Tìm hiểu về Mercury

Thủy ngân, hoặc 'quicksilver' như nó được biết đến khác, là một thành phần kim loại dày, độc hại tồn tại ở dạng lỏng ở nhiệt độ phòng. Sản xuất và nghiên cứu trong hàng thiên niên kỷ sử dụng thuỷ ngân đã giảm đều kể từ những năm 1980 do sự chú ý nhiều hơn đến những tác động tiêu cực đến sức khoẻ của con người và môi trường.

Tài sản

• Ký hiệu nguyên tử: Hg
• Số nguyên tử: 80
• Loại nguyên tố: Chuyển kim loại

-1->

• Mật độ: 15. 534g / cm³
• Điểm nóng chảy: -38. Nhiệt độ sôi: 9 ° C (102 ° F)
• Điểm sôi: 356. 9 ° C (674. 4 ° F)
• Điện trở suất: 95. 8 microhm / cm (20 ° C)

Đặc tính

Ở nhiệt độ phòng, thuỷ ngân là một chất lỏng màu bạc với mật độ mật độ rất thấp và tính dẫn nhiệt thấp. Nó có độ dẫn điện tương đối cao và dễ tạo thành các hỗn hợp (các hợp kim) bằng vàng và bạc.

- Một trong những đặc tính có giá trị nhất của thủy ngân là khả năng giãn nở và co giãn đồng nhất trong toàn bộ dải chất lỏng, để đáp ứng với sự thay đổi áp suất và nhiệt độ. Thủy ngân cũng có tính độc hại cao đối với cả người và môi trường, dẫn đến việc giảm mạnh sản lượng và sử dụng của nó trong vài thập kỷ qua.

Lịch sử

Sử dụng sớm nhất của thủy ngân có thể được truy nguồn từ năm 1500 TCN khi nó được sử dụng để trang trí các ngôi mộ ở Ai Cập cổ đại. Có khả năng do đặc tính độc đáo của nó, thủy ngân được sử dụng, nghiên cứu và đánh giá bởi nhiều nền văn minh, bao gồm người Hy Lạp cổ đại, La Mã, Trung Quốc và Mayans.

Trong nhiều thế kỷ, người ta tin rằng thủy ngân có đặc tính chữa bệnh đặc biệt, và do đó sử dụng nó như thuốc lợi tiểu và thuốc giảm đau, cũng như trong các loại thuốc để điều trị các chứng bệnh khác nhau từ trầm cảm sang bệnh giang mai. Nó đã được sử dụng trong mỹ phẩm và như một vật liệu trang trí. Các nhà giả kim loại ở Trung Cổ đặc biệt quan tâm đến khả năng chiết xuất vàng từ quặng thủy ngân.

Ngay từ đầu, rõ ràng là kim loại lỏng bí ẩn đã gây độc cho con người vì tình trạng điên cuồng và chết chóc trong các mỏ thuỷ ngân. Tuy nhiên, điều này không cản trở việc thử nghiệm. Việc sử dụng nitơ thủy ngân để chuyển đổi lông thành cảm thấy, thường được sử dụng bởi các nhà sản xuất mũ ở thế kỷ 18 và thế kỷ 19, đã dẫn đến cụm từ "điên như đinh".

Từ năm 1554 đến năm 1558, Bartolome de Medina đã phát triển quy trình làm nhà để chiết xuất bạc từ các chất quặng bằng thủy ngân. Quá trình patio dựa vào khả năng amphẩm với thủy ngân. Được hỗ trợ bởi các mỏ thủy ngân lớn ở Almaden, Tây Ban Nha, và Huancavelica, Peru, quá trình làm patio là yếu tố quyết định cho sự phát triển nhanh chóng của sản lượng bạc Tây Ban Nha trong thế kỷ 17 và 18. Sau đó, trong cơn sốt vàng California, các biến thể của quá trình patio đã được sử dụng để trích xuất vàng.

Vào nửa sau của thế kỷ 20, việc tăng số lượng nghiên cứu bắt đầu chứng minh mối tương quan giữa lượng chất thải hóa học và hàm lượng thủy ngân methyl trong thủy sản.Sự chú ý đã được đặt lên các ảnh hưởng sức khoẻ của kim loại đối với con người. Trong những năm gần đây, Hoa Kỳ và Liên minh châu Âu đã đưa ra các quy định nghiêm ngặt về sản xuất, sử dụng và xử lý thuỷ ngân.

Sản xuất

Thủy ngân là một kim loại rất hiếm và thường được tìm thấy trong các loại quặng chua và thời trung cổ.

Nó được sản xuất như một sản phẩm chính và là một sản phẩm phụ của vàng, kẽm và đồng.

Thủy ngân có thể được sản xuất từ ​​tinh thể, quặng sunfua (HgS), bằng cách đốt cháy hàm lượng sulfide trong lò quay hoặc nhiều lò luyện tim. Quặng thủy tinh nghiền được trộn với than củi hoặc than cốc và đốt ở nhiệt độ trên 300oC (570oF). Oxy được bơm vào lò, kết hợp với lưu huỳnh, giải phóng lưu huỳnh dioxit và tạo ra một hơi thủy ngân có thể được thu thập và làm mát để tinh chế thêm như một kim loại tinh khiết.

