Mercurul, sau „quicksilver” cum este altfel cunoscut, este un element metalic dens, toxic, care există sub formă lichidă la temperatura camerei. Produs și studiat timp de milenii, consumul de mercur a scăzut constant începând cu anii 1980, ca urmare a unei atenții sporite asupra impactului negativ asupra sănătății pe care îl are asupra oamenilor și asupra mediului.
Proprietăți
- Simbol atomic: Hg
- Număr atomic: 80
- Categorie de elemente: metal de tranziție
- Densitate: 15.534g / cm³
- Punctul de topire: -38.9 ° C (102 ° F)
- Punctul de fierbere: 356.9 ° C (674.4 ° F)
- Rezistivitate electrică: 95,8 microhm / cm (20 ° C)
caracteristici
La temperatura camerei, mercurul este un lichid gros, argintiu, cu o densitate foarte mare și cu o conductibilitate redusă la căldură. Are un nivel relativ ridicat conductivitate electrică și formează ușor amalgame (aliaje) cu aur și argint.
Una dintre cele mai apreciate caracteristici ale mercurului este capacitatea sa de a se extinde și de a se contracta uniform pe întreaga gamă de lichide, ca răspuns la schimbările de presiune și temperatură. Mercurul este, de asemenea, foarte toxic atât pentru oameni, cât și pentru mediu, ceea ce a dus la reduceri drastice ale producției și utilizării sale în ultimele câteva decenii.
Istorie
Cea mai timpurie utilizare a lui Mercur poate fi urmărită încă din 1500 î.Hr., când a fost folosit pentru a împodobi morminte în Egiptul antic. Probabil datorită proprietăților sale unice, mercurul a fost utilizat, studiat și apreciat de numeroase civilizații, inclusiv grecii antici, romanii, chinezii și mayașii.
Timp de secole, oamenii au crezut că mercurul posedă proprietăți speciale de vindecare și, în consecință, l-au folosit ca diuretic și calmant, precum și în medicamente pentru tratarea diverselor afecțiuni de la depresie la sifilis. A fost folosit în produse cosmetice și ca material decorativ. Alchimiștii din Evul Mediu erau interesați în special de capacitatea mercurului de a extrage aurul din minereu.
La început, a devenit clar că misteriosul metal lichid era toxic pentru oameni din cauza cazului ridicat de nebunie și moarte în minele de mercur. Totuși, aceasta nu a împiedicat experimentarea. Utilizarea azotatului de mercur pentru a transforma blana în pâslă, folosită adesea de producătorii de pălării din secolul al XVIII-lea și al XIX-lea, a dus la expresia „nebun ca un urât”.
Între 1554 și 1558, Bartolome de Medina a dezvoltat procesul curte pentru extragerea argintului din minereuri cu mercur. Procesul terasei se bazează pe capacitatea mercurului de a amalgama cu argintul. Susținut de mari mine de mercur din Almaden, Spania și Huancavelica, Peru, procesul de terasă a fost esențial pentru extinderea rapidă a producției spaniole de argint în secolele XVII și XVIII. Mai târziu, în timpul goanei de aur din California, s-au folosit variații ale procesului de terasă pentru extragerea aurului.
Până în a doua jumătate a secolului XX, cantități din ce în ce mai mari de cercetare au început să dovedească o corelație între deșeurile de substanțe chimice și conținutul de metil-mercur din fructe de mare. S-a acordat atenție efectelor metalului asupra sănătății asupra oamenilor. În ultimii ani, Statele Unite și Uniunea Europeană au pus în aplicare reglementări stricte privind producția, utilizarea și eliminarea mercurului.
producere
Mercurul este un metal foarte rar și se găsește cel mai adesea în cinemele minerale și în livingstonitul. Este produs ca produs primar și ca produs secundar de aur, zinc, și cupru.
Mercurul poate fi produs din cinabru, un minereu de sulfură (HgS), prin arderea conținutului de sulfură într-un cuptor rotativ sau în mai multe cuptoare de vatră. Minereul zdrobit de mercur este amestecat cu cărbune sau cărbune cocsific și ars la temperaturi peste 300 ° C (570 ° F). Oxigenul este pompat în cuptor, care se combină cu sulful, eliberând dioxidul de sulf și creând un vapor de mercur care poate fi colectat și răcit pentru o perfecționare ulterioară sub formă de metal pur.
