Ottieni informazioni sul metallo denso e tossico che esiste in forma liquida
Il mercurio, o "argento vivo" come è altrimenti noto, è un elemento metallico denso e tossico che esiste in forma liquida a temperatura ambiente. Prodotto e studiato per millenni, l'uso del mercurio è costantemente diminuito dagli anni '80 come conseguenza di una maggiore attenzione agli impatti negativi sulla salute che ha sull'uomo e sull'ambiente.
Proprietà
- Simbolo atomico: Hg
- Numero atomico: 80
- Elemento Categoria: metallo di transizione
- Densità: 15.534 g / cm³
- Punto di fusione: -38.9 ° C (102 ° F)
- Punto di ebollizione: 356,9 ° C (674,4 ° F)
- Resistività elettrica: 95,8 microhm / cm (20 ° C)
caratteristiche
A temperatura ambiente, il mercurio è un liquido denso e argenteo con una densità molto alta e una bassa conduttività termica. Ha una conduttività elettrica relativamente elevata e forma facilmente amalgami ( leghe ) con oro e argento.
Una delle caratteristiche più apprezzate del mercurio è la sua capacità di espandersi e contrarsi uniformemente sull'intero intervallo del liquido, in risposta a variazioni di pressione e temperatura. Il mercurio è anche altamente tossico sia per gli esseri umani che per l'ambiente, il che ha portato a riduzioni drastiche della sua produzione e uso negli ultimi decenni.
Storia
Il primo utilizzo di Mercurio può essere fatto risalire al 1500 aC quando era usato per adornare le tombe nell'antico Egitto. Probabilmente a causa delle sue proprietà uniche, il mercurio fu usato, studiato e apprezzato da numerose civiltà, inclusi gli antichi greci, romani, cinesi e maya.
Per secoli, le persone credevano che il mercurio possedesse speciali proprietà curative e, di conseguenza, lo usava come diuretico e antidolorifico, così come in medicinali per curare vari disturbi dalla depressione alla sifilide. È stato utilizzato nei cosmetici e come materiale decorativo. Gli alchimisti nel Medioevo erano particolarmente interessati alla capacità del mercurio di estrarre oro dal minerale.
All'inizio, divenne chiaro che il misterioso metallo liquido era tossico per gli umani a causa dell'elevata insorgenza di pazzia e morte nelle miniere di mercurio. Questo, tuttavia, non ha impedito la sperimentazione. L'uso del nitrato di mercurio per convertire la pelliccia in feltro, spesso impiegato dai produttori di cappelli del 18 ° e 19 ° secolo, portò all'espressione "pazzo come un cappellaio".
Tra il 1554 e il 1558, Bartolome de Medina sviluppò il processo del patio per estrarre l'argento dai minerali utilizzando il mercurio. Il processo di patio si basa sulla capacità di mercurio di amalgama con argento. Sostenuto da grandi miniere di mercurio ad Almaden, in Spagna, e Huancavelica, in Perù, il processo del patio è stato fondamentale per la rapida espansione della produzione di argento spagnolo nei secoli XVII e XVIII. Più tardi, durante la corsa all'oro in California, per estrarre l'oro furono utilizzate varianti del processo del patio.
Entro la seconda metà del XX secolo, sempre più ricerche hanno iniziato a dimostrare una correlazione tra il deflusso dei rifiuti chimici e il contenuto di metil-mercurio nei frutti di mare. L'attenzione è stata posta sugli effetti sulla salute del metallo sull'uomo. Negli ultimi anni, gli Stati Uniti e l'Unione Europea hanno messo in atto regole severe sulla produzione, l'uso e lo smaltimento del mercurio.
Produzione
Il mercurio è un metallo molto raro e si trova più spesso nel cinabro e nel livingstonite dei minerali.
È prodotto come prodotto primario e come sottoprodotto di oro, zinco e rame .
Il mercurio può essere prodotto dal cinabro, un minerale di solfuro (HgS), bruciando il contenuto di solfuro in un forno rotante o in più forni a suola. Il minerale di mercurio schiacciato viene mescolato con carbone di legna o carbone da coke e bruciato a temperature superiori a 300 ° C (570 ° F). L'ossigeno viene pompato nel forno, che si combina con lo zolfo, rilasciando anidride solforosa e creando un vapore di mercurio che può essere raccolto e raffreddato per un ulteriore raffinamento come metallo puro.
