Quecksilber sieht hübsch aus, in seiner glänzenden, schnell fließenden flüssigen Form, aber nicht anfassen! Es kann für den Menschen extrem giftig sein.
Das Symbol Hg, unter dem Quecksilber bekannt ist, stammt von seinem griechischen Namen, Hydrargyrum, was „flüssiges Silber“ bedeutet – um seine glänzende Oberfläche zu reflektieren. Wegen seiner Beweglichkeit wird das Element auch als Quecksilber bezeichnet. Benannt nach dem sich am schnellsten bewegenden Planeten im Sonnensystem, ist Quecksilber der Menschheit seit langem bekannt. In der Tat wurden Beweise für seine Verwendung in China, Indien und Ägypten gefunden, und Spuren von Quecksilber wurden in 3.500 Jahre alten ägyptischen Gräbern gefunden.
Quecksilber ist ein sehr giftiges Element. Es kann durch eine offene Wunde oder durch Einatmen oder Verschlucken in den Körper gelangen. Es kann dann Nerven-, Leber- und Nierenschäden sowie eine Reihe weiterer Symptome verursachen.
Trotz seiner giftigen Eigenschaften kann Quecksilber für uns nützlich sein. Das Element leitet Elektrizität und wird in elektrischen Schaltern von Thermostaten und bestimmten Arten von Weckern mit Schlummerfunktion verwendet, so das College of Natural Resources an der University of California, Berkeley (CNR) „Der Ort, an dem die Leute es wahrscheinlich am häufigsten sehen, ist in den neuen Glühbirnen – den kompakten Leuchtstoffröhren“, wo Quecksilberdampf eine der verwendeten Chemikalien ist, sagte Daniel King, ein außerordentlicher Professor für Chemie an der Drexel University.
Aufgrund seiner hohen Dichte und Kompaktheit wird Quecksilber auch zur Herstellung von Thermometern, Barometern und anderen wissenschaftlichen Instrumenten verwendet, so das Jefferson Lab. Aus Sicherheitsgründen ist die Verwendung von Quecksilber in Thermometern für den Verbraucher jedoch im Laufe der Jahre weniger üblich geworden, da digitale Thermometer eingeführt wurden. Im Jahr 2008 haben 13 Bundesstaaten Gesetze eingeführt, die die Herstellung, den Verkauf und/oder den Vertrieb von Fieberthermometern mit Quecksilber einschränken: Kalifornien, Connecticut, Illinois, Indiana, Maine, Maryland, Massachusetts, Michigan, Minnesota, New Hampshire, Rhode Island, Oregon und Washington, berichtet die Environmental Protection Agency.
Die Fakten
- Atomzahl (Anzahl der Protonen im Kern): 80
- Atomsymbol (im Periodensystem der Elemente): Hg
- Atomgewicht (durchschnittliche Masse des Atoms): 200,59
- Dichte: 13,5336 Gramm pro Kubikzentimeter
- Phase bei Raumtemperatur: Flüssig
- Schmelzpunkt: minus 37,8 Grad Fahrenheit (minus 38,83 Grad Celsius)
- Siedepunkt: 674,11 F (356,73 C)
- Anzahl der Isotope (Atome des gleichen Elements mit einer unterschiedlichen Anzahl von Neutronen): 34. Anzahl der stabilen Isotope: 7
- Häufigstes Isotop: 202Hg (29,9 Prozent natürliche Häufigkeit)
Goldgewinnung
Quecksilber kommt typischerweise in Form seines verbreiteten Erzes Zinnober – Quecksilbersulfit – vor und kann selten allein gefunden werden. Um reines Quecksilber zu gewinnen, wird das Erz zermahlen und auf eine Temperatur von etwa 1.076 Grad F (580 Grad Celsius) erhitzt, wobei Sauerstoff zugegen ist. Quecksilberdampf entweicht aus den Erzen und Schwefeldioxid wird entfernt, so CNR. Das Metall wird kondensiert und mit Salpetersäure gewaschen, um es zu reinigen, und dann destilliert.
Quecksilber kann mit Gold, Silber, Zink und Cadmium Legierungen bilden, die Amalgame genannt werden. Durch diese Amalgame kann Quecksilber verwendet werden, um Gold aus Gestein zu gewinnen. Wenn Quecksilber mit Gold in Berührung kommt, löst sich das Gold im Quecksilber auf und dann werden die beiden getrennt, wobei das Quecksilber abdestilliert wird.
Quecksilber bildet auch Verbindungen mit anderen Elementen. Interessanterweise spielte eine dieser Verbindungen – Quecksilbernitrat – eine Rolle bei der Prägung des Begriffs „verrückt wie ein Hutmacher“
„Quecksilber wurde tatsächlich bei der Herstellung von Hüten aus Tierfellen verwendet“, so King. Im 18. Jahrhundert benutzten die Menschen die Quecksilbernitratverbindung, um die Felle zu reinigen, bevor sie sie zu Hüten verarbeiteten.
„Und sie entdeckten, dass ein großer Prozentsatz der Menschen, die mit diesen Chemikalien arbeiteten, am Ende einen Hirnschaden erlitten“, sagte er. „Der Begriff ‚verrückt wie ein Hutmacher‘ kommt also tatsächlich von der Quecksilberexposition.“
Andere gängige Quecksilberverbindungen sind Quecksilberchlorid (HgCl2) – ein hochgiftiges Salz, das einst als Wunddesinfektionsmittel verwendet wurde. Ein weiteres Beispiel ist Quecksilberchlorid (Hg2Cl2), auch bekannt als Kalomel – ein Antiseptikum, das laut Jefferson Lab zur Abtötung von Bakterien verwendet wird.
