Rtuť nebo „quicksilver“, jak je známo, je hustý toxický kovový prvek, který existuje v kapalné formě při pokojové teplotě. Využití rtuti, které bylo vyrobeno a studováno po tisíciletí, od 80. let 20. století neustále klesá v důsledku větší pozornosti na negativní zdravotní dopady, které má na člověka a životní prostředí.
Vlastnosti
- Atomový symbol: Hg
- Atomové číslo: 80
- Kategorie prvku: Přechodový kov
- Hustota: 15,534 g / cm3
- Bod tání: -38,9 ° C (102 ° F)
- Bod varu: 356,9 ° C (674,4 ° F)
- Elektrická odolnost: 95,8 mikrohm / cm (20 ° C)
Vlastnosti
Při pokojové teplotě je rtuť hustá stříbřitá kapalina s velmi vysokou hustotou a nízkou tepelnou vodivostí. Má relativně vysokou hodnotu elektrická vodivost a snadno vytvoří amalgámy (slitiny) se zlatem a stříbrem.
Jednou z nejcennějších vlastností rtuti je její schopnost rovnoměrně se rozšiřovat a stahovat v celém rozsahu kapalin v reakci na změny tlaku a teploty. Rtuť je také vysoce toxická jak pro člověka, tak pro životní prostředí, což v posledních několika desetiletích vedlo k drastickému snížení její produkce a použití.
Dějiny
První použití Merkuru lze vysledovat až do roku 1500 před naším letopočtem, kdy bylo zvyklé zdobit hrobky ve starověkém Egyptě. Pravděpodobně kvůli jeho jedinečným vlastnostem byla rtuť používána, studována a ceněna četnými civilizacemi, včetně starověkých Řeků, Římanů, Číňanů a Mayů.
Po celá staletí lidé věřili, že rtuť má zvláštní léčivé vlastnosti, a proto ji používá jako diuretikum a léky proti bolesti a také v lécích k léčbě různých onemocnění od deprese po syfilis. Používá se v kosmetice a jako dekorativní materiál. Alchymisté ve středověku se zajímali zejména o rtuťovou schopnost získávat zlato z rudy.
Brzy bylo jasné, že tajemný tekutý kov byl pro člověka toxický kvůli vysokému stupni šílenství a smrti v rtuťových dolech. To však nezabránilo experimentování. Použití dusičnanu rtuti k přeměně kožešiny na plst, často zaměstnané kloboučníky z 18. a 19. století, vedlo k výrazu „šílený jako kloboučník“.
V letech 1554 až 1558 vyvinul Bartolome de Medina terasový proces extrakce stříbra z rud pomocí rtuti. Proces patio se opírá o schopnost rtuti spojit se stříbrem. Za podpory velkých rtuťových dolů v Almadenu ve Španělsku a v Huancavelice v Peru byl proces patio zásadní pro rychlé rozšíření španělské výroby stříbra během 17. a 18. století. Později, během kalifornské zlaté horečky, byly variace procesu na terase použity k extrakci zlata.
V druhé polovině 20. století začalo rostoucí množství výzkumu prokazovat korelaci mezi odtokem chemického odpadu a obsahem methyl-rtuti v mořských plodech. Pozornost byla věnována zdravotním účinkům kovu na člověka. V posledních letech USA a Evropská unie zavedly přísné předpisy týkající se výroby, používání a likvidace rtuti.
Výroba
Rtuť je velmi vzácný kov a nejčastěji se vyskytuje v rudách cinnabar a livingstonite. Vyrábí se jako primární produkt a jako vedlejší produkt zlata, zinek, a měď.
Rtuť může být vyráběna z cinnabaru, sulfidové rudy (HgS), spalováním obsahu sulfidů v rotační peci nebo ve vícenásobných nístějových pecích. Rozdrcená rtuťová ruda se smísí s dřevěným uhlím nebo koksovatelným uhlím a spálí se při teplotách nad 300 ° C (570 ° F). Kyslík se čerpá do pece, která se kombinuje se sírou, uvolňuje oxid siřičitý a vytváří rtuťovou páru, kterou lze shromažďovat a chladit pro další zjemnění jako čistý kov.
