Anvendelse af kviksølv i moderne industri. Egenskaber og egenskaber ved kviksølv

Kviksølv er et yderst vigtigt metal, som bruges i næsten alle fremstillingsindustrier. Derfor udvikler mange lande hurtigt kviksølvindustrien og udvider søgningen efter dets indskud. Hvilket sted bruger kviksølv i moderne industri? Vi vil forsøge at forstå denne artikel.

Hvad er kviksølv?

Det er et kemisk element og et enkelt metal, der er i flydende tilstand ved normal temperatur. Et flydende stof af grå farve - det er hvad kviksølv ser ud, hvis foto er angivet nedenfor.

Hærdning af kviksølv kan kun ved meget lave temperaturer. De middelalderlige alkymister kunne ikke opnå hærdningen af dette metal. Og det var først i 1759, at russiske akademikere MV Lomonosov og IA Braun formåede at gøre dette. Faktum er, at der i det pågældende år i Rusland var alvorlige frost, og ved hjælp af særlige blandinger sænkede forskerne temperaturen til -56ºє. Under sådanne forhold frøs kviksølv og blev som metal. Efter en lang tid opdagede andre alkymister en superledende virkning i kviksølv, da temperaturen blev sænket til -270 ° C.

Kviksølv i menneskehedens historie

Kviksølv har været kendt for manden siden oldtiden. Den første omtale af det findes i registre over det v århundrede f.Kr. e. Meget er blevet undersøgt i Indien og Kina. Den ældste indiske skole i alkymi er kendt som "rasayana" eller "kviksølvbane". Hun var involveret i udvikling af medicin og forskellige potioner.

Gamle mennesker fandt kviksølv i naturen i form af cinnabar. De brugte det som et rødt farvestof. Navnet "cinnabar" er forbundet med en gammel legende og oversætter som "en drages blod". Dette kendetegn ved kviksølv er forbundet med religiøs overbevisning. På det tidspunkt troede folk, at det var blodet af en hellig væsen, der blev dræbt i bjergene - en drage. Derfor blev kviksølv betragtet som et helbredende stof i stand til at behandle patienter. Et sådant middel var en kviksølvsalve.

De gamle alkymister betragtede kviksølv som grundlag for alle metaller og deres livskraft. De var overbeviste om, at guld og kviksølv kunne opnås ud fra kviksølv og svovl. Men efter mange eksperimenter og eksperimenter blev det klart, at intet af denne ide vil komme ud. Hvor mange forskere døde, forsøgte at opdage formlen for at skabe guld. Og disse studier fortsatte indtil 30'erne af det XX århundrede, indtil videnskaben begyndte at udvikle sig hurtigt. Som følge af anvendelsen af radioaktivt henfald opnåede forskere stabile guldisotoper fra kviksølv, men der var meget få af dem. Og prisen på et sådant metal er meget højt.

Hvordan man får kviksølv

Den vigtigste og praktisk talt den eneste industrielle kilde til kviksølv er mineralkinnabaren. Den består af 86% kviksølvsulfid, de resterende bestanddele er urenheder af andre mineraler. Normalt har cinnabar udseende af kontinuerlige udskillelser, rige på urenheder og ligner udadtil korn af uregelmæssig form. Sjældent fundet krystaller af rhomboedral, bipyramidalt udseende. Nogle gange er der tvillinger.

Metalkviksølv fra cinnabar opnås ved opvarmning i et åbent rør, der giver kontakt med ilt. Under opvarmning strømmer små dråber af kviksølv ned i de kolde vægge. Normalt ligger malmkroppe på lave dybder og er begrænset til kvartsit, kalksten, dolomit og skifer. Verdens største kviksølvindskud er i Spanien, USA, Jugoslavien, Slovenien, Tadsjikistan, Kirgisistan. Store krystaller af kviksølvmalm er udvundet i det sydlige Kina.

De vigtigste egenskaber ved kviksølv

Dette mineral har unikke egenskaber, der har gjort anvendelsen af kviksølv i moderne industri et vigtigt element i det. Kviksølv anses for at være et giftigt og farligt metal. Men dets fysiske og kemiske egenskaber på mange områder af menneskelig aktivitet er uundværlige.

