электропроводности различных расплавленных солей, как и водных растворов, используют эквивалентную электропроводность. Однако при рассмотрении расплавов возникает проблема, связанная с сильной зависимостью Л от температуры и с необходимостью выбора соответствующей температуры сравнения, тем более что температуры плавления разных веществ существенно отличны. Особенно резкое изменение электропроводности происходит вблизи температуры плавления, так как при плавлении разрушается (диссоциирует) ионная решетка. Обычно сравнивают величины Л при абсолютных температурах, превышающих на 10% абсолютную температуру плавления. При этом, по-видимому, наступает практически полная диссоциация кристаллической решетки. [c.90]

    Здесь и далее условно за единицу электропроводности принята электропроводность ртути. [c.372]

    Лантаноиды ковки, имеют относительно невысокую твердость, по электропроводности сходны с ртутью. [c.551]

    Металлические решетки образуют простые вещества большинства элементов периодической системы — металлы. По прочности. металлические решетки находятся между атомными и молекулярными кристаллическими решетками. Это связано с тем, что металлической связи присущи и характерные черты ковалентной связи, и отдельные черты дальнодействующей связи. Металлические решетки бывают и малопрочные, например, ртуть — жидкая. Металлам свойственны непрозрачность, характерный металлический блеск, хорошая тепло- и электропроводность и другие характерные свойства. Упрощенно металлическая решетка представляется в виде положительно заряженных ионов, располагающихся в узлах ее, и электронов, двигающихся между ними. Атомы металлов, с характерным для них дефицитом валентных электронов, должны иметь как можно больше соседних атомов, чтобы этот дефицит компенсировать за счет электронов соседей. Поэтому координационное число здесь достигает больших значений (8—12). [c.161]

    По физическим свойствам все металлы — твердые вещества (кроме ртути, которая при обычных условиях жидкая), они отличаются от неметаллов особым видом связи (металлическая связь). Валентные электроны слабо связаны с конкретным атомом и внутри каждого металла существует так называемый электронный газ. Поэтому все металлы обладают высокой электропроводностью (т. е. они — проводники в отличие от неметаллов-диэлектриков), особенно медь, серебро, золото, ртуть и алюминий высока и теплопроводность металлов. Отличительным свойством многих металлов является их пластичность (ковкость), вследствие чего они могут быть прокатаны в тонкие листы (фольгу) и вытянуты в проволоку (олово, алюминий и др.), однако встречаются и достаточно хрупкие металлы (цинк, сурьма, висмут). [c.157]

    Измерение электропроводности растворов уксуснокислых солей ртути, меди и других тяжелых металлов показывает, что такие соли очень мало диссоциируют. Это характеризует наличие прочной химической связи между анионом СН3СОО и катионом. Образуют,иеся соли или более сложные по составу соединения диссоциируют часто также мало, и в этом отношении подобны комплексным аммиакатам ионов металлов и другим комплексным соединениям. Таким образом, солеобразующая группа — СООН является в то же время и комплексообразующей группой, причем образование комплексных групп происходит одновременно с замещением иона водорода на ион металла. Поэтому состояние равновесия существенно зависит от кислотности раствора. [c. 98]

    Они обладают очень хорошей удельной электропроводностью электропроводность лития в 10,9, натрия — в 22, калия — в 15, рубидия — в 8 и цезия — в 5,2 раза больше электропроводности ртути (при 0 С). Несмотря на это, натрий как проводник далеко уступает лучшему проводнику — серебру, по отношению к которому сопротивление натрия в три раза больше. [c.232]

    Физические свойства. Ртуть представляет собой серебристо-белый жидкий металл. Физические константы ее приведены в табл. 121. Удельная электропроводность ртути при 0° С равна 58% электропроводности серебра. Электропроводность ртути является стандартной единицей сопротивления — столбик ртути сечением в 1 мм и длиной в 106,3 см оказывает сопротивление в 1 ом. Молекулы ртути в парах моноатомны. [c.424]

    Электропроводность а-марганца примерно в 3 раза ниже, а жидкого — примерно в 2,5 раза выше, чем у ртути (при обычных условиях). Как видно из рис. V11-24, аллотропия марганца отчетливо сказывается на характере изменения его электропроводности (и на растворимости в нем водорода).  [c.301]

    Графит хорошо проводит тепло (в 3 раза лучше ртути) и обладает близкой к металлам электропроводностью (0,1 от электропроводности ртути). И электро- и теплопроводность больше параллельно слоям, чем перпендикулярно им. Максимум теплопроводности графита наблюдается около 0°С, а электропроводности — около 600 °С. Механическая прочность графита при переходе от обычных температур к 2500 °С возрастает почти вдвое. Его сжимаемость примерно в 20 раз больше сжимаемости алмаза. Заметное окисление графита при нагревании на воздухе наступает лишь выше 700 С. [c.502]

    Электропроводность расплавленных солей, за исключением некоторых (соли ртути и индия), с температурой увеличивается. Особенно быстро увеличивается электропроводность при температурах, незначительно превышающих температуру плавления. В табл. 14.6 приведены удельные электропроводности некоторых [c.313]

    Атомы металлов в твердой и жидкой фазах образуют в основном плотноупакованные структуры. При плавлении металлов электропроводность а обычно падает примерно в 1,5—2 раза. При повышении температуры жидкого металла электропроводность уменьшается, но медленнее, чем у твердых металлов. В жидких свинце и висмуте электропроводность почти не зависит от температуры, а у жидких цинка, кадмия и ртути она даже растет с увеличением температуры. Число электронов проводимости в единице объема жидких металлов часто почти совпадает с числом валентных электронов. Подвижность электронов в металлах, как было показано А. Р. Регелем [7], при плавлении меняется мало. Плотность жидких металлов меняется при их затвердевании незначительно. Сжимаемость жидких металлов, как и твердых, мала. Она примерно на порядок меньше сжимаемости жидких диэлектриков. [c.169]

    Хотя среднее число почти свободных электронов на один атом у всех металлов подгруппы цинка близко к двум, поведение электронов ртути во многом аномально. Ее электропроводность почти в три раза меньше, чем у цинка и кадмия, и быстро растет с увеличением давления. Термоэлектродвижущая сила ртути тоже аномально велика. [c.197]

    Связи между атомами углерода одной и той же плоскости в решетке графита имеют типичный ковалентный характер. Отдельные плоскости связаны друг с другом в основном межмолекулярными силами, но отчасти между ними действуют и металлические связи (примерно один свободный электрон на 18 тыс. атомов углерода). Наличием последних обусловлена высокая электропроводность графита (0,1 от электропроводности ртути) и его хорошая теплопроводность (в три раза больше, чем у ртути). [c.300]

    Электропроводность тория примерно в 5 раз, а урана в 3 раза выше электропроводности ртути. [c.370]

    В случае использования активных веществ с низкой электропроводностью для повышения коэффициента использования применяется электропроводная добавка графита и сажи, которая образует токоотвод от большинства частиц активного вещества. Подобные добавки используются в активных массах, содержащих окись ртути, двуокись марганца.  [c.30]

    Для протекания токообразующей реакции необходимо поступление электронов к каждой частице окиси ртути, которая имеет очень низкую электропроводность в отличие от обычно применяемых разновидностей двуокиси марганца. Электропро- щ водной добавкой, обеспечивающей подвод электронов при разрядке к каждой частице окиси ртути, является графит. [c.252]

    Примером синтеза прямой конденсацией может служить получение золя ртути. Для этого Нордлунд пропускал пары ртути через слой воды и. получал довольно высокодисперсную эмульсию ртутц в воде. Аналогичным способом могут быть получены золн серы, селена и теллура. Путем конденсации в жидкости паров меди, серебра, золота и платины,. полученных в вольтовой дуге, можно получить соответствующие золи в воде, спиртах, глицерине или бензоле. Строение мицелл этих золей мало изучено. Стабилизатором при получении всех этих систем служат окислы веществ, получающиеся при соприкосновении их паров с воздухом при высокой температуре. Образование в таких условиях окислов, обладающих свойствами электролитов, подтверждается заметным возрастанием электропроводности системы. Однако более стойкие-золи получаются в том случае, если в воду, в которой происходит конденсация паров, вводят стабилизующие электролиты. [c.245]

    Свойства металлов з- и р-элементов. Как известно, металлическая связь является многоцентровой, многоэлектронной и нелока-лизованной связью. Металлы отличаются тем, что у них по-разному заполнены электронами валентные энергетические зоны и зоны проводимости. -Металлы хорошие проводники электрического тока. Электрбпроводность р-металлов, как правило, много ниже. Так, натрий проводит ток примерно в 20 раз, олово в 6,7 раза, а сурьма только в 2,5 раза лучше ртути, электропроводность которой равна 1,06-10 ° мк-0м-м2 (273 К). [c.400]

    Металлы отличаются характерным металлп геским блеском, ковкостью, тягучестью, могут прокатываться в листы или вытягиваться в нроволому, обладают хорошей тепло- и электропроводностью. При компатноп температуре все металлы (кроме ртути) находятся в твердом состоянии. [c.39]

    Активная масса положительного электрода состоит из к15асной окиси ртути, к которой для повышения электропроводности добавляют 5—107о графита. Эту смесь запрессовывают в стальной корпус элемента. В одном из видов окиснортутных элементов активную массу отрицательного электрода составляет порошок цинка с добавкой / 1% ртути, которые запрессовывают в крышку элемента. Между электродами прокладывают фильтровальную бумагу. В качестве электролита (в виде геля или жидкости) применяют 36—40%-ный раствор едкого кали с добавкой 5% окиси цинка. В другом виде oки нopтytныx элементов отрицательным электродом служит металлизированная цинком бумага или фольга из амаль-гам.ированного цинка. Применение электродов с большой поверхностью (из порошкообраз ного цинка или фольги) вызвано необходимостью уменьшить пассивацию цинка. [c.877]

    Из уравнения (38.7) видно, что скорость движения поверхности ртути падает при увеличении электропроводности раствора. Из соотношения (38.7) и условия (ЭУ//( е = О можно рассчитать заряд Втах, при котором ток максимален  [c.207]

    Хорошо известны меркаптиды (тиолаты) тяжелых металлов. Из них наиболее распространены соли ртути, меди, серебра, висмута, олова и свинца. Соли свинца, например, издавна используются в зарубежной практике для очистки бензинов от меркаптанов ( докторские растворы ). Меркаптиды серебра могут быть использованы для получения серебряных поверхностей с хорошей электропроводностью на керамике. Имеются сведения о применении фторсодержащих меркаптанов в виде защитных пленок, предохраняющих металлы от атмосферной коррозии. Металлические соли некоторых аминомеркантаносоединений применяются в качестве, медицинских препаратов. [c.29]

    Электропроводность рения в 4,5 раза выше, чем у ртути, и при обучных температурах в 4 раза меньше, чем у вольфрама (при 2500 °С—в 1,6 раза меньше). Металл этот пригоден для изготовления нитей электроламп, более прочных и долговечных, чем обычные вольфрамовые. Рений является также хорошим катализатором некоторых органических реакций. В виде сплава с платиной он применяется для изготовления термоэлементов. [c.301]

    В кристаллическом состоянии кремний хорощо проводит тепло. Его электропройодность составляет 0,007 (для обычного) —0,000001 (для особо чистого) от электропроводности ртути, причем при нагревании она не понижается (как то характерно для металлов), а повышается. Повышается она и с увеличением давления, а при 120 тыс. ат кремний приобретает свойства металла. Теплота плавления кремния равна II, теплота атомизации — 108 ккал1г-атом. [c.587]

    Плотность, г/см Твердость по шкале Моося Тпл, К КИП к Электропроводность (293 К) (здесь и далее относительнв ртути) 0,5 0,6 453 1613 11,2 1,8 4 1558 2743 15,1  [c.401]

    Если в качестве критерия ирименягь электропроводность водных растворов, сильными электролитами оказываются почти все соли, щелочи и сильные кислоты. Слабые кислоты и основания, а также некоторые соли [хлорид ртути (II), бромид кадмия и др. ] представляют собой слабые электролиты. При изменении раство- [c.27]

Ртуть

«Живое серебро»

Ртуть была известна людям уже во II тысячелетии до нашей эры. Алхимики считали ее женским началом веществ, матерью металлов, основой философского камня. Они называли ее argentum vivum («живое серебро»), hydrargirum («жидкое серебро») или Mercurius, подчер­кивая тем самым близость ртути к царю металлов — золоту (планета Меркурий расположена ближе всех к Солнцу, символом которого является золото).

Алхимический символ ртути совпадает с обозначением планеты Меркурий у астрономов.

Ртутное месторождение Монте-Амьята в Италии разрабатывается со времен Древнего Рима.

Причина столь ранней известности ртути в том, что добываемая там киноварь (сульфид ртути HgS) легко разлагается при нагревании на воздухе с образованием металлической ртути:

HgS + 02 = Нg + S02.

В древности обжиг киновари проводили в глиняном сосуде, на крышке которого конденсировалась ртуть. Сейчас для этих целей используют трубчатые печи.

Ртуть— самая тяжелая из всех известных жидкостей: литр ее при 20 °C весит 13,6 кг. Обычная стеклянная банка под тяжестью ртути может не выдержать и расколоться. Поэтому большие количества ртути хранят в специальных толстостенных стеклянных сосу­дах либо в железных емкостях.

Низкая температура плавления ртути (-39°С) объясняется тем, что атомы Нg прочно удерживают свои валентные электроны и с трудом предоставляют их в «общее пользование». Таким образом, кристаллическая решетка ртути оказывается неустойчивой. Кстати, именно поэтому ртуть плохо проводит тепло и электрический ток.

