Erfahren Sie mehr über Mercury

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Quecksilber oder Quecksilber, wie es sonst bekannt ist, ist ein dichtes, toxisches Metallelement, das bei Raumtemperatur in flüssiger Form vorliegt. Seit Jahrtausenden hergestellt und untersucht, ist die Verwendung von Quecksilber seit den 1980er Jahren stetig zurückgegangen, da es den negativen gesundheitlichen Auswirkungen auf Menschen und Umwelt stärker Rechnung trägt.

Eigenschaften

  • Atomsymbol: Hg
  • Ordnungszahl: 80
  • Element Kategorie: Übergangsmetall
  • Dichte: 15. 534g / cm³
  • Schmelzpunkt: -38. 9 ° C (102 ° F)
  • Siedepunkt: 356. 9 ° C (674. 4 ° F)
  • Elektrischer Widerstand: 95. 8 Mikrohm / cm (20 ° C)

Eigenschaften

Quecksilber ist bei Raumtemperatur eine dicke, silbrige Flüssigkeit mit sehr hoher Dichte und geringer Wärmeleitfähigkeit. Es hat eine relativ hohe elektrische Leitfähigkeit und formt leicht Amalgame (Legierungen) mit Gold und Silber.

Eines der wichtigsten Merkmale von Quecksilber ist seine Fähigkeit, sich in Reaktion auf Druck- und Temperaturänderungen gleichmäßig über die gesamte Flüssigkeitsreichweite auszudehnen und zusammenzuziehen. Quecksilber ist auch für Mensch und Umwelt sehr giftig, was in den letzten Jahrzehnten zu drastischen Reduzierungen seiner Produktion und Verwendung geführt hat.

Geschichte

Der früheste Gebrauch des Merkur kann bis 1500 v. Chr. Zurückverfolgt werden, als er im alten Ägypten zur Grabarbeit verwendet wurde. Wahrscheinlich aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften wurde Quecksilber von zahlreichen Zivilisationen verwendet, studiert und geschätzt, darunter die alten Griechen, Römer, Chinesen und Mayas.

Seit Jahrhunderten glaubte man, dass Quecksilber besondere heilende Eigenschaften besitze und es daher als Diuretikum und Schmerzmittel sowie als Arzneimittel gegen verschiedene Krankheiten von Depression bis Syphilis verwende. Es wurde in der Kosmetik und als dekoratives Material verwendet. Alchemisten im Mittelalter interessierten sich besonders für die Fähigkeit von Quecksilber, Gold aus Erz zu gewinnen.

Schon früh wurde klar, dass das mysteriöse Flüssigmetall wegen des hohen Auftretens von Geisteskrankheit und Tod in Quecksilberminen für Menschen giftig war. Dies verhinderte jedoch nicht das Experimentieren. Die Verwendung von Quecksilbernitrat zur Umwandlung von Pelz zu Filz, die häufig bei Hutmachern des 18. und 19. Jahrhunderts verwendet wird, führte zu dem Ausdruck "verrückt wie ein Hutmacher".

Zwischen 1554 und 1558 entwickelte Bartolome de Medina das Terrassenverfahren zur Gewinnung von Silber aus Erzen mit Quecksilber. Der Terrassenprozess beruht auf der Eigenschaft von Quecksilber, sich mit Silber zu verbinden. Unterstützt von großen Quecksilberminen in Almaden, Spanien, und Huancavelica, Peru, war der Terrassenprozess entscheidend für die schnelle Expansion der spanischen Silberproduktion im 17. und 18. Jahrhundert. Später, während des kalifornischen Goldrausches, wurden Variationen des Terrassenprozesses verwendet, um Gold zu gewinnen.

In der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts begann ein zunehmender Forschungsaufwand, eine Korrelation zwischen dem Abfluss chemischer Abfälle und dem Methylquecksilbergehalt in Meeresfrüchten zu beweisen.Aufmerksamkeit wurde auf die gesundheitlichen Auswirkungen des Metalls auf den Menschen gelegt. In den letzten Jahren haben die Vereinigten Staaten und die Europäische Union strenge Vorschriften für die Herstellung, Verwendung und Entsorgung von Quecksilber erlassen.

Produktion

Quecksilber ist ein sehr seltenes Metall und kommt am häufigsten in den Erzen Zinnober und Livingstonit vor.

Es wird als Primärprodukt und als Nebenprodukt von Gold, Zink und Kupfer hergestellt.

Quecksilber kann aus Zinnober, einem Sulfiderz (HgS), hergestellt werden, indem der Sulfidgehalt in einem Drehofen oder mehreren Herdöfen verbrannt wird. Zerkleinertes Quecksilbererz wird mit Holzkohle oder Kokskohle vermischt und bei Temperaturen über 300 ° C (570 ° F) verbrannt. Sauerstoff wird in den Ofen gepumpt, der sich mit dem Schwefel verbindet, Schwefeldioxid freisetzt und einen Quecksilberdampf erzeugt, der gesammelt und für die weitere Veredelung als reines Metall gekühlt werden kann.

