Rtęć
złoto ← rtęć → tal | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Wygląd | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
srebrzystobiały | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Widmo emisyjne rtęci | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ogólne informacje | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Nazwa, symbol, l.a. | rtęć, Hg, 80 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Grupa, okres, blok | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stopień utlenienia | I, II | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Właściwości metaliczne | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Właściwości tlenków | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Masa atomowa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stan skupienia | ciekły | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gęstość | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Temperatura topnienia | −38,83 °C[1] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Temperatura wrzenia | 357 °C[2] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Numer CAS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
PubChem | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa) |
Rtęć (Hg, łac. hydrargyrum, z gr. ὑδράργυρος hydrargyros ‘wodne srebro’[9]) – pierwiastek chemiczny z grupy metali przejściowych. Uznana za pierwiastek przez Lavoisiera. Rtęć jest jedynym metalem występującym w warunkach normalnych w stanie ciekłym[c].
Rtęć występuje w skorupie ziemskiej w ilości 0,05 ppm.
Najważniejszymi minerałami rtęci są:
Właściwości
Rozpuszcza metale, tworząc amalgamaty (z wyjątkiem żelaza, platyny, wolframu i molibdenu). Wykazuje dużą lotność – w stanie nasycenia w temperaturze 20 °C w powietrzu znajduje się 14 mg Hg na m³[10]. Dawka progowa rtęci, czyli najwyższe stężenie uważane za bezpieczne, wynosi 0,05 mg Hg na m³ powietrza, dlatego rozlana rtęć stanowi potencjalne niebezpieczeństwo zatrucia.
Zawartość rtęci w powietrzu w ng/cm³ (co odpowiada μg/dm³ i mg/m³) w stanie nasycenia dla różnych temperatur określa empiryczne równanie Dumareya[10]:
gdzie:
- A = −8,134459741
- B = 3240,871534 K
- D = 216522,61 K ng/cm³
- T – temperatura w K
- B = 3240,871534 K
Kationy rtęci Hg2+
oraz Hg2+
2 różnią się właściwościami. W analizie chemicznej Hg2+
2 należy do I grupy kationów, natomiast Hg2+
– do II.
Otrzymywanie
Na skalę przemysłową rtęć otrzymuje się z cynobru, czyli siarczku rtęci(II), przez ogrzewanie w obecności powietrza[11]:
- HgS + O
2 → Hg↑ + SO
2↑
Proces ten przebiega w dwóch etapach[12]:
- (1) 2HgS + 3O
2 → 2HgO + 2SO
2↑- (2) 2HgO → 2Hg↑ + O
2↑ - (2) 2HgO → 2Hg↑ + O
Inną metodą jest ogrzewanie HgS wobec reduktora, np. żelaza[11][12]:
- HgS + Fe → Hg↑ + FeS
W warunkach laboratoryjnych rtęć można uzyskać poprzez ogrzewanie tlenku rtęci(II)[13].
Zastosowanie
Zastosowania historyczne
Rzymianie używali jej do ługowania piasków rzecznych, w celu wydobycia z nich srebra i złota. Tlenek rtęci(II) był głównym składnikiem czerwonej farby, stosowany był do szminkowania i malowania. W średniowieczu alchemicy próbowali stworzyć złoto przez połączenie siarki z rtęcią. Wolna rtęć pod nazwą żywego srebra była trzymana w domach bogaczy jako zabawka. W XVI wieku Paracelsus wprowadził związki rtęci do medycyny i farmacji.
Zastosowania rtęci metalicznej
Rtęć znalazła zastosowanie do wypełniania termometrów, barometrów, manometrów, pomp próżniowych itp. Duże ilości rtęci zużywane są w procesie zwanym amalgamacją[14] do wydobywania złota i srebra (zwłaszcza w złożach o dużym rozdrobnieniu kruszców; metale rozpuszczają się w rtęci, tworząc amalgamaty, z których są odzyskiwane przez odparowanie rtęci) oraz do elektrolizy litowców i produkcji materiałów wybuchowych.
Oprócz tego metaliczna rtęć jest stosowana:
- do wytwarzania amalgamatów, wykorzystywanych m.in. do wykonywania plomb dentystycznych
- przy produkcji świetlówek i lamp rtęciowych.
W epoce wczesnonowożytnej (co najmniej od XVI wieku, do 1843 r.) rtęci używano do produkcji luster. W związku z tym wielu ludzi chorowało z powodu zatrucia tym metalem. Stosowano ją również do leczenia kiły, poprzez podawanie rtęci doustnie, w zastrzykach i przez nacieranie skóry.