Многие металлы (натрий, цинк, кадмий и другие) хорошо растворяются в ртути с образованием амальгам — жидких или твердых сплавов. Раньше этим свойством ртути пользовались для получения зеркал путем нанесения на стекло амальгамы олова.

Жидкая ртуть равномерно расширяется при нагревании, поэтому ею заполняют термометры.

Ртуть, в отличие от своих соседей по подгруппе, — малоактивный металл. Растворить ее можно в царской водке или концентрированной азотной кислоте:

Hg + 4HNO3 = Hg (NO3)2 + 2NO2 + 2h3O.

Почти все металлы, кроме золота, серебра и платины, способны вытеснять ртуть из растворов ее солей. Если медную или бронзовую монету натереть нитратом ртути, то она покроется слоем ртути и приобретет яркий серебристый блеск. Следует помнить, что все соединения ртути сильно ядовиты, поэтому проводить подобные опыты не рекомендуется.

Одно из широко используемых соединений ртути — фульминат ртути (II) Hg (CNO)2. Его называют также гремучей ртутью. При ударе фульминат легко детонирует:

Hg (CNO)2 = Hg + N2 + 2СО.

Поэтому его используют в капсюлях патронов и снарядов в качестве детонатора, взрыв которого приводит к воспламенению пороха.

Ртуть — металл, способный образовывать устойчивый катион, состоящий из двух атомов. Содержащие этот катион соединения ртути (I) можно получить взаимодействием металлической ртути с солью ртути (II):

Hg (NO3)2 + Hg = Hg2(NO3)2.

В отличие от других металлов, ртуть образует преимущественно ковалентные связи. Так, например, хлорид ртути (II) HgCI2 в водном растворе существует преимущественно в виде молекул, такой раствор почти не проводит электрического тока. Зато это соединение раство­ряется в органических растворителях, а при 302 °C возгоняется (сублимируется). Недаром алхимики назвали его «сулема» (искаженное от «сублимат»).

Ртуть — один из немногих металлов, не образующих гидроксидов. Гидроксид ртути (II) уже при попытке его выделения отщепляет воду, превращаясь в оксид:

Hg (NO3)2 + 2NaOH = HgO + h3O + 2NaNO3.

А для ртути (I) не удалось получить даже оксида, так как он мгновенно распадается (диспропорционирует) на оксид ртути (II) и метал­лическую ртуть:

Hg2(NO3)2 + 2NaOH = HgO + Hg + Н2O + 2NaNO3.

Ртуть, как никакой другой металл, способна образовывать прочные ковалентные связи с углеродом. Такое соединение получается, например, при кипячении раствора ацетата ртути в бензоле:

С6Н6 + Нg (СН3СОО)2 = СН3СОО — Нg — С6Н5 + СН3СООН.

Ртуть входит в десятку наиболее опасных ядов. Особенно токсичны соединения со связью С-Hg. Любое неорганическое соединение ртути (II), попавшее в организм, под действием метилкобаламина (витамина В12) — вещества, отдающего СН3-группу, — превращается в ион метилртути. Все соединения метилртути растворимы в жирах и потому легко проникают через клеточные мембраны.

Токсичность ртути объясняется тем, что она образует очень прочные связи с серой. Ионы ртути реагируют с сульфгидрильными (тиольными) группами белков, превращаясь в весьма устойчивые соединения —тиолаты:

R-SH + Нg2+ = R-S-Hg+ + Н+.

Если белок-фермент образовал связь с ртутью, его форма изменяется и он утрачивает биологическую активность. Оказавшаяся в организме ртуть практически не выводится из него, а постепенно накапливается. Больше всего ртути содержится в телах хищных рыб и птиц, их поедающих. Рыба накапливает ртуть в виде метилртути даже из слабо загрязненных ртутью вод. При употреблении в пищу рыбы из таких водоемов люди получают ртути в десятки, а то и сотни раз больше, чем те, кто не ест рыбу.

Сейчас во всех странах применение ртути стремятся ограничить, и ее добыча неуклонно снижается. Так, в 1995 г. в мире было добыто не более 10 тыс. тонн ртути — в два раза меньше, чем двумя десятилетиями ранее.

Ртутно-цинковые батарейки.

На способности цинка вытеснять ртуть из ее соединений основано действие ртутно-цинкового гальванического элемента. В нем протекает следующий процесс:

Zn + HgO = Hg + ZnO.

Ртутно-цинковые элементы не имеют равных по надежности, стабильности напряжения и количеству «запасенного» электричества в единице массы. Они идеальны в полевых условиях.

Однако ртуть составляет больше половины их массы. После того, как батарейки выработают свой ресурс, возникает проблема их утилизации. Если просто выбрасывать такие элементы на свалку, воздух в ее окрестностях будет отравлен. Поэтому в мире ширится кампания против использования ртутно-цинковых элементов. В частности, в открытую продажу они уже не поступают.

А на батарейках, которые продаются в магазинах, можно прочесть: «Mercury 0%» или «Mercury free», что означает «ртути нет».

Ртутные лампы.

Если парами ртути заполнить стеклянную трубку и приложить к ее концам напряжение, то в ней возникают заряженные частицы:

Нg = Нg+ + еˉ.

При этом ионы ртути устремляются к отрицательно заряженному электроду, а электроны — к положительному. При обратном процессе

Нg+ + еˉ= Нg

образуются возбужденные атомы, которые теряют энергию, испуская квант света. Большая часть излучения приходится на ультрафиолетовую часть спектра.

Ртутную лампу называют еще кварцевой, поскольку трубку делают из кварца, прозрачного для ультрафиолета. Такие лампы используют в лабораториях для проведения фотохимических реакций, в банковском деле для распознавания подлинности банкнот, а также в аппаратах искусственного загара. Ультрафиолетовые лучи вредны для глаз, так что ртутная лампа не годится для освещения.

Однако стекло лампы можно покрыть изнутри люминофором — веществом, которое поглощает ультрафиолет и при этом излучает видимый свет. Получится так называемая люминесцентная лампа, свет от которой по параметрам соответствует дневному (лампа дневного света).

Ртутные отравления (признаки и противоядия)

Отравления делятся на острые (если в организм попадает сразу большая порция яда) и хронические (когда человек получает яд понемногу, но постоянно).

История знает немало случаев массового отравления ртутью при золочении различных крупных предметов амальгамой золота. Множество рабочих отравились, когда золотили купола Исаакиевского собора в Санкт-Петербурге.

Ртуть и ее соли часто оказывались «последним средством» в дворцовых интригах. Ими были отравлены Елена Глинская — мать Ивана Грозного, Анастасия — его первая жена.

Хроническое ртутное отравление — профессиональная болезнь средневековых шляпников, использовавших соединения ртути для выделки фетра. Безумный Шляпник из кэрроловской «Алисы в стране чудес» — типичный пример такого больного.

Из-за химического отравления ртутью потеряли работоспособность Исаак Ньютон, Майкл Фарадей, Блез Паскаль.

Как ни странно, металлическая ртуть при приеме внутрь практически не опасна. Описаны случаи, когда люди в целях самоубийства пили ртуть и даже вводили ее внутривенно, однако ничего плохого с ними не происходило.

По разным данным, летальная доза сулемы HgCI2 для человека составляет от 100 до 500 мг, причем смерть наступает не сразу, а спустя несколько дней.

При остром отравлении парами ртути прежде всего страдают слизистые оболочки носоглотки и легкие, а при отравлении солями ртути — желудочно-кишечный тракт.

Первые симптомы: жжение и металлический привкус во рту, повышенное слюноотделение. В случае отравления парами появляется насморк и кашель. Затем начинают кровоточить десны. По краям зубов появляется серая кайма сульфида ртути.

Идеальное противоядие при попадании в организм солей ртути — сырое яйцо. Оно почти целиком состоит из белка, содержащего мно­жество сульфгидрильных групп, которые прочно связывают ртуть. Однако принимать это противоядие надо очень быстро — пока ртуть не всосалась в кровь.

В книге К. Эти и Е. Руста «Несчастные случаи при химических работах» приводится такая история:

«Профессор Тенард читал лекцию о соединениях ртути. На кафедре перед ним стояли два похожих сосуда: один с сахарной водой для питья, другой — с концентрированным раствором сулемы для производства опытов, из которого по рассеянности он сделал большой глоток. Немедленно приказав разболтать сырые яйца с водой, он несколько раз принял большие количества этого прекрасного противоядия. Началась сильная рвота — в общем более 20 раз. Принятое средство так прекрасно подействовало, что другие признаки отравления не проявились».

В случае отравления ртутью следует обязательно обращаться к врачу. При отравлении парами и солями ртути вводят внутривенно 5%-й раствор унитиола и 20%-й раствор тиосульфата натрия либо принимают внутрь сукцимер, оксатиол или D-пеницилламин. Все эти соединения способны прочно связывать ртуть своими SH или S-группами.

Очень опасно и хроническое отравление ртутью. Оно в первую очередь ударяет по нервной системе. Легкие его формы принимают часто за обычное переутомление. При более сильном или длительном воздействии у человека ухудшается память, возникают нервные расстройства, кашель, насморк. Еще более серьезное отравление грозит тяжелым нарушением деятельности нервной системы, вплоть до галлюцинаций и дрожания.

Ртуть — металл с удивительными свойствами

В нашем магазине продаются самые разнообразные термометры, в том числе ртутные. Почему в качестве термометрической жидкости до сих пор зачастую используется именно ртуть, хотя это вещество опасно? Потому, что ртуть обладает рядом уникальных свойств, делающих ее незаменимой. Это очень интересное вещество, поэтому мы посвятили ему две статьи. В этой статье речь идет о свойствах ртути. 

Ртуть — химический элемент таблицы Менделеева, простое неорганическое вещество, металл. Известна человечеству уже более семи тысяч лет. Ее использовали в V в. до н.э. в Месопотамии, о ртути знали в Древнем Китае и на Ближнем Востоке. Ее получали простым обжигом киновари на кострах, а потом с ее помощью выплавляли золото и серебро.

Основные свойства

Обозначается символом Hg (гидраргирум, в переводе с греческого «жидкое серебро»). Это название элементу дали алхимики.

Ртути на планете не так уж и много, но она очень рассеяна: есть в воздухе, воде, в большинстве горных пород. Встречается в самородном виде в виде капель, но редко. Гораздо чаще — в составе минералов и глин. Входит в состав более 30 минералов, промышленное значение имеет киноварь (HgS). Получают ртуть сейчас гораздо более технологичным способом, чем в древности, но смысл процесса остался тот же: обжиг киновари.

Серебристая, очень подвижная жидкость; единственный металл, который в нормальных условиях имеет жидкое агрегатное состояние. Твердой становится при t -39 °С. При этом, ртуть — тяжелый металл. Благодаря высокой плотности, 1 л реактива весит почти 14 кг. Хорошо проводит ток. Диамагнетик. При нагреве равномерно расширяется — именно благодаря этому свойству до сих пор широко используется в качестве термометрической жидкости. В твердом состоянии обладает ковкостью, характерной для металлов. Практически не растворяется в воде, не смачивает стекло. Ртуть и ее пары не имеют запаха; пары бесцветны, при подведении электрического разряда светятся голубовато-зеленым и излучают в рентгеновском спектре.

С химической точки зрения

Ртуть достаточно инертна. С кислородом вступает в реакцию при t +300 °С, а уже при +340 °С оксид разлагается обратно. В нормальных условиях реагирует с озоном. Не вступает в реакции с неконцентрированными растворами кислот, но растворяется в царской водке (смесь концентрированной соляной и азотной кислот) и концентрированной азотной кислоте. Не вступает в реакцию с азотом, углеродом, бором, кремнием, фосфором, мышьяком, германием. Реагирует с атомарным водородом, и не реагирует с молекулярным. С галогенами образует галогениды ртути. С серой, селеном, теллуром — халькогениды. С углеродом образует крайне устойчивые и, как правило, ядовитые ртутьорганические соединения.

Легко при нормальных условиях реагирует с раствором перманганата калия в щелочи и с хлорсодержащими веществами. Это свойство используется для удаления разливов ртути. Опасный участок заливают хлорсодержащим отбеливателем типа «АСС», «Белизна» или хлорным железом.

Образует сплавы со многими металлами — амальгамы. К амальгамированию устойчивы железо, вольфрам, молибден, ванадий и некоторые другие металлы. Образует с металлами меркуриды — интерметаллические соединения.

Об опасности ртути

Ртуть относится к веществам 1-й группы опасности, сверхопасным. Опасна для человека, растений и животных, для окружающей среды. Входит в список из 10 общественно опасных для здравоохранения веществ по версии ВОЗ. Обладает кумулятивным эффектом. Подробно о том, как ртуть влияет на организм человека и какие меры безопасности следует принимать, читайте в нашей статье «Осторожно! Ртуть токсична!». Здесь упомянем лишь, что ядовита не столько именно ртуть, сколько ее пары и растворимые соединения. Сама ртуть в желудочно-кишечном тракте человека не всасывается и выводится без изменений. Об этом узнали от неудачников-самоубийц, которые пытались покончить с собой, выпив ртути. Они остались в живых! И даже внутривенные инъекции ртути не приводят к смерти.

Ртуть запрещено перевозить самолетами. И вовсе не потому, что она токсична. Все дело в том, что она легко растворяет алюминий и его сплавы. Случайное разлитие может привести к повреждению корпуса самолета.

Самые интересные металлы / Хабр

Кто не слушает металл — тому бог ума не дал!

— Народное творчество

Привет, %username%.

gjf снова на связи. Сегодня буду совсем краток, потому что через шесть часов вставать и ехать.

