Lära om kvicksilver

Kvicksilver, eller "kvicksilver" som det annars är känt, är ett tätt giftigt metallelement som finns i flytande form vid rumstemperatur. Producerad och studerad i årtusenden har användningen av kvicksilver minskat stadigt sedan 1980-talet som ett resultat av större uppmärksamhet åt de negativa hälsoeffekter som den har på människor och miljön.

Egenskaper

• Atomisk symbol: Hg
• Atomnummer: 80
• Element Kategori: Övergångsmetall

• Densitet: 15. 534 g / cm³
• Smältpunkt: -38. 9 ° C
• Kokpunkt: 356. 9 ° C
• Elektrisk resistivitet: 95. 8 mikrohm / cm (20 ° C)

Egenskaper

Vid rumstemperatur är kvicksilver en tjock silverfärgad vätska med mycket hög densitet och låg värmeledningsförmåga. Den har en relativt hög elektrisk ledningsförmåga och bildar lätt amalgamer (legeringar) med guld och silver.

Ett av kvicksilverens mest värderade egenskaper är dess förmåga att enhetligt expandera och komma över hela sitt vätskebalans, som svar på förändringar i tryck och temperatur. Kvicksilver är också högt giftigt för både människor och miljö, vilket har resulterat i drastiska minskningar av produktionen och användningen under de senaste decennierna.

Historia

Kvicksilverets tidigaste användning kan spåras tillbaka till 1500 f.Kr. när det användes för att pryder grav i det antika Egypten. Kvalitivt på grund av dess unika egenskaper användes, studerades och prisades kvicksilver av många civilisationer, inklusive de antikens grekerna, romarna, kineserna och mayanerna.

Folk trodde i århundraden att kvicksilver hade speciella helande egenskaper och följde därför det som en diuretikum och smärtstillande medel samt i läkemedel för att behandla olika sjukdomar från depression till syfilis. Det har använts i kosmetika och som dekorativt material. Alkemister i medeltiden var särskilt intresserade av kvicksilverens förmåga att extrahera guld från malm.

Tidigt blev det klart att den mystiska flytande metallen var giftig för människor på grund av den höga förekomsten av galenskap och död i kvicksilverminer. Detta hindrade dock inte experiment. Användningen av kvicksilvernitrat för att konvertera päls till filt, som ofta användes av hattmakare från 18 och 1900-talet, resulterade i uttrycket "galen som en hatter".

Mellan 1554 och 1558 utvecklade Bartolome de Medina uteplatsprocessen för att extrahera silver från malmer med kvicksilver. Uteplatsprocessen bygger på kvicksilverets förmåga att smälta med silver. Stöds av stora kvicksilverminer i Almaden, Spanien och Huancavelica, Peru, var uteplatsprocessen avgörande för den snabba expansionen av spansk silverproduktion under 17 och 18-talen. Senare, under Kaliforniens guldhopp, användes variationer av uteplatsprocessen för att extrahera guld.

Under andra hälften av 1900-talet började ökade undersökningar bevisa en korrelation mellan avfallsförbränning av kemiska avfall och metylkvicksilverinnehåll i skaldjur.Uppmärksamhet togs på metallens hälsoeffekter på människor. Under de senaste åren har Förenta staterna och Europeiska unionen infört strikta bestämmelser om produktion, användning och bortskaffande av kvicksilver.

Produktion

Kvicksilver är en mycket sällsynt metall och finns oftast i malmcinnabar och livingstonite.

Det produceras som en primärprodukt och som en biprodukt av guld, zink och koppar.

Kvicksilver kan framställas av cinnabar, en sulfidmalm (HgS), genom att bränna sulfidhalten i en roterugn eller flera eldstadsugnar. Krossad kvicksilvermalm blandas med kol- eller kokkol och bränns vid temperaturer över 300 ° C (570 ° F). Syre pumpas in i ugnen, som kombinerar med svavel, släpper ut svaveldioxid och skapar en kvicksilverånga som kan uppsamlas och kylas för vidare förädling som en ren metall.

