Ртуть — химический элемент¶
Ртуть (Hg, от лат. hydrargyrum, «серебристая вода»; альтернативное название — меркурий) — химический элемент 12-й группы периодической таблицы Менделеева, шестого периода, с атомным номером 80. Единственный металл, при нормальных условиях жидкий. Известен с древности, входит в число семи металлов, известных античности.
¶Свойства
Ртуть — тяжёлый металл серебристо-белого цвета с высокой отражательной способностью. Плотность при 20 °C — 13 534 кг/м³, что примерно в 13 раз больше плотности воды. Температура плавления — −38,83 °C, кипения — 356,73 °C. Ртуть хорошо проводит электричество, но её электрическое сопротивление зависит от температуры, что используется в термометриях.
При комнатной температуре ртуть испаряется, причём скорость испарения растёт с нагреванием; пары ртути ядовиты. Металл не смачивает стекло, из-за чего его удобно хранить в закрытых сосудах. Ртуть образует амальгамы — сплавы с большинством металлов (кроме железа, платины и некоторых других), что исторически широко применялось в добыче золота и серебра.
¶Нахождение в природе
Главнейший рудный минерал — киноварь (HgS), красного цвета, откуда и название «ртуть» («живое серебро»). Другие минералы: метациннабарит, мельниковит, живое серебро (самородная ртуть). Мировые запасы ртути сосредоточены прежде всего в Испании (месторождение Альмаден), Китае, Кыргызстане (Хайдаркен), США, Алжире. В России крупнейшие месторождения — Тырныаузское на Северном Кавказе, а также объекты в Забайкалье и на Чукотке.
¶История
Ртуть известна с III тысячелетия до н. э.: её следы найдены в египетских гробницах. В Китае и Тибете ртуть использовалась в алхимических практиках. В Европе металл упоминается у Теофраста (IV в. до н. э.). В Средневековье ртуть применялась в амальгамном способе извлечения золота и серебра, а также в медицине (в том числе при лечении сифилиса).
В 1774 году шведский химик Карл Вильгельм Шееле показал, что при нагревании киновари выделяется металл, а остаётся сера, тем самым установив химический состав руды. В 1783 году испанские учёные Фаусто и Хуан Хосе де Элюйяр получили ртуть электролизом из руды, заложив основы промышленного производства.
¶Получение
Основной промышленный способ — обжиг киновари в специальных печах (ртутных шахтных или роторных). При температуре около 500–600 °C HgS разлагается с выделением металла:
HgS + O₂ → Hg + SO₂
Пары ртути конденсируют в специальных уловителях. Россия входит в число мировых производителей, хотя объёмы добычи невелики по сравнению с Китаем.
¶Применение
Исторически ртуть применялась в термометрах (шкала Цельсия), манометрах, ртутных выключателях и электроразрядных приборах (люминесцентные лампы, ртутные дуговые выпрямители). Ртутные амальгамы использовались в зеркальном производстве (серебрение), в дентальной практике (амальгамные пломбы).
В настоящее время применение ртути сокращается из-за токсичности. Многие страны ограничивают использование ртутных термометров и люминесцентных ламп в пользу безртутных аналогов. С 2020 года действует Минаматская конвенция о ртути, ограничивающая производство и оборот металла.
¶Токсичность
Ртуть и её соединения относятся к чрезвычайно опасным веществам (I класс опасности по ГОСТ). Органические соединения ртути (метилртуть) биоаккумулируются в пищевых цепях, прежде всего в рыбе. Хроническое отравление парами ртути проявляется в виде ртутного невроза (дрожание, бессонница, раздражительность), поражения нервной системы и почек. Известны крупные экологические катастрофы, связанные с ртутью: отравление в Японии (болезнь Минаматы, 1950-е годы) из-за сбросов метилртути в залив.
В России ртутьсодержащие отходы (в том числе ртутные лампы и термометры) подлежат специализированной утилизации; выброс испорченного бытового термометра требует обращения в службу по сбору опасных отходов.
¶Роль в культуре
Название «ртуть» связано с алхимией: планета Меркурий и соответствующий символ ♂. В алхимической традиции ртуть считалась одним из «трёх начал» (наряду с серой и солью). В русском языке выражение «как ртуть» употребляется для обозначения чего-то неуловимого и скользкого.
¶Источники
- Периодическая таблица химических элементов Д. И. Менделеева
- Г. Н. Масленников, «Ртуть и её соединения»
- Справочник «Химия», под ред. Н. С. Акулова
- Минаматская конвенция о ртути (2013)
- Большая российская энциклопедия, статья «Ртуть»