Aplicarea mercurului în industria modernă. Proprietățile și caracteristicile mercurului

Mercurul este un metal extrem de important, utilizat în aproape toate industriile industriale. Prin urmare, multe țări dezvoltă rapid industria de mercur și extinderea căutării depozitelor sale. Ce loc foloseste mercurul in industria moderna? Vom incerca sa intelegem acest articol.

Ce este mercurul?

Este un element chimic și un singur metal care este într-o stare lichidă la o temperatură normală. O substanță curgătoare de culoare gri - așa arată mercurul, fotografia de mai jos.

Încălzirea mercurului se poate face numai la temperaturi foarte scăzute. Alchimiștii medievali nu au reușit să obțină întărirea acestui metal. Și abia în 1759 academicienii ruși MV Lomonosov și IA Braun au reușit să facă acest lucru. Faptul este că în acel an în Rusia au existat înghețuri severe și, cu ajutorul amestecurilor speciale, oamenii de știință au redus temperatura la -56 ° C. În astfel de condiții, mercurul a înghețat și a devenit ca metalul. După mult timp, alți alchimiști au descoperit un efect supraconductor în mercur atunci când temperatura a fost redusă la -270ordm-C.

Mercur în istoria omenirii

Mercurul este cunoscut omului din cele mai vechi timpuri. Prima mențiune despre aceasta se găsește în înregistrările din secolul V î.H. e. Multe au fost investigate de mercur în India și China. Cea mai veche școală indiană din alchimie este cunoscută sub numele de "rasayana" sau "calea mercurului". Ea a fost angajată în dezvoltarea de medicamente și diferite poțiuni.

Oamenii vechi au găsit mercur în natură sub formă de cinabru. L-au folosit ca pe un colorant roșu. Numele "cinabru" este asociat cu o legendă străveche și se traduce ca "sângele unui dragon". Această caracteristică a mercurului este asociată cu convingerile religioase. La acea vreme, oamenii credeau că era sângele unei creaturi sacre ucise în munți - un dragon. Prin urmare, mercurul a fost considerat o substanță curativă capabilă de a trata pacienții. Un astfel de remediu a fost un unguent cu mercur.

Alchimii antice consideră mercurul ca fiind baza tuturor metalelor și a forței lor de viață. Ei erau convinși că aurul și mercurul ar putea fi obținute din mercur și sulf. Dar, după numeroase experimente și experimente, a devenit clar că nimic din această idee nu va ieși. Câți oameni de știință au murit, încercând să descopere formula de aur. Aceste studii au continuat până în anii 30 ai secolului XX, până când știința a început să se dezvolte rapid. Ca urmare a aplicării dezintegrării radioactive, oamenii de știință au obținut izotopi de aur de mercur stabili, dar au fost foarte puțini. Și prețul unui astfel de metal este foarte ridicat.

Cum se extrage mercurul

Principala și practic singura sursă industrială de mercur este cinamabarul mineral. Se compune din 86% din sulfură de mercur, Componentele rămase sunt impuritățile altor minerale. De obicei, cinabrule are aspectul unor excreții continue, bogate în impurități, și seamănă în exterior cu granule de formă neregulată. Rareori au fost găsite cristale de aspect rombicid, bipiramidal. Uneori se găsesc gemeni.

Mercurul metalic de la cinabar este obținut prin încălzirea într-un tub deschis, care asigură contactul cu oxigenul. În timpul încălzirii, picături mici de mercur curg pe pereții reci. De obicei, corpurile de minereu se află la adâncimi mici și sunt limitate la cuarțit, calcar, dolomit și șisturi. Cele mai mari depozite de mercur din lume sunt în Spania, Statele Unite, Iugoslavia, Slovenia, Tadjikistan, Kârgâzstan. Cristale mari de minereu de mercur sunt exploatate în sudul Chinei.

Proprietățile principale ale mercurului

Acest mineral are proprietăți unice, care fac utilizarea mercurului în industria modernă, un element important al acesteia. Mercurul este considerat metale toxice și periculoase. Dar proprietățile sale fizice și chimice în multe domenii ale activității umane sunt esențiale.

