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Quecksilber / Hydrargyrum
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Merkur
Allgemeines
Name	Quecksilber / Hydrargyrum
Symbol	Hg
Ordnungszahl	80
Gruppe	Zinkgruppe
Zeitspanne	Zeitraum 6
Block	D-Block
Serie	Übergangsmetalle
Farbe	Silber Weiss
Chemische Eigenschaften
Atommasse (Sie)	200,59
Elektronenkonfiguration	[xe]4f14 5d10 6s2
Oxidationsstufen	1, 2
Elektronegativität (Pauling)	2,00
Atomradius (Uhr)	151
1 Ionisationspotential (kJ·Maulwurf−1)	1007,07
2. Ionisationspotential (kJ·Maulwurf−1)	1809,69
3. Ionisationspotential (kJ·Maulwurf−1)	3299,82
Physikalische Eigenschaften
Dichte (kg·ich−3)	13546
Härte (Mohs)	1,5
Schmelzpunkt (k)	234
Siedepunkt (K)	630
Aggregatzustand	Flüssigkeit
Schmelzwärme (kJ mol−1)	2,30
Verdampfungswärme (kJ mol−1)	59,23
Van-der-Waalse-Radius (pm)	155
Kristallstruktur	Rhom
Molarvolumen (m3mol−1)	14,82 × 10−6
Schallgeschwindigkeit (mso−1)	1407
Spezifische Wärme (J kg−1·K−1)	139
Elektrischer Wiederstand (μΩ·cm)	95,8
Wärmeleitung (Wich−1·K−1)	8,34
SIEinheiten und Standardtemperatur und -druck werden verwendet, sofern nicht anders angegeben
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Merkur (manchmal auch Merkur genannt) ist a Chemisches Element mit Symbol Hg (aus dem Griechischen hydrargyros durch das lateinische Hydrargyrus^[1]) und Ordnungszahl 80. Es ist ein silbriges Weiß Übergangsmetall.

Quecksilber ist das einzige Metall in der Periodensystem Das bei Zimmertemperatur (ca. 20 °C) Flüssigkeit ist. Es gibt einige Metalle (Gallium, Cäsium, Rubidium), deren Schmelzpunkt etwas höher liegt. Brom (kein Metall) ist das einzige andere Element, das bei Raumtemperatur flüssig ist.

Etymologie

Der Name Merkur ist eine Abkürzung von Merkur. Es Altsächsisch Wort schnell bedeutet „lebendig“ oder „lebendig“. Es bezieht sich auf die Gegenwart rüstig und die Engländer schnell. Dieses Wort kommt auch im Englischen vor Branntkalk („Branntkalk“) und schneller Sand (“Treibsand“, flüssiger Sand). Der englische Name für das Metall ist Merkur, aber Quecksilber existiert auch. Ein vergleichbares Latein Name ist Argentum vivum, aber der offizielle Name ist Hydrargyrum (aus dem Griechischen Hudor-, "Wasser und arguros, "Silber" - also flüssiges Silber). Das Symbol Hg kommt von Hydrargyrum.

Entdeckung

Im ägyptischGräber von etwa 1500 v. Chr. Spuren von Quecksilber wurden gefunden;^[2] das alte Indianer wusste es^[2] und von den alten Chinesisch sie verwenden bekanntlich Quecksilber in Kombination mit anderen Metallen. Die Chinesen glaubten, dass Quecksilber Unsterblichkeit vollbracht: der erste Kaiser Qin Shi Huangdi starb nach Einnahme großer Mengen quecksilberhaltiger Tabletten an einer Vergiftung. In seinem Grab befindet sich ein Reliefmodell Chinas aus Flüssen aus flüssigem Quecksilber: Archäologen konnten dies anhand erhöhter Quecksilberkonzentrationen im Boden nachweisen. Das Griechen und Römer gebrauchtes Quecksilber und Quecksilberverbindungen für Kosmetik Zwecke. Alchemisten dachte, aus Quecksilber wurde Gold beim Übergang von der flüssigen Phase in die feste Phase, denn Quecksilber wäre eine Art "unedles Metall". Später würden Metalle beispielsweise von Gold zu Blei „entartet“. Um Blei wieder in Gold zu verwandeln, müsste man es zuerst in Quecksilber verwandeln. Den wenigen Personen, die während außergewöhnlich strenger Winter (kälter als -39 °C) Quecksilber in fester Form gesehen und berichtet hatten, wurde nicht geglaubt.

