Ртуть — особенности, сферы применения и чем опасен жидкий металл

Автор: | 13 октября 2023

Ртуть — особенности, сферы применения и чем опасен жидкий металл

История этого вещества накрепко связана со средневековыми алхимиками и китайскими даосами, искавшими эликсир (или пилюли) бессмертия. Ртуть есть в каждом доме, хотя весьма опасна.

Ртуть металл

Что представляет собой

Ртуть – элемент периодической системы Менделеева №80. Международное обозначение – Hydrargyrum (Hg).

Относится к металлам переходного типа. То есть сочетает характеристики жидкого и твердого вещества.

Жидкая ртуть в ампуле

В стандартных условиях это массивная серебристо-белая жидкость с металлическим блеском.

Ртуть – единственный из металлов и один из двух химических элементов (второй – бром), при стандартных условиях представляющих собой жидкую субстанцию.

По составу металл ртуть – это конгломерат из семи стабильных изотопов. Еще четыре десятка радиоактивных изотопов созданы человеком.

История

В ртути обнаруживается примесь серебра и золота. Наверное, поэтому европейские алхимики эпохи Средневековья сделали ее одним из компонентов процедуры Великого Делания. То есть превращения простых металлов в золото либо серебро.

Древний мир

Ртуть как жидкое серебро упоминается Теофрастом и Аристотелем. Описана технология получения металла древними греками путем нагрева киновари с углем.

украшения с натуральными камнями

Большой выбор украшений из натуральных камней и минералов со скидкой -50%

Однако на Востоке она была известна с XV века до нашей эры как один из семи священных металлов. Египтяне и китайцы также получали ее из киновари. Это был исходник для получения «пилюль бессмертия».

Россия, Европа

Научные опыты с веществом датируются серединой 18 века. Шведский химик Георг Брандт выделил чистую ртуть и описал процесс. Спустя 24 года российские ученые Михаил Ломоносов и Иосиф Браун получили твердое вещество. Попутно выявили свойства, присущие металлу (электропроводность в любом виде, ковкость).

Сегодня, как и во времена алхимиков, ртуть маркируется символом планеты Меркурий.

Планета Меркурий (проявление ртути) в виде врача с лекарством. Миниатюра XV в

Название

История латинских названий ртути связана с представлениями европейцев об этом металле:

  • Она считалась равной золоту основой металлов. Отсюда название Mercurius, по имени первой от Солнца (золота) планеты Меркурий.
  • Ртуть ассоциировалась с жидким серебром. Отсюда название Hydrargirum (от древнегреческих ὕδωρ «вода» + ἄργυρος «серебро»).
Читать статью  14 различных типов металлов

Славянские корни термина «ртуть» восходят к слову «руда». Оно обозначало все красное – цвет, кровь, краску.

Красным цветом наделена киноварь – природное соединение, из которого получали ртуть. Ее добывали на землях, заселенных восточными славянами (Донбасс).

Физико-химические характеристики

Главная особенность ртути, обусловленная структурой атома, – запредельный потенциал ионизации.

Отсюда свойства вещества:

  • Способность восстанавливаться до самородной формы.
  • Химическая стойкость к кислотам и кислороду.
  • При взаимодействии ртути с металлами образуются сплавы (жидкие и твердые амальгамы).
  • Растворяется «царской водкой».

В отличие от других «собратьев», ртуть плавится при отрицательной температуре: −38°С.

Свойства атома
Название, символ, номер Ртуть / Hydrargyrum (Hg), 80
Атомная масса
(молярная масса)
200,592(3) а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация [Xe] 4f14 5d10 6s2
Радиус атома 157 пм
Химические свойства
Ковалентный радиус 149 пм
Радиус иона (+2e) 110 (+1e) 127 пм
Электроотрицательность 2,00 (шкала Полинга)
Электродный потенциал Hg←Hg2+ 0,854 В
Степени окисления +2, +1
Энергия ионизации
(первый электрон)
1 006,0 (10,43) кДж/моль (эВ)
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (при н. у.) 13,546 (20 °C) г/см³
Температура плавления 234,32 K (-38,83 °C)
Температура кипения 629,88 K (356,73 °C)
Уд. теплота плавления 2,295 кДж/моль
Уд. теплота испарения 58,5 кДж/моль
Молярная теплоёмкость 27,98 Дж/(K·моль)
Молярный объём 14,81 см³/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки ромбоэдрическая
Параметры решётки ahex=3,464 сhex=6,708 Å
Отношение c/a 1,94
Температура Дебая 100,00 K
Прочие характеристики
Теплопроводность (300 K) 8,3 Вт/(м·К)
Номер CAS 7439-97-6

Поэтому классифицируется как легкоплавкий металл.

Плотность ртути при нормальных условиях — 13 546 кг/м3, при других температурах — в таблице:

Температура в °С Плотность (ρ), 103 кг/м3 Температура в °С Плотность (ρ), 103 кг/м3
0 13,5950 50 13,4725
5 13,5827 55 13,4601
10 13,5704 60 13,4480
15 13,5580 65 13,4358
20 13,5457 70 13,4237
25 13,5335 75 13,4116
30 13,5212 80 13,3995
35 13,5090 90 13,3753
40 13,4967 100 13,3514
45 13,4845 300 12,875
Читать статью  Алюминий легкий или тяжелый металл

Технология получения

Способы получения ртути не изменились со времен Средневековья. На предприятиях все так же обжигают киноварь (то есть сульфид ртути).

  1. Вещество нагревают, получающиеся пары превращают в конденсат, собирают.
  2. Второй метод – металлотермический. То есть восстановление чистой ртути другими металлами при повышенных температурах.

Месторождения, добыча

Ртутные месторождения планеты исчисляются поштучно:

Словенский город Идрия — крупнейший в Европе центр добычи ртути с XV века

  • Крупнейшими залежами располагает Испания.
  • Запасы руды разведаны на Кавказе, Памире, Европе (Словения, Украина).
  • В России зарегистрировано более двадцати месторождений, крупнейшие – на Чукотке. Национальные запасы оцениваются в 15,6 тыс. тонн.

В природе выявлено два десятка ртутных минералов, однако промышленный интерес представляет только киноварь (сульфид с содержанием ртути 86%). Иногда рентабельна добыча самородной ртути и шватцита (до 17%).

Мировая цена ртути разной степени очистки – $30-100 за кг.

Присутствие в природе

Почти всегда вещество представлено в виде руды. Самые богатые ртутные руды содержат до 2,5% ртути.

https://jgems.ru/metally/rtut

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *