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 a seguito di una maggiore attenzione agli impatti negativi sulla salute che ha sull'uomo e sull'ambiente.
Proprietà
- Simbolo atomico: Hg
- Numero atomico: 80
- Categoria di elementi: 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 bassa conducibilità termica. Ha un livello relativamente alto conduttività elettrica e forma prontamente amalgami (leghe) con oro e argento.
Una delle caratteristiche più apprezzate del mercurio è la sua capacità di espandersi e contrarsi uniformemente su tutta la sua gamma di liquidi, in risposta ai cambiamenti di pressione e temperatura. Il mercurio è anche altamente tossico sia per l'uomo che per l'ambiente, il che ha comportato riduzioni drastiche della sua produzione e del suo utilizzo negli ultimi decenni.
Storia
Il primo uso di Mercurio può essere fatto risalire al 1500 a.C. quando fu usato per adornare tombe nell'antico Egitto. Probabilmente a causa delle sue proprietà uniche, il mercurio fu usato, studiato e apprezzato da numerose civiltà, tra cui gli antichi Greci, Romani, Cinesi e Maya.
Per secoli, la gente credeva che il mercurio possedesse proprietà curative speciali e, di conseguenza, lo usasse come diuretico e antidolorifico, nonché in medicinali per il trattamento di vari disturbi dalla depressione alla sifilide. È stato usato in cosmetica e come materiale decorativo. Gli alchimisti nel Medioevo erano particolarmente interessati alla capacità del mercurio di estrarre l'oro dal minerale.
All'inizio, divenne chiaro che il misterioso metallo liquido era tossico per l'uomo a causa dell'alta istanza di follia e morte nelle miniere di mercurio. 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, ha dato l'espressione "matto come un cappellaio".
Tra il 1554 e il 1558, Bartolome de Medina sviluppò il processo del patio per estrarre l'argento dai minerali usando mercurio. Il processo del patio si basa sulla capacità del mercurio di amalgamarsi con l'argento. Supportato da grandi miniere di mercurio ad Almaden, in Spagna, e Huancavelica, in Perù, il processo del patio fu fondamentale per la rapida espansione della produzione spagnola di argento durante il XVII e il XVIII secolo. Più tardi, durante la corsa all'oro della California, per estrarre l'oro vennero utilizzate variazioni del processo del patio.
Dalla seconda metà del 20 ° secolo, un numero crescente di ricerche ha 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 rigide normative sulla produzione, l'uso e lo smaltimento del mercurio.
Produzione
Il mercurio è un metallo molto raro e si trova più spesso nel cinabro dei minerali e nella pietra viva. È prodotto come prodotto primario e come sottoprodotto dell'oro, zinco, e rame.
Il mercurio può essere prodotto dal cinabro, un minerale di solfuro (HgS), bruciando il contenuto di solfuri in un forno rotante o forni a focolare multiplo. Il minerale di mercurio tritato viene miscelato con carbone o carbone da coke e bruciato a temperature superiori a 300 ° C (570 ° F). L'ossigeno viene pompato nella fornace, 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.
Passando il vapore di mercurio attraverso un condensatore raffreddato ad acqua, il mercurio, che ha un alto punto di ebollizione, è il primo a condensare nella sua forma di metallo liquido e raccolto. Con questo processo è possibile recuperare circa il 95% del contenuto di mercurio del minerale di cinabro.
Il mercurio può anche essere lisciviato dai minerali usando idrossido di sodio e solfuro di sodio. Il recupero del mercurio viene effettuato mediante precipitazione mediante alluminio o elettrolisi. Attraverso la distillazione, il mercurio può essere purificato a una percentuale superiore al 99,999%.
Il mercurio di qualità commerciale al 99,99% viene venduto in palloni di ferro battuto o acciaio da 34,5 kg (34,5 kg).
La produzione mondiale di mercurio è stata stimata dal US Geological Survey (USGS) per essere 2.250 tonnellate nel 2010. La Cina attualmente fornisce circa il 70% della produzione globale, seguita da Kirghizistan (11,1%), Cile (7,8%) e Perù (4,5%).
I maggiori produttori e fornitori di mercurio includono lo stabilimento di mercurio di Khaidarkan in Kirghizistan, i produttori della cintura di mercurio di Tongren-Fenghuang in Cina e Minas de Almadén y Arrayanes, S.A., che un tempo gestiva la storica miniera di mercurio di Almaden in Spagna ed è ora responsabile del riciclaggio e della gestione di una grande percentuale di europei mercurio.
applicazioni
La produzione e la domanda di mercurio sono costantemente diminuite dal suo picco nei primi anni '80.
L'applicazione principale per il mercurio metallico in Nord America e in Europa è nelle cellule catodiche, che vengono utilizzate per la produzione di soda caustica. Negli Stati Uniti, ciò rappresenta il 75% della domanda di mercurio, sebbene la domanda di tali cellule sia diminuita 97% dal 1995, poiché le moderne piante di cloro-alcali hanno adottato una cellula a membrana o una cellula a membrana tecnologie.
In Cina, l'industria del polivinilcloruro (PVC) è il maggiore consumatore di mercurio. La produzione di PVC a base di carbone, come quella prodotta in Cina, richiede l'uso di mercurio come catalizzatore. Secondo la 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 di mercurio è nei termometri e nei barometri. Tuttavia, anche questo uso è in costante calo. Galinstan (una lega di gallio, indio e lattina) ha principalmente sostituito il mercurio nei termometri a causa della minore tossicità della lega.
La capacità di mercurio di amalgamarsi con metalli preziosi, favorendo il loro recupero, ha portato al suo uso continuo in molti paesi in via di sviluppo con miniere d'oro alluvionali.
Sebbene controverso, l'uso del mercurio nelle amalgame dentali continua e, nonostante lo sviluppo di alternative, è ancora un settore importante per il metallo.
Uno dei pochi usi del mercurio che è cresciuto negli ultimi anni è nelle lampadine fluorescenti compatte (CFL). Programmi governativi che incoraggiano l'eliminazione di lampadine a incandescenza a basso 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 mercurio fulminato, un detonatore per esplosivi.
Regolamento commerciale
Recenti sforzi sono stati fatti dagli Stati Uniti e dall'UE per regolare il commercio di 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 marzo 2011. La Norvegia ha già messo in atto un divieto di 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/
Enciclopedia Britannica. Mercury Processing (2011).
Recuperato da http://www.britannica.com/EBchecked/topic/375927/mercury-processing