Tím, že se rtuťová pára nechá projít vodou chlazeným kondenzátorem, rtuť, která má vysokou teplotu varu, jako první kondenzuje do formy tekutého kovu a shromažďuje se. Tímto postupem lze získat přibližně 95% obsahu rtuti v rumelkové rudě.
Rtuť může být také vyluhována z rud pomocí hydroxidu sodného a sulfidu sodného. Získání rtuti se provádí srážením hliníku nebo elektrolýzou. Destilací lze rtuť vyčistit na více než 99,999%.
99,99% rtuti v komerčním stavu se prodává v baňkách ze železa nebo oceli o objemu 76 lb (34,5 kg).
Celosvětová produkce rtuti byla odhadována na základě Americký geologický průzkum (USGS) na 2 250 tun v roce 2010. Čína v současné době dodává asi 70% světové produkce, následuje Kyrgyzstán (11,1%), Chile (7,8%) a Peru (4,5%).
K největším výrobcům a dodavatelům rtuti patří rtuťový závod Khaidarkan v Kyrgyzstánu, producenti rtuťového pásu Tongren-Fenghuang v Číně a Minas de Almadén y Arrayanes, S.A., který dříve provozoval historický rtuťový důl Almaden ve Španělsku a nyní odpovídá za recyklaci a správu velkého procenta evropských občanů rtuť.
Aplikace
Výroba a poptávka po rtuti od jejího vrcholu na počátku 80. let 20. století neustále klesala.
Primární aplikace pro kov rtuti v Severní Americe a Evropě je v katodových buňkách, které se používají k výrobě hydroxidu sodného. V USA to představuje 75% poptávky po rtuti, i když poptávka po takových buňkách se snížila 97% od roku 1995, protože moderní rostliny alkalických chlorů přijaly membránovou buňku nebo membránovou buňku technologie.
V Číně je průmysl polyvinylchloridu (PVC) největším spotřebitelem rtuti. Produkce PVC na bázi uhlí, jako je výroba v Číně, vyžaduje použití rtuti jako katalyzátoru. Podle USGS může rtuť použitá při výrobě plastů, jako je PVC, představovat až 50% světové poptávky.
Snad nejznámějším použitím rtuti je teploměr a barometr. Toto použití však také neustále klesá. Galinstan (slitina galia, india a cín) většinou nahradila rtuť v teploměrech kvůli nižší toxicitě slitiny.
Schopnost rtuti spojit se s drahými kovy, která napomáhá jejich regeneraci, vedla k jejímu pokračujícímu používání v mnoha rozvojových zemích s aluviálními zlatými dolmi.
Používání rtuti v zubních amalgámech je sice sporné, ale stále pokračuje ai přes vývoj alternativ je pro kov stále hlavním průmyslovým odvětvím.
Jedním z mála využití rtuti, která v posledních letech roste, jsou kompaktní zářivky (CFL). Vládní programy podporující odstranění méně energeticky účinných žárovek podporovaly poptávku po CFL, které vyžadují plynnou rtuť.
Sloučeniny rtuti se také používají v bateriích, drogách, průmyslových chemikáliích, barvách a fulminátu rtuti, detonátoru výbušnin.
Obchodní předpisy
USA a EU vyvinuly nedávné úsilí o regulaci obchodu s rtutí. Podle zákona o zákazu vývozu rtuti z roku 2008 bude vývoz rtuti z USA zakázán počínaje 1. lednem 2013. Vývoz rtuti ze všech členských států EU byl od března 2011 zakázán. Norsko již zavedlo zákaz výroby, dovozu a vývozu rtuti.
Zdroje:
Úvod do metalurgie. Joseph Newton, druhé vydání. New York, John Wiley & Sons, Inc. 1947.
Rtuť: Prvek Antiků.
Zdroj: http://www.dartmouth.edu/~toxmetal/toxic-metals/mercury/
Encyclopædia Britannica. Zpracování rtuti (2011).
Citováno z http://www.britannica.com/EBchecked/topic/375927/mercury-processing