Holen Sie sich Informationen über das dichte, giftige Metall, das in flüssiger Form vorhanden ist
Quecksilber, oder "Quecksilber", wie es sonst bekannt ist, ist ein dichtes, giftiges Metallelement, das bei Raumtemperatur in flüssiger Form vorliegt. Seit Jahrtausenden produziert und erforscht, ist der Gebrauch von Quecksilber seit den 1980er Jahren stetig zurückgegangen, weil die negativen gesundheitlichen Auswirkungen auf Mensch und Umwelt stärker berücksichtigt werden.
Eigenschaften
- Atomsymbol: Hg
- Atomzahl: 80
- Element Kategorie: Übergangsmetall
- Dichte: 15.534 g / cm³
- Schmelzpunkt: -38,9ºC (102ºF)
- Siedepunkt: 356,9 ° C (674,4 ° F)
- Elektrischer Widerstand: 95,8 Mikroohm / cm (20 ° C)
Eigenschaften
Bei Raumtemperatur ist Quecksilber eine dicke, silbrige Flüssigkeit mit sehr hoher Dichte und geringer Wärmeleitfähigkeit. Es hat eine relativ hohe elektrische Leitfähigkeit und bildet leicht Amalgame ( Legierungen ) mit Gold und Silber.
Eine der am meisten geschätzten Eigenschaften von Quecksilber ist seine Fähigkeit, sich als Reaktion auf Druck- und Temperaturänderungen über seinen gesamten Flüssigkeitsbereich gleichmäßig auszudehnen und zusammenzuziehen. Quecksilber ist auch für Mensch und Umwelt hochgiftig, was in den letzten Jahrzehnten zu drastischen Reduzierungen seiner Produktion und Verwendung geführt hat.
Geschichte
Merkurs früheste Verwendung kann bis 1500 v. Chr. Zurückverfolgt werden, als es verwendet wurde, um Gräber im alten Ägypten zu schmücken. Wahrscheinlich aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften wurde Quecksilber von zahlreichen Zivilisationen, einschließlich der alten Griechen, Römer, Chinesen und Mayas verwendet, studiert und geschätzt.
Seit Jahrhunderten glaubten die Menschen, dass Quecksilber besondere heilende Eigenschaften habe und es daher als Diuretikum und Schmerzmittel sowie in Arzneimitteln zur Behandlung verschiedener Leiden von Depression bis Syphilis verwendet. Es wurde in Kosmetika und als dekoratives Material verwendet. Die Alchemisten im Mittelalter waren besonders an der Fähigkeit von Quecksilber interessiert, Gold aus Erz zu gewinnen.
Schon früh wurde klar, dass das mysteriöse flüssige Metall wegen des hohen Grades an Wahnsinn und Tod in Quecksilberminen für Menschen giftig ist. Dies verhinderte jedoch nicht das Experimentieren. Die Verwendung von Quecksilbernitrat zur Umwandlung von Pelz in Filz, die häufig von Hutmachern des 18. und 19. Jahrhunderts verwendet wurde, führte zu dem Ausdruck "verrückt als Hutmacher".
Zwischen 1554 und 1558 entwickelte Bartolome de Medina das Verfahren zur Gewinnung von Silber aus Erzen mit Hilfe von Quecksilber. Der Terrassenprozess beruht auf der Fähigkeit von Quecksilber, sich mit Silber zu vermischen. Unterstützt durch große Quecksilberminen in Almaden, Spanien, und Huancavelica, Peru, war der Terrassenprozess entscheidend für die schnelle Expansion der spanischen Silberproduktion im 17. und 18. Jahrhundert. Später, während des kalifornischen Goldrausches, wurden Variationen des Patio-Prozesses verwendet, um Gold zu extrahieren.
In der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts begannen zunehmende Forschungsmengen eine Korrelation zwischen dem Abfluss von Chemikalienabfällen und Methylquecksilber in Meeresfrüchten nachzuweisen. Besonderes Augenmerk wurde auf die gesundheitlichen Auswirkungen des Metalls auf den Menschen gelegt. In den letzten Jahren haben die Vereinigten Staaten und die Europäische Union strenge Vorschriften für die Herstellung, Verwendung und Entsorgung von Quecksilber erlassen.
Produktion
Quecksilber ist ein sehr seltenes Metall und wird am häufigsten in den Erzen Zinnober und Livingstonit gefunden.
Es wird als Primärprodukt und als Nebenprodukt von Gold, Zink und Kupfer hergestellt .
Quecksilber kann aus Zinnober, einem Sulfiderz (HgS), hergestellt werden, indem der Sulfidgehalt in einem Drehrohrofen oder mehreren Herdöfen abgebrannt wird. Zerkleinertes Quecksilbererz wird mit Kohle oder Kokskohle gemischt und bei Temperaturen über 300 ° C (570 ° F) verbrannt. Sauerstoff wird in den Ofen gepumpt, der sich mit dem Schwefel verbindet, Schwefeldioxid freisetzt und einen Quecksilberdampf erzeugt, der gesammelt und zur weiteren Verfeinerung als reines Metall gekühlt werden kann.