Proprietăți fizice

Mercur se referă la diamagnetice, deoarece poate forma aliaje solide cu alte metale și compuși lichizi - amalgame. Temperatura de solidificare a mercurului este -38,83ordm-C, iar metalul se fierbe la 356,73 ordm-C. Se evaporă când temperatura camerei. O altă caracteristică importantă a mercurului este că este diamagnetic. Aceasta înseamnă că este imposibil să colectați bile metalice lichide cu un magnet obișnuit.

Proprietăți chimice

Ca și metalele nobile, mercurul este stabil în aer uscat. Interacționează cu acizi, săruri, metale. Cu apă, alcalii și acizi neoxidanți, mercurul nu reacționează. La temperaturi peste 300ordm-C, reacționează cu oxigenul pentru a forma un oxid de mercur.

Aplicarea mercurului în industria modernă

Chiar și în Evul Mediu lichid metalic utilizat în mod activ în medicină pentru amalgamare și fabricarea diferitelor instrumente. În zilele noastre este imposibil să găsești o ramură a economiei naționale care nu folosește mercur. Proprietățile și aplicarea acestui mineral sunt descrise de oameni de știință din întreaga lume în numeroase lucrări științifice.

Astfel, mercurul este utilizat în agricultură pentru îmbrăcarea semințelor. În industria chimică, se utilizează ca un catalizator pentru producerea de acetilenă acetic aldehidă. Utilizarea catodurilor de mercur face posibilă extragerea hidroxidului de sodiu și a clorului din sare.

Mercurul este o componentă indispensabilă în producția de vopsele pentru partea subacvatică a vaselor marine. Faptul este că microorganismele care locuiesc în apa de mare sunt atașate la fundul navelor și contribuie la coroziunea și uzura pieselor metalice. Conținând în vopsea mercurul sub influența clorului marin formează un mercur, care otrăvește bacteriile dăunătoare.

Mercurul este utilizat chiar și în fabricarea pâslilor. Sărurile disponibile în compoziția sa degresează perfect puful. Siguranții înlocuiți care ar da același efect până când vor fi găsiți. De asemenea, mercurul servește ca un catalizator în timpul sintezei organice în procesul de bronzare a pielii.

După cum am menționat deja, mercurul a fost întotdeauna folosit în medicină. În prezent, preparatele antiseptice și diuretice sunt produse pe baza lor. Un unguent mercurial a fost pregătit în India antică, a cărui rețetă a supraviețuit până în prezent. Datorită proprietăților de dizolvare a altor metale (staniu, argint), mercurul este utilizat pentru a efectua umpluturi dentare.

Utilizarea mercurului în industrie este, de asemenea, asociată cu capacitatea sa de a se evapora la temperatura camerei. De exemplu, pentru curățarea uleiului. Astfel, evaporarea metalului contribuie la reglarea temperaturii proceselor de rafinare a uleiului.

Dispozitive de mercur

Proprietățile fizico-chimice sunt principalul motiv pentru utilizarea mercurului în diferite dispozitive și mașini. Vaporii metalici sunt utilizați în turbine cu mercur. Astfel de instalații sunt deosebit de avantajoase atunci când în unitate este puțină apă și răcirea mecanismului are loc numai cu aer.

În redresoarele de inginerie electrică se utilizează un catod lichid cu mercur. Acestea fac posibilă transformarea curentului electric trifazat într-unul constant. Chiar și în scopuri astronomice, dispozitivele cu mercur sunt folosite - orizonturi. Ei au un vas special cu un metal lichid, a cărui suprafață servește ca o oglindă în timpul observațiilor cosmosului. De asemenea, utilizarea mercurului în industria modernă se manifestă prin producerea de diferite pompe de difuzie, întrerupătoare, termometre.

În multe ramuri ale medicinei, se folosesc lămpi cu mercur-cuarț, care sunt iradiate cu raze ultraviolete. De asemenea, un instrument medical indispensabil este un termometru bine cunoscut pentru măsurarea temperaturii corpului.