In dem 18. und 19. Jahrhundert wurde Quecksilber(II)-nitrat gewöhnt an Pelz um sich von Tieren zu lösen und Quecksilberdampf wurde verwendet, um fühlte zu fertigen, unter anderem für Hüte wurde benutzt. Dies stellte sich später als Ursache für Hirnschäden bei Menschen heraus, die Kleidung aus diesen Materialien herstellten. Hier kommt wahrscheinlich der englische Ausdruck ins Spiel so verrückt wie ein Hutmacher (so verrückt wie ein Hutmacher).^[3]

In alten Veröffentlichungen, Druck manchmal in Millimeter Quecksilbersäule ausgedrückt: mmHg. Das ist kein SI-Einheit und heute wird diese Bezeichnung nicht oft verwendet, außer in der Medizin, wo sie für die Blutdruck ist immer noch üblich und in der Luftfahrt, wo es gewohnt ist, Luftdruck in angelsächsischen Ländern deklariert werden.^[4]

Anwendungen

In der Industrie wird Quecksilber hauptsächlich für elektrische und elektronische Anwendungen und für alle Arten von Verbindungen verwendet. Bis etwa Ende des 20. Jahrhundert Quecksilber war weit verbreitet in Thermometer und Barometer. Aufgrund der Toxizität dieses Elements wurde es für diese Anwendung zunehmend nicht mehr verwendet.

• Quecksilber wird in Quecksilberdampflampen wie z Energiesparlampen, sehr helle Lichtquellen, die gasförmiges Quecksilber enthalten.
• In Labors wird Quecksilber regelmäßig für Hochtemperaturthermometer verwendet, Diffusionspumpen und andere Laborgeräte.^[2]
• Da Quecksilber leicht Verbindungen (Amalgame) mit Gold bildet, wird es verwendet, um Gold aus Golderz zu isolieren. Infolgedessen wurde die Umgebung alter Minen mit Quecksilber verseucht. Die Alternative war das ebenso giftige und umweltschädliche Zyanid.
• In der Zahnheilkunde werden Quecksilberamalgame verwendet in Zahnfüllungen
• Es dreifacher Punkt von Quecksilber (234.3156 k) ist ein Fixpunkt, der als Temperaturstandard der Internationalen Temperaturskala dient ITS-90.
• In der Produktion von Natriumhydroxid Quecksilberzellen verwendet werden.
• In der Medizin ist die quecksilberorganische VerbindungThiomersal manchmal zur Konservierung verwendet Impfungen.^[5] Der Abbau dieser Substanz im Körper umfasst: Ethylquecksilber kostenlos.^[5]
• In dem Elektrochemie wird Quecksilber in der . verwendet tropfende Quecksilberelektrode, ein leicht reproduzierbarer Standard für elektrochemische Potenzialmessungen.
• Im Gesundheitswesen wird Quecksilber als leitfähiges Material in Quecksilberfäden verwendet, einem mit Quecksilber gefüllten Gummischlauch, z plethysmographisch Forschung. Damit können Volumenänderungen in Körperteilen gemessen werden, wie z.B. Arterienverengungen in Schaufenster und der Raynaud-Krankheit.^[6] Die Quecksilberschnur wird um das zu messende Körperteil gebunden; bei Volumenänderung ändert sich auch die Länge und der Durchmesser des Rohres und damit auch die elektrischer Wiederstand des Quecksilbers darin. Dieser Widerstand wird gemessen und gibt Auskunft über den Umfang der Volumenänderung.
• Im Leuchttürme Das rotierende Linsensystem wurde (und wird manchmal noch immer) schwimmend in einem Quecksilberbad platziert. Durch den geringen Reibungswiderstand kann das schwere Linsensystem durch einen leichten Antrieb in Bewegung gehalten werden.
• Andere Verwendungen von Quecksilber sind Quecksilberschalter, MerkurBatterien und Pestizide. Wegen der Giftigkeit von Quecksilberdämpfen ist Quecksilber heute für die meisten Haushaltszwecke verboten.

Eigenschaften

Flüssig bei Raumtemperatur

Quecksilber in flüssigem Zustand

Quecksilber ist das einzige Metall, das Zimmertemperatur flüssig ist, erstarrt es bei -38,87 Grad Celsius zu einem weiß glänzenden Metall.^[2]

Elektrische Leitung und Wärmeleitung

Das Metall ist ein sehr guter Stromleiter, aber ein schlechter Wärmeleiter aufgrund des Übergangswiderstandes (auch verursacht durch den großen Zusammenhalt und das niedrige Adhäsion).