Facendo passare il vapore di mercurio attraverso un condensatore raffreddato ad acqua, il mercurio, che ha un alto punto di ebollizione, è il primo a condensarsi nella sua forma di metallo liquido e raccolto. Circa il 95% del contenuto di mercurio del cinabro può essere recuperato utilizzando questo processo.
Il mercurio può anche essere lisciviato dai minerali utilizzando sodio idrossido e sodio solfuro.
Il recupero del mercurio avviene per precipitazione utilizzando alluminio o elettrolisi. Attraverso la distillazione, il mercurio può essere purificato a più del 99,999%.
Il mercurio del 99,99% di grado commerciale viene venduto in fusti di ferro battuto o acciaio da 76 libbre (34,5 kg).
La produzione mondiale di mercurio è stata stimata dal US Geological Survey (USGS) a 2.250 tonnellate nel 2010. La Cina attualmente fornisce circa il 70% della produzione globale, seguita dal Kirghizistan (11,1%), dal Cile (7,8%) e dal Perù (4,5%).
I maggiori produttori e fornitori di mercurio includono l'impianto di mercurio di Khaidarkan in Kirghizistan, i produttori della cintura di mercurio Tongren-Fenghuang in Cina e Minas de Almadén y Arrayanes, SA, che in passato gestiva la storica miniera di mercurio di Almaden in Spagna ed è ora responsabile della riciclaggio e gestione di un'ampia percentuale di mercurio europeo.
applicazioni
La produzione e la domanda di mercurio sono diminuite costantemente dal suo picco all'inizio degli anni '80.
L'applicazione principale per il mercurio metallico nel Nord America e in Europa è nelle celle catodiche, che vengono utilizzate per la produzione di soda caustica. Negli Stati Uniti, ciò rappresenta il 75% della domanda di mercurio, anche se la domanda di tali celle è diminuita del 97% dal 1995, poiché i moderni impianti di cloro-alcali hanno adottato tecnologie cellulari a celle a diaframma oa membrana.
In Cina, l'industria del polivinilcloruro (PVC) è il più grande consumatore di mercurio. La produzione di PVC a base di carbone, come quella prodotta in Cina, richiede l'uso del mercurio come catalizzatore. Secondo l'USGS, il mercurio utilizzato nella produzione di materie plastiche come il PVC può rappresentare fino al 50% della domanda globale.
Forse l'uso più noto del mercurio è nei termometri e nei barometri, tuttavia questo uso è in costante diminuzione. Il galinstan (una lega di gallio, indio e stagno ) ha sostituito per lo più il mercurio nei termometri a causa della minore tossicità della lega.
La capacità di Mercurio di amalgamarsi con metalli preziosi, aiutandoli nel loro recupero, ha portato al suo uso continuo in molti paesi in via di sviluppo con miniere d'oro alluvionali.
Pur contenzioso, l'uso del mercurio negli amalgami dentali continua e, nonostante lo sviluppo di alternative, è ancora un settore importante per il metallo.
Uno dei pochi usi per il mercurio che è cresciuto negli ultimi anni è nelle lampadine fluorescenti compatte (CFL). I programmi governativi che incoraggiano l'eliminazione di lampadine a incandescenza a minor consumo energetico hanno sostenuto la domanda di CFL, che richiedono mercurio gassoso.
I composti del mercurio sono anche usati in batterie, droghe, prodotti chimici industriali, vernici e fulminato di mercurio, un detonatore per esplosivi.
Regolamentazione commerciale
Recenti sforzi sono stati compiuti dagli Stati Uniti e dall'UE per regolamentare il commercio del mercurio. Ai sensi del Mercury Export Ban Act del 2008, l'esportazione di mercurio dagli Stati Uniti sarà vietata a partire dal 1 ° gennaio 2013. Le esportazioni di mercurio da tutti gli stati membri dell'UE sono state vietate a partire da marzo 2011. La Norvegia ha già introdotto un divieto produzione, importazione ed esportazione di mercurio.
fonti:
Un'introduzione alla metallurgia . Joseph Newton, seconda edizione. New York, John Wiley & Sons, Inc. 1947.
Mercurio: Elemento degli antichi.
Fonte: http://www.dartmouth.edu/~toxmetal/toxic-metals/mercury/
Encyclopædia Britannica. Mercury Processing (2011).
Estratto da http://www.britannica.com/EBchecked/topic/375927/mercury-processing