Indem der Quecksilberdampf durch einen wassergekühlten Kondensator geleitet wird, kondensiert das Quecksilber, das einen hohen Siedepunkt hat, zuerst in seine flüssige Metallform und wird gesammelt. Mit diesem Verfahren können etwa 95% des Quecksilbergehalts von Zinnobererz gewonnen werden.
Quecksilber kann auch aus Erzen mit Natriumhydroxid und Natriumsulfid ausgelaugt werden.
Die Rückgewinnung des Quecksilbers erfolgt durch Fällung mit Aluminium oder Elektrolyse. Durch Destillation kann Quecksilber zu mehr als 99,999% gereinigt werden.
Handelsübliches 99,99% Quecksilber wird in 76 lb (34,5 kg) Schmiedeeisen- oder Stahlflaschen verkauft.
Die weltweite Quecksilberproduktion wurde vom US Geological Survey (USGS) auf 2.250 Tonnen im Jahr 2010 geschätzt. China liefert derzeit rund 70% der weltweiten Produktion, gefolgt von Kirgisistan (11,1%), Chile (7,8%) und Peru (4,5%).
Zu den größten Herstellern und Lieferanten von Quecksilber gehören die Khaidarkan Mercury Plant in Kirgisistan, Hersteller im Tongren-Fenghuang-Quecksilbergürtel Chinas und Minas de Almadén y Arrayanes, SA, die früher die historische Quecksilbermine Almaden in Spanien betrieben hat und nun für die Recycling und Bewirtschaftung eines Großteils des europäischen Quecksilbers.
Anwendungen
Die Produktion von und die Nachfrage nach Quecksilber ist seit seinem Höchststand in den frühen 1980er Jahren stetig zurückgegangen.
Die Hauptanwendung für Quecksilbermetall in Nordamerika und Europa ist in Kathodenzellen, die für die Herstellung von Ätznatron verwendet werden. In den USA macht dies 75% der Quecksilbernachfrage aus, obwohl die Nachfrage nach solchen Zellen seit 1995 um 97% zurückgegangen ist, da moderne Chloralkalianlagen Membranzellen- oder Diaphragmazellentechnologien übernommen haben.
In China ist die Polyvinylchlorid (PVC) Industrie der größte Verbraucher von Quecksilber. Die Herstellung von kohlebasiertem PVC, wie es in China hergestellt wird, erfordert die Verwendung von Quecksilber als Katalysator. Laut USGS könnte Quecksilber, das bei der Herstellung von Kunststoffen wie PVC verwendet wird, 50% der weltweiten Nachfrage ausmachen.
Die vielleicht bekannteste Verwendung von Quecksilber ist in Thermometern und Barometern, diese Verwendung nimmt jedoch auch stetig ab. Galinstan (eine Legierung aus Gallium, Indium und Zinn ) hat Quecksilber in Thermometern wegen der geringeren Toxizität der Legierung weitgehend ersetzt.
Die Fähigkeit des Quecksilbers, sich mit Edelmetallen zu verbinden und seine Genesung zu unterstützen, hat dazu geführt, dass sein Gebrauch in vielen Entwicklungsländern mit alluvialen Goldminen fortgesetzt wird.
Während strittig, die Verwendung von Quecksilber in Zahnamalgame weiter und trotz der Entwicklung von Alternativen, ist immer noch eine wichtige Branche für das Metall.
Eine der wenigen Anwendungen für Quecksilber, die in den letzten Jahren zugenommen hat, sind Kompaktleuchtstofflampen (CFLs). Regierungsprogramme, die den Abbau von weniger energieeffizienten Glühlampen fördern, haben die Nachfrage nach Kompaktleuchtstofflampen unterstützt, die gasförmiges Quecksilber erfordern.
Quecksilberverbindungen werden auch in Batterien, Arzneimitteln, Industriechemikalien, Farben und Quecksilber-Fulminat, einem Detonator für Sprengstoffe, verwendet.
Handelsordnung
Die USA und die EU haben kürzlich Anstrengungen unternommen, den Handel mit Quecksilber zu regulieren. Gemäß dem Mercury Export Ban Act von 2008 wird der Export von Quecksilber aus den USA ab dem 1. Januar 2013 verboten. Die Ausfuhr von Quecksilber aus allen EU-Mitgliedstaaten wurde ab März 2011 verboten. Norwegen hat bereits ein Verbot für die Einfuhr von Quecksilber erlassen Produktion, Import und Export von Quecksilber.
Quellen:
Eine Einführung in die Metallurgie . Joseph Newton, zweite Ausgabe. New York, John Wiley & Söhne, Inc. 1947.
Merkur: Element der Alten.
Quelle: http://www.dartmouth.edu/~toxmetal/toxic-metals/mercury/
Encyclopædia Britannica. Quecksilberverarbeitung (2011).
Von http://www.britannica.com/EBChecked/topic/375927/mercury-processing