Bildung von Legierungen

Merkur bildet sich sehr leicht Legierungen nur bei fast allen Metallen Eisen ist eine Ausnahme davon. Eine quecksilberbasierte Metalllegierung wird zu einem Amalgam erwähnt.

Aluminium ist ein sehr reaktives Metall, aber es wird durch eine eigene Oxidhaut in der Luft geschützt. Kommt Quecksilber jedoch mit Aluminium in Kontakt, bildet sich Aluminiumamalgam. Auch Aluminium kann aus dem Amalgam oxidieren und es bildet sich außen Aluminiumoxid. Dieses Oxid wird freigesetzt, mehr Amalgam freigelegt und mehr Oxid gebildet. Das Quecksilber bleibt zurück und greift mehr Aluminium an, bis das Aluminium aufgebraucht ist. Zum Beispiel kann sich ein Quecksilbertropfen durch ein Stück Aluminium "fressen". Der Kontakt mit der Oxidschicht ist an sich nicht schädlich, aber ein kleiner Kratzer, der reines Aluminium freilegt, reicht aus, um den obigen Prozess zu starten. Quecksilber ist daher an Bord von Flugzeugen tabu.

Mit Tellur Quecksilber bildet eine Legierung, die schnell auf die neue Verbindung Quecksilber-Tellurid reagiert.Ein weiteres Element, mit dem Quecksilber sehr leicht reagiert, ist Schwefel, um Quecksilbersulfid zu bilden. Verschüttetes Quecksilber auf einer schwer zu reinigenden Oberfläche kann daher mit Schwefelpulver eingerieben und das entstehende Quecksilbersulfid einfach aufgesaugt werden.

Ionen

Aus den Elementen der Zinkgruppe Quecksilber reagiert am wenigsten heftig. Im Kontrast zu Zink und Cadmium Quecksilber kann in Säuren Wasserstoff nicht ersetzen. Übliche Oxidationsstufen sind 1 und 2. In seltenen Fällen tritt 3 auf. Die Salze mit einwertigen Quecksilberionen werden auch als Quecksilbersalze bezeichnet, zum Beispiel Quecksilberchlorid = HgCl. Die Salze mit zweiwertigen Quecksilberionen werden dann Quecksilbersalze genannt: Quecksilberchlorid=HgCl₂. Obwohl für Quecksilber(I)-chlorid oft wird die Schreibweise HgCl verwendet, der Quecksilberanteil der Verbindung sollte korrekter als Hg . beschrieben werden₂² und die Verbindung somit als Hg₂Cl₂. Die Erscheinung von relativistisch Effekte können hier als Ursache identifiziert werden^[Quelle?] .

Aussehen

Manchmal tritt Quecksilber im ungebundenen Zustand in der Erdkruste in Form kleiner Tröpfchen auf Zinnober. Die wichtigsten Quecksilberquellen für die kommerzielle Gewinnung sind MineralienZinnober,^[2]Corderoit und Livingstonit. Etwa die Hälfte der gesamten Weltproduktion stammt aus Spanien und Italien.^[2] In kleinerem Maßstab wird Quecksilber in . abgebaut Slowenien, Russland, und Kanada. Das Quecksilber wird isoliert, indem das Mineral in einem Luftstrom erhitzt wird, wo das Quecksilber verdampft und dann in einem gekühlten Behälter kondensiert.

Isotope

sehen Isotope von Quecksilber für den Hauptartikel zu diesem Thema.

Auf der Erde gibt es sieben stabile Quecksilberisotope, von denen ²⁰²Hg mit fast 30% am meisten. Es sind eine Reihe radioaktiver Isotope bekannt, deren Halbwertszeiten reichen von 444 Jahren zuvor ¹⁹⁴Hg auf weniger als einen Tag für einige schwerere Isotope.

Toxikologie und Sicherheit

sehen Quecksilbervergiftung für den Hauptartikel zu diesem Thema.

Quecksilberverbindungen sind fast ausnahmslos sehr giftig, bekannt für ihre Giftigkeit ist Quecksilberoxid das sich leicht bildet, wenn erhitztes Quecksilber mit Luft in Kontakt kommt Quecksilber(I)-chlorid (oder Kalomel) wird in der Medizin verwendet.