Indem der Quecksilberdampf durch einen wassergekühlten Kondensator geleitet wird, kondensiert das Quecksilber, das einen hohen Siedepunkt hat, als erstes in seine flüssige Metallform und sammelt sich. Etwa 95% des Quecksilbergehaltes von Zinnobererz können mit diesem Verfahren gewonnen werden.

Quecksilber kann auch mit Natriumhydroxid und Natriumsulfid aus Erzen ausgelaugt werden.

Die Rückgewinnung des Quecksilbers erfolgt durch Ausfällung mit Aluminium oder Elektrolyse. Durch Destillation kann Quecksilber zu mehr als 99,999% gereinigt werden.

Handelsübliches 99. 99% Quecksilber wird in Schmiedeeisen- oder Stahlflaschen mit einem Gewicht von 76 lb (34,5 kg) verkauft.

Die weltweite Quecksilberproduktion wurde vom US Geological Survey (USGS) im Jahr 2010 auf 2 250 Tonnen geschätzt. China liefert derzeit etwa 70% der Weltproduktion, gefolgt von Kirgisistan (11,1%), Chile (7,8). %) und Peru (4, 5%).

Zu ​​den größten Quecksilberherstellern und -lieferanten gehören das Mercury-Werk in Chaidarkan in Kirgisistan, Produzenten im Tongren-Fenghuang-Quecksilbergürtel in China und Minas de Almadén y Arrayanes, SA, das früher die historische Quecksilbermine Almaden in Spanien betrieb und jetzt verantwortlich für das Recycling und die Bewirtschaftung eines großen Anteils von europäischem Quecksilber.

Anwendungen

Die Produktion und Nachfrage nach Quecksilber ist seit ihrem Höhepunkt in den frühen 1980er Jahren stetig zurückgegangen.

Die Hauptanwendung für Quecksilbermetall in Nordamerika und Europa sind Kathodenzellen, die für die Herstellung von Natronlauge verwendet werden. In den USA macht dies 75% der Quecksilbernachfrage aus, obwohl die Nachfrage nach solchen Zellen seit 1995 um 97% zurückgegangen ist, da moderne Chloralkalianlagen Membranzell- oder Diaphragmazellentechnologien verwenden.

In China ist die Polyvinylchlorid (PVC) -Industrie der größte Quecksilberverbraucher. Die Produktion von kohlebasiertem PVC, wie es in China hergestellt wird, erfordert die Verwendung von Quecksilber als Katalysator. Nach Angaben der USGS kann Quecksilber, das bei der Herstellung von Kunststoffen wie PVC verwendet wird, bis zu 50% der weltweiten Nachfrage ausmachen.

Die wohl bekannteste Verwendung von Quecksilber ist in Thermometern und Barometern zu finden, jedoch nimmt auch dieser Gebrauch stetig ab. Galinstan (eine Legierung aus Gallium, Indium und Zinn) hat aufgrund der geringeren Toxizität der Legierung Quecksilber in Thermometern größtenteils ersetzt.

Die Fähigkeit von Mercury, sich mit Edelmetallen zu verbinden, was zu ihrer Erholung beiträgt, hat dazu geführt, dass es in vielen Entwicklungsländern mit alluvialen Goldminen weiter genutzt wird.

Die Verwendung von Quecksilber in Zahnamalgamen ist zwar umstritten, hält jedoch an und ist trotz der Entwicklung von Alternativen immer noch eine wichtige Industrie für das Metall.

Eine der wenigen Anwendungen für Quecksilber, die in den letzten Jahren gewachsen ist, ist die Kompaktleuchtstofflampe (CFL). Regierungsprogramme, die die Eliminierung von weniger energieeffizienten Glühlampen fördern, haben die Nachfrage nach Kompaktleuchtstofflampen unterstützt, die gasförmiges Quecksilber benötigen.

Quecksilberverbindungen werden auch in Batterien, Medikamenten, Industriechemikalien, Farben und Quecksilber-Fulminat, einem Zünder für Sprengstoffe, verwendet.

Handelsbestimmungen

Die USA und die EU haben kürzlich Anstrengungen unternommen, den Handel mit Quecksilber zu regulieren. Nach dem Mercury Export Ban Act von 2008 ist der Export von Quecksilber aus den USA ab dem 1. Januar 2013 verboten. Die Ausfuhr von Quecksilber aus allen EU-Mitgliedsstaaten ist seit März 2011 verboten. Norwegen hat bereits ein Verbot der Produktion, Import und Export von Quecksilber.

Quellen:

Eine Einführung in die Metallurgie . Joseph Newton, zweite Ausgabe. New York, John Wiley & Sons, Inc. 1947.

Merkur: Element der Alten.

Quelle: // www. Dartmaul. edu / ~ toxmetal / giftige Metalle / Quecksilber /

Encyclopædia Britannica. Quecksilberverarbeitung (2011).

Von // www. Britannica. com / EBchecked / topic / 375927 / quecksilberverarbeitung