Polvere reagente al mercurio, CAS 7439-97-6, è il componente principale del mercurio e l'unico metallo che esiste in forma liquida a temperatura e pressione ambiente. Ha una forte coesione ed è stabile nell'aria. Il vapore di mercurio evapora a temperatura ambiente ed è altamente tossico. Il mercurio naturale è una miscela di sette isotopi di mercurio. Il mercurio è leggermente solubile in acqua, formando mercurio acqua, noto anche come mercurio liquido, che ne aumenta la solubilità in presenza di aria. Il mercurio è ampiamente presente in natura. In generale, gli animali e le piante contengono tracce di mercurio. Pertanto, tracce di mercurio esistono nel nostro cibo e possono essere metabolizzate attraverso escrementi, capelli e altre fonti. Il mercurio puro è un liquido pesante lucido bianco argento che può evaporare a temperatura ambiente. Il mercurio metallico è riducibile e presenta due forme di ossidazione:+2 e+1. Il mercurio è un metallo inerte che si combina lentamente con l'ossigeno, ma reagisce con lo zolfo durante la miscelazione e la macinazione per formare solfuro di mercurio non tossico (HgS), che può essere utilizzato per trattare il mercurio fuoriuscito. Il mercurio è insolubile negli acidi e nelle basi riducenti, ma solubile negli acidi ossidanti come l'acido nitrico e l'acido solforico concentrato a caldo. Il mercurio liquido puro è un elemento con forte neurotossicità e i suoi composti elementari e vari hanno vari gradi di tossicità, che possono causare avvelenamento cronico.
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CF |
Hg |
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EM |
201.97 |
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MW |
200.59 |
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m/z |
201.97 (100.0%), 199.97 (77.4%), 198.97 (56.5%), 200.97 (44.1%), 197.97 (33.4%), 203.97 (23.0%) |
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EA |
Hg, 100,00 |
Polvere reagente al mercurioha una distribuzione molto piccola in natura ed è considerato un metallo raro, ma è stato scoperto da molto tempo. Il solfuro di mercurio naturale, noto anche come cinabro, è stato utilizzato per molto tempo come pigmento rosso grazie al suo colore rosso brillante. Secondo le iscrizioni oracolari sulle ossa rinvenute nelle rovine Yin, ricoperte di cinabro, si può dimostrare che la Cina utilizzava il solfuro di mercurio naturale prima dell'inizio della storia.
Secondo l’antica letteratura cinese, prima della morte dell’imperatore Qin Shi Huang, alcuni principi avevano già utilizzato l’infuso di mercurio nelle loro tombe. Ad esempio, il duca Huan di Qi fu sepolto a Linzi (ora distretto di Linzi, città di Zibo, provincia di Shandong) e la sua tomba versò mercurio in una piscina. Ciò significa che la Cina aveva già ottenuto una grande quantità di mercurio nel VII secolo a.C. o prima.
Nell’antica Cina il mercurio veniva utilizzato anche come farmaco chirurgico. Le "52 prescrizioni medicinali" nel libro di seta portato alla luce dalla tomba Mawangdui Han a Changsha nel 1973, copiato durante le dinastie Qin e Han, sono la più antica prescrizione medica rinvenuta in Cina, forse risalente al periodo degli Stati Combattenti. Quattro delle prescrizioni utilizzavano il mercurio. Ad esempio, utilizzando una miscela di mercurio e realgar per curare la scabbia.
Nell'antica Cina, i lavoratori calcinavano il cinabro (noto anche come solfuro di mercurio) nell'aria per ottenere il mercurio. Tuttavia, il mercurio generato è facilmente volatile e difficile da raccogliere e gli operatori potrebbero subire avvelenamento da mercurio. I lavoratori cinesi hanno accumulato esperienza nella pratica e sono passati all’uso di metodi di produzione del mercurio sigillati, alcuni in tubi di bambù e altri in barattoli di melograno sigillati.
Secondo le informazioni della storia chimica occidentale, un piccolo tubo di mercurio fu scoperto in un'antica tomba in Egitto e, secondo la ricerca storica, era un prodotto del XVI-XV secolo a.C. Ma nell’antica Cina, i lavoratori furono i primi a produrre grandi quantità di mercurio.
Anche gli alchimisti occidentali hanno sviluppato un interesse per il mercurio. Gli alchimisti occidentali credono che il mercurio sia l'elemento comune a tutti i metalli - l'incarnazione della metallicità. Credono che la metallicità sia un "elemento" che costituisce tutti i metalli.
A partire dal 16 agosto 2017 è entrata in vigore per la Cina la Convenzione di Minamata sul mercurio, che stabilisce chiaramente che “dal 1° gennaio 2026 è vietata la produzione di termometri e sfigmomanometri contenenti mercurio.
Il 27 ottobre 2017, l’Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro dell’Organizzazione Mondiale della Sanità ha pubblicato un elenco preliminare di agenti cancerogeni di riferimento, con il mercurio e i composti inorganici del mercurio inclusi nell’elenco di tre categorie di agenti cancerogeni.
Il 23 luglio 2019 il mercurio e i suoi composti sono stati inseriti nell’elenco degli inquinanti tossici e nocivi per l’acqua (primo lotto).
Polvere reagente al mercurio(comunemente noto come mercurio, simbolo chimico Hg), in quanto metallo liquido unico, è stato ampiamente utilizzato nella storia umana grazie alla sua alta densità, elevata tensione superficiale, buona conduttività termica ed elettrica e stabilità chimica. Tuttavia, le sue proprietà altamente tossiche impongono anche rigide limitazioni al suo utilizzo.
Settore manifatturiero industriale
1. Produzione di strumenti e misuratori
Il suo coefficiente di espansione uniforme e le caratteristiche di bassa pressione di vapore lo rendono un materiale di base per strumenti di precisione come termometri, barometri e misuratori di portata. Ad esempio, i tradizionali termometri a mercurio possono misurare con precisione un intervallo di temperatura compreso tra -39 gradi e 357 gradi, mentre i barometri a mercurio riflettono la pressione atmosferica attraverso i cambiamenti nell'altezza della colonna di mercurio. Sebbene i sensori elettronici stiano gradualmente sostituendo i tradizionali strumenti al mercurio, mantengono ancora alcune applicazioni nella misurazione delle alte temperature, nella calibrazione standard e in altri scenari.
2. Industria dell'illuminazione e dell'elettronica
Il suo vapore emette luce ultravioletta ad alta-intensità nell'arco e viene utilizzato per produrre lampade fluorescenti, lampade ultraviolette e lampade per proiezione cinematografica. Le lampade al mercurio un tempo erano una delle tecnologie tradizionali per l'illuminazione interna, che eccitavano la polvere fluorescente per emettere luce. Inoltre, viene utilizzato anche in tubi elettronici, raddrizzatori, pompe a diffusione e altre apparecchiature, sfruttando la sua conduttività e fluidità per ottenere il controllo del circuito e il mantenimento del vuoto.
3. Metallurgia ed estrazione dei metalli preziosi
La capacità di dissolvere più metalli per formare amalgama (come amalgama d'oro, amalgama d'argento) viene utilizzata nell'idrometallurgia. Ad esempio, l’estrazione dell’oro e dell’argento dai minerali attraverso la miscelazione del mercurio o il recupero del tallio dalla polvere della fusione del piombo. Sebbene il metodo dell’amalgama di mercurio sia altamente efficiente, è stato gradualmente sostituito dal metodo al cianuro e da altri metodi a causa dei problemi di inquinamento da mercurio.
4. Catalizzatori chimici ed elettrodi
I suoi composti, come il cloruro mercurico e il nitrato mercurico, fungono da catalizzatori nella produzione chimica per accelerare le reazioni di elettrolisi nell'industria dei cloro alcalini. L'elettrolisi del sale con il catodo di mercurio può produrre in modo efficiente gas di cloro e soda caustica, ma a causa del rischio di inquinamento da mercurio, i processi moderni spesso utilizzano la tecnologia di elettrolisi a membrana ionica.
Campo medico
1. Medicine tradizionali e disinfettanti
La medicina tradizionale cinese un tempo utilizzava il cinabro (solfuro di mercurio) per preparare pillole medicinali, ritenendo che avesse effetti disintossicanti, insetticidi e diuretici. Tuttavia, la ricerca moderna ha confermato che i composti del mercurio hanno una significativa tossicità epatica e renale e la somministrazione orale è stata rigorosamente limitata. In termini di uso esterno, i preparati a base di mercurio (come il mercurio rosso e il tiomersale) sono stati utilizzati per la disinfezione della pelle, ma sono stati gradualmente eliminati a causa di reazioni allergiche e problemi di resistenza ai farmaci.
2. Materiali dentali
L'amalgama d'argento (contenente il 50% di mercurio) era un tempo il materiale principale per le otturazioni dentali grazie alla sua elevata resistenza e facilità d'uso. Tuttavia, il rilascio di vapori di mercurio può causare allergie o neurotossicità e molti paesi in Europa e in America ne hanno vietato l'uso per riparare i denti da latte dei bambini. Si consiglia di utilizzare alternative prive di mercurio come resina e ceramica.
3. Attrezzature mediche
Gli sfigmomanometri a colonna di mercurio dominano da tempo il mercato medico grazie alla loro precisione di misurazione e al basso costo. Ma il rischio di perdite ha spinto alla diffusione dei misuratori elettronici di pressione sanguigna e la Cina prevede di vietare completamente la produzione di misuratori e termometri contenenti mercurio entro il 2026.
Ricerca e campi speciali
1. Ricerca di laboratorio
Essendo un mezzo inerte,polvere di reagente al mercurioviene utilizzato per esperimenti ad alta-tensione, tecnologia di tenuta dei liquidi e relè ad alta corrente. Ad esempio, l'amalgama di sodio viene utilizzato come agente riducente nella chimica a bassa-temperatura, mentre l'amalgama di titanio viene utilizzato per produrre termometri a bassa-temperatura.