Metallisches Quecksilber hat bei Raumtemperatur einen hohen Dampfdruck (= Dampfdruck). Dadurch wird eine Konzentration des Mehrfachen der MAC-Wert in einem geschlossenen Bereich erreicht werden. Metallisches Quecksilber wird at Einnahme normalerweise nicht gut resorbiert, aber der Dampf, der beim Einatmen in die Lunge gelangt, wird zu 80 % absorbiert und ist sehr giftig. Quecksilber kann das Gehirn und das Nervensystem, die Leber und die Nieren ernsthaft schädigen. Es ist möglich, dass in bestimmten Fällen auch die Einnahme größerer Mengen feinteiligen Quecksilbers zu einer stärkeren Aufnahme führt.

Bei wiederholter Exposition kann sich Quecksilber im Körper ansammeln, metallisches Quecksilber kann im Körper oxidiert und in die gefährlichere ionisierte Form umgewandelt werden.

Quecksilber wird im Blut oxidiert. Bis diese Oxidation abgeschlossen ist, kann das gelöste Quecksilber die Gehirn- und Plazentaschranke passieren. Wenn im Gehirn oder in der Plazenta eine Oxidation auftritt, ist der Weg zurück zum Blutkreislauf praktisch geschlossen und das Quecksilber reichert sich im Gehirn oder Fötus an. Das Quecksilber in den Nieren ist an Proteine ​​gebunden. Bei längerer Quecksilberbelastung kann die Kapazität dieser Proteine ​​überschritten werden, was zu Quecksilberschäden in der Niere führt. 90% des aufgenommenen Quecksilbers werden schließlich über den Urin ausgeschieden.

Quecksilber und andere Schwermetalle gehören zu den irreversible Inhibitoren. Sie binden mit bestimmten Aminosäuren in einem Protein (einschließlich Cystein), was zu irreparablen (irreversiblen) Schäden an der Struktur führt. Das Enzym kann dann kein Substrat mehr binden und die Reaktion läuft langsam oder gar nicht ab. Dieser Schaden ist dauerhaft.

Verschüttetes Quecksilber sammeln

Quecksilbertröpfchen, die beispielsweise beim Zerbrechen eines Thermometers freigesetzt werden, sind schwer zu sammeln, da sie in alle Richtungen springen. Mit einer speziellen Quecksilberzange ist es möglich die Kugeln aufzunehmen und einzusammeln. Der "Löffel"-Teil der Zange besteht aus zwei Viertelrunden, die sich unter der Quecksilberkugel zusammenschließen, wie zwei Hände, die Wasser schöpfen. Eine andere Methode besteht darin, mit einer Pipette, wie sie für Augentropfen verwendet wird, die Kugeln aufzusaugen und aufzufangen.

Verbleibende Kugeln können mit einer Schicht abgedeckt werden Schwefelpulver. Das Quecksilber reagiert auf Quecksilbersulfid, die einfach zu handhaben ist. Ein zusätzlicher Vorteil ist, dass das Quecksilber nicht mehr verdunstet. Der Nachteil ist, dass die chemische Reaktion zwischen einer Flüssigkeit und einem Festkörper ist relativ langsam.

Eine Alternative kann das Besprühen des verschütteten Quecksilbers sein Zinkpulver sein. Quecksilber bildet ein Amalgam, wonach das Amalgam als Feststoff gesammelt werden kann.

in vielen Leuchtstoffröhren und Energiesparlampen enthält auch Quecksilberdämpfe, was einer der Gründe ist, warum diese als chemischer Abfall behandelt werden müssen.

Einfuhrbeschränkung für Quecksilber in Europa

Seit dem 1. Januar 2018 hat Europa die Quecksilberimporte eingeschränkt. Es handelt sich um ein Einfuhrverbot für Quecksilber und Kombinationen mit einer Quecksilberkonzentration von mindestens 95 %. Dies ist jedoch keine absolute Regel und zahlreiche Ausnahmen sind enthalten. Zum Beispiel kann man Quecksilber aus einem Land importieren, das Vertragspartei der Minamata-Konvention .^[7]

Externe Links

•  Internationale Chemikaliensicherheitskarte von Merkur
• Lenntech.nl - Merkur
• (und) EnvironmentalChemistry.com - Merkur
• (und) WebElements.com - Merkur
• (und) Thimerosal in Impfstoffen
• (und) Forscher finden keinen Zusammenhang zwischen quecksilberhaltigem Thimerosal und Autismus

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