Faze industrijske ekstrakcije žive. Merkur: zanimljive činjenice

Opće informacije i metode dobijanja

Živa (Hg) je srebrno-bijeli teški metal koji je tečan na sobnoj temperaturi. Kada se smrzne, živa pobijeli, u čvrstom stanju se lako obrađuje i ima granularni lom. Prirodna živa bila je poznata još 2000. godine prije Krista. e. Narodi stare Indije i Kine, kao i Grci i Rimljani koristili su cinobar (prirodni HgS) kao boju, lijek i kozmetiku. Grčki lekar Dioskorid (I vek pre nove ere), zagrevajući cinobar u gvozdenoj posudi sa poklopcem, dobio je živu u obliku para koje se kondenzovalo na njenoj unutrašnjoj površini. Produkt reakcije je nazvan hidrargiros

(od grčkog hydor - "voda" i argyros - "srebro"), tj. tečno srebro. Porijeklo ruskog naziva "živa" nije utvrđeno

Čvrstu živu su prvi put dobili 1759. godine u Sankt Peterburgu M. P. Braun i M. V. Lomonosov, koji su je uspjeli zamrznuti u mješavini snijega sa koncentriranom dušičnom kiselinom.

Merkur je veoma rijedak element. Njegov prosječni sadržaj u zemljinoj kori je 4,5-10% (po masi). Otprilike ista količina nalazi se u magmatskim stijenama. Poznato je 35 rudnih minerala koji sadrže živu u koncentracijama u kojima je industrijska upotreba ovih minerala tehnički moguća i ekonomski izvodljiva. Glavni rudni mineral je cinabar HgS

Rude žive dijele se na bogate (~ 1% Hg), obične (0,2-0,3% Hg) i siromašne (0,06-0,12% Hg). Teletermalna nalazišta živinih ruda, koja se kopaju podzemno, imaju glavni industrijski značaj. Živa se također nalazi u razvijenim otvoreni put vulkanogenih naslaga.

Postoje dvije glavne metode za ekstrakciju žive - piro- i hidrometalurški. U prvom slučaju, rude ili koncentrati koji sadrže živu u obliku HgS se podvrgavaju oksidativnom prženju. Tekuća živa dobivena prženjem teče u posebne prijemnike. Za naknadno prečišćavanje, propušta se kroz visoku (1,0-1,5 m) posudu sa 10% HN 0 3 , opere vodom, osuši i destiluje u vakuumu. Drugi način za dobijanje žive je rastvaranje HgS u natrijum sulfidu, a zatim zamena žive aluminijumom. Razvijene su metode za ekstrakciju žive elektrolizom rastvora sulfida.

Fizička svojstva

Atomske karakteristike. Atomski broj 80, atomska masa 200,59 a. e. m., atomska zapremina 14,26 * 10 -6 m 3 / mol, atomski radijus 0,157 nm, neradijus Hg 2+ 0,110 nm. Konfiguracija vanjskih elektronskih ljuski 5d 10 6s 2 . Potencijali jonizacije J (eV): 10,43; 18.76; 34.21. Elektronegativnost 1.44. Čvrsta živa ima romboedačku rešetku sa periodima a=0,3463 i c=0,671 nm. Poznato je sedam stabilnih izotopa žive. maseni brojevi: 196 (prevalencija 0,2%), 198 (10%), 199 (16,8%), 200 (23,1%), 201 (13,2%), 202 (29,8%) i 204 (6,9%).

Hemijska svojstva

U jedinjenjima, pokazuje oksidacijsko stanje od +2 i +1.

Živa je relativno stabilan hemijski element. U odnosu na kiseonik, nalazi se blizu zlata i srebra. Od metala podgrupe znnk, živa je najmanje aktivna zbog visoke energije ionizacije. Normalni elektrodni potencijali reakcija disocijacije 2 Hg -> - (Hg 2) 2+ + 2 e, (Hg 2) 2+ ^-2 Hg 2 ++2 e n Hg -> -- "- Hg 2+ + 2 e su jednako 0,80; 0,91 n 0,86 V. Elektrohemijski ekvivalent žive sa oksidacionim stanjem +1 je 2,0789 mg/C, a sa oksidacionim stanjem od +2 1,03947 mg/C. Jedinjenja žive su relativno nestabilna zbog stalne tendencije žive da pređe u atomski oblik.

U hlorovodoničnim i razrijeđenim sumpornim kiselinama, kao i u alkalijama, živa se ne otapa. Lako rastvorljiv u azotnoj kiselini, a kada se zagreva u koncentrovanoj sumpornoj. Rastvorljivo u carskoj vodici. Sa slabim kiselinama, živa ne daje soli ili stvara nestabilne soli tipa Hg 2 CQ 3, koje se, zagrijanim na 180 ° C, razlažu u živu, njen oksid n CO 2.

Sa halogenima, živa stvara gotovo nedisocirajuća, uglavnom toksična jedinjenja. Jod živa Hgl 2, živa hlorid (kalomel) Hg 2 Cl 2 i živa hlorid (živin hlorid) HgCl 2 su od praktične važnosti. Živin jod nastaje djelovanjem kalijum joda na živu otopljenu u vodi. U analitičkoj hemiji, ova reakcija otkriva prisustvo žive. Jodna živa postoji u dvije modifikacije - crvenoj i žutoj. Prijelaz iz crvene u žutu modifikaciju događa se na 127 °C; obrnuti prelaz se odvija sporo i zahteva prehlađenje. Kalomel su bezbojni tetraedarski kristali, koji postepeno tamne usled raspadanja pod dejstvom svetlosti na sublimat i živu. Sublimate ima mnoštvo bezbojnih rombičnih kristala. Najčešće se sublimat dobija direktnom redukcijom žive.

Živa se otapa u rastopljenom belom fosforu, ali ne stvara hemijska jedinjenja i nakon hlađenja se oslobađa iz taline u hemijski nepromenjenom obliku.