А рассказать я сегодня хочу о металле. Но не о том, который музыка, — о том мы можем поговорить как-нибудь за кружечкой пива, а не на Хабре. И даже не о металле — а о металлах! И рассказать я хочу о тех металлах, которые меня в жизни так или иначе поразили своими свойствами.

Поскольку все участники хит-парада отличаются какими-то своими суперспособностями, то мест и победителей не будет. Будет — металлическая десятка! Так что порядковый номер ничего не означает.

Поехали.

1. Ртуть

Ртуть — самый жидкий металл: температура её плавления составляет -39 °C. О том, что она токсична — и даже очень — я уже писал, а потому повторяться не буду.

С древних времён на ртуть разве что не молились — ещё бы, «жидкое серебро»! Алхимики считали, что именно во ртути где-то прячется знаменитый философский камень, например Джабир ибн Хайян считал, что раз ртуть — это жидкий металл, то она — «абсолютна»: она свободна от любых примесей, присущих твёрдым металлам. Сера — другой предмет восхищения Хайяна — элемент огня, он способен давать чистое «абсолютное» пламя, а потому все остальные металлы (а поскольку это был VIII век — их было негусто: семь) образованы из ртути и серы.

Что в VIII веке, что сейчас — если смешать ртуть и серу, то получится чёрный сульфид ртути (и это, кстати, один из способов дезактивации пролитой ртути) — но уж никак не металл. Эту досадную неудачу Хайян объяснял тем, что все тупые не хватает некоего «созревателя», который из чёрной ерунды приведёт к получению металла. И конечно все бросились искать «созреватель», чтобы получить золото. История поиска философского камня официально объявлена открытой.

%username%, ты вот сейчас смеёшься над алхимиками — но ведь они-таки добились своего! В 1947 году американскими физиками при бета-распаде изотопа Hg-197 получен единственный устойчивый изотоп золота Au-197. Из 100 мг ртути добыли целых 35 мкг золота — и они сейчас красуются в Чикагском музее науки и промышленности. Так что алхимики были правы — ведь можно! Только, блин, дорого…

Кстати, единственным алхимиком, который не верил в возможность получения золота из других металлов был Абу Али Хусейн ибн Абдуллах ибн аль-Хасан ибн Али ибн Сина — а для тёмных неверных — просто Авиценна.

Между прочим, со ртутью по своему виду очень соперничает другой металл — галлий. Его температура плавления 29 °C, в школе мне показывали эффектный фокус: на руку кладётся кусок какого-то металла…

. . и вот что получается

Кстати, галлий сейчас можно купить на алике, чтобы показывать такой фокус. Не знаю, правда, проедет ли он таможню.2. Титан

Суровый титан — это тебе не ртутные сопли! Это — самый твёрдый металл! Ну в моём детстве и юношестве титаном писали на всех этих стёклах в общественном транспорте. Потому что царапал — и мелкой металлической пылью окрашивал.

Все знают, что титан благодаря твёрдости и лёгкости используют в авиации. Расскажу о некоторых интересных применениях.

Будучи нагретым, титан начинает поглощать разные газы — кислород, хлор и даже азот. Это используют в установках очистки инертных газов (аргона, например) — его продувают через трубки, заполненные титановой губкой и нагретые до 500-600 °C. Кстати, при этой температуре титановая губка взаимодействует с водой — кислород поглощается, водород отдаётся, но обычно водород в инертных газах никого не беспокоит, в отличие от воды.

Белый диоксид титана TiO₂ используется в красках (например, титановые белила), а также при производстве бумаги и пластика. Пищевая добавка E171. Кстати, при производстве диоксида титана обязательно контролируют его элементный состав — но вовсе не для того, чтобы снизить примеси, а чтобы добавить «белизны»: нужно, чтобы окрашивающих элементов — железа, хрома, меди и т.д. — было поменьше.

Карбид титана, диборид титана, карбонитрид титана — конкуренты карбида вольфрама по твёрдости. Недостаток — они его легче.

Нитрид титана применяется для покрытия инструментов, куполов церквей и при производстве бижутерии, так как имеет цвет, похожий на золото. Все эти «медицинские сплавы», похожие на золото — это покрытие нитридом титана.

Кстати, упорные учёные недавно сделали всё-таки сплав, который твёрже титана! Только чтобы этого добиться — пришлось смешать палладий, кремний, фосфор, германий и серебро. Штука получилась недешёвая, а потому опять победил титан.

3. Вольфрам

Вольфрам — тоже противоположность ртути: самый тугоплавкий металл с температурой плавления 3422 °C. Он известен ещё с XVI века, правда, известен не сам металл, а минерал вольфрамит, в котором содержится вольфрам. Кстати, название Wolf Rahm на языке суровых немцев означает «волчьи сливки»: немцы, которые плавили олово, очень не любили примеси вольфрамита, который мешал плавке, переводя олово в пену шлаков («пожирал олово как волк овцу»). Сам металл уже выделили позже, примерно через 200 лет.

То, что на фото — не вольфрам на самом деле, а карбид вольфрама, так что если у тебя на руке такое кольцо, %username%, то не сильно задавайся. Карбид вольфрама — тяжёлое и крайне твёрдое соединение — а потому используется во всяких деталях, которыми бьют, кстати «победит» — это 90% карбида вольфрама. А ещё карбид вольфрама добрые люди добавляют в качестве наконечника бронебойных снарядов и пуль. Но не только его, позже расскажу про другой металл.

Кстати, хоть вольфрам и тяжёлый — но несмотря на бо́льшую плотность по сравнению с традиционным и более дешёвым свинцом, радиационная защита из вольфрама оказывается менее тяжёлой при равных защитных свойствах или более эффективной при равном весе. Из-за тугоплавкости и твёрдости вольфрама, затрудняющих его обработку, в таких случаях используются более пластичные сплавы вольфрама с добавлением других металлов либо взвесь порошкообразного вольфрама (или его соединений) в полимерной основе. Выходит легче, эффективнее — но только дороже. Так что в случае фолаута, %username%, бери себе вольфрамовую броню!

Кстати, на своём «вечном кольце» я умудрился какой-то химией поставить пятно — и даже не знаю, чем. Так что «вечное» оно только у обычных людей )))

4. Уран

Единственный природный металл, который используют, как топливо, и при этом используется без остатка, буквально на атомном уровне.

Когда я был ещё школьником, но был вхож в университет (не скажу почему!), то меня всегда смешила реакция иностранных студентов, когда им в микроскоп показывали кристаллы уранил-ацетата натрия. Ну есть такая качественная реакция. Когда иностранцам говорили слово «уранил» — их сдувало с этажа. Все смеялись.

Мне смешно и грустно, что теперь и большая часть наших людей тоже считают, что уран- страшен, опасен и ужасен. Падение образования налицо.

На самом деле ещё в древнейшие времена природная окись урана использовалась для изготовления жёлтой посуды. Так, возле Неаполя найден осколок жёлтого стекла, содержащий 1 % оксида урана и датируемый 79 годом н. э. Он не светится в темноте и не фонит. Я был в Жёлтых Водах на Украине, где добывают урановый концентрат. Никто там не светится и не фонит. А разгадка проста: природный уран слаборадиоактивен — не более, чем граниты и базальты, а также терриконы и метрополитен. Тот уран, который УРАН — это изотоп U-235, которого в природе всего 0,7204%. Его так мало, что для ядерщиков нужно выделять и концентрировать этот изотоп («обогащать») — так просто работать реактор не будет.

Кстати, раньше в природе U-235 было больше — просто со временем он распался. И поскольку его было больше — ядерный реактор сделать можно было прямо на коленке. В прямом смысле. Так и произошло в Габоне на месторождении Окло примерно 2 миллиарда лет назад: через руду бежала вода, вода — естественный замедлитель нейтронов, которые вылетают при распаде урана-235 — в итоге энергии нейтронов было как раз столько, сколько нужно для захвата ядром урана-235 — и пошла-поехала цепная реакция. И уранчик горел себе несколько сотен лет, пока не выгорел…

Обнаружили это значительно позже, в 1972 году, когда на урановой обогатительной фабрике в Пьерлате (Франция) во время анализа урана из Окло было найдено отклонение от нормы изотопного состава урана. Содержание изотопа U-235 составило 0,717% вместо обычных 0,720%. Уран — не колбаса, тут недовес строго карается: все ядерные объекты подвергаются жёсткому контролю с целью недопущения незаконного использования расщепляющихся материалов в военных целях. А потому учёные стали исследовать, нашли ещё пару элементов, типа неодима и рутения, и поняли — U-235 украли до нас просто выгорел, как в реакторе. То есть ядерный реактор природа изобрела задолго до нас. Впрочем, как и всё.

Обеднённый уран (это когда 235-й забрали и отдали атомщикам, а остался U-238) — тяжёлый и твёрдый, напоминает чем-то по свойствам вольфрам, а потому — точно так же используется там, где надо бить. Об этом есть история из бывшей Югославии: там использовали бронебойные снаряды с бойком, содержащим уран. Проблемы у населения были, но вовсе не из-за радиации: мелкая урановая пыль попадала в лёгкие, усваивалась — и давала плоды: уран токсичен для почек. Вот так-то — и нечего бояться уранил-ацетата! Правда, законам РФ это не указ — а потому вечные проблемы с заездом химических реактивов, содержащих уран — потому как для чиновника уран бывает только один.

А ещё есть урановое стекло: небольшая добавка урана придаёт красивую жёлто-зелёную флуоресценцию.

И это, блин, красиво!

Кстати, очень полезно предложить гостям яблоки или салатик, а потом включить немножко ультрафиолета и показать, как красиво. Когда все закончат восторгаться — небрежно так бросить: «Ну да, ещё бы, это же урановое стекло…» И откусить кусочек яблочка с вазы…5. Осмий

Ну раз уж поговорили о тяжёлых уранах-вольфрамах, то настало время назвать самый тяжёлый металл вообще — это осмий. Его плотность составляет 22,62 г/см³!

Однако осмию, будучи самым тяжёлым, ничего не мешает быть ещё и летучим: на воздухе он постепенно окисляется до OsO₄, который летучий — и кстати, очень ядовитый. Да — это элемент платиновой группы, но он вполне себе окисляется. Название «осмий» происходит от древнегреческого ὀσμή — «запах» — именно благодаря этому: химические реакции растворения щелочного сплава осмиридия (нерастворимого остатка платины в царской водке) в воде или кислоте сопровождаются выделением неприятного, стойкого запаха OsO₄, раздражающего горло, похожего на запах хлора или гнилой редьки. Этот запах почувствовал Смитсон Теннант (о нём позже), работавший с осмиридием — и так и назвал металл. И знаю я, что осмий должен быть в порошке и его нужно греть, чтобы процесс пошёл интенсивно — но в любом случае я не стремлюсь долго находиться рядом с этим металлом.

Кстати, есть ещё такой изотоп Os-187. В природе его очень мало, а потому из осмия его выделяют на центрифугах путем масс-сепарации — прямо как уран. Разделения ждут 9 месяцев — да-да, вполне уже можно родить. А потому Os-187 — один из самых дорогих металлов, именно его содержание обуславливает рыночную цену природного осмия. Но он не самый дорогой, о самом расскажу ниже.

6. Иридий

Раз уж заговорили о платиновой группе, то стоит ещё вспомнить об иридии. Осмий отнял у иридия звание самого тяжёлого металла — но разошлись в копейках: плотность иридия 22,53 г/см³. Осмий с иридием даже открыты были вместе в 1803 году английским химиком С. Теннантом — оба в качестве примесей присутствовали в природной платине, доставленной из Южной Америки. Теннант был первым среди нескольких учёных, кому удалось получить в достаточном количестве нерастворимый остаток после воздействия на платину царской водки и определить в нём ранее неизвестные металлы.

Но в отличие от осмия, иридий — самый, блин, стойкий металл: в виде слитка он не растворяется ни в каких кислотах и их смесях! Вообще! Даже грозный фтор берёт его только при 400-450 °C. Чтобы всё-таки растворить иридий, приходится его сплавлять с щелочами — да ещё желательно в токе кислорода.

Механическая и химическая прочность иридия используется в Палате мер и весов — из платиноиридиевого сплава изготовлен эталон килограмма.

В настоящий момент иридий не является банковским металлом, но и в этом уже есть сдвиги: в 2013 году иридий впервые в мире был применён в изготовлении официальных монет Национальным банком Руанды, который выпустил монету из чистого металла 999-й пробы. Иридиевая монета была выпущена номиналом 10 руандийских франков. И чёрт — я бы хотел такую монету!

Кстати, я в глубокой молодости в «Юном технике» как-то прочитал какой-то фантастический рассказ, когда паренёк к успеху шёл смог наменять песок на иридий по курсу 1:1 с какими-то там инопланетянами в подвале. Ну им видите ли кремний был нужен! Название и автора рассказа уже и не вспомню. спасибо Wesha — напомнил: В.Шибаев. Кабель «оттуда».

7. ЗолотоДа ну его — все видели

В жизни часто бывает, что есть чемпион фактический и формальный. Если иридий — фактический чемпион по химической стойкости, то золото — формальный: это самый электроотрицательный металл, 2,54 по шкале Полинга. Но это не мешает золоту растворяться в смесях кислот, так что как обычно — лавры достались тому, кто побогаче.

И действительно, в настоящий момент, благодаря тому, что Китай и РФ уходят от политики накопления золотовалютного запаса в долларах США к политике накопления собственно золота, золото — самый дорогой банковский металл: по цене он давно обогнал платину — да и вообще всю платиновую группу. Так что храни деньги в сберегательной кассе золоте, %username%!