Fysiske egenskaber

Kviksølv henviser til diamagnetik, da det kan danne faste legeringer med andre metaller og flydende forbindelser - amalgamer. Stivelse temperaturen af kviksølv er -38,83 ° C, mens metallet koger ved 356,73 ° C. Den afdampes ved stuetemperatur. Et andet vigtigt kendetegn ved kviksølv er, at det er diamagnetisk. Det betyder, at det er umuligt at samle flydende metalbolde med en konventionel magnet.

Kemiske egenskaber

Som ædelmetaller er kviksølv stabilt i tør luft. Det interagerer med syrer, salte, nonmetals. Med vand, alkalier og ikke-oxiderende syrer reagerer kviksølv ikke. Ved temperaturer over 300 ° C reagerer den med oxygen for at danne kviksølvoxid.

Anvendelse af kviksølv i moderne industri

Selv i middelalderen blev flydende metal aktivt anvendt i medicin til sammenlægning og fremstilling af forskellige instrumenter. I vores tid er det umuligt at finde en gren af den nationale økonomi, der ikke bruger kviksølv. Egenskaberne og anvendelsen af dette mineral er beskrevet af forskere fra hele verden i mange videnskabelige værker.

Så kviksølv anvendes i landbruget til frøforbinding. I den kemiske industri anvendes den som katalysator til fremstilling af acetyleneddikesaldehyd . Brugen af kviksølvkatoder gør det muligt at ekstrahere natriumhydroxid og chlor fra bordsaltet.

Kviksølv er en uundværlig komponent i fremstillingen af maling til undervandsdelen af marine fartøjer. Faktum er, at mikroorganismer, der befinder sig i havvand, er fastgjort til skibets bund og bidrager til korrosion og slid på metaldele. Indeholder i maling kviksølv under påvirkning af havet chlor danner et kviksølv, som forgifter skadelige bakterier.

Kviksølv anvendes selv i fremstillingen af filt. Saltene, der er tilgængelige i dets sammensætning, affræder fuldstændigt fnug. Sikre erstatninger, som ville give samme effekt, er endnu ikke blevet fundet. Også kviksølv tjener som katalysator under organisk syntese i processen med soling af huden.

Som allerede nævnt har kviksølv altid været anvendt i medicin. I dag fremstilles antiseptiske og diuretiske præparater på basis heraf. En mercurial salve blev tilberedt i det gamle Indien, hvis opskrift har overlevet til nutiden. På grund af dissolving egenskaber af andre metaller (tin, sølv), kviksølv er brugt til at gøre tandfyldninger.

Brugen af kviksølv i industrien er også forbundet med dens evne til at fordampe ved stuetemperatur. For eksempel til rengøring af olie. Derved bidrager fordampning af metalet til justering af temperaturen i olieraffineringsprocesserne.

Kviksølv enheder

Fysisk-kemiske egenskaber er hovedårsagen til, at kviksølv anvendes i forskellige enheder og maskiner. Metal dampe anvendes i kviksølvturbiner. Sådanne installationer er især fordelagtige, når der er lidt vand i enheden, og køling af mekanismen foregår udelukkende med luft.

I elektrotekniske ensrettere anvendes en ensartet kviksølvkatode. De gør det muligt at konvertere en trefaset elektrisk strøm til en konstant. Selv for astronomiske formål anvendes kviksølvindretninger - horisonter. De har et særligt fartøj med et flydende metal, hvis overflade tjener som et spejl under observationer af kosmos. Brugen af kviksølv i moderne industri manifesteres også i produktionen af forskellige diffusionspumper, afbrydere og termometre.

I mange brancher af medicin anvendes kvicksilver-kvartslamper, som bestråles med ultraviolette stråler. Et uundværligt medicinsk værktøj er også et velkendt termometer til måling af kropstemperatur.