Živin sulfid se može dobiti jednostavnim trljanjem žive sa sumporom na sobnoj temperaturi. Živin sulfid HgS se može lako dobiti izlaganjem žive vodonik-sulfidu povišene temperature.

U zraku živa na sobnoj temperaturi ne oksidira. Produženim zagrijavanjem na temperature bliske tački ključanja, živa se spaja sa atmosferskim kisikom, stvarajući crveni živin oksid (I) HgO, koji se daljnjim zagrijavanjem ponovo raspada na živu i kisik. U ovom spoju, oksidacijsko stanje žive je + 2. Poznat je i drugi živin oksid - crni. Oksidacijsko stanje žive u njoj je +1, njena formula je Hg 2 0 U svim jedinjenjima žive (I) njeni atomi su međusobno povezani, formirajući dvovalentne grupe - Hg 2 - iln - Hg - Hg -. Sličan odnos je također očuvan u otopinama živinih (I) soli.

Poznato je postojanje HgH 2 hidrida, dobijenog kao rezultat interakcije živinog nodida i litijum-aluminijum hidrida. Međutim, živin hidrid je vrlo nestabilan i raspada se već na 148 K.

Živi hidroksidi su nepoznati. U onim slučajevima kada se može očekivati ​​njihovo formiranje, oni, zbog svoje nestabilnosti, odmah odvajaju vodu, stvarajući bezvodne okside.

Osim halogenida, poznate su i druge soli žive, među kojima su živin sulfid HgS; poznate su soli živine (I) cijanske i tiocijanske kiseline, kao i "živin fulminat" - so fulminirajuće kiseline - Hg (ONC) 2. Gotovo sva sunca žive (I) su slabo rastvorljiva u vodi. Izuzetak je Hg nitrat (N 0 3) 2 . Kada je živa izložena dejstvu amonijaka, nastaju brojna kompleksna jedinjenja, na primer, beli topljivi precipitat HgCl -2 NH 3, beli infuzivi talog HgNH 2 Cl, itd. Poznata su dva glavna tipa organoživih jedinjenja: R - Hg - R "n R - HgX, gdje su R i R" organski radikali, X je kiselinski ostatak. Etn jedinjenja se mogu dobiti interakcijom živinih soli sa magnezijevim ili organolitijum jedinjenjima zamenom vodika u organskim jedinjenjima sa živom (živa), dodavanjem živinih soli nezasićenim jedinjenjima i, konačno, razlaganjem soli dnasonijuma u prisustvu živinih soli (reakcija Nesmejanova) .

Kada se metali rastvore u živi, ​​nastaju amalgami (samo metali navlaženi živom podložni su amalgamaciji). Ne razlikuju se od konvencionalnih legura, iako su s viškom žive polutečne mješavine. U ovom slučaju amalgami mogu biti ili obični (pravi) rastvori (Sn, Pb) i smeše (Zn, Cd), ili hemijska jedinjenja (elementi I grupe). Prema interakciji sa živom, metali se mogu podijeliti u pet grupa:

Metali čija rastvorljivost nije precizno utvrđena (Ta, Si, Re, W, Sb);

Metali praktično nerastvorljivi u živi [rastvorljivost ne veća od 2-10-5% (po masi): Cr, Co, Fe, V, Be];

Metali sa veoma niskom rastvorljivošću (na nivou gore navedenih metala), ali sa njom formiraju hemijska jedinjenja (Ni, Ti, Mo, Mn, U);

Metali koji ne reaguju sa živom na normalnim temperaturama

ali u interakciji s njim na povišenim temperaturama ili nakon prethodnog mljevenja (Al, Cu, Hf, Ge);

Metali koji formiraju čvrste rastvore sa živom, a neki od njih i hemijska jedinjenja.

Jedinjenja koja nastaju amalgamacijom lako se raspadaju ispod svoje tačke topljenja, oslobađajući višak žive.

Dijagrami stanja Au-Hg, Ag-Hg, Pt-Hg i Sn-Hg imaju karakteristične prelazne tačke koje odgovaraju razgradnji hemijskih jedinjenja nastalih tokom amalgamacije u različitim temperaturnim uslovima. Sa ovim jedinjenjima, živa formira niz metalne vezeČelici legirani ugljikom, silicijumom, hromom, niklom, molibdenom i niobijem se ne spajaju.

Područja upotrebe

Živa se široko koristi u proizvodnji raznih instrumenata (barometri, termometri, manometri, vakuum pumpe, normalni elementi, polarografi, elektrometri, itd.); u živinim lampama, prekidačima, ispravljačima; kao tečna katoda u proizvodnji kaustičnih alkalija i hlora elektrolizom; kao katalizator u sintezi sirćetne kiseline; u metalurgiji za amalgamaciju zlata i srebra; u proizvodnji eksploziva(eksplozivna živa); u medicini (kalomel, sublimat, živino-organska i druga jedinjenja); kao pigment (cinober); in poljoprivreda kao sredstvo za dezinfekciju sjemena i herbicid (organska jedinjenja žive); u brodogradnji za farbanje (komponenta boje) morskih plovila, kao i u medicinskoj praksi.

Teško da je potrebno dokazivati ​​da je živa neobičan metal. Ovo je očigledno, makar samo zato živa- jedini metal koji je u tečnom stanju pod uslovima koje nazivamo normalnim. Zašto tečna živa je posebno pitanje. Ali upravo to svojstvo, odnosno kombinacija svojstava metala i tečnosti (najteže tečnosti!), odredilo je poseban položaj elementa br. 80 u našem životu. Mnogo se može reći o živi: desetine knjiga posvećene su tekućem metalu. Ista priča je uglavnom o raznovrsnosti upotrebe žive i njenih spojeva.
Merkurovo učešće u slavnom klanu metala dugo vrijeme bio u nedoumici. Čak je i Lomonosov oklevao da li se živa može smatrati metalom, uprkos činjenici da u tečnom stanju ima skoro puni opseg metalna svojstva: toplotna i električna provodljivost, metalni sjaj i tako dalje. Kada se živa ohladi na -39°C, postaje sasvim očigledno da je to jedno od "lakih tijela koja se mogu kovati".