Поскольку алхимический способ добычи золота показал свою дороговизну, получают этот металл на аффинажных заводах. А монетки делают уже на монетных дворах. Так вот, как человек, побывавший и там и там, могу сказать: работники подобных предприятий при посещении зоны, где есть драгметалл, либо переодеваются — и на рабочей одежде нет ни единой булавки или скрепки — рамки на проходной совсем не такие, как в аэропортах, там всё жёстче. Или действует так называемый «голый режим» — да-да, ты понял правильно: проходная для мальчиков и проходная для девочек — оденетесь уже внутри. Если у тебя имплант из металла — куча справок, куча разрешений, каждый раз индивидуально проверяют, что имплант на месте, где должен быть.

Кстати, а как ты думаешь — как организованы проходные на банкнотном дворе? Бумажки же не звенят на рамках!

Ответ тут, но подумай чуток сам

После работы не выпускают никого, включая руководство, пока не посчитают всю продукцию. Да — всё строго. Зато никто не против, когда в трудные времена зарплату выдавали продукцией.

8. Литий

В отличие от тяжёлых осмиев-иридиев литий — самый лёгкий металл, его плотность всего 0,534 г/см³. Это — щелочной металл, но самый неактивный из всей группы: в воде не взрывается, а спокойно взаимодействует, на воздухе тоже не сильно окисляется, да и поджечь его непросто: после 100 °C так хорошо покрывается оксидом, что дальше и не окисляется. Поэтому литий — единственный щелочной металл, который не хранят в керосине — зачем, если он достаточно инертный? И это к счастью — из-за своей низкой плотности литий бы в керосине плавал.

Природный литий состоит из двух изотопов: Li-6 и Li-7. Поскольку сам атом так мал, то лишний нейтрон значимо влияет на радиус орбитали и энергию возбуждения электрона, а потому обычный атомный спектр этих двух изотопов отличается — следовательно, возможно определять их даже без всяких масс-спектрометров — и это единственное исключение в природе! Оба изотопа очень важны в ядерной энергетике, кстати, дейтерид Li-6 используется как термоядерный порох в термоядерном оружии — и больше я не скажу ни слова на эту тему!

Литий также используют психиатры в качестве нормометика для лечения и профилактики маний. Когда я студентом подрабатывал на кафедре, к нам приходила тётенька с плазмой крови, в которой надо было определять литий. С какого-то раза я взял и полез в литературу (интернета ещё не было), чтобы понять, зачем там вообще литий определять? И узнал… Со следующего визита я так невзначай спросил тётю, а чья кровь вообще была? Когда она ответила, что её, я больше старался с ней лично не встречаться.

Ну то так — литий и литий, он даже в воде иногда определяется. Кстати, во Львове в воде его довольно много.

Да и кстати — с ростом популярности электромобилей, портативных девайсов и всего, что работает на литий-содержащих аккумуляторах, есть мнение, что цена на литий довольно быстро вырастет. Так что может деньги лучше хранить не в золоте, а в литии. Но это неточно, особенно после того, как на рынок лития вышла ещё и Австралия.

9. Франций

У франция целый набор титулов. Ну во-первых, франций — самый редкий металл. Всё его содержание — полностью радиогенное: он существует как промежуточный продукт распада урана-235 и тория-232. Общее содержание франция в земной коре оценивается в 340 граммов. Так что пятно на картинке выше — это не фото чёрной дыры в анфас, а около 200 000 атомов франция в магнитно-оптической ловушке. Все изотопы франция радиоактивны, самый долгоживущий из изотопов — Fr-223 — имеет период полураспада 22,3 минуты. Потому франция так и мало.

Тем не менее, франций имеет самую низкую электроотрицательность из всех элементов, известных в настоящее время, — 0,7 по шкале Полинга. Соответственно, франций является и самым химически активным щелочным металлом и образует самую сильную щёлочь — гидроксид франция FrOH. И не спрашивай, %username%, как это всё определяли с элементом, которого пшик — да маленько, и которого каждые 22,3 минуты становится ещё в два раза меньше, а исследователь светится сам всё ярче. А потому всё это интересно и занимательно, но франций практически нигде не используется.

10. Калифорний/>

Калифорния в этом мире нет совсем, а производят его в двух местах: Димитровграде в РФ и Окриджской национальной лаборатории в США. Для производства одного грамма калифорния плутоний или кюрий подвергают длительному нейтронному облучению в ядерном реакторе — от 8 месяцев до 1,5 лет. Вся линейка распадов выглядит следующим образом: Плутоний-Америций-Кюрий-Берклий-Калифорний. Калифорний-252 является конечным результатом цепочки — этот элемент невозможно превратить в более тяжелый изотоп, так как его ядро как бы говорит «спасибо, наелось» слабо откликается на воздействие нейтронами.

На пути преобразования плутония в калифорний из 100% ядер распадается 99,7%. Лишь 0,3% ядер удерживается от распада и проходит до конца весь этап. А ещё продукт нужно выделить! Выделение изотопа происходит методом экстракции, экстракционной хроматографии либо вследствие ионного обмена. Чтобы придать ему металлический вид, производится восстановительная реакция.

На получение одного грамма калифорния-252 затрачивается 10 килограммов плутония-239.

Ежегодное количество добываемого калифорния-252 составляет 40-80 микрограмм, а по оценкам специалистов мировой запас калифорния составляет не более 8 граммов. Поэтому калифорний, а точнее — калифорний-252 – самый дорогой в мире промышленный металл, стоимость его одного грамма в разные годы варьировала от 6,5 до 27 миллионов долларов.

Логичный вопрос: а кому он вообще нужен? Цепь из него на шею не сделаешь, любимой в виде кольца не подаришь. Дело в том, что Cf-252 имеет высокий коэффициент размножения нейтронов (выше 3). Грамм Cf-252 испускает около 3⋅10¹² нейтронов в секунду. Да, потенциально можно сделать атомную бомбу, но из урана и того же плутония дешевле, поэтому сам калифорний используется как источник нейтронов в различных исследованиях, в том числе в промышленных поточных нейтронно-активационных анализаторах на конвейерной ленте. Кстати, %username%, я лично видел этот калифорний в виде маленькой ампулки, которую вытащили из здоровенной бочки радиационной защиты и быстренько засунули в нужное место анализатора.

Понятно, что за такие деньги калифорний просто обязан быть ядом, пусть и не таким крутым, как полоний, который лупит альфа-частицами, но нейтроны — тоже ничего. Но выходит дороговато, конечно.

Ну вроде всё — осталось поспать примерно четыре часа перед дорогой. Надеюсь, что вышло интересно, и я всё это корябал не зря.

Желаю тебе, %username%, быть твёрдым, как титан, лёгким на подъём, как литий, непреклонным, как иридий и ценным, как калифорний! Ну и побольше золота в кармане, само собой.
(можешь блеснуть этим тостом на следующем празднике — не благодари)

P.S. Поскольку с титаном к твёрдости придрались (почему-то больше ни к чему не придрались???) — достану туз из рукава.

11. Радий

Радий — это металл обмана и разочарования. И я поясню. Сам металл довольно редок и полностью радиогенен — возникает при распаде урана-238, урана-235 или тория-232; из четырёх найденных в природе наиболее распространённым и долгоживущим изотопом (период полураспада 1602 года) является радий-226, входящий в радиоактивный ряд урана-238. За время, прошедшее с момента его открытия супругами Кюри, — более столетия — во всём мире удалось добыть всего только 1,5 кг чистого радия. Одна тонна урановой смолки, из которой супруги Кюри получили радий, содержала лишь около 0,1 г радия-226.

Радий в буквальном смысле слова испаряется: все изотопы радия (за исключением радия-228) распадаются до газа радона — кстати, тоже радиоактивного. Тип распада — α, однако гамма-кванты тоже выделяются.

Мария Кюри трудилась 12 лет, чтобы получить крупинку чистого радия. Чтобы получить всего 1 г чистого радия, нужно было несколько вагонов урановой руды, 100 вагонов угля, 100 цистерн воды и 5 вагонов разных химических веществ. Поэтому на начало XX века в мире не было более дорогого металла. За 1 г радия нужно было заплатить больше 200 кг золота.

А ещё этот металл красиво светится в темноте.

Понятно, что при таком наборе свойств и цене только ленивый не стал добавлять радий в свою продукцию и рассказывать, как она чудодейственна. Появилась масса «докторов», докторами не являющихся (и что мне это напоминает) — тот же Вилльям Дж. А. Бейли. Во Франции 1930-х изготовители наиболее популярных кремов для лица, «ThoRadia», похвалялись обогащением своих мазей торием и радием. В Германии производили зубную пасту с радием. Видимо именно оттуда возникло выражение «Ваше лицо сияет» и «Ваши зубы ослепительны». Ну не знаю.

Имелись содержащие радий крекеры, а добавление бромида радия к шоколаду было запатентовано в Германии в 1936 г. Шоколадки и крекеры можно было запить радиоактивной минеральной водой. Эта вода продавалась по высоким ценам, а в рекламах гордо именовалась как «имеющая высокое содержание радиоактивных элементов». Наиболее известным брендом такой минералки был Radithor в 60-ти мл бутылках, содержащих по 2 микрокюри радия (именно его всем предлагал уже упомянутый «доктор» Бейли якобы как стимулятор эндокринной системы).

Примеры суперпродукции

Радий — щелочноземельный металл, а значит по химизму очень сходен с кальцием и магнием. И очень неплохо заменяет их в костях — а оттуда начинает прямой наводкой бомбардировать костный мозг, лёгкие и прочие нежные органы. Немного утешает то, что доступна радиевая продукция была только действительно богатым людям…

11 апреля 1932 года журнал Time сообщил, что известный богач, спортсмен и светский лев, любитель гольфа и водички Radithor (после того как повредил руку в 1927 году) Эбен Байер умер от отравления радием.

Статья Time

В 1965 его тело было эксгумировано. Обнаружено, что Байер суммарно принял порядка 500 микрокюри радия. Неудивительно, что причина смерти — множественные новообразования, абсцессы в мозгу и в прямом смысле слова дыры в черепе — проще говоря, рак.

Если ты думаешь, %username%, что это кого-то чему-то научило — то ошибаешься: вплоть до 1970-х радий вместе с люминофором — обычно, сульфидом цинка — наносили на стрелки различных приборов, в том числе часов. Это называлось «светомасса постоянного действия» — или СПД. В СССР СПД обычно была горчично-жёлтая, а в Америке — зеленовато-белая или голубоватая.

Некоторые примеры

Так вот, СПД со временем начинается иссыхаться и превращаться в пыль, ты эту пыль вдыхаешь — и куда попадает радий? Правильно! Пять! В смысле — пять лет жизни тебе осталось. Наверное. Ну в любом случае — немного.

Кстати, даже есть группа в ВК, где выкладывают фото с СПД.

Кстати, с именем радий исторически связаны и другие изотопы, никакого отношения к радию не имеющие. А именно:
Радий A 218Po

Радий B 214Pb

Радий C 214Bi

Радий C1214Po

Радий C2210Tl

Радий D 210Pb

Радий E 210Bi

Радий F 210Po

На самом деле эти изотопы были открыты как продукты в цепочке дальнейшего распада радия, но до их идентификации как элементов — их называли радием А, В и так далее. Ну а потом имена прижились.

Вот так вот бывает, когда ты к элементу со всей душой — а он тебе… Жизнь — боль.

Я оправдался за титан? 😉

Электропроводность ртути – ртуть проводит электричество

Описание. Явление сверхпроводимости:

Сверхпроводимость – свойство некоторых материалов обладать абсолютно нулевым электрическим сопротивлением при достижении ими температуры ниже определённого значения (т.н. критической температуры).

Сверхпроводимостью обладают металлы и их сплавы, полупроводники, а также керамические материалы и иные вещества. Существуют даже сверхпроводящие сплавы и материалы, у которых один из элементов или все элементы, входящих в его состав, могут и не быть сверхпроводниками. Например, сероводород, славы ртути с золотом и оловом.

Сверхпроводящее состояние в материале возникает не постепенно, а скачкообразно – при достижении температуры ниже критической. Выше этой температуры металл, сплав или иной материал находится в нормальном состоянии, а ниже ее – в сверхпроводящем. Для некоторых веществ переход в сверхпроводящее состояние становится возможным при определенных внешних условиях, например, по достижении определенного значения давления.

Сверхпроводимость как явление сопровождается несколькими эффектами. Определяющее значение имеют два из них: исчезновение электрического сопротивления и выталкивание магнитного потока (поля) из его объема. Поэтому важнейшее значение приобретает не только критический ток, но и критическое магнитное поле – определенное значение напряженности магнитного поля, по достижении которого сверхпроводник теряет свойство сверхпроводимости.

Явление сверхпроводимости может быть продемонстрировано на практике. Если взять проводник, закольцевать его, сделав замкнутый электрический контур, охладить его до температуры ниже критической и подвести к нему электрический ток, а после чего убрать источник электрического тока, то электрический ток в таком проводнике будет существовать неограниченно долгое время.

В настоящее время получены сверхпроводники, обладающие свойством сверхпроводимости при комнатной температуре.

Природа, объяснение и теория сверхпроводимости:

Следует отметить, что полностью удовлетворительная теория сверхпроводимости в настоящее время отсутствует.

В 1957 г. Дж. Бардин, Л. Купер и Дж. Шриффер предложили так называемую теорию БКШ (Бардина – Купера – Шриффера).