Zastosowania związków rtęci
Wiele związków rtęci ma szerokie zastosowanie:
- chlorek rtęci(I) – kalomel, stosowany jest w lecznictwie, do wyrobu elektrod, jako środek ochrony roślin;
- chlorek rtęci(II) – sublimat, służy jako katalizator w syntezie organicznej, w metalurgii, w mikrobiologii, jako środek dezynfekujący;
- piorunian rtęci – Hg(CNO)
2 ma zastosowanie do wyrobu spłonek i detonatorów; - odczynnik Nesslera (alkaliczny roztwór jodortęcianu potasu K
2[HgI
4]) – używany w chemii analitycznej do wykrywania jonów amonowych (NH+
4); - do produkcji farb okrętowych.
Działanie biologiczne
Rtęć w formie: ciekłej, par i rozpuszczalnych związków jest trująca[15].
Rtęć wchłania się przez drogi oddechowe w postaci pary. Z płuc dostaje się do krwi, gdzie wnika do erytrocytów, w których jest utleniana. Pewne ilości rtęci wnikają też do mózgu i przenikają przez barierę łożyskową do krwi płodu. Wchłonięta w ten sposób rtęć jest wydalana z moczem i w niewielkim stopniu z kałem. Kumuluje się w nerkach, uszkadzając je.
Toksyczność rtęci polega na niszczeniu błon biologicznych i wiązaniu się z białkami. W ten sposób rtęć zakłóca wiele niezbędnych do życia procesów biochemicznych.
Ostre zatrucie oparami rtęci wywołuje zapalenie płuc i oskrzeli prowadzące niekiedy do śmiertelnej niewydolności oddechowej. Inne objawy to: krwotoczne zapalenie jelit, niewydolność krążenia, zapalenie błony śluzowej jamy ustnej. Uszkodzeniu ulegają również nerki i układ nerwowy.
Spożycie związków rtęci powoduje ślinotok, wymioty, krwawą biegunkę, martwicę błony śluzowej jelit. Pojawia się również pieczenie w przełyku. Podobnie jak w zatruciu drogą oddechową uszkodzone zostają nerki.
Zatrucie przewlekłe małymi ilościami rtęci powoduje początkowo niespecyficzne objawy takie jak ból głowy i kończyn, osłabienie. W późniejszym czasie dochodzi do zapaleń błon śluzowych przewodu pokarmowego, wypadania zębów i wystąpienia charakterystycznego niebiesko-fioletowego rąbka na dziąsłach. Obserwuje się też postępujące uszkodzenia ośrodkowego układu nerwowego: zaburzenia snu, upośledzenie koncentracji, zaburzenia pamięci, zmiany w osobowości. Później pojawiają się drżenia rąk i nóg, niezborność chodu. Charakterystycznym objawem jest zmiana charakteru pisma na tzw. „drżące pismo”. W zatruciu przewlekłym również obserwuje się uszkodzenie nerek.
Ze względu na toksyczne działanie rtęć i jej związki w Unii Europejskiej zostały uznane za substancje priorytetowe w dziedzinie polityki wodnej[16]. Zaliczana jest do grupy substancji uPBT (wszędobylskie, trwałe, podlegające bioakumulacji i toksyczne), a przekroczenie norm jej stężenia w wodzie lub organizmach wodnych jest najczęstszą przyczyną nieosiągania dobrego stanu chemicznego wód powierzchniowych[17].
Zobacz też
Uwagi
- ↑ Podana wartość stanowi przybliżoną standardową względną masę atomową (ang. abridged standard atomic weight) publikowaną wraz ze standardową względną masą atomową, która wynosi 200,592 ± 0,003.
- ↑ Wartość dla ciała stałego[7].
- ↑ W warunkach normalnych w stanie ciekłym występuje jeszcze jeden pierwiastek – brom; ciekłe są także niektóre stopy metali alkalicznych (np. K-Na) i galu (np. Ga-In-Sn) [za CRC Handbook of Chemistry and Physics. Wyd. 83. Boca Raton: CRC Press, 2003, s. 15-28.]
Przypisy
- ↑ Mercury, [w:] PubChem [online], United States National Library of Medicine, CID: 23931 (ang.).