Svojstva žive

Merkur je pružio velike usluge nauci. Kako se može znati koliko bi napredak tehnologije i prirodnih nauka bio odgođen bez toga merni instrumenti- termometri, manometri, barometri i drugi, čije se djelovanje zasniva na neuobičajenim svojstvima žive. Koja su to svojstva?

• Prvo, živa je tečnost.
• Drugo, teška tečnost je 13,6 puta teža od vode.
• Treće, ima prilično veliki koeficijent toplinskog širenja - samo jedan i pol puta manji od onog kod vode, i red veličine, ili čak dva, veći od onog kod običnih metala.

Postoje i „četvrtine“, „petice“, „dvadesete“, ali teško da je potrebno sve nabrajati.
Još jedan zanimljiv detalj: "milimetar žive" nije jedina fizička jedinica povezana sa elementom br. 80. Jedna od definicija oma, jedinice električnog otpora, je otpor stuba živine dužine 106,3 cm i 1 mm. 2 u poprečnom presjeku.
Sve ovo nije samo čista nauka. Termometri, manometri i drugi uređaji "punjeni" živom odavno su postali vlasništvo ne samo laboratorija, već i fabrika. I živine lampe, živini ispravljači! Ista jedinstvena kombinacija svojstava dala je živi pristup raznim granama tehnologije, uključujući radio elektroniku i automatizaciju.
Živini ispravljači, na primjer, dugo su bili najvažniji i najmoćniji tip električnih ispravljača koji se najviše koristi u industriji. Do sada se koriste u mnogim elektrohemijskim industrijama i u vozilima sa električnom vučom, iako u poslednjih godina postepeno ih zamjenjuju ekonomičniji i bezopasniji poluvodički ispravljači.
Moderna Borbena vozila takođe koristi izuzetna svojstva tečnog metala.
Na primjer, jedan od glavnih dijelova upaljača za protivavionski projektil je porozni prsten od željeza ili nikla. Pore ​​su ispunjene živom. Pucao - projektil se pomerio, stiče sve velika brzina, rotira sve brže oko svoje ose, a teška živa viri iz pora. Zatvara električni krug - eksplozija.
Često je možete sresti tamo gdje najmanje očekujete. Ponekad se legira sa drugim metalima. Mali dodaci elementa br. 80 povećavaju tvrdoću legure olovo-zemnoalkalnog metala. Čak i kod lemljenja ponekad je potrebna živa: lem od 93% olova, 3% kalaja i 4% žive je najbolji materijal za lemljenje pocinkovanih cevi.

Amalgami žive

Još jedno izvanredno svojstvo žive je sposobnost da rastvara druge metale, formirajući čvrste ili tečne rastvore - amalgame. Neki, kao što su amalgami srebra i kadmijuma, hemijski su inertni i tvrdi na temperaturama ljudsko tijelo ali lako omekša kada se zagrije. Izrađuju zubne plombe.
Talijev amalgam, koji se stvrdnjava samo na -60°C, koristi se u posebnim konstrukcijama niskotemperaturnih termometara.
Starinska ogledala nisu bila prekrivena tankim slojem srebra, kao što se sada radi, već amalgamom koji je uključivao 70% kalaja i 30% žive. U prošlosti je spajanje bilo najvažnije tehnološki proces prilikom vađenja zlata iz ruda. U 20. vijeku nije izdržao konkurenciju i ustupio je mjesto naprednijem procesu - cijanizaciji. Međutim, stari proces se i danas koristi, uglavnom u vađenju zlata, koje je fino ugrađeno u rudu.
Neki metali, posebno željezo, kobalt, nikal, praktički nisu podložni amalgamaciji. To omogućava transport tekućeg metala u običnim čeličnim rezervoarima. (Čista živa se transportuje u staklenim, keramičkim ili plastičnim kontejnerima.) Osim gvožđa i njegovih analoga, ne amalgamiraju se tantal, silicijum, renijum, volfram, vanadijum, berilijum, titan, mangan i molibden, odnosno gotovo svi metali koji se koriste za legiranje postati. To znači da se živa ne boji legiranog čelika.
Ali natrij se, na primjer, vrlo lako spaja. Natrijum amalgam se lako razlaže vodom. Ove dvije okolnosti su igrale i igraju veoma važnu ulogu u industriji hlora.
u proizvodnji hlora i kausticna soda elektrolizom kuhinjska so koriste se katode od metalne žive. Za dobijanje tone kaustične sode potrebno je od 125 do 400 g elementa br. 80. Danas je industrija hlora jedan od najvećih potrošača metalne žive.

• PRVI SUPERPROVODNIK. Skoro vek i po nakon eksperimenata Priestleya i Lavoisiera, pokazalo se da je Hg uključen u još jedno izvanredno otkriće, ovoga puta u polju fizike. Godine 1911. holandski naučnik Geike Kamerling-Onnes istraživao je električnu provodljivost žive na niskim temperaturama. Sa svakim eksperimentom smanjivao je temperaturu, a kada je dostigla 4,12 K, otpor žive, koji je ranije uzastopno opadao, iznenada je potpuno nestao: struja prošao kroz živin prsten bez blijeđenja. Tako je otkriven fenomen supravodljivosti, a element br. 80 postao je prvi supraprovodnik. Sada je poznato na desetine legura i čistih metala koji stiču ovo svojstvo na temperaturi blizu apsolutne nule.