Prin trecerea vaporilor de mercur printr-un condensator răcit cu apă, mercurul, care are un punct de fierbere ridicat, este primul care se condensează în forma sa metalică lichidă și se colectează. Aproximativ 95% din conținutul de mercur din minereu de cinabru poate fi recuperat folosind acest procedeu.
Mercurul poate fi scurs și din minereuri folosind hidroxid de sodiu și sulfură de sodiu. Recuperarea mercurului se face prin precipitații folosind aluminiu sau electroliză. Prin distilare, mercurul poate fi purificat până la mai mult de 99,999%.
Clasa comercială, 99,99% mercur este vândută în baloane din fier forjat sau oțel de 76lb (34,5 kg).
Producția la nivel mondial de mercur a fost estimată de către Sondaj Geologic al SUA (USGS) va fi de 2.250 tone în 2010. China furnizează în prezent aproximativ 70% din producția globală, urmată de Kirghizstan (11,1%), Chile (7,8%) și Peru (4,5%).
Cei mai mari producători și furnizori de mercur includ Uzina de mercur Khaidarkan din Kirgazistan, producătorii din centura de mercur Tongren-Fenghuang din China și Minas de Almadén y Arrayanes, S.A., care a exploatat anterior mina istorică de mercur Almaden din Spania și este acum responsabilă cu reciclarea și gestionarea unui procent mare de europeni Mercur.
Aplicații
Producția și cererea de mercur au scăzut constant de la apogeul său la începutul anilor '80.
Aplicația primară pentru mercur metal din America de Nord și Europa este în celulele catodice, care sunt utilizate pentru producerea de sodă caustică. În SUA, aceasta reprezintă 75% din cererea de mercur, deși cererea pentru astfel de celule a scăzut 97% din 1995, deoarece plantele moderne de clor-alcali au adoptat celulă cu membrană sau cu membrană tehnologii.
În China, industria polivinilclorurii (PVC) este cel mai mare consumator de mercur. Producția de PVC pe bază de cărbune, precum cea produsă în China, necesită utilizarea mercurului ca catalizator. Conform USGS, mercurul utilizat la producerea materialelor plastice precum PVC-ul poate reprezenta până la 50% din cererea globală.
Poate că cea mai cunoscută utilizare a mercurului este în termometre și barometre. Cu toate acestea, această utilizare este în scădere constantă. galinstanul (un aliaj de galiu, indiu și staniu) a înlocuit în mare parte mercurul în termometre din cauza toxicității mai scăzute a aliajului.
Abilitatea lui Mercur de a amalgama cu metale prețioase, care ajută la recuperarea lor, a dus la utilizarea continuă în multe țări în curs de dezvoltare cu mine de aur aluviale.
În timp ce este controversat, consumul de mercur în amalgamele dentare continuă și, în ciuda dezvoltării alternativelor, este încă o industrie majoră pentru metal.
Una dintre puținele utilizări ale mercurului care a crescut în ultimii ani este în becurile fluorescente compacte (CFL). Programele guvernamentale care încurajează eliminarea becurilor incandescente mai puțin eficiente din punct de vedere energetic au susținut cererea de CFL, care necesită mercur gazos.
Compușii cu mercur sunt folosiți și în baterii, medicamente, substanțe chimice industriale, vopsele și fulminat de mercur, un detonator pentru explozibili.
Reglementări comerciale
SUA și UE au făcut eforturi recente pentru reglementarea comerțului cu mercur. Conform Legii privind interzicerea exportului de mercur din 2008, exportul de mercur din SUA va fi interzis începând cu 1 ianuarie 2013. Exporturile de mercur din toate statele membre ale UE au fost interzise începând cu martie 2011. Norvegia a instituit deja interdicția de producere, import și export de mercur.
surse:
O introducere în metalurgie. Joseph Newton, ediția a doua. New York, John Wiley & Sons, Inc. 1947.
Mercur: elementul strămoșilor.
Sursă: http://www.dartmouth.edu/~toxmetal/toxic-metals/mercury/
Encyclopædia Britannica. Procesarea Mercurului (2011).
Recuperate de la http://www.britannica.com/EBchecked/topic/375927/mercury-processing