- ↑ Farmakopea Polska X, Polskie Towarzystwo Farmaceutyczne, Warszawa: Urząd Rejestracji Produktów Leczniczych, Wyrobów Medycznych i Produktów Biobójczych, 2014, s. 4276, ISBN 978-83-63724-47-4 .
- ↑ mercury (ang.) w wykazie klasyfikacji i oznakowania Europejskiej Agencji Chemikaliów. [dostęp 2015-04-10].
- ↑ Mercury (nr 215457) (ang.) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck KGaA) na obszar Stanów Zjednoczonych. [dostęp 2011-10-05]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
- ↑ Thomas Prohaska i inni, Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report), „Pure and Applied Chemistry”, 94 (5), 2021, s. 573–600, DOI: 10.1515/pac-2019-0603 (ang.).
- ↑ Mercury, [w:] GESTIS-Stoffdatenbank [online], Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung, ZVG: 008490 [dostęp 2019-11-07] (niem. • ang.).
- ↑ a b Charles N. Singman , Atomic volume and allotropy of the elements, „Journal of Chemical Education”, 61 (2), 1984, s. 137, DOI: 10.1021/ed061p137 [dostęp 2021-02-16] (ang.).
- ↑ Mercury (nr 215457) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck KGaA) na obszar Polski. [dostęp 2011-10-05]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
- ↑ hydrargyrum. dictionary.com. [dostęp 2018-07-11]. (ang.).
- ↑ a b Ronny Dumarey i inni, Elemental mercury vapour in air: the origins and validation of the ‘Dumarey equation’ describing the mass concentration at saturation, „Accreditation and Quality Assurance”, 15 (7), 2010, s. 409–414, DOI: 10.1007/s00769-010-0645-1 [dostęp 2021-02-16] (ang.).
- ↑ a b Adam Bielański: Chemia ogólna i nieorganiczna. Warszawa: PWN, 1981, s. 646. ISBN 83-01-02626-X.
- ↑ a b Włodzimierz Trzebiatowski: Chemia nieorganiczna. Wyd. VIII. Warszawa: PWN, 1978, s. 478.
- ↑ Stanisław Tołłoczko, Wiktor Kemula: Chemia nieorganiczna z zasadami chemii ogólnej. Warszawa: PWN, 1954, s. 19.
- ↑ Amalgamacja. Słownik języka polskiego PWN. [dostęp 2021-02-27].
- ↑ rtęć, [w:] Encyklopedia PWN [online] [dostęp 2018-07-11] .
- ↑ Dyrektywa 2000/60/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 23 października 2000 r. ustanawiająca ramy wspólnotowego działania w dziedzinie polityki wodnej (Dz.U. L 327 z 22.12.2000, s. 1) .
- ↑ European waters. Assessment of status and pressures 2018, Luksemburg: Publications Office of the European Union, 2018, s. 6, DOI: 10.2800/303664, ISBN 978-92-9213-947-6, ISSN 1977-8449 .
Bibliografia
- Witold Seńczuk (red.): Toksykologia. Podręcznik dla studentów, lekarzy i farmaceutów Wydanie IV. Warszawa: Wydawnictwo Lekarskie PZWL, 2002. ISBN 83-200-2648-2.
- Małgorzata Wiśniewska (red.): Encyklopedia dla wszystkich Chemia. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne Warszawa, s. 332.
Przeczytaj ostrzeżenie dotyczące informacji medycznych i pokrewnych zamieszczonych w Wikipedii.
Media użyte na tej stronie
Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals (GHS) pictogram for toxic substances
Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals (GHS) pictogram for substances hazardous to human health.
Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals (GHS) pictogram for substances hazardous to human health.
The "fire diamond" as defined by NFPA 704. It is a blank template, so as to facilitate populating it using CSS.
The Star of Life, medical symbol used on some ambulances.
Star of Life was designed/created by a National Highway Traffic Safety Administration (US Gov) employee and is thus in the public domain.Picture I took of a small puddle of the element mercury. Releasing to the public domain. This mercury is in the process of being disposed of properly, so none of it will end up in a landfill.
Hg spectra using a 600lpm diffraction grating.
Autor: Menchi, Licencja: CC-BY-SA-3.0
A medical/clinical thermometer showing the temperature of 38.7 °C
Autor: Original PNGs by DrBob, traced in Inkscape by User:Stannered, Licencja: CC-BY-SA-3.0
Triclinic crystal structure.
Autor: Bionerd, Licencja: CC BY 3.0
Element mercury (Hg), liquid form.
Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals (GHS) pictogram for environmentally hazardous substances