• KAKO OČISTITI Hg. U hemijskim laboratorijama često je potrebno pročišćavanje tečnog metala. Metoda opisana u ovoj bilješci je možda najjednostavnija od pouzdanih i najpouzdanija od jednostavnih. Staklena cijev promjera 1-2 cm pričvršćena je na tronožac; donji kraj cijevi je povučen i savijen. Razrijeđena voda se sipa u cijev azotna kiselina sa oko 5% živinog nitrata Hg 2 (N0 3) 2 . Odozgo se u cijev ubacuje lijevak s papirnim filterom, na čijem se dnu iglom napravi mala rupa. Lijevak je napunjen kontaminiranom živom. Na filteru se čisti od mehaničkih nečistoća, a u cijevi - od većine metala otopljenih u njemu. Kako se to dešava? Živa je plemenit metal, a nečistoće, poput bakra, istiskuju je iz Hg 2 (N0 3) 2; neke nečistoće se jednostavno rastvaraju kiselinom. Pročišćena živa se skuplja na dnu cijevi i pod utjecajem vlastite gravitacije se prenosi u prijemnu posudu. Ponavljanjem ove operacije nekoliko puta, moguće je sasvim potpuno očistiti od nečistoća svih metala koji stoje u nizu napona lijevo od žive.

Očistiti živu iz plemenitih metala, kao što su zlato i srebro, mnogo je teže. Za njihovo odvajanje koristi se vakuum destilacija.

• NEŠTO KAO VODA. Ne samo da je tečno stanje povezano sa vodom. Toplotni kapacitet žive, kao i vode, sa porastom temperature (od tačke topljenja do +80°C) konstantno opada i tek nakon određenog temperaturnog "praga" (nakon 80°C) počinje polako da raste. Ako se element #80 hladi vrlo sporo, poput vode, može se super ohladiti. U prehlađenom stanju, tečna živa postoji na temperaturama ispod -50°Ct; obično se smrzava na -38,9°C. Inače, prvi put ga je zamrznuo 1759. godine peterburški akademik I.A. Brown.
• NEMA JEDNOVALENTNE ŽIVE! Ova izjava će se mnogima učiniti neistinitom. Zaista, čak i u školi uče da, poput bakra, živa može pokazati valencije +2 i 1+. Jedinjenja kao što su crni oksid Hg 2 0 ili kalomel Hg 2 Cl 2 su široko poznata. Ali Hg je ovdje samo formalno univalentan. Istraživanja su pokazala da sva ovakva jedinjenja sadrže grupu od dva atoma žive: -Hg 2 - ili -Hg-Hg-. Oba atoma su dvovalentna, ali po jedna valencija svakog od njih troši se na formiranje lanca, sličnog ugljičnim lancima mnogih organska jedinjenja. Ion Hg 2 +2 je nestabilan, nestabilan i jedinjenja u koja ulazi, posebno živin hidroksid i karbonat. Potonji se brzo razlažu na Hg i HgO i, shodno tome, H 2 0 ili CO 2 .

OTROV I ANTIDOT.
Više bih volio da najgora smrt radi u rudnicima žive, gdje se zubi mrve u ustima...
R. Kipling
Pare žive i njenih spojeva su zaista vrlo otrovne. Tečna živa je opasna prvenstveno zbog svoje isparljivosti: ako se čuva otvorena u laboratorijskoj prostoriji, tada će se u zraku stvoriti parcijalni pritisak žive od 0,001. Ovo je mnogo, pogotovo jer je najveća dopuštena koncentracija žive u industrijskim prostorijama 0,01 mg po kubnom metru zraka.
Stepen toksičnog dejstva metalne žive određen je prvenstveno time koliko je imala vremena da reaguje u organizmu pre nego što je odatle uklonjena, odnosno nije opasna sama živa, već njeni spojevi.
Akutno trovanje solima žive manifestuje se crijevnim tegobama, povraćanjem, oticanjem desni. Karakterističan je pad srčane aktivnosti, puls postaje rijedak i slab, moguća je nesvjestica. Prvo što treba učiniti u takvoj situaciji je otkriti da pacijent povraća. Zatim mu dajte mlijeko i bjelanjke. Izlučuje se iz organizma uglavnom putem bubrega. Kod kroničnog trovanja Hg i njenim spojevima javlja se metalni okus u ustima, lomljivost desni, jaka salivacija, slaba ekscitabilnost i oštećenje pamćenja. Opasnost od ovakvog trovanja postoji u svim prostorijama u kojima je Hg u kontaktu sa vazduhom. Posebno su opasne najmanje kapi prosute žive, nagurane ispod podnih ploča, linoleuma, namještaja, u pukotinama poda. Ukupna površina malih živinih kuglica je velika, a isparavanje je intenzivnije. Stoga se slučajno prosuta Hg mora pažljivo prikupiti. Sva mjesta na kojima bi se mogle zadržati i najmanje kapljice tekućeg metala moraju se tretirati otopinom FeCl 3 kako bi se živa kemijski vezala.

• Svemirske letjelice našeg vremena zahtijevaju značajne količine električne energije. Regulacija motora, komunikacija, Naučno istraživanje, rad sistema za održavanje života - za sve to potrebna je električna energija... Do sada su glavni izvori struje baterije i solarni paneli. Energetske potrebe svemirskih letjelica rastu i nastavit će rasti. Svemirskim brodovima u bliskoj budućnosti biće potrebne elektrane na brodu. U srcu jedne od varijanti takvih stanica je generator nuklearne turbine. Na mnogo načina je slična konvencionalnoj termoelektrani, ali radni fluid u njoj nije vodena para, već živa. Zagreva svoje radioizotopsko gorivo. Ciklus rada takve instalacije je zatvoren: živena para, prošavši kroz turbinu, kondenzira se i vraća u kotao, gdje se ponovo zagrijava i ponovo šalje da okreće turbinu.
• ISOTOPS. Prirodni element sastoji se od mješavine sedam stabilnih izotopa s masenim brojevima 196, 198, 199, 200, 201, 202 i 204. Najzastupljeniji je najteži izotop: njegov udio je skoro 30%, tačnije 29,8. Drugi najčešći izotop je živa-200 (23,13%). A najmanje u prirodnoj mješavini žive-190 - samo 0,146%.