Genom att köra kvicksilverångan genom en vattenkyld kondensor är kvicksilveret, som har en hög kokpunkt, den första som kondenserar i sin flytande metallform och uppsamlas. Ca 95% av kvicksilverinnehållet i cinnabärmalm kan återvinnas med hjälp av denna process.

Kvicksilver kan också läckas ur malmer med natriumhydroxid och natriumsulfid.

Återvinning av kvicksilver görs genom utfällning med aluminium eller elektrolys. Genom destillation kan kvicksilver renas till mer än 99. 999%.

Kommersiell kvalitet, 99. 99% kvicksilver säljs i 76 lb (34,5 kg) smidesjärn eller stålflaskor.

Världsomspännande kvicksilverproduktion uppskattades av US Geological Survey (USGS) till 2 250 ton 2010. Kina levererar idag cirka 70% av den globala produktionen, följt av Kirgizistan (11,1%), Chile (7,8 %) och Peru (4,5%).

De största producenterna och leverantörerna av kvicksilver inkluderar Khaidarkan Mercury Plant i Kirgizistan, producenter i Tongren-Fenghuang-kvicksilverbältet i Kina och Minas de Almadén och Arrayanes, SA, som tidigare drivit den historiska Almaden-kvicksilvergruvan i Spanien och är nu ansvarig för återvinning och förvaltning av en stor procentandel av europeiskt kvicksilver.

Tillämpningar

Produktionen av och efterfrågan på kvicksilver har stadigt minskat sedan toppen i början av 1980-talet.

Den primära användningen av kvicksilvermetall i Nordamerika och Europa ligger i katodceller, som används för produktion av kaustik soda. I USA står detta för 75% av efterfrågan på kvicksilver, även om efterfrågan på sådana celler har minskat 97% sedan 1995, eftersom moderna kloralkaliplanter har antagit membrancell eller membrancellsteknik.

I Kina är polyvinylkloridindustrin (PVC) den största konsumenten av kvicksilver. Produktion av kolbaserad PVC, som produceras i Kina, kräver användning av kvicksilver som katalysator. Enligt USGS kan kvicksilver som används vid produktion av plast som PVC utgöra så mycket som 50% av den globala efterfrågan.

Kanske är den mest kända användningen av kvicksilver i termometrar och barometrar, men denna användning faller också stadigt. Galinstan (en legering av gallium, indium och tenn) har för det mesta ersatt kvicksilver i termometrar på grund av legeringens lägre toxicitet.

Kvicksilver förmåga att sammanfoga med ädla metaller som hjälper till med återhämtningen har resulterat i fortsatt användning i många utvecklingsländer med alluviala guldminor.

Medan tvivelaktigt fortsätter användningen av kvicksilver i tandamalgam och, trots utvecklingen av alternativ, är fortfarande en stor industri för metallen.

En av de få användningarna för kvicksilver som har ökat de senaste åren är i kompaktlysrör (CFL). Regeringsprogram som uppmuntrar eliminering av mindre energieffektiva glödlampor har bidragit till efterfrågan på CFL, vilket kräver gasformigt kvicksilver.

Kvicksilverföreningar används också i batterier, droger, industrikemikalier, färger och kvicksilver-fulminat, en detonator för sprängämnen.

Handelsförordningar

Nya insatser har gjorts av USA och EU för att reglera handeln med kvicksilver. Enligt lagen om kvicksilver exportförbud av 2008 är exporten av kvicksilver från USA förbjuden från och med den 1 januari 2013. Kvicksilver export från alla EU-medlemsstater förbjöds från och med mars 2011. Norge har redan infört ett förbud mot produktion, import och export av kvicksilver.

Källor:

En introduktion till metallurgi . Joseph Newton, andra upplagan. New York, John Wiley & Sons, Inc. 1947.

Mercury: Element of the Ancients.

Källa: // www. Dartmouth. edu / toxmetal / toxisk-metaller / kvicksilver /

Encyclopædia Britannica. Kvicksilverbehandling (2011).

Hämtad från // www. Annica. com / EBchecked / ämne / 375.927 / kvicksilver-bearbetning