Cât costă mercurul: prețul pe piața mondială

Prețul pentru mercur se formează pe același principiu ca și pe alte metale. Deci, costul acestui mineral depinde de volumul de aprovizionare și de puritatea mercurului propus. Pe piața mondială prețul mercurului a scăzut semnificativ în ultimele șase luni. Deci, în cazul în care prețul mediu la sfârșitul anului 2014 a fost de 75 dolari / kg, apoi în martie 2015 - 55 dolari / kg. Dar este aproape imposibil sa cumperi liber metale lichide, deoarece mercurul apartine substantelor chimic periculoase. Chiar și pentru eliminarea mercurului vărsat, trebuie să plătiți o anumită sumă.

În ceea ce privește produsele care conțin mercur, costul acestora depinde de cantitatea de metal utilizată și de alte costuri de producție. De exemplu, un termometru cu mercur costă foarte ieftin. Prețul în farmacii variază între 25 și 50 de ruble.

Riscul de pericol pentru sănătate

În ciuda utilizării pe scară largă a mercurului în industrie, este considerată o substanță chimică destul de periculoasă. În conformitate cu criteriile pentru vătămarea vieții și a sănătății, mercurul se referă la primul clasa de pericol. De obicei, mercurul intră în organism prin inhalarea vaporilor care nu au miros. Este vapori de mercur care reprezintă cel mai mare pericol.

Pentru a provoca otrăviri grave și probleme de sănătate, este suficientă o cantitate mică de minerale. În timpul toxicității, plămânii, rinichii, sistemul imunitar, nervos, digestiv, ochii și pielea sunt cele mai afectate.

În funcție de cauzele și natura otrăvirii, distingeți între forme ușoare, acute și cronice. Toxicitatea la lumină are loc atunci când apare otrăvirea alimentară. După accidentele din cadrul întreprinderilor din industria chimică sau din cauza încălcării măsurilor de siguranță, se manifestă o formă acută de otrăvire. În acest caz, pacientul are o scădere a activității mentale, epuizare, pot exista convulsii, pierderea vederii, chelie și chiar paralizie completă. În cazuri severe, otrăvirea acută poate duce la deces. Infecția cronică se dezvoltă ca urmare a contactului constant cu mercur și poate apărea mult timp după ce a încetat să lucreze cu acesta. Persoanele cu această formă de patologie prezintă un risc crescut de a dezvolta hipertensiune, tuberculoză și ateroscleroză. Există momente când toxicitatea cronică cauzează suferință mentală.

În special la dispozitivele cu mercur, femeile gravide trebuie tratate. Vaporii de mercur reprezintă o mare amenințare la dezvoltarea fătului. Dacă casa are copii, este mai bine să înlocuiți termometrele uzuale cu mercur cu cele electronice.

Utilizarea deșeurilor care conțin mercur

Utilizarea pe scară largă a mercurului contribuie la concentrarea ridicată a fumului său în atmosfera orașelor mari. Acum, pretutindeni folosiți lămpi fluorescente, care conțin între 30 și 300 mg de metal lichid. Și în unele lămpi este de câteva ori mai mare. Potrivit statisticilor, anual aproximativ 100 de milioane de astfel de lămpi devin inadecvate și necesită reciclare. Doar o mică parte din ele sunt supuse unei eliminări speciale, iar restul se îndreaptă imediat spre dumpătura, unde, datorită distrugerii integrității sticlei, mercurul intră în atmosferă.

În plus, mercurul este utilizat în producția de baterii și baterii, care în mare parte nu sunt prelucrate. În acest fel, aproximativ 40 de tone de mercur cad în depozitul de deșeuri timp de un an. Această cifră este foarte mare, astfel încât problema eliminării produselor cu conținut de mercur este foarte acută. Manipularea necontrolată a deșeurilor de mercur, atitudinea iresponsabilă față de dispozitivele care conțin acest metal lichid reprezintă o amenințare pentru sănătatea și viața oamenilor. Toată lumea știe ce fel de probleme poate aduce un termometru normal cu mercur. Prețul tratamentului inept cu el poate costa chiar și un trai.

Acum guvernele tuturor țărilor lucrează la chestiunea prelucrării deșeurilor cu conținut de mercur. În acest scop, se creează companii speciale care se ocupă de colectarea instrumentelor necorespunzătoare și a elementelor de mercur. Acestea le împart în componente (plinte, sticlă, metal) și reciclează. Din fiecare tip de deșeu se formează blocuri care sunt ambalate în recipiente speciale (huse, pungi de plastic, canistre) și livrate la locul de procesare.