Od radioaktivnih izotopa elementa br. 80, a poznato ih je 23, praktična vrijednost kupljen samo živa-203 (poluživot 46,9 dana) i živa-205 (5,5 minuta). Koriste se za analitičko određivanje žive i proučavanje njenog ponašanja u tehnološkim procesima.

• NAJVEĆA DEPOZITA SU U EVROPI. Ovo je jedan od rijetkih metala, čija se najveća nalazišta nalaze na europskom kopnu. Najveća nalazišta žive su Almaden (Španija), Monte Amyata (Italija) i Idriya (Jugoslavija).
• IME REAKCIJE. Za hemijsku industriju i dalje je veoma važan ne samo kao materijal za katode u proizvodnji hlora i kaustične sode, već i kao katalizator. Na primjer, iz acetilena prema reakciji M.G. Kucherov, otkriven 1881, dobija se acetaldehid. Katalizator je ovdje sol koja sadrži živu, kao što je sulfat HgSO 4 . Ali pri rastvaranju blokova istrošenog uranijuma, sama živa je korištena kao katalizator. Reakcija Kučerova nije jedina "imenovana" reakcija koja uključuje živu ili njena jedinjenja. Reakcija A.N. Nesmeyanov, tokom kojeg se, u prisustvu živinih soli, razlažu organske soli diazonijuma i stvaraju organo-živa jedinjenja. Koriste se uglavnom za proizvodnju drugih organoelementnih spojeva i, u ograničenoj mjeri, kao fungicidi.

Utjecaj na emocije. Utječe na tijelo u cjelini i, naravno, na psihu. Pretpostavlja se da intoksikacija živom može uzrokovati izljeve neobuzdanog bijesa. Ivan Grozni je, na primjer, često koristio živine masti za bolove u zglobovima, a možda je njegova povećana razdražljivost rezultat trovanja živom? Doktori su detaljno proučavali simptome trovanja živom, uključujući i psihofizičke: osjećaj nadolazeće katastrofe, delirijum, halucinacije... Patolozi koji su pregledavali pepeo strašnog kralja primijetili su povećan sadržaj žive u kostima.

Oni ukazuju da je živa iscurila tokom požara u zgradi Istraživačkog instituta za vakuumsku tehnologiju. U požarištu je koncentracija živine pare premašila MPC, ali van teritorije (kao i na samoj teritoriji nakon radova na neutralizaciji žive) nije bilo odstupanja od granica standarda.

Za objektivnu sliku i nedvosmisleno isključenje (ili potvrdu) kontaminacije živom velikih razmjera, potrebno je izvršiti ne jedno mjerenje, već nekoliko desetina, i to u drugačije vrijeme. Bez ovakvih podataka, može se samo istaći da bi uz zaista veliko ispuštanje koncentracija žive jako varirala u različitim dijelovima grada. A ako se neko 15-20 kilometara od požarišta požali na simptome trovanja živom, onda bi se u blizini broj otrovanih jasno trebao brojati u hiljadama: gustina naseljenosti u glavnom gradu na nekim mjestima prelazi 50 hiljada stanovnika po kvadratnom kilometru.

Drugim riječima, glasine su ozbiljne i prijeteće svima Stanovnici curenja izgledaju krajnje sumnjivi. Zrak u Moskvi je prljav, ali je malo vjerovatno zbog žive. Štaviše, problemi sa smogom počeli su mnogo prije požara: ljeti je u grad dolazio miris paljevine, a zatim se dim pripisivao tresetnim močvarama koje su gorjele u regiji Tver. No, budući da je riječ o živi, ​​odlučili smo napraviti izbor od deset tvrdnji o toksičnosti ovog elementa.

1) Merkur - izuzetno opasna supstanca. Ako slučajno popijete kap žive, možete odmah umrijeti.

Metalna živa, suprotno uvriježenom mišljenju, nije ni snažan otrov, niti posebno toksična supstanca. Dovoljno je reći da je u medicinskoj literaturi opisan slučaj kada je pacijent progutao 220 grama tekućeg metala i preživio. Za poređenje: ista količina kuhinjske soli može dovesti do smrtni ishod(osim ako, naravno, neko može da pojede čašu soli). Detaljan vodič u poglavlju " smrti» analizira trovanje živinim hloridom, ali ne sadrži niti jedan spomen trovanja živom u obliku čistog metala sa smrtnim ishodom. Osim toga, živa se koristila i nastavlja se koristiti za izradu zubnih plombi na bazi amalgama, legure žive s drugim metalima. Takve plombe su prepoznate kao prilično bezbedne i ne preporučuje se zamena amalgama drugim materijalima bez posebne potrebe.

Čista živa u tečnom obliku, čak i ako se proguta, nije posebno opasno. Ali to se ne može reći za metalne pare, a još manje za jedinjenja žive.

2) Živa je opasna jer isparava i proizvodi otrovne pare.

Zaista jeste. Živina para se formira tamo gde je metal izložen otvorenom vazduhu. Nemaju miris, boju i - po pravilu - ukus, iako ljudi ponekad osete metalni ukus u ustima. Stalno udisanje zagađenog vazduha dovodi do toga da živa ulazi u organizam kroz pluća, što je mnogo opasnije od gutanja iste količine metala.

3) Ako se termometar srušio u stanu, morate pažljivo pomesti i oprati pod.