Электрический ток представляет собой движение электронов. В обычном проводнике электроны двигаются поодиночке и самостоятельно преодолевают различные препятствия на своём пути. При этом в ходе движения они сталкиваются друг с другом и с кристаллической решеткой, теряя при этом свою энергию. Таким образом, в проводнике из-за различных препятствий возникает электрическое сопротивление.

Электроны в обычных условиях имеет спин, принимающим значение -1/2 или +1/2. Но при определенных условиях (при понижении температуры ниже критической) они образуют пары. Электроны с противоположными значениями спина притягиваются друг к другу. Эти образованные пары также называют куперовской парой. Эта пара имеет нулевой спин и удвоенный заряд электрона. Поскольку суммарный спин этой пары равен нулю, то она обладает свойствами бозона. Бозоны образуют конденсат Бозе-Эйнштейна, к которому присоединяются все свободные бозоны, и находятся в одном квантовом состоянии. Они становятся единым целым, способным двигаться без столкновения с решеткой и оставшимися электронами, то есть без потерь энергии, без электрического сопротивления. Так возникает эффект сверхпроводимости.

Однако данная теория не способна объяснить сверхпроводимость при высоких температурах (высокотемпературную сверхпроводимость).

Классификация, типы и виды сверхпроводников:

По критической температуре сверхпроводники разделяются на низкотемпературные, если критическая температура ниже 77 K (-196 оС), и высокотемпературные.

Температурой разделения является температура кипения азота, которая составляет 77,4 K (-195,75 °C).

Данное деление имеет практическое значение. В первом случае охлаждение производится жидким или газообразным гелием, а во втором случае – более дешевым жидким или газообразным азотом.

По отклику сверхпроводников на магнитное поле они бывают сверхпроводниками I рода и сверхпроводниками II рода.

Сверхпроводники I рода по достижению единственного определенного значения напряженности магнитного поля (т.н. критического магнитного поля, Hc) теряют свою сверхпроводимость. До этого значения магнитное поле огибает сверхпроводник, а свыше его – проникает внутрь и проводник теряет свою сверхпроводимость.

У сверхпроводников II рода имеется два критических значения магнитного поля Hc1 и Hc2. При приложении магнитного поля первого критического значения Hc1 происходит частичное проникновение магнитного поля в тело сверхпроводника, однако сверхпроводимость сохраняется. Выше второго значения критического поля Hc2, сверхпроводимость разрушается полностью. В магнитных полях от первого до второго критического значения в сверхпроводнике существует вихревая структура магнитного поля.

По материалу сверхпроводники подразделяются чистые элементы, сплавы, керамику, сверхпроводники на основе железа, органические сверхпроводники и прочие.

Свойства сверхпроводников:

1. Нулевое электрическое сопротивление.

Строго говоря, сопротивление сверхпроводников равно нулю только для постоянного электрического тока. Сопротивление у сверхпроводников при прохождении через них переменного тока отлично от ноля и возрастает с повышением температуры.

2. Критическая температура сверхпроводников.

3. Критическое магнитное поле сверхпроводников.

Это значение магнитного поля, выше которого сверхпроводник теряет свойство сверхпроводимости и переходит в обычном состояние, характерное для обычного проводника.

Значение критического магнитного поля различается в зависимости от материала сверхпроводника и может составлять от нескольких десятков гаусс до нескольких сотен тысяч гаусс. В таблице значений сверхпроводимости материалов указывается критическое магнитное поле при температуре абсолютного нуля (0 К).

Критическое магнитное и критическая температура взаимосвязаны между собой. При повышении температуры сверхпроводника критическое магнитное поле уменьшается. При температуре перехода из сверхпроводящего состояния в нормальное состояние критическое магнитное поле равно нулю, а при абсолютном нуле оно максимально.

Зависимость величины критического поля от температуры с хорошей точностью описывается выражением:

Нс(Т) = Нсо · (1 – T2 / Tc2)

где Нс(Т) – критическое магнитное поле при заданной температуре, Нсо – критическое поле при нулевой температуре, Т – заданная температура, Тс – критическая температура.

Для сверхпроводников II рода указываются два значения магнитного поля. Также нетрудно заметить, какие гигантские поля способны выдерживать сверхпроводники второго рода без разрушения сверхпроводимости.

4. Критический ток в сверхпроводниках.

Это значение максимального постоянного тока, который может выдерживать сверхпроводник без потери сверхпроводящего состояния. При превышении этого значения сверхпроводник теряет свойство сверхпроводимости.

Как и критическое магнитное поле, критический ток обратно пропорционально зависит от температуры, уменьшаясь при ее увеличении.

5. Выталкивание магнитного поля сверхпроводником из своего объёма.

Это явление было названо эффектом Мейснера по имени первооткрывателя.

Эффект Мейснера означает полное вытеснение магнитного поля из объёма проводника при его переходе в сверхпроводящее состояние. Внутри сверхпроводника намагниченность равна нулю. Впервые явление наблюдалось в 1933 году немецкими физиками В. Мейснером и Р. Оксенфельдом.

Однако не у всех сверхпроводников наблюдается полный эффект Мейснера. Вещества, проявляющие полный эффект Мейснера, называются сверхпроводниками первого рода, а частичный – сверхпроводниками второго рода. Для сверхпроводников второго рода магнитное поле в интервале значений Hc1 – Hc2 проникает и действует в виде вихрей Абрикосова. Однако стоит отметить, что в низких магнитных полях (ниже значения Hc и Hc1 ) полным эффектом Мейснера обладают все типы сверхпроводников.

Отсутствие магнитного поля в объеме сверхпроводника означает, что электрический ток протекает только в поверхностном слое сверхпроводника.

6. Глубина проникновения.

Это расстояние, на которое магнитный поток проникает в сверхпроводник. Обычно данную величину называют лондоновской глубиной проникновения (в честь братьев Лондон).

Глубина проникновения оказывается функцией температуры, прямо пропорционально ей и различна в разных материалах.

Исходя из действия эффекта Мейснера магнитное поле выталкивается из сверхпроводника токами, циркулирующими в его поверхностном слое, толщина которого приблизительно равна глубине проникновения. Эти токи создают магнитное поле, которым компенсируется поле, приложенное извне, не позволяя ему проникнуть внутрь.

При достижении магнитным полем критического значения оно полностью проникает через глубину проникновения и захватывает весь сверхпроводник.

7. Длина когерентности.

Это расстояние, на котором электроны взаимодействуют друг с другом, создавая сверхпроводящее состояние. Электроны в пределах длины когерентности движутся согласованно – когерентно (как бы «в ногу»).

8. Удельная теплоемкость.

Данная величина показывает количество теплоты, необходимое для того, чтобы повысить температуру 1 грамма вещества на 1 К.

Удельная теплоемкость сверхпроводника резко (скачкообразно) возрастает вблизи температуры перехода в сверхпроводящее состояние, и довольно быстро (скачкообразно) уменьшается с понижением температуры. Иными словами, в области перехода для повышения температуры вещества в сверхпроводящем состоянии требуется больше теплоты, чем в нормальном состоянии, а при очень низких температурах – наоборот.

Применение сверхпроводимости:

– для получения сильных магнитных полей. Поскольку при прохождении по сверхпроводнику сильных токов, создающих сильные магнитные поля, отсутствуют тепловые потери. Для получения сильных магнитных полей используются сверхпроводники II рода, т.к. значение критического магнитного поля Нс2 для них значительно велико,

– в электрических кабелях и линиях электропередач (ЛЭП). Так, один тонкий электрический кабель из сверхпроводника способен передать электрический ток, для передачи которого обычный проводник должен иметь значительные размеры (диаметр),

– в мощных генераторах тока и электродвигателях,

– в измерительных приборах,

– в маглеве (поезде на магнитной подушке).

© Фото https://www.pexels.com, https://.com

карта сайта

электрическое сопротивление в чем состоит явление состояние свойства условия понятие суть применение использование открытие эффект температура теория сверхпроводимости
нобелевская премия за высокотемпературная сверхпроводимость физика металлов презентация реферат проводников материалов сообщение доклад кратко 8 класс рекорд определение
зависимость сопротивления металлов от температуры сверхпроводимость

Как провести анализ на ртуть собственноручно

В этой статье мы рассмотрим, как распознать ртуть и ее пары в квартире самостоятельно и что делать в случае превышения нормы.

Разбили ртутный термометр или галогенную лампу? Новый дом граничит со свалкой или крупным предприятием? Вы регулярно пользуетесь электротехническими приборами (выпрямителями переменного тока, ртутными контактами, ртутно-толуоловыми терморегуляторами и пр.)? Постоянно дезинфицируют помещения антисептическими средствами? Вы или ваши родные (пациенты, сотрудники, гости) чувствуете постоянную слабость, головную боль, металлический привкус во рту, тошноту и другие симптомы отравления? Все это – серьезные причины проверить воздух в помещении на наличие летучих паров ртути. К счастью, сегодня для этого не надо обращаться в лабораторию и приглашать бригаду специалистов: это с легкостью можно проверить с помощью домашнего теста на пары ртути. Украинские производители предлагают тесты, которые просты в использовании, доступны и почти ничего не стоят.

Опасность ртути: несколько фактов, которые не оставляют сомнений

Ртуть и ее соединения считаются чрезвычайно токсичными веществами и относятся специалистами к 1-му классу опасности. Ртуть – это летучее вещество, что выделяет токсичные испарения даже в мороз.

Пары ртути не имеют ни цвета, ни запаха, ни вкуса, что делает обнаружение проблемы без прямых инцидентов, симптомов или исследований невозможным.

Вот несколько фактов, которые ярко иллюстрируют опасность ртути:

• при вдыхании паров ртути более 80 % токсичного вещества попадает и задерживается в мозге, почках и других жизненно важных органах, что запускает разрушительные процессы в организме;
• ртуть может вызвать тяжелые нарушения нервной системы. Особенно подвержены ее негативного влияния маленькие дети и плод на стадии внутриутробного развития;
• среди химических элементов, которые относятся к первому классу опасности, нет другого такого, который столь широко применяется в производстве, как ртуть и ее соединения;
• ртуть отличается многообразием возможностей проникновения в организм: с воздухом, продуктами питания, водой, через кожу;
• попав в окружающую среду, ртуть навсегда остается в ней, циркулирует в воздухе, воде, отложениях, почве и т. д. Ее испарения, выброшенные в атмосферу на одном континенте, могут выпасть вместе с осадками на любых других континентах;
• некоторые расстройства, связанные с отравлением ртутью (например, болезнь Миномата), которая характеризуется нервными и психическими проблемами, поражает генный аппарат и передается детям.

Таким образом, при малейших подозрениях попадания токсичного вещества в ваш дом или симптомах отравления следует сделать проверку квартиры на ртуть и обратиться к врачу.

Враг рядом: как ртуть может попасть в помещение

Как мы уже упоминали, ни один другой химический элемент из списка первого класса опасности не получил такого широкого использования в производстве, в том числе и в быту.

Разбитый медицинский термометр – наиболее распространенный источник загрязнения воздуха. В такой ситуации концентрация ртути в воздухе может превышать норму в 100–200 раз.

Еще одним источником испарения ртути являются некачественные строительные материалы. Недобросовестные «черные» производители, продающие несертифицированные материалы, используют некачественное сырье с примесями ртути. Со временем летучие вещества начинают испаряться и отравлять помещение.

Относительное соседство с производствами, которые используют ртутные соединения, тоже опасно для здоровья.

Заводы уксусной кислоты также относятся к источникам, которые загрязняют ртутью окружающую среду.

Обработка растений СЗР также является поводом для измерения паров ртути в воздухе, ведь ртуть содержится в пестицидах, остатки которых можно принести на обуви и на одежде после обработки растений. Также ртуть может содержаться в средствах дезинфекции помещений.

И наконец, источником проникновения ртути является галогенные лампы и другие ртутьсодержащие приборы и места их накопления (например, такие приборы накапливаются на свалках из-за несоблюдения правил утилизации населением).

Домашний тест на содержание ртути в воздухе

Для мониторинга воздуха любых помещений на содержание опасных концентраций паров ртути и оценки степени ее опасности используются специальные тесты, адаптированные для домашнего использования и просты в применении.

Такие тесты изготавливают, в том числе и украинские производители. Например, отечественная компания «YOCHEM», которая специализируется на производстве высокотехнологичных химических товаров с применением современных химико-биологических технологий.

Итак, как измерить пары ртути с помощью домашнего теста.

Для анализа используются самоклеящееся тест-полоски, пропитанные реактивами. Полоску надо наклеить в помещении, не выше человеческого роста. Тест-полоска поглощает ртуть из воздуха, после чего токсичное вещество вступает в реакцию с реагентами, а полоска меняет (не меняет) цвет. Чем больше количество паров ртути присутствует в помещении, тем значительнее тест изменит цвет.

Как узнать, есть ли пары ртути в квартире? Сравните цвет полоски с цветовой шкалой, представленной в инструкции к тесту YOCHEM:

• если полоска не изменила цвет в течение суток – в помещении находиться безопасно;
• если полоска изменила цвет на желтый или коричневый – есть признаки опасности;
• оранжевый цвет полоски указывает на серьезную опасность;
• при красном цвете полоски желательно покинуть помещение как можно скорее, не находиться в нем длительное время.

В любом случае, кроме первого, необходимо сразу обратиться к специалистам, провести лабораторные тесты воздуха и принять соответствующие меры.

Что делать, если концентрация ртути в воздухе превышает норму

Итак, вы провели измерение содержания ртути в воздухе и получили неутешительные результаты. В таком случае необходимо обратиться в специальную службу, которая проводит анализ воздуха уже с помощью высокоточных приборов, находит источник заражения и дает рекомендации по устранению проблемы. В зависимости от источника заражения рекомендации могут быть совершенно разными.