Hvor meget koster kviksølv: prisen på verdensmarkedet

Prisen for kviksølv er dannet på samme måde som på andre metaller. Så prisen afhænger af mængden af forsyninger og renheden af det foreslåede kviksølv. På verdensmarkedet er prisen på kviksølv faldet betydeligt i løbet af de sidste seks måneder. Så hvis den gennemsnitlige pris i slutningen af 2014 var $ 75 / kg, så i marts 2015 - $ 55 / kg. Men det er næsten umuligt at købe flydende metal frit, da kviksølv tilhører kemisk farlige stoffer. Selv for bortskaffelse af spildt kviksølv, skal du betale et bestemt beløb.

Med hensyn til produkter, der indeholder kviksølv, afhænger deres omkostninger af mængden af anvendt metal og andre produktionsomkostninger. For eksempel koster et kviksølvtermometer meget billigt . Prisen på apoteker varierer fra 25 til 50 rubler.

Fare for sundhedsfare

På trods af udbredt brug af kviksølv i industrien betragtes det som et ret farligt kemikalie. Ifølge kriterierne for skade på liv og sundhed er kviksølv tilhørende den første klasse af fare. Normalt kommer kviksølv ind i kroppen ved at indånde dets dampe, der ikke har en lugt. Det er kviksølvfordampning, der udgør den største fare.

For at forårsage alvorlige forgiftninger og sundhedsmæssige problemer er en lille mængde mineral tilstrækkelig. Under toksicitet påvirkes lungerne, nyrerne, immunsystemet, nervesystemet, fordøjelsessystemet, øjnene og huden mest.

Afhængig af forgiftningens årsager og natur skelner mellem lys, akut og kronisk form. Lys toksicitet opstår, når der forekommer madforgiftning. Efter ulykker hos kemiske virksomheder eller på grund af overtrædelse af sikkerhedsforanstaltninger er der en akut forgiftning. I dette tilfælde har patienten et fald i mental aktivitet, udmattelse, der kan være anfald, synsfald, skaldethed og endda fuldstændig lammelse. I svære tilfælde kan akut forgiftning føre til døden. Kronisk forgiftning udvikler sig som følge af konstant kontakt med kviksølv og kan forekomme i lang tid efter at have stoppet arbejdet med det. Personer med denne form for patologi har øget risiko for at udvikle hypertension, tuberkulose og aterosklerose. Der er tidspunkter, hvor kronisk toksicitet forårsager mentale abnormiteter.

Især med kviksølvindretninger, bør gravide behandles. Kviksølvdamp udgør en stor trussel mod fostrets udvikling. Hvis huset har børn, er det bedre at erstatte de sædvanlige kviksølvtermometre med elektroniske.

Udnyttelse af kviksølvholdigt affald

Den udbredt anvendelse af kviksølv bidrager til den høje koncentration af dets dampe i atmosfæren i store byer. Brug nu overalt fluorescerende lamper, som indeholder fra 30 til 300 mg flydende metal. Og i nogle lamper er det flere gange større. Ifølge statistikker bliver ca. 100 millioner sådanne lamper årligt uegnede og kræver genanvendelse. Kun en lille del af dem undergår særlig bortskaffelse, og resten går straks til dumpen, hvor kviksølv indgår i atmosfæren på grund af ødelæggelsen af glasets integritet.

Derudover anvendes kviksølv til fremstilling af batterier og batterier, som stort set ikke forarbejdes. På denne måde falder omkring 40 tons kviksølv i lossepladsen i et år. Denne figur er meget stor, så problemet med genanvendelse af kviksølvholdige genstande er meget akut. Ukontrolleret håndtering af kviksølvaffald, uansvarlig behandling af anordninger indeholdende dette flydende metal, udgør en trussel for folkesundheden og livene. Alle ved, hvad slags problemer et normalt kviksølvtermometer kan medbringe. Prisen på uhensigtsmæssig behandling med ham kan koste selv et liv.

Nu arbejder regeringer i alle lande på spørgsmålet om behandling af kviksølvholdigt affald. Til dette formål oprettes der specielle virksomheder, der beskæftiger sig med indsamling af uegnede enheder og kviksølvvarer. De opdeler dem i komponenter (sokler, glas, metal) og genbrug. Fra hver type affald er der dannet blokke, der er pakket i særlige beholdere (omslag, plastposer, dåser) og leveret til forarbejdningsstedet.