Ne samo netačna, već i iskreno pogubna izjava. Kada se jedna kap podijeli na dvije, specifična površina i, shodno tome, brzina isparavanja tvari se udvostručuje. Stoga, ne pokušavajte da metlom ili krpom utrljate živu u lopaticu, a zatim je bacite u kantu za smeće ili bacite u WC šolju. U tom slučaju će dio metala neizbježno izletjeti u obliku sićušnih kuglica, koje brzo isparavaju i zagađuju zrak mnogo aktivnije od originalne kapi. I nadamo se da niko od čitalaca neće sakupljati živu usisivačem: on ne samo da drobi kapljice, već ih i zagrijava. Ako već imate jednu prolivenu kap, jednostavno je mokrom četkom zabijte u hermetički zatvorenu teglu i potom je predate DEZ-u (Direkcija jednog kupca; prvo je bolje nazvati i saznati prihvataju li je. Preporuka je data za Rusiju, u drugim zemljama pravila se mogu razlikovati) . Možete koristiti komad papira ili, ako je kap mala, malu špricu.

Američki istraživači koji su eksperimentisali sa živom 2008. godine otkrili su da jedna kap od 4 milimetra u prečniku čak i u maloj prostoriji od 20 kubnih metara nakon sat vremena daje samo 0,29 mikrograma živine pare po kubnom metru. Ova vrijednost je u granicama američkih i ruskih standarda za atmosfersko zagađenje. Međutim, kada je živa bila razmazana krpom, koncentracija njenih para je porasla na preko sto mikrograma po kubnom metru. Odnosno, deset puta veći od MPC za industrijske prostore i stotine puta veći od „opće atmosferske“ norme! Mokro čišćenje, kako su eksperimenti pokazali, ne štedi živu nakon pometanja, a pod ostaje kontaminiran hiljadama malih kapi nakon višekratnog brisanja mokrom krpom.

4) Ako je termometar pokvaren u stanu, onda je soba duge godine postaje opasna po život.

To je tačno, ali ne uvijek. Isparavanje metalne žive se nakon nekog vremena usporava zbog oblaganja metala filmom živinog oksida, pa kapi koje su se otkotrljale u pukotine mogu ležati godinama, pa čak i decenijama. Priručnik forenzičke nauke Forenzika životne sredine: Vodič za specifične zagađivače pozivajući se na nekoliko studija, kaže se da živa negdje ispod poda ili iza podnožja s vremenom prestaje zagađivati ​​atmosferu, ali samo pod uslovom da tamo ne budu mehanički pogođene njene kuglice. Ako kuglica žive upadne u otvor između parketnih dasaka, gdje se stalno trese pri hodu, isparavanje će se nastaviti sve dok kap potpuno ne ispari. Kugla od tri milimetra, koju su fizičari procijenili 2003. godine, ispari za tri godine.

5) Trovanje živom se manifestuje odmah.

Važi samo za visoke koncentracije žive.

Akutno trovanje nastaje kada se nekoliko sati udiše zrak, u kojem je više od sto mikrograma po kubnom metru. Istovremeno, ozbiljne (koje zahtijevaju hospitalizaciju) posljedice nastaju u još većim koncentracijama. Da biste se ozbiljno otrovali živom, jedan pokvareni termometar nije dovoljan.

Za hronična trovanja živom, na osnovu onih prikazanih u već spomenutom Toksikološki profil za živu podaci, potrebna koncentracija teški metal najmanje preko deset mikrograma po kubnom metru. Ovo je moguće ako pokvaren termometar pometeno metlom i nije neutraliziralo živu, međutim, čak i u ovom slučaju, malo je vjerovatno da će se stanovnici sobe odmah osjećati loše. Živa u relativno niskim koncentracijama ne dovodi do trenutne mučnine, slabosti i groznice, ali može, na primjer, uzrokovati nekoordinaciju i drhtanje udova. Osip se može pojaviti i kod male djece, ali ne postoji specifičan skup simptoma po kojima bi čak i nespecijalista mogao identificirati kronično trovanje živom.

6) Živa je prisutna u ribi i morskim plodovima.

Istina. Čistu živu neke bakterije pretvaraju u metil-živu, a zatim se kreće u lancu ishrane, prvenstveno u morskim biosistemima. Posljednja fraza znači da plankton koji sadrži metil živu isprva jedu ribe, zatim ove ribe jedu grabežljivci (druge ribe) i svaki put se koncentracija metil žive u organizmima povećava zbog njene sposobnosti akumulacije u životinjskim tkivima. Istraživanja oceanologa pokazala su da se količina žive u prijelazu iz vode i tvari otopljenih u njoj u plankton povećava za desetine ili čak stotine hiljada puta.

Koncentracija žive u mesu tune doseže 0,2 miligrama po kilogramu. Kontaminacija ribe živom postala je ozbiljan problem za čije rješavanje je potreban koordiniran rad ekologa i predstavnika industrije širom svijeta. Međutim, za većinu Rusa, koji u principu rijetko jedu ribu (18 kilograma godišnje naspram 24 kg u Sjedinjenim Državama), ovaj izvor žive nije toliko značajan.

7) Ako razbijete fluorescentnu lampu, ona će zagaditi prostoriju živom.

Istina. Grupa američkih naučnika je 2004. godine vidjela niz lampi unutar plastične bačve, koja je odmah bila prekrivena poklopcem. Iskustvo je pokazalo da fragmenti polako oslobađaju pare žive i do četrdeset posto toksičnog metala koji se nalazi unutra može izaći iz ostataka sijalice.

Većina kompaktnih lampi u sebi sadrži oko 5 miligrama žive (postoje marke s količinama smanjenim na jedan miligram). Ako uzmemo u obzir da se prvog dana oslobodi oko polovina od onih četrdeset posto koji u principu mogu ostaviti fragmente, onda će jedna lampa polomljena u prostoriji premašiti „atmosferski“ MPC za pet do deset puta, ali će ne ići dalje od "radno-industrijskog" MPC-a. Fragmenti koji su ležali nedelju dana već su praktično bezopasni sa stanovišta zagađenja vazduha živinim parama, pa zbog jednog pokvarena sijalica Ne možete se otrovati živom.