В случае, если перед тем, как обнаружить ртуть в помещении с помощью теста, у вас был случай разлива ртути в этом помещении, а тест показал значительный уровень ртути – специалисты проводят так называемую демеркуризацию:

• убирают видимые элементы ртути механическим способом;
• проводят химическую очистку мест загрязнения, после чего удаляют продукты реакции жидкого металла с химическими реагентами;
• проводят ртутный мониторинг обработанных помещений с целью установления соответствия содержания ртути установленным нормам.

Проводят как минимум 4 теста: первоочередной – для определения объема предстоящих работ, текущий – для оценки эффективности работ, контрольные – после окончания демеркуризации и заключительные через 2 недели после окончания работ.

Все эти тесты проводятся только специалистами с помощью профессионального оборудования. Но домашние экспресс-тесты на ртуть – это незаменимый способ оценить состояние воздуха, например, нового жилья после переезда, или при подозрениях на отравление людей, постоянно находящихся в помещении.

Экспресс-тест на ртуть стоит недорого, в то время, как вызов специалистов может влететь в копеечку. Если уверенности в отравлении воздуха ртутью нет, тесты – самый оптимальный и доступный вариант.

Физики приблизились к разгадке «неидеальной» проводимости двумерных топологических изоляторов

Ученый из Института теоретической физики имени Л.Д. Ландау РАН вместе с иностранными коллегами исследовал один из физических механизмов, ответственных за «неидеальную» проводимость двумерных топологических изоляторов. Это материалы толщиной в несколько десятков атомных слоев, имеющих одномерные проводящие каналы на поверхности, но при этом являющиеся изоляторами. Работа опубликована в журнале Physical Review Letters.

Двумерные топологические изоляторы были теоретически предсказаны больше 10 лет назад. Самый известный из них — полупроводниковая гетероструктура из теллурида кадмия и теллурида ртути. По своей структуре он похож на торт «Наполеон»: слой теллурида кадмия, потом слой теллурида ртути, затем снова слой теллурида кадмия и так далее. По поверхности топологического изолятора может протекать электрический ток (в случае двумерного топологического изолятора — по краю), а в глубине он не проводит электрический ток.

Ранее у двумерных топологических изоляторов проводили измерение электрического транспорта вдоль края поверхности. Эти измерения показали расхождения с предсказаниями теории. В новой работе международная группа ученых попыталась найти причину этой «неидеальности».

«Одна из гипотез связывает расхождение теоретического и экспериментального значения с наличием магнитных примесей. Слово «магнитные» в данном случае означает, что у примесных атомов есть магнитный момент – фактически, тот же спин. Тогда, когда краевой электрон подлетает к атому примеси, он начинает обменным образом с ним взаимодействовать и может перевернуть не только импульс, но и спин – и, соответственно, поменять направление движения. Это значит, что такие отраженные назад электроны не будут вносить вклад в электрический ток, и в результате измеренное нами значение кондактанса (отношение протекшего тока к разности потенциалов) будет меньше ожидаемого», — объясняет один из соавторов работы, доктор физико-математических наук, заместитель директора ИТФ РАН Игорь Бурмистров.

Чтобы лучше понять, как рассеяние на магнитной примеси с «нестандартным» обменным взаимодействием влияет на электрический ток, авторы новой работы решили рассмотреть вопрос о влиянии магнитных примесей на дробовой шум — случайные флуктуации электрического тока относительно среднего значения, обусловленные дискретностью носителей электрического заряда.

«Мы стали изучать, что происходит, если спин магнитной примеси больше минимально возможного спина 1/2 — учитывая, что, например, у иона марганца в этих материалах спин должен быть 5/2. И оказалось, что спин 1/2 — это очень выделенный случай, — рассказывает Игорь Бурмистров. — А во всех остальных случаях ситуация меняется. Снизу фактор Фано (коэффициент, пропорциональный заряду носителей) всегда оказывается больше единицы. А вот его значение сверху не ограничено: оно зависит от того, как устроено обменное взаимодействие. Для значения спина 1/2 фактор Фано, действительно, не может быть больше двух. Для всех остальных значений спина можно найти такой вид обменного взаимодействия, что фактор Фано будет сколь угодно большим».

Как поясняет Бурмистров, большое значение фактора Фано физически соответствует тому, что электроны на магнитной примеси начинают отражаться назад группами.

Меркурий | Введение в химию

Цель обучения

• Определите ртуть по ее физическим свойствам.

Ключевые моменты

• Ртуть — единственный металл, который находится в жидком состоянии при стандартных условиях температуры и давления.
• Меркурий плохо проводит тепло, но хорошо проводит электричество.
• Меркурий имеет уникальную электронную конфигурацию, которая сильно сопротивляется удалению электрона, что делает его похожим на элементы благородных газов.В результате ртуть образует слабые связи и при комнатной температуре является жидкостью.
• Ртуть растворяется, образуя амальгамы с золотом, цинком и многими другими металлами.

Срок

• амальгама Сплав, содержащий ртуть.

Свойства ртути

Меркурий — это плотный серебристый элемент d-блока. Это единственный металл, который находится в жидком состоянии при стандартных условиях температуры и давления. Единственным другим элементом, который в этих условиях является жидким, является бром, хотя такие металлы, как цезий, галлий и рубидий, плавятся чуть выше комнатной температуры. С температурой замерзания -38,83 ° C и температурой кипения 356,73 ° C ртуть имеет один из самых узких диапазонов жидкого состояния любого металла. Ртуть встречается в месторождениях по всему миру в основном в виде киновари (сульфида ртути), руды, которая является высокотоксичной при проглатывании или вдыхании. Отравление ртутью также может быть результатом воздействия водорастворимых форм ртути (таких как хлорид ртути или метилртути), вдыхания паров ртути или употребления в пищу морепродуктов, загрязненных ртутью.

По сравнению с другими металлами ртуть плохо проводит тепло, но хорошо проводит электричество.Ртуть имеет уникальную электронную конфигурацию, которая сильно сопротивляется удалению электрона, в результате чего ртуть ведет себя аналогично элементам из благородных газов. Слабые связи, образованные этими элементами, превращаются в твердые тела, которые легко плавятся при относительно низких температурах.

Ртуть Ртуть — серебристый металл, жидкий при стандартной температуре и давлении (STP).

Реакционная способность и амальгамы

Ртуть не реагирует с большинством кислот, хотя окисляющие кислоты, такие как концентрированная серная кислота и азотная кислота, растворяют ее с образованием сульфатных, нитратных и хлоридных солей.Как и серебро, ртуть реагирует с атмосферным сероводородом. Ртуть вступает в реакцию даже с твердыми хлопьями серы, которые используются в наборах для разлива ртути для поглощения паров ртути.

Ртуть растворяется, образуя амальгамы с золотом, цинком и многими другими металлами. Железо является исключением, и железные колбы традиционно использовались для торговли ртутью. Амальгама натрия является обычным восстановителем в органическом синтезе, а также используется в натриевых лампах высокого давления. Ртуть легко соединяется с алюминием, образуя ртуть-алюминиевую амальгаму, когда два чистых металла вступают в контакт.Поскольку амальгама разрушает слой оксида алюминия, который защищает металлический алюминий от окисления, даже небольшое количество ртути может серьезно повредить алюминий. По этой причине в большинстве случаев ртуть не допускается на борт самолета из-за риска образования амальгамы с открытыми алюминиевыми частями.

Использование ртути

Ртуть используется в термометрах, барометрах, манометрах, поплавковых клапанах, ртутных переключателях и других устройствах. Опасения по поводу токсичности элемента привели к тому, что ртутные термометры в значительной степени отказались от использования в клинических условиях в пользу инструментов, наполненных спиртом.Ртуть до сих пор используется в научных исследованиях и в качестве амальгамы для реставрации зубов. Он также используется в освещении — электричество, проходящее через пары ртути в люминофорной трубке, производит коротковолновый ультрафиолетовый свет, заставляя люминофор флуоресцировать и производить видимый свет.

Показать источники

Boundless проверяет и курирует высококачественный контент с открытой лицензией из Интернета. Этот конкретный ресурс использовал следующие источники:

Проводимость

— существует ли электропроводящий газ в комнатных условиях?

Нам необходимо различать механизмы проводимости при очень высокой напряженности электрического поля, например, при пожаре в Сент-Эльммо, и проводимость, возникающую при низкой напряженности электрического поля.

Когда электрическое поле очень велико, в каком-то каскаде происходит пробой диэлектрика. Произойдет то, что быстро движущийся электрон или другая частица вызовет ионизацию молекул. Электрическое поле будет ускорять эти заряженные частицы, и это позволит процессу снова произойти. Таким образом, плотность заряженных частиц будет увеличиваться, преобразование неионизированных молекул / атомов в электроны и катионы увеличит температуру газа / плазмы.

Некоторые из ионизированных атомов газа излучают фотоны, эти фотоны иногда могут вызывать ионизацию других молекул / атомов газа. Или они заберут энергию у искры.

По мере того, как через искру протекает все больше и больше тока, количество электронов и ионов становится больше. Чтобы искра постоянного тока была стабильной в данной системе, должен протекать заданный ток. В системе переменного тока, когда частота низкая (например, 50 Гц), искра может погаснуть, когда ток упадет до нуля во время цикла.Катионы и электроны в это время могут рекомбинировать, таким образом снижая плотность носителей заряда до такой степени, что искра гаснет.

В ВЧ плазме носители заряда имеют слишком мало времени для рекомбинации во время нулевого тока в цикле. Здесь плазма / газ остаются проводящими в течение всего цикла.

Теперь при слабом электрическом поле не происходит каскад реакций, вызванных быстрым ускорением электронов. Здесь проводимость газа определяется уровнем излучения (гамма-, бета-, альфа-, рентгеновское или жесткое УФ), которое создает электроны и катионы.

Интересно отметить, что во время аварии на Фукусиме радиоактивный выброс в какой-то момент изменил электрическое поле Земли. Вы можете прочитать научную статью об этом здесь.

неорганическая химия — Почему ртуть имеет низкие температуры плавления и кипения?

Меркурий другой! Он не так реактивен, как его соседи по Периодической таблице, он не проводит тепло и электричество так же хорошо, как другие металлы, и это жидкость, в отличие от других металлов.2} $, поэтому первое, что мы замечаем, это то, что все его орбитали заполнены, в ртути нет неспаренных электронов. Это помогает объяснить нежелание ртути вступать в реакцию с другими материалами или образовывать связи с другими атомами ртути. Большинство атомов металлов делят свои внешние электроны с атомами других металлов, фактически, все эти «общие» электроны металла существуют как диффузное «море» электронов. Именно расширенный характер этого распределения делает металлы хорошими проводниками тепла и электричества. Тот факт, что электроны металлов являются общими, обеспечивает прочное связывающее взаимодействие между атомами металла, которое придает металлам их твердую структуру.Ничего из этого не касается ртути. Благодаря своей электронной конфигурации с заполненной оболочкой он очень неохотно образует связи даже с другими атомами ртути.

Еще один интересный эффект заставляет ртуть еще более неохотно делиться своими электронами. Специальная теория относительности предполагает, что для более крупных ядер (а ртуть с атомным номером 80 достаточно велика для применения эффекта) электроны начнут двигаться со скоростью, близкой к скорости света. В свою очередь, их масса будет увеличиваться, а с увеличением массы радиус орбиты уменьшается.Электрон находится ближе к ядру, больше притягивается к ядру и менее доступен для связывания. Вот хорошая ссылка, которая объясняет этот релятивистский эффект и то, как он применяется к ртути простым английским языком и немного более подробно.

Эти два эффекта, заполнение внешней электронной оболочки и сжатие внешней орбитали ближе к ядру, объединяются, чтобы заставить ртуть сопротивляться образованию связей даже с другими атомами ртути. Именно отсутствие электронных связей между атомами ртути заставляет ее плавиться и кипеть при таких низких температурах.

Меркурий (элемент) — Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Ртуть , также известная как Quicksilver ^[1] или Hydrargyrum , является химическим элементом. Его символ в периодической таблице — Hg , а атомный номер 80. Атомная масса 200,59.

Символ Hg обозначает латинизированное греческое название hydrargyrum , что означает водянистое или жидкое серебро.

Символ планеты Меркурий (☿) очень давно использовался для обозначения элемента.

Никто не может найти ртуть.Это было известно еще в древности. Меркурий был найден в египетских гробницах 2000 года до нашей эры. ^[2]

Китайцы тоже знали это издавна. ^[3] В Китае и Тибете люди думали, что ртуть продлит жизнь и улучшит здоровье. Говорят, что один из императоров Китая, Цинь Шоу Хуан Ди, был похоронен в гробнице с реками, текущими ртутью. Он умер от употребления смеси ртути и нефрита, потому что хотел жить вечно. ^{[4] [5]} Однако это заставило его умереть только от печеночной недостаточности, отравления и смерти мозга.Древние греки использовали ртуть в мазях. Египтяне и римляне использовали его в косметике. Эта косметика иногда причиняет боль и делает лица более некрасивыми.

Физические свойства [изменить | изменить источник]

Ртуть — серебристо-белый жидкий металл пост-переходного периода. Причина того, что ртуть является жидкостью, сложна. Это тяжело; кусок железа может плавать на ртути. По сравнению с другими металлами, он плохо проводит тепло. Однако он довольно хорошо проводит электричество. ^[6] Ртуть — единственный металл с известной температурой плавления (-38.83 ° C) ниже, чем цезий. ^{[7] [8]} Ртуть — один из двух элементов, которые являются жидкостями при стандартной температуре и давлении. Другой — бром. ^{[9] [10]}

Ртуть можно рассматривать как переходный металл, но обычно ее считают постпереходным металлом. Он находится в группе 12 периодической таблицы. У ртути семь стабильных (нерадиоактивных) изотопов. ²⁰² Hg — самый распространенный изотоп. Ртуть придает трубке цвет от синего до ультрафиолетового, когда через нее проходит искра.Ультрафиолетовый свет может убить микробы или включить люминесцентные лампы.