Quecksilbersulfid (HgS) wird zur Herstellung eines roten Farbpigments namens Zinnoberrot verwendet, und Quecksilberoxid (HgO) wird zur Herstellung von Quecksilberbatterien verwendet.
Wer hätte das gedacht?
- Zinnober oder Zinnober wurde von paläolithischen Malern verwendet, um Höhlen in Spanien und Frankreich vor 30.000 Jahren zu dekorieren, so die Royal Society of Chemistry.
- Alchimisten glaubten, dass Quecksilber in Gold verwandelt werden kann, wenn es mit anderen Metallen kombiniert wird.
- Quecksilber war das primäre Mittel zur Behandlung von Syphilis bis zum frühen 20. Es wurde in Form von Pillen, Kalomel, Salben und Dampfbädern eingesetzt. Zu den Nebenwirkungen dieser giftigen „Behandlung“ gehörten Zahnverlust, Geschwüre, neurologische Schäden und sogar der Tod, so die Harvard University Library.
- Quecksilber ist wirklich schwer, da es laut CNR 13,6 Mal so viel wiegt wie das gleiche Volumen Wasser.
- Ko-Hung, ein prominenter chinesischer Alchemist, der im vierten Jahrhundert lebte, versuchte, den Menschen Quecksilber auf die Füße zu schmieren, da er glaubte, dass sie dadurch auf dem Wasser gehen könnten. Er legte es auch über eine Türschwelle, um Diebe fernzuhalten und versuchte sogar, es mit Himbeersaft zu kombinieren, in der Hoffnung, dass es älteren Männern helfen würde, Kinder zu zeugen, so das Dartmouth Toxic Metals Superfund Research Program (SRP).
- Quecksilber macht nur 0.5 ppm der Erdkruste aus, was bedeutet, dass es seltener als Uran, aber häufiger als Gold oder Silber vorkommt, so das CNR.
- Die Römer betrieben Quecksilberminen als Strafanstalten für Kriminelle und Sklaven, so das SRP. Die Lebenserwartung der Gefangenen war aufgrund der hohen Vergiftungsgefahr kurz.
- Quecksilber ist das einzige Metall, das bei Raumtemperatur flüssig ist.
Aktuelle Forschung
Aufgrund des toxischen Potenzials von Quecksilber stoßen Forscher immer wieder auf Möglichkeiten, wie das Element für Mensch und Umwelt schädlich sein kann. Zum Beispiel streiten sich Wissenschaftler über die potenzielle Toxizität von Amalgam, das in Zahnfüllungen verwendet wird und etwa 50 Prozent Quecksilber enthält. In einer Literaturübersicht, die 2005 in der Zeitschrift Gesundheitswesen veröffentlicht wurde, fanden Forscher heraus, dass die Exposition gegenüber Quecksilber in Zahnfüllungen zu Nieren- und Autoimmunitätsproblemen, neurobehavioralen Veränderungen und sogar Autismus führen könnte. „Die Entfernung von Zahnamalgam führt bei einer relevanten Anzahl von Patienten in verschiedenen Studien zu einer dauerhaften Verbesserung verschiedener chronischer Beschwerden“, schrieben die Autoren in der Übersichtsarbeit.
In einer anderen Übersichtsarbeit, die im Journal of the Canadian Dental Association veröffentlicht wurde, kamen die Forscher jedoch zu einem anderen Ergebnis: „Die Menge an Quecksilber, die aus Zahnamalgam freigesetzt wird, ist minimal; eine Person müsste 490 Amalgamoberflächen haben, damit genug Quecksilberdampf und ionisches Quecksilber aus Amalgamfüllungen freigesetzt wird, um die Richtlinien für maximale Exposition zu erfüllen.“
Nach der Überprüfung wissenschaftlicher Beweise kam die FDA zu dem Schluss, dass „Zahnfüllungen aus Amalgam für Erwachsene und Kinder ab 6 Jahren sicher sind“, heißt es auf der Website der Behörde.
Es gibt auch eine wachsende Zahl von Untersuchungen über Methylquecksilber – die giftigste Form von Quecksilber – und seine schädlichen Auswirkungen auf die Umwelt und die menschliche Gesundheit. Menschen werden Methylquecksilber hauptsächlich durch den Verzehr von kontaminiertem Fisch und Meeresfrüchten ausgesetzt, die die giftige Verbindung aus dem Meer aufnehmen. Elementares Quecksilber, die gleiche Form von Quecksilber, die auch in Thermometern vorkommt, wird von Meeresbakterien in Methylquecksilber umgewandelt.
„Es reichert sich in den kleineren Fischen an, die dann von den größeren Fischen gefressen werden, und es arbeitet sich in der Nahrungskette nach oben“, so King in einem Prozess, der Bioakkumulation genannt wird. Methylquecksilber ist besonders gefährlich für sich entwickelnde Embryonen, die fünf- bis zehnmal empfindlicher auf die schädlichen Auswirkungen auf das Nervensystem reagieren als Erwachsene, so der U.S. Geological Survey.
Quecksilber gelangt aus verschiedenen Quellen in die Meere, wie Luft- und Wasserverschmutzung sowie natürlich vorkommende Mineralien. Ein Großteil des Quecksilbers im Nordpazifik stammt beispielsweise aus der Luftverschmutzung, vor allem aus Kraftwerken in Asien, so eine im August 2013 in der Zeitschrift Nature Geoscience veröffentlichte Studie. In einer anderen Studie, die im Mai 2009 in der Fachzeitschrift Global Biogeochemical Cycle veröffentlicht wurde, schätzten Forscher, dass sich die Quecksilberkonzentration im Nordpazifik bis 2050 verdoppeln könnte, wenn die vom Menschen verursachten Emissionen mit der derzeitigen Rate weitergehen.