Druga stvar je razbiti nekoliko desetina velikih fluorescentnih lampi odjednom. Takve radnje, kako pokazuje praksa, dovode do akutnog trovanja živom.

8) Većina stanovnika gradova hronično je zatrovana živom.

Veoma sumnjiva tvrdnja. Koncentracija žive u zraku gradova je zaista veća, ali za sada nema uvjerljivih dokaza da to dovodi do bilo kakvih bolesti. Merkur na kraju završi u atmosferi i vodi u blizini mnogih vulkana. Postoje ležišta koja su se razvijala od antike, u njihovoj blizini su izgrađena čitava i njihovi stanovnici ne trpe trovanja.

Otkrij Negativan uticaj i živa i druge supstance (ili ne supstance, ali, recimo, mikrotalasno zračenje od mobilni telefoni) pri malim dozama je prilično teško. Ono što se manifestuje tek posle mnogo godina zahteva dugoročna posmatranja. Ali tokom dvadeset ili trideset godina ljudi obično razviju razne bolesti, od kojih mnoge možda nemaju nikakve veze sa sumnjivom supstancom. Ako posmatrate nekoliko desetina hiljada ljudi, onda će neki od njih ionako razviti hronične bolesti, pa čak i maligne tumore, bez ikakve veze sa živom, zračenjem ili drugim faktorom. Čak ni dobro poznata šteta od pušenja danas nije odmah otkrivena: tek bliže sredini prošlog stoljeća, doktori su uspjeli nedvosmisleno povezati pušenje s rakom pluća.

Predstavnici “alternativne medicine” često govore o kroničnom trovanju živom, ali se ne mogu smatrati objektivnim izvorima. Mnogi od njih istovremeno prodaju neku vrstu "detoks programa", često uz obećanje da će izliječiti bolesti koje su navodno uzrokovane živom, poput raka ili autizma. Službeni stav američkih ljekara sada je da će lijekovi koji se koriste za uklanjanje žive iz tijela (tzv. helatna jedinjenja) prije štetiti zdravim ljudima nego pomoći. Opisano je najmanje tri slučaja trovanja sa smrtnim ishodom zbog pokušaja "očišćenja organizma od žive".

9) Živa se nalazi u vakcinama.

Živa je dio tiomersala, konzervansa koji se koristi u nekim preparatima vakcina. Jedna doza vakcine obično sadrži oko 50 mikrograma supstance. Poređenja radi: smrtonosna doza iste supstance (utvrđena u eksperimentima na miševima) je 45 miligrama (45.000 mikrograma) po kilogramu tjelesne težine. Jedna porcija ribe može sadržavati otprilike istu količinu žive kao doza vakcine.

Tiomersal je bio kriv za povećanje broja slučajeva autizma, ali još početkom 2000-ih ova hipoteza je pobijena analizom statističkih informacija. Također, pod pretpostavkom da je živa problem, povećanje slučajeva autizma u posljednjih nekoliko decenija ostaje nejasno. Bivši ljudi mnogo aktivnije kontaktiraju sa živom.

10) Zagađenje živom je problem posljednjih decenija.

Ovo nije istina. Živa je jedan od najstarijih metala poznatih čovječanstvu, kao i cinober, živin sulfid. Cinobar se aktivno koristio kao crvena boja (uključujući i proizvodnju kozmetike!), dok je živa korištena u brojnim procesima, od pozlate do izrade šešira. Prilikom pozlate kupola Isaac's Cathedral smrtonosna trovanjašezdeset zanatlija je dobilo živu, a izraz "ludi šeširdžija" odražava simptome hroničnog trovanja pri oblačenju kože za muške kape. Sve do sredine 20. stoljeća u preradi kože koristio se otrovni živin nitrid. Živa je također bila uključena u sastav mnogih lijekova, i to u dozama neuporedivim sa tiomersalom. Kalomel je, na primjer, živin(I) hlorid i korišćen je kao antiseptik zajedno sa sublimatom, živin(II) hlorid.

Posljednjih decenija upotreba žive u medicini naglo je opala zbog toksičnosti ovog metala. Isti kalomel možete sresti samo u homeopatskim preparatima. Ili u "narodnoj" medicini - zabilježena su brojna trovanja živom nakon upotrebe preparata kineske tradicionalne medicine.

Pomoć: Zašto je živa otrovna?

Merkur je u interakciji sa selenom. Selen je element u tragovima koji je dio tioredoksin reduktaze, enzima koji reducira protein tioredoksin. Tioredoksin je uključen u mnoge vitalne procese. Konkretno, tioredoksin je neophodan za borbu protiv slobodnih radikala koji oštećuju ćelije, u kom slučaju deluje zajedno sa vitaminima C i E. Živa nepovratno oštećuje tioredoksin reduktazu i prestaje da obnavlja tioredoksin. Nema dovoljno tioredoksina, a kao rezultat toga, ćelije se lošije nose sa slobodnim radikalima.

DEFINICIJA

Merkur- osamdeseti element periodnog sistema. Oznaka - Hg od latinskog "hydrargyrum". Smješten u šestom periodu, IIB grupa. Odnosi se na metale. Punjenje jezgra je 80.

Živa nije široko rasprostranjena u prirodi; njegov sadržaj u zemljinoj kori je samo oko 10 -6% (tež.). Povremeno se živa nalazi u svom prirodnom obliku, prošaranom stijene; ali se uglavnom nalazi u prirodi kao svijetlocrveni živin sulfid HgS, ili cinober. Ovaj mineral se koristi za pravljenje crvene boje.

Živa je jedini metal koji je tečan na sobnoj temperaturi. As jednostavna supstancaživa je srebrnobijeli (sl. 1) metal. Veoma topljivi metal. Gustina 13,55 g/cm 3 . Tačka topljenja - 38,9 o C, tačka ključanja 357 o C.

Rice. 1. Merkur. Izgled.