Химические свойства [изменить | изменить источник]

Ртуть — инертный металл. Он не подвергается коррозии на воздухе, если не присутствует сероводород, подобно серебру. Ртуть может окисляться до оксида ртути (II) при нагревании на воздухе. Если его нагреть дальше, он снова разлагается на ртуть и кислород. Он не растворяется в обычных кислотах, но может растворяться в кислотах-окислителях с образованием солей ртути. Он может образовывать амальгамы при смешивании с большинством металлов, таких как алюминий, золото и цинк.Железо, тантал, вольфрам и платина не образуют амальгам со ртутью. Из-за этого для торговли ртутью использовались железные колбы.

Ртуть может растворять большие количества металлического алюминия, что делает его опасным для транспортировки в алюминиевых контейнерах. Тонкий слой оксида на алюминии препятствует его объединению (образованию амальгамы) с алюминием, но оксидное покрытие может быть повреждено, чтобы обнажить металл. Затем металлический алюминий растворяется и окисляется до оксида алюминия. Оксид алюминия образует твердое вещество и выделяет ртуть, которая объединяет больше алюминия.Этот процесс повторяется до тех пор, пока не растворится большое количество алюминия.

Химические соединения [изменить | изменить источник]

Хлорид ртути,
возможно хлорид ртути (I)

Оксид ртути (II)

Киноварь, сульфид ртути (II)

Хлорид ртути (I) как минерал

Ртуть образует химические соединения в 2 степенях окисления: +1 и +2. Соединения ртути (I) являются слабыми окислителями и слабыми восстановителями. Большинство из них бесцветны.Они легко диспропорционируют соединениям ртути (II) и металлической ртути. Они реагируют с кислородом воздуха с образованием соединений ртути (II). Многие соединения ртути (I) не растворяются в воде. Хлорид ртути (I) — одно из наиболее распространенных соединений ртути (I). Соединения ртути (II) — сильные окислители и очень коррозионные. Соединения ртути (II) бывают красными, желтыми или бесцветными. Оксид ртути (II) и хлорид ртути (II) являются наиболее распространенными соединениями ртути (II) в лаборатории.

Их объединяет то, что все они токсичны.Растворимые более токсичны, чем нерастворимые.

Соединения ртути (I) [изменить | изменить источник]

Также известные как соединения ртути, это слабые восстановители и слабые окислители. Большинство из них не растворяются в воде, что делает их менее токсичными, чем соединения ртути (II). Большинство из них бесцветные или желтые.

• Бромид ртути (I) в двойном твердом веществе белого цвета
• Хлорид ртути (I), каломель, нерастворимый, белый
• Фторид ртути (I), светло-желтый
• Йодид ртути (I), малорастворимый, нестабильный, желтый
• Нитрат ртути (I), очень слаборастворимый, белый
• Сульфат ртути (I), светло-желтое твердое вещество

Соединения ртути (II) [изменить | изменить источник]

Также известные как соединения ртути, это сильные окислители.Большинство из них растворяются в воде, что делает их очень токсичными. Они бесцветные или красные.

• Бромид ртути (II), белое твердое вещество
• Хлорид ртути (II), белое твердое вещество, коррозионно-активный сублимат
• Фторид ртути (II), белое твердое вещество
• Йодид ртути (II), слегка растворимый, ярко-красный
• Оксид ртути (II) оранжевого, желтого или красного цвета, не растворяется в воде, как большинство оксидов
• Нитрат ртути (II), растворимый, белый, используемый для изготовления шляп
• Сульфат ртути (II), белое твердое вещество
• Сульфид ртути (II), красное твердое вещество

Ртутьорганические соединения [изменить | изменить источник]

Они содержат ртуть, вступающую в реакцию с органической молекулой. Они даже более токсичны, чем другие соединения ртути, так как очень легко абсорбируются.

Небольшие капли жидкой ртути как элемент вместе с прожилками киновари
Еще один камень с жидкой ртутью на нем.

Меркурий — редкий металл. Это примерно так же часто, как серебро. Ртуть не так дорога, как серебро, потому что ртуть очень легко получить из тех мест, где она находится. Ртуть можно найти в природе в элементарной (жидкой) форме, но это не обычное явление. Ртуть как элемент — единственная жидкость, которая признана минералом Международной минералогической ассоциацией. ^{[11] [12]} Чаще всего встречается в форме киновари, минерала сульфида ртути (II). Самые большие месторождения киновари находили в Испании, но теперь они находятся в Китае. Он также встречается в других минералах, таких как каломель, хлорид ртути (I).

Китай и Кыргызстан — два основных производителя ртути. Закрыты шахты в Италии, США и Мексике. Китай открывает больше шахт, потому что Европейский Союз хочет использовать люминесцентные лампы, которым нужна ртуть.

Ртуть получают путем обжига киновари в печи. Сульфид окисляется до диоксида серы, оставляя ртуть.

Применение в медицине [изменить | изменить источник]

Ртуть использовалась в зубных пломбах, пока ее не заменили более безопасными материалами. Они представляют собой смесь ртути с другим элементом. Органическое соединение ртути, называемое тиомерсалом, используется для консервирования вакцин. ^[13] Мербромин, еще одно органическое соединение ртути, используется в качестве антисептика.Он был запрещен в некоторых странах, например в США. ^[14]

Хлорид ртути (I) (также известный как каломель или хлорид ртути) использовался как мочегонное, дезинфицирующее средство для кожи и слабительное средство. Вместе с другими соединениями ртути для лечения сифилиса использовали хлорид ртути (II) (также известный как хлорид ртути или коррозионный сублимат). Проблема заключалась в том, что хлорид ртути (II) очень токсичен. Иногда симптомы его токсичности путали с симптомами сифилиса, который, как полагали, лечил. ^[15] Он также используется в качестве дезинфицирующего средства. Голубая масса, пилюля или сироп, в котором ртуть является основным ингредиентом, прописывалась на протяжении 1800-х годов при различных состояниях, таких как запор, депрессия, деторождение и зубная боль. ^[16] В начале 20 века ртуть давали детям один раз в год в качестве слабительного средства и средства от глистов. Порошки для зубов для младенцев тоже были в них.

С 1930-х годов некоторые вакцины содержат консервант тиомерсал. В организме это превращается в этилртуть.Сначала считалось, что этот консервант на основе ртути может вызвать или спровоцировать аутизм у детей, но научные исследования не смогли показать такой связи. ^[17] По этой причине тиомерсал был исключен из большинства американских вакцин, рекомендуемых для детей в возрасте шести лет и младше. ^[18] Есть определенные исключения из этого правила для вакцин против гриппа. В некоторых случаях в вакцинах все еще может содержаться очень небольшое количество тиомерсала.

Киноварь по-прежнему является важным компонентом традиционной китайской, тибетской и аюрведической медицины.В некоторых странах запрещено использование ртути или ее соединений в лекарствах. По этой причине киноварь в последнее время заменяется менее токсичными продуктами.

Сегодня использование ртути в медицине сильно сократилось во всех отношениях, особенно в развитых странах. Термометры и приборы для измерения артериального давления на основе ртути были изобретены в начале 18 и конце 19 веков соответственно. Сейчас их использование сокращается и было запрещено в некоторых странах, штатах и ​​медицинских учреждениях.В 2002 году Сенат США принял закон о постепенном отказе от продажи ртутных термометров без рецепта. В 2003 году Вашингтон и Мэн стали первыми штатами, которые запретили ртутные устройства для измерения кровяного давления. ^[19] Соединения ртути содержатся в некоторых безрецептурных лекарствах, включая местные антисептики, стимулирующие слабительные, мазь от опрелостей, глазные капли и спреи для носа. FDA имеет «недостаточные данные для общего признания безопасности и эффективности» ртути в этих продуктах. ^[20] Ртуть до сих пор используется в некоторых диуретиках, хотя другие препараты можно использовать в большинстве терапевтических целей.

Другое применение [изменить | изменить источник]

Ртуть также используется:

В 2017 году мировое использование ртути составило менее половины от уровня 1980 года. ^[21]

Ртуть жидкая при комнатной температуре, а пары ртути очень ядовиты. Попадание внутрь элементарной ртути менее опасно. Самая большая проблема — это органические соединения ртути, которые употребляются с пищей.Как и другие тяжелые металлы, неорганические соединения, такие как нитрат ртути (II), также очень токсичны при проглатывании (приеме пищи) или вдыхании (вдыхании) пыли. ^[22] Ртуть может вызывать как хронические, так и острые отравления.

В 1810 году более 200 человек умерли от отравления ртутью на судне Triumph из-за утечки бочки со ртутью.

Ртуть чрезвычайно ядовита и требует осторожного обращения. Когда ртуть пролита, есть специальные способы ее очистить. ^[23] Более мелкие капли следует объединять с более крупными каплями на твердых поверхностях, чтобы их было легче удалить (например, их можно засунуть в мешок, который можно выбросить). Пылесосы и веники использовать нельзя. Это потому, что они могут еще больше распространять ртуть. После этого нужно посыпать это место такими элементами, как сера или цинковый порошок, затем собрать и вычистить. Полностью удалить ртуть с одежды непросто, поэтому лучше не использовать ее. Вдыхание паров ртути также очень опасно. ^[22]

1. ↑ «Определение ртути». Dictionary.com Unabridged (версия 1.1). Проверено 13 октября 2008 г.,
2. ↑ «Ртуть и окружающая среда — Основные факты». Министерство окружающей среды Канады, Федеральное правительство Канады. 2004. Проверено 27 марта 2008 г.
3. ↑ «Меркурий — стихия древних». Центр наук об окружающей среде, Дартмутский колледж. Проверено 27 марта 2008.
4. ↑ «Цинь Шихуан». Министерство культуры Китайской Народной Республики.2003. Архивировано 4 июля 2008 года. Проверено 27 марта 2008.
5. ↑ Райт, Дэвид Кертис (2001). История Китая . Издательская группа «Гринвуд». п. 49. ISBN 031330940X .
6. ↑ Хаммонд C.R. (2000). Элементы, в 81-м издании Справочника по химии и физике (PDF). CRC Press. ISBN 0849304814 .
7. ↑ Радиоактивный элемент франций также может иметь более низкую температуру плавления, но его радиоактивность не позволяет выделить его достаточное количество для прямого тестирования.
   «Франций». Periodic.lanl.gov. Проверено 23 февраля 2010.
8. ↑ Канер, Ричард (2003). «C&EN: Элементаль: Периодическая таблица — цезий». Американское химическое общество. Проверено 25 февраля 2010.
9. ↑ Фред Сенезе. «Почему на СТП ртуть жидкая?». Общая химия онлайн в Государственном университете Фростбурга. Проверено 1 мая, 2007.
10. ↑ Green, J. and Damji, S. Chemistry , Melton: IBID Press, 3-е изд. 2007 г.
11. ↑ Список названий минералов IMA / CNMNC, заархивированный 11 сентября 2012 г. на WebCite (PDF 1.8 МБ; стр.184)
12. ↑ Л. Railsback Определения [1] Архивировано 2 марта 2013 г. на Wayback Machine и [2]
13. ↑ FDA. «Тимеросал в вакцинах». Проверено 25 октября 2006 г..
14. ↑ «Что случилось с Меркурохромом?». 23 июля 2004 г. Проверено 7 июля 2009 г.
15. ↑ Прыщ, К.Д. Педрони, Дж. Бердон В. (9 июля 2002 г.). «Сифилис в истории». Центр Пойнтера по изучению этики и американских институтов при Университете Индианы в Блумингтоне.Архивировано 16 февраля 2005 г. Архивировано 17 апреля 2005 г. CS1 maint: несколько имен: список авторов (ссылка)
16. ↑ Мэйелл, Х. (17 июля 2007 г. ). «Сделал ли Меркурий в« Маленьких синих таблетках »ненормальным Авраамом Линкольном?». Национальные географические новости . Проверено 15 июня 2008.
17. ↑ Паркер СК, Шварц Б., Тодд Дж., Пикеринг Л.К. (2004). «Вакцины, содержащие тимеросал, и расстройство аутистического спектра: критический обзор опубликованных исходных данных». Педиатрия . 114 (3): 793. DOI: 10.1542 / peds.2004-0434. PMID 15342856. CS1 maint: несколько имен: список авторов (ссылка) Erratum (2005). Педиатрия 115 (1): 200. DOI: 10.1542 / peds.2004-2402 PMID 15630018.
18. ↑ «Тимеросал в вакцинах». Центр оценки и исследований биологических препаратов, Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США. 2007-09-06. Проверено 1 октября 2007.
19. ↑ «Два государства впервые вводят запрет на использование ртутных устройств для измерения кровяного давления».Забота о здоровье без вреда. 2 июня 2003 г. Архивировано 13 августа 2009 г. Проверено 1 мая 2007 г.
20. ↑ «Раздел 21 — Продукты питания и лекарственные препараты, Глава I — Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов, Департамент здравоохранения и социальных служб, подраздел D — Свод федеральных нормативных актов по лекарственным средствам для человека». Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США. Проверено 1 мая, 2007.
21. ↑ «5. Откуда берутся мировые запасы ртути?». www.greenfacts.org . Проверено 6 марта 2018.
22. ↑ ^{22,0 22,1} «Данные по безопасности сульфида ртути». Оксфордский университет. Проверено 7 июля 2009.
23. ↑ «Ртуть: разливы, утилизация и очистка площадки». Агентство по охране окружающей среды. Проверено 11 августа 2007.