2. Industria militare e nucleare
Il mercurio (Hg (ONC) ₂) è stato ampiamente utilizzato come agente detonante nella produzione di detonatori. I reattori atomici al plutonio utilizzano la conduttività termica del mercurio come refrigerante, ma a causa dei rischi per la sicurezza nucleare, i reattori moderni spesso utilizzano sodio o elio come sostituto.
3. Osservazione astronomica
Il telescopio a specchio liquido forma uno specchio principale parabolico facendo ruotare il mercurio liquido, con un costo pari solo a un-terzo dei telescopi tradizionali, rendendolo adatto a progetti di osservazione astronomica su larga-scala.
Finalità storiche e culturali
1. Alchimia e riti religiosi
Nell'antica Cina, gli alchimisti riscaldavano e decomponevano il cinabro per produrre mercurio, credendo che potesse prolungare la vita. Tuttavia, l’avvelenamento da mercurio causò la morte prematura di molti imperatori. La mobilità del mercurio è inoltre dotata di un colore misterioso e utilizzata nei rituali taoisti e negli strumenti divinatori.
2. Arte e cosmetici
Il cinabro, come pigmento rosso, viene utilizzato nella pittura, nei sigilli e nei cosmetici tradizionali come il rossetto. Tuttavia, l’uso dei suoi composti nei cosmetici è stato severamente limitato: ad esempio, il Minnesota negli Stati Uniti è stato il primo a vietare i cosmetici a base di mercurio nel 2008.
Determinazione del metilmercurio
1. Gascromatografia
Principio: il metilmercurio nel campione viene macinato con cloruro di sodio e addizionato con acido cloridrico (1+11) contenente ioni rame. Dopo l'estrazione completa, il surnatante viene centrifugato o filtrato fino ad una certa acidità. Viene adsorbito con cotone tiolico ed eluito con acido cloridrico (1+5). Infine, il metilmercurio viene estratto con benzene e analizzato utilizzando un gascromatografo con identificatore a cattura di elettroni.
2. Metodo di assorbimento atomico freddo
Principio: lo stesso della gascromatografia. Ma nei mezzi alcalini, l'utilizzo di un misuratore di mercurio per la misurazione è più quantitativo rispetto alla serie standard.
Determinazione del mercurio totale:
Principio: dopo che il campione è stato digerito mediante riscaldamento acido, in un mezzo acido, il mercurio nel campione viene ridotto a mercurio atomico dal boroidruro di potassio (KBH4) o dal boroidruro di sodio (NaBH4). Il gas vettore (gas argon) viene introdotto nell'atomizzatore e, sotto l'irradiazione di una lampada a catodo cavo al mercurio appositamente progettata, gli atomi di mercurio allo stato fondamentale vengono eccitati fino a raggiungere uno stato energetico elevato. Quando disattivato e riportato allo stato fondamentale, viene emessa una caratteristica lunghezza d'onda di fluorescenza e la sua intensità di fluorescenza è proporzionale al contenuto di mercurio, confrontare quantitativamente con la serie standard.
Principio: il vapore di mercurio ha un forte effetto di assorbimento sulla linea di risonanza con una lunghezza d'onda di 253,7 nm. Il campione viene sottoposto a digestione acida o digestione con acido catalitico per convertire il mercurio in uno stato ionico. Viene ridotto a mercurio elementare in un mezzo fortemente acido con cloruro stannoso. Come vettore viene utilizzato azoto o aria secca, mentre il mercurio elementare viene soffiato in un analizzatore di mercurio per la misurazione dell'assorbimento atomico freddo. Entro un certo intervallo di concentrazioni, il suo valore di assorbimento è proporzionale alpolvere di reagente al mercuriocontenuto e confrontato con le serie standard per la quantificazione.
Principio: dopo la digestione del campione, gli ioni di mercurio possono formare un complesso rosso-arancio con ditizone in una soluzione acida, che è solubile in cloroformio e quantitativamente rispetto alla serie standard.
Domande frequenti
Quale reagente contiene mercurio?
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Cloruro di mercurio (II).(bicloruro di mercurio, dicloruro di mercurio, cloruro di mercurio), storicamente anche sulema o sublimato corrosivo, è il composto chimico inorganico di mercurio e cloro con la formula HgCl2, utilizzato come reagente di laboratorio.
A cosa serve il mercurio chimico?
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Il mercurio è presente in molti prodotti. Il mercurio metallico viene utilizzato intermometri in vetro, otturazioni dentali in argento e batterie a bottone. I sali di mercurio possono essere utilizzati in creme e unguenti per la pelle. Viene utilizzato anche in molti settori.
Perché il mercurio è vietato?
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La decisione rappresenta una tappa importanteproteggere la salute umana e l’ambiente dagli effetti nocivi del mercurio. Oggi, la Convenzione di Minamata delle Nazioni Unite sul mercurio ha vietato la produzione e il commercio di mercurio-con aggiunta di amalgama dentale a livello globale, a partire dal 1° gennaio 2035.
Come viene utilizzato il mercurio in laboratorio?
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La forma più comune riscontrata in laboratorio è il mercurio elementare, presente in...termometri, barometri, manometri e sfigmomanometri, per citare alcuni strumenti presenti nei laboratori.
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