Atomska i molekularna težina žive

DEFINICIJA

Relativna molekulska težina supstance (M r) je broj koji pokazuje koliko je puta masa date molekule veća od 1/12 mase atoma ugljika, i relativna atomska masa elementa (A r)- koliko puta Prosječna masa atomi hemijski element više od 1/12 mase atoma ugljika.

Budući da u slobodnom stanju živa postoji u obliku jednoatomskih molekula Hg, vrijednosti njenih atomskih i molekularna težina match. One su jednake 200.592.

Izotopi žive

Poznato je da se u prirodi živa može naći u obliku sedam stabilnih izotopa 196 Hg (0,155%), 198 Hg (10,04%), 199 Hg (16,94%), 200 Hg (23,14%), 201 Hg (13,17%) ), 202 Hg (29,74%) i 204 Hg (6,82%) Njihovi maseni brojevi su 196, 198, 199, 200, 201, 202 i 204, respektivno. Jezgro atoma izotopa žive 196 Hg sadrži osamdeset protona i sto šesnaest neutrona, a ostali se od njega razlikuju samo po broju neutrona.

Postoje umjetni nestabilni radioaktivni izotopi žive s masenim brojevima od 171 do 210, kao i više od deset izomernih stanja jezgara.

ioni žive

Na vanjskom energetskom nivou atoma žive postoje dva elektrona koji su valentni:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 4f 14 5s 2 5p 6 5d 10 6s 2 .

Kao rezultat hemijske interakcije, živa odustaje od svojih valentnih elektrona, tj. je njihov donor, i pretvara se u pozitivno nabijeni ion:

Hg 0 -1e → Hg + ;

Hg 0 -2e → Hg 2+.

Molekul i atom žive

U slobodnom stanju, živa postoji u obliku monoatomskih molekula Hg. Evo nekih svojstava koja karakteriziraju atom i molekul žive.

Živa (engleski Mercury, francuski Mercure, njemački Quecksilber) je jedan od sedam metala antike. Bila je poznata barem 1500 godina prije nove ere, čak su i tada znali kako da je izvuku iz cinobera. Živa se koristila u Egiptu, Indiji, Mezopotamiji i Kini; smatralo se najvažnijom polaznom supstancom u operacijama svete tajne umjetnosti za proizvodnju lijekova koji produžavaju život i nazivaju se pilulama besmrtnosti. U IV - III vijeku. BC. živu kao tekuće srebro (od grčkog voda i srebro) spominju Aristotel i Teofrast. Dioskorid je kasnije opisao proizvodnju žive iz cinobera zagrijavanjem potonjeg ugljem. Merkur se smatrao osnovom metala, blizak zlatu i zbog toga je nazvan Merkur (Mercurius), po imenu planete Merkur najbliže suncu (zlato). S druge strane, vjerujući da je živa određeno stanje srebra, stari ljudi su je nazivali tekućim srebrom (odakle potiče latinski Hydrargirum). Pokretljivost žive dovela je do drugog imena - živo srebro (lat. Argentum vivum); Njemačka riječ Quecksilber dolazi od niskosaksonskog Quick (uživo) i Silber (srebro). Zanimljivo je da su bugarska oznaka za živu - zhivak - i azerbejdžanska - jiva - vjerovatno pozajmljena od Slovena.

U helenističkom Egiptu i Grcima koristio se naziv Skitska voda, što omogućava razmišljanje o izvozu žive iz Skitije u nekom trenutku. U arapskom periodu razvoja hemije nastala je živa-sumporna teorija sastava metala, prema kojoj je živa cijenjena kao majka metala, a sumpor (sumpor) kao njihov otac. Sačuvana su mnoga tajna arapska imena žive, što svedoči o njenom značaju u alhemijskim tajnim operacijama. Napori arapskih, a kasnije i zapadnoevropskih alhemičara, sveli su se na takozvanu fiksaciju žive, odnosno na njenu transformaciju u čvrstu supstancu. Prema alhemičarima, nastalo čisto srebro (filozofski) lako se pretvorilo u zlato. Legendarni Vasilij Valentin (XVI vek) utemeljio je teoriju o tri principa alhemičara (Tria principia) - žive, sumpora i soli; ovu teoriju je dalje razvio Paracelzus. U velikoj većini alhemijskih rasprava, u kojima se navode metode transmutacije metala, živa je na prvom mjestu ili kao početni metal za bilo koje operacije, ili kao osnova kamena filozofa (filozofska živa). Od tajnih alhemijskih (dio arapskog porijekla) ili mističnih naziva za živu dajemo imena dušik (Azoth, ili Azoq), Zaibac, Zeida, Zaibar (Saibar), Ventus albus, Argentum vivum i dr. Alhemičari su razlikovali mnoge vrste žive i popratio ga zajedničkim imenom Mercurius raznim epitetima (živa od metala, minerala, živa syroy, slaba itd.). Poreklo ruskih i slovenskih naziva za metal (češki rtut", rdut", slovenački ortut", poljski rtec, trtec) je nejasno. U staroruskoj književnosti ova reč se nalazi već u 16. veku. Filolozi smatraju da je povezuje se sa turskim utaridom, što znači planeta Merkur. Ovu pretpostavku podržava alhemijsko ime Tarit - prema Rulandu: "isto što i Ruscias" (ruski?). A. M. Vasiljev smatra da veza sa turskim korenom ukazuje na uticaj o našim precima sa planetama. Svojevremeno je autor ovih redova ukazao na mogućnost čisto slavenske tvorbe riječi živa od rude, rudra ili rude, koja označava crvenu, krv, crvenu boju i crvenu uopće. poređenje se zasniva na crvenoj boji cinobera - jedinjenja iz kojeg se dobija živa. Poznato je da se od davnina cinobar kopao u nekim oblastima modernog Donbasa. Ovo pitanje zahteva dodatna istraživanja.