Руководство по применению ртути в металлургии

Ртуть, или «ртуть», как ее еще называют, представляет собой плотный токсичный металлический элемент, который существует в жидкой форме при комнатной температуре. Использование ртути, производимой и изучаемой на протяжении тысячелетий, неуклонно сокращалось с 1980-х годов в результате повышенного внимания к негативному воздействию на здоровье человека и окружающей среды.

Недвижимость

• Атомный символ: Hg
• Атомный номер: 80
• Категория элемента: Переходный металл
• Плотность: 15,534 г / см³
• Точка плавления: -38,9 ° C (102 ° F)
• Точка кипения: 356,9 ° C ( 674,4 ° F)
• Удельное электрическое сопротивление: 95.8 мкОм / см (20 ° C)

Характеристики

При комнатной температуре ртуть представляет собой густую серебристую жидкость с очень высокой плотностью и низкой теплопроводностью. Он имеет относительно высокую электропроводность и легко образует амальгамы (сплавы) с золотом и серебром.

Одной из наиболее ценных характеристик ртути является ее способность равномерно расширяться и сжиматься во всем диапазоне жидкостей в ответ на изменения давления и температуры. Ртуть также очень токсична как для человека, так и для окружающей среды, что привело к резкому сокращению ее производства и использования за последние несколько десятилетий.

История

Первые упоминания о Меркурии относятся к 1500 г. до н.э., когда он использовался для украшения гробниц в Древнем Египте. Вероятно, из-за своих уникальных свойств ртуть использовалась, изучалась и ценилась многими цивилизациями, включая древних греков, римлян, китайцев и майя.

На протяжении веков люди верили, что ртуть обладает особыми лечебными свойствами, и, следовательно, использовали ее как мочегонное и болеутоляющее, а также в лекарствах для лечения различных заболеваний, от депрессии до сифилиса.Его использовали в косметике и в качестве декоративного материала. Средневековые алхимики особенно интересовались способностью ртути извлекать золото из руды.

С самого начала стало ясно, что таинственный жидкий металл токсичен для людей из-за большого количества случаев безумия и смерти в ртутных рудниках. Однако это не помешало экспериментам. Использование нитрата ртути для преобразования меха в войлок, часто используемое мастерами шляп 18 и 19 веков, привело к выражению «безумный как шляпник».’

Между 1554 и 1558 годами Бартоломе де Медина разработал внутренний дворик для извлечения серебра из руд с использованием ртути. Процесс обработки внутреннего дворика основан на способности ртути амальгамироваться с серебром. Поддерживаемый крупными ртутными рудниками в Альмадене, Испания, и Уанкавелика, Перу, внутренний дворик имел решающее значение для быстрого расширения производства серебра в Испании в 17-18 веках. Позже, во время золотой лихорадки в Калифорнии, для добычи золота использовались вариации процесса патио.

Ко второй половине 20-го века все большее количество исследований начало доказывать взаимосвязь между стоком химических отходов и содержанием метилртути в морепродуктах.Было обращено внимание на влияние металла на здоровье человека. В последние годы в Соединенных Штатах и ​​Европейском союзе были введены строгие правила производства, использования и удаления ртути.

Производство

Ртуть — очень редкий металл и чаще всего встречается в рудах киновари и ливингстонита. Он производится как основной продукт и как побочный продукт из золота, цинка и меди.

Ртуть может быть произведена из киновари, сульфидной руды (HgS), путем сжигания сульфида во вращающейся печи или многоподовых печах.Измельченная ртутная руда смешивается с древесным углем или коксующимся углем и сжигается при температуре выше 300 ° C (570 ° F). Кислород закачивается в печь, который соединяется с серой, выделяя диоксид серы и создавая пары ртути, которые можно собирать и охлаждать для дальнейшей переработки до получения чистого металла.

Пропуская пары ртути через конденсатор с водяным охлаждением, ртуть, которая имеет высокую температуру кипения, первой конденсируется и собирается в жидкометаллическую форму. С помощью этого процесса можно извлечь около 95% ртути из киноварной руды.

Ртуть также можно выщелачивать из руд с помощью гидроксида натрия и сульфида натрия. Восстановление ртути осуществляется осаждением с использованием алюминия или электролизом. Путем перегонки ртуть может быть очищена до более чем 99,999%.

Коммерческая ртуть с содержанием 99,99% ртути продается в металлических или стальных колбах весом 76 фунтов (34,5 кг).

Мировое производство ртути оценивается Геологической службой США (USGS) в 2250 тонн в 2010 году. Китай в настоящее время обеспечивает около 70% мирового производства, за ним следует Кыргызстан (11.1%), Чили (7,8%) и Перу (4,5%).

К крупнейшим производителям и поставщикам ртути относятся Хайдарканский ртутный завод в Кыргызстане, производители ртутного пояса Тонгрен-Фэнхуан в Китае и Minas de Almadén y Arrayanes, SA, которая ранее эксплуатировала исторический ртутный рудник Альмаден в Испании и теперь отвечает за производство ртути. переработка и управление большим процентом европейской ртути.

Приложения

Производство и спрос на ртуть неуклонно снижались с момента пика в начале 1980-х годов.

Основное применение металлической ртути в Северной Америке и Европе — катодные ячейки, которые используются для производства каустической соды. В США на нее приходится 75% потребности в ртути, хотя потребность в таких элементах снизилась на 97% с 1995 г., поскольку современные хлорно-щелочные установки применяют технологии мембранных элементов или мембранных элементов.

В Китае промышленность поливинилхлорида (ПВХ) является крупнейшим потребителем ртути. Производство ПВХ на основе угля, аналогичного тому, что производится в Китае, требует использования ртути в качестве катализатора.По данным Геологической службы США, на ртуть, используемую при производстве пластмасс, таких как ПВХ, может приходиться до 50% мирового спроса.

Возможно, самое известное применение ртути — это термометры и барометры. Однако это использование также неуклонно сокращается. Галинстан (сплав галлия, индия и олова) в основном заменил ртуть в термометрах из-за меньшей токсичности сплава.

Способность ртути объединяться с драгоценными металлами, способствуя их извлечению, привела к тому, что она продолжает использоваться во многих развивающихся странах с россыпными золотыми приисками.

Несмотря на споры, использование ртути в зубных пломбах продолжается и, несмотря на разработку альтернатив, по-прежнему является основной отраслью производства металлов.

Одно из немногих применений ртути, которое в последние годы растет, — это компактные люминесцентные лампы (КЛЛ). Государственные программы, поощряющие отказ от менее энергоэффективных ламп накаливания, поддержали спрос на КЛЛ, для которых требуется газообразная ртуть.

Соединения ртути также используются в батареях, лекарствах, промышленных химикатах, красках и гремучей ртути, детонаторе для взрывчатых веществ.

Торговые правила

В последнее время в США и ЕС были предприняты усилия по регулированию торговли ртутью. В соответствии с Законом о запрете экспорта ртути от 2008 г. экспорт ртути из США будет запрещен с 1 января 2013 г. Экспорт ртути из всех стран-членов ЕС был запрещен с марта 2011 г. Норвегия уже ввела запрет на производство, импорт и экспорт ртути.

Источники:

Введение в металлургию .Джозеф Ньютон, второе издание. Нью-Йорк, John Wiley & Sons, Inc. 1947 г.

Меркурий: Элемент Древних.

Источник: http://www.dartmouth.edu/~toxmetal/toxic-metals/mercury/

Encyclopdia Britannica. Обработка ртути (2011 г.).

Получено с http://www.britannica.com/EBchecked/topic/375927/mercury-processing.

Общая информация о Mercury

Quick
Факты:

Меркурий
серебристо-белый ядовитый металлический элемент.

Меркурий
жидкий
при комнатной температуре и используется в термометрах, барометрах, флуоресцентных
освещение, батареи и химические пестициды.

Ртуть также иногда называют ртутью или жидким серебром.

химический символ ртути — Hg.

Меркурий был назван в честь римского бога.

Его химический символ (Hg) происходит от гидраргирума из
Греческое слово гидраргирос означает «вода» и «серебро».

Ртуть классифицируется как «переходный металл» как
он пластичный, податливый и способен проводить тепло
и электричество.

Жилье
ртути:

Элементаль
Символ: Hg
Атомный номер ртути: 80
Атомная масса: 200,59 а.е.м.
Точка плавления: -38,87 ° C — 234,28 ° K
Точка кипения: 356,58 ° C — 629,73 ° K
Количество протонов / электронов: 80
Количество Нейтронов: 121
Кристаллическая структура: ромбоэдрическая
Плотность 13.546 г / см ³ @ 300K
Цвет: серебристо-белый

Что
такое ртуть?

Ртуть — это естественный элемент, содержащийся в воздухе, воде и почве.

Меркурий
существует в нескольких различных формах:

Элементаль
или металлическая ртуть — это блестящий серебристо-белый металл, жидкий
при комнатной температуре. При падении элементарная ртуть проникает в
более мелкие капли.

в
при комнатной температуре открытая элементарная ртуть может испаряться до
стать невидимым токсичным паром без запаха. Воздействие элементалей
пары ртути могут образовываться, когда продукты, содержащие ртуть, разрушаются
и подвергать ртуть воздействию воздуха, особенно в плохо вентилируемых
пространства, где очень
небольшое количество элементарной ртути (даже несколько капель) может повысить
концентрация ртути в воздухе до опасного уровня Неорганические
соединения ртути имеют форму солей ртути и обычно
белый порошок или кристаллы, за исключением сульфида ртути
(киноварь) красный.

Неорганические соединения ртути были
входит в такие продукты, как фунгициды, антисептики, дезинфицирующие средства,
косметика и народные лекарства.

Органический
соединения ртути, такие как метилртуть, образуются, когда ртуть
сочетается с карбоном.

Как
встречается ли ртуть в
окружающая среда?

Ртуть — это естественный элемент, который можно найти повсюду в окружающей среде.Человеческая деятельность, такая как сжигание угля и использование ртути для производства определенных
продукты, увеличили количество ртути во многих частях окружающей среды
включая атмосферу, озера и ручьи.

Как
подвержены ли ртуть люди и дикие животные?

Меркурий | Округ Микер, Миннесота

Ртуть — это встречающийся в природе элемент, жидкий при комнатной температуре. Жидкая форма ртути также упоминается как металлическая ртуть, элементарная ртуть и ртуть.Ртуть может использоваться для измерения температуры и давления, проводить электричество и действовать как биоцид и катализатор. Благодаря этим полезным свойствам он используется во многих бытовых и промышленных товарах.

Не в том месте ртуть — загрязнитель. 2/3 атмосферной ртути поступает из угольных электростанций, мусоросжигательных заводов и других источников. Около 1/3 атмосферной ртути поступает из природных источников, таких как вулканы и лесные пожары.

Чтобы узнать больше о загрязнении, посетите веб-сайт Агентства по контролю за загрязнением штата Миннесота.

Почему это проблема?
Ртуть — нейротоксин и загрязнитель воздуха. Воздействие ртути может происходить в результате контакта с кожей пролитой ртути, проглатывания жидкой ртути, вдыхания ртути, содержащейся в воздухе, или употребления в пищу рыбы, содержащей ртуть. О токсичности ртути известно давно. В 1800-х годах в шляпной промышленности использовалась ртуть для придания металлического блеска фетровым шляпам. Со временем производители шляп получили неврологические повреждения из-за вдыхания паров ртути, что привело к тряске и невнятной речи.Отсюда и возник термин «сумасшедший как шляпник». Жидкая (металлическая) форма относительно безвредна при кратковременном контакте с кожей, более опасна при проглатывании и очень опасна при вдыхании.

Если ртуть попадает в кровоток, она может вызвать неврологические нарушения, поражая головной, спинной мозг, почки и печень. Это также относится к зародышам. Ртуть бывает разных форм, включая жидкую (металлическую), переносимую по воздуху и органическую (метилртуть). Ртуть попадает в воздух при сжигании угля, нефти, дерева или природного газа или при сжигании мусора.Дождь или снег затем смывают эту переносимую по воздуху ртуть в водоемы, где небольшие концентрации усиливаются водной пищевой цепочкой.

Бытовые приборы содержат жидкую ртуть. Если люди или животные глотают жидкую ртуть, их тела не могут в значительной степени поглощать или накапливать жидкую ртуть. Однако пролитая жидкая ртуть может стать проблемой, если улетучиться внутри помещения в ртуть, переносимую по воздуху. Разлив ртути в помещении может быть серьезным. После разлива ртути значительное количество паров ртути может накапливаться в воздухе помещения при комнатной температуре.Эти пары ртути могут быть опасными при вдыхании. Из-за этого важно как можно скорее очистить даже несколько капель пролитой ртути. Также важно никогда не нагревать жидкую ртуть. При нагревании ртуть быстро испаряется, в результате чего большое количество ртути попадает в воздух.

Люди подвергаются воздействию ртути в основном при употреблении в пищу рыбы, в которой накоплена органическая форма ртути — метилртуть. После того, как дождь и снег вымывают переносимую по воздуху ртуть в озера и ручьи, бактерии превращают часть ртути в метилртуть.Планктон, мелкие животные и растения, живущие в воде, поглощают метилртуть из воды и донных отложений. Рыбы, в свою очередь, питаются планктоном, накапливая метилртуть в своих тканях.