Bằng cách truyền qua hơi thủy ngân qua một bình ngưng làm mát bằng nước, thủy ngân, có điểm sôi cao, là đầu tiên ngưng tụ thành dạng kim loại lỏng và thu gom. Khoảng 95% hàm lượng thuỷ ngân của quặng cinnabar có thể được phục hồi bằng quá trình này.

Thủy ngân cũng có thể được lọc từ quặng bằng natri hydroxit và sunfua natri.

Phục hồi thủy ngân được thực hiện bằng lượng mưa bằng cách sử dụng nhôm hoặc điện phân. Thông qua chưng cất, thủy ngân có thể được tinh chế đến hơn 99. 999%.

Cấp thương mại, 99. 99% thủy ngân được bán trong các thùng sắt bằng sắt hoặc thép dày 76lb (34.5kg).

Sản lượng thuỷ ngân toàn cầu ước tính từ USGS là 2, 250 tấn vào năm 2010. Trung Quốc hiện cung cấp khoảng 70% sản lượng toàn cầu, tiếp đến là Kyrgyzstan (11,1%), Chilê (7.8 %) và Peru (4,5%).

Các nhà sản xuất và cung cấp thuỷ ngân lớn nhất bao gồm Nhà máy Thủy ngân Khaidarkan ở Kyrgyzstan, các nhà sản xuất trong vành đai thủy ngân Tongren-Fenghuang của Trung Quốc và Minas de Almadén y Arrayanes, SA, trước đây điều hành mỏ thủy ngân Almaden lịch sử ở Tây Ban Nha và hiện nay chịu trách nhiệm tái chế và quản lý một tỷ lệ lớn thủy ngân châu Âu.

Ứng dụng

Sản xuất, và nhu cầu thủy ngân đã giảm đều kể từ khi cao điểm vào đầu những năm 1980.

Ứng dụng chính cho kim loại thủy ngân ở Bắc Mỹ và Châu Âu là trong các tế bào cực âm, được sử dụng để sản xuất soda caustic. Tại Hoa Kỳ, nó chiếm 75% nhu cầu thủy ngân, mặc dù nhu cầu về các tế bào như vậy đã giảm 97% kể từ năm 1995, vì các nhà máy Chlor-kiềm đã áp dụng công nghệ tế bào màng hoặc tế bào màng.

Tại Trung Quốc, ngành công nghiệp polyvinylchloride (PVC) là nước tiêu thụ thuỷ ngân lớn nhất. Việc sản xuất nhựa PVC trên nền than, giống như sản xuất ở Trung Quốc, đòi hỏi việc sử dụng thuỷ ngân làm chất xúc tác. Theo USGS, thủy ngân được sử dụng trong sản xuất nhựa như PVC có thể chiếm tới 50% nhu cầu toàn cầu.

Có lẽ việc sử dụng thuỷ ngân được biết đến nhiều nhất là trong nhiệt kế và barometers, tuy nhiên, việc sử dụng này cũng đang dần suy giảm. Galinstan (một hợp kim của gali, indi và thiếc) đã thay thế hầu hết thủy ngân trong nhiệt kế do độ độc hại thấp hơn của hợp kim.

Khả năng kết hợp các kim loại quý của Mercury, giúp ích cho việc phục hồi của chúng, đã dẫn tới việc sử dụng nó ở nhiều nước đang phát triển với các mỏ vàng phù sa.

Trong khi gây tranh cãi, việc sử dụng thủy ngân trong amalgam nha khoa vẫn tiếp tục và, bất chấp sự phát triển của các lựa chọn thay thế, vẫn là ngành công nghiệp chủ yếu của kim loại.

Một trong số ít ứng dụng thủy ngân phát triển trong những năm gần đây là trong bóng đèn huỳnh quang compact (CFLs). Các chương trình của chính phủ khuyến khích loại bỏ bóng đèn sợi đốt có hiệu suất năng lượng ít hơn đã hỗ trợ nhu cầu CFLs, đòi hỏi phải có thủy ngân khí.

Các hợp chất thủy ngân cũng được sử dụng trong các loại pin, thuốc, hóa chất công nghiệp, sơn và thuỷ tinh-fulminate, một chất nổ cho chất nổ.

Các quy định thương mại

Các nỗ lực gần đây đã được thực hiện bởi Mỹ và EU để điều chỉnh thương mại thủy ngân. Theo Đạo luật cấm xuất khẩu thủy ngân năm 2008, việc xuất khẩu thuỷ ngân từ Mỹ sẽ bị cấm bắt đầu từ ngày 1 tháng 1 năm 2013. Xuất khẩu thủy ngân từ tất cả các quốc gia thành viên EU bị cấm vào tháng 3 năm 2011. Na Uy đã đưa ra lệnh cấm sản xuất, nhập khẩu và xuất khẩu thuỷ ngân.

Nguồn:

Giới thiệu về Luyện kim

. Joseph Newton, ấn bản thứ hai. New York, John Wiley & Sons, Inc. 1947.

Thủy ngân: Nguyên tố của người cổ đại. Nguồn: // www. dartmouth. edu / ~ toxmetal / toxic-metals / thủy ngân /

Encyclopædia Britannica. Mercury Processing (2011).

Lấy từ // www. britannica. com / EBchecked / topic / 375927 / xử lý thủy ngân