Rtęć wygląda ładnie, w swojej błyszczącej, szybko poruszającej się ciekłej postaci, ale nie dotykaj jej! Może być niezwykle trująca dla ludzi.
Symbol Hg, pod którym znana jest rtęć, pochodzi od jej greckiej nazwy, hydrargyrum, co oznacza „płynne srebro” – aby odzwierciedlić jej błyszczącą powierzchnię. Element ten jest również znany jako quicksilver dla jego mobilności. Nazwana na cześć najszybciej poruszającej się planety w układzie słonecznym, rtęć jest znana ludzkości od wieków. W rzeczywistości dowody jej użycia znaleziono w Chinach, Indiach i Egipcie, a ślady rtęci znaleziono w 3500-letnich egipskich grobowcach.
Rtęć jest bardzo toksycznym pierwiastkiem. Może dostać się do organizmu poprzez otwartą ranę, wdychanie lub spożycie. Może wtedy spowodować uszkodzenie nerwów, wątroby i nerek, a także szereg innych objawów.
Mimo swoich toksycznych właściwości, rtęć może być dla nas użyteczna. Pierwiastek ten przewodzi prąd i jest używany w przełącznikach elektrycznych termostatów i niektórych rodzajach budzików typu doze alarm, według College of Natural Resources na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley (CNR). „Miejscem, gdzie ludzie prawdopodobnie widzą ją najczęściej, są nowe żarówki – kompaktowe żarówki fluorescencyjne”, gdzie opary rtęci są jednym z używanych związków chemicznych, powiedział Daniel King, profesor chemii na Uniwersytecie Drexel.
Dzięki swojej wysokiej gęstości i zwartości, rtęć jest również używana do produkcji termometrów, barometrów i innych instrumentów naukowych, według Jefferson Lab. Jednakże, ze względów bezpieczeństwa, konsumenckie wykorzystanie rtęci w termometrach stało się mniej powszechne na przestrzeni lat, ponieważ wprowadzono termometry cyfrowe. W 2008 roku 13 stanów wprowadziło przepisy ograniczające produkcję, sprzedaż i/lub dystrybucję rtęciowych termometrów lekarskich: Kalifornia, Connecticut, Illinois, Indiana, Maine, Maryland, Massachusetts, Michigan, Minnesota, New Hampshire, Rhode Island, Oregon, Washington, jak podaje Agencja Ochrony Środowiska.
Po prostu fakty
- Liczba atomowa (liczba protonów w jądrze): 80
- Symbol atomowy (w układzie okresowym pierwiastków): Hg
- Masa atomowa (średnia masa atomu): 200,59
- Gęstość: 13,5336 gramów na centymetr sześcienny
- Faza w temperaturze pokojowej: Ciecz
- Punkt topnienia: minus 37,8 stopni Fahrenheita (minus 38,83 stopni Celsjusza)
- Punkt wrzenia: 674,11 F (356,73 C)
- Liczba izotopów (atomy tego samego pierwiastka z różną liczbą neutronów): 34. Liczba stabilnych izotopów: 7
- Najczęściej występujący izotop: 202Hg (29,9 procent naturalnej liczebności)
Wyciąganie złota
Rtęć występuje zazwyczaj w postaci swojej wspólnej rudy cynobru – siarczynu rtęci – i rzadko można ją znaleźć samą. Aby wydobyć czystą rtęć, ruda jest rozdrabniana i podgrzewana do temperatury około 1,076 stopni F (580 stopni Celsjusza) z tlenem obecnym w procesie. Opary rtęci wydostają się z rudy, a dwutlenek siarki jest usuwany, jak podaje CNR. Metal jest skraplany i myty kwasem azotowym, aby go oczyścić, a następnie destylowany.
Rtęć może tworzyć stopy ze złotem, srebrem, cynkiem i kadmem, które są nazywane amalgamatami. Dzięki tym amalgamatom rtęć może być wykorzystywana do wydobywania złota ze skał. Kiedy rtęć wchodzi w kontakt ze złotem, złoto rozpuszcza się w rtęci, a następnie oba te związki są rozdzielane, przy czym rtęć zostaje wydestylowana.
Rtęć tworzy również związki z innymi pierwiastkami. Co ciekawe, jeden z takich związków – azotan rtęci – odegrał rolę w ukształtowaniu się określenia „szalony jak kapelusznik”.”
„Rtęć była faktycznie wykorzystywana do produkcji kapeluszy ze skór zwierzęcych” – powiedział King. W XVIII wieku ludzie używali związku azotanu rtęci do czyszczenia skór przed przerobieniem ich na kapelusze.
„I odkryto, że duży procent ludzi, którzy pracowali z tymi chemikaliami skończył cierpiąc na uszkodzenie mózgu,” powiedział. „Więc termin 'szalony jak kapelusznik' faktycznie pochodzi z narażenia na rtęć.”
Inne wspólne związki rtęci obejmują chlorek rtęci (HgCl2) – wysoce trująca sól i że był kiedyś używany jako środek do dezynfekcji ran. Innym przykładem jest chlorek rtęci (Hg2Cl2), znany również jako kalomel – środek antyseptyczny używany do zabijania bakterii, według Jefferson Lab.Siarczek rtęci (HgS) jest używany do produkcji czerwonego pigmentu do farb zwanego vermilionem, a tlenek rtęci (HgO) jest używany do produkcji baterii rtęciowych.
Kto wiedział?
- Cynober lub vermillion był używany przez paleolitycznych malarzy do dekorowania jaskiń w Hiszpanii i Francji 30 000 lat temu, według Królewskiego Towarzystwa Chemicznego.
- Alchemicy wierzyli, że rtęć można zamienić w złoto, gdy połączy się ją z innymi metalami.
- Rtęć była podstawowym środkiem leczenia kiły do początku XX wieku. Używano jej w postaci pigułek, kalomelu, maści i kąpieli parowych. Skutki uboczne tego toksycznego „leczenia” obejmowały utratę zębów, owrzodzenia, uszkodzenia neurologiczne, a nawet śmierć, zgodnie z Biblioteką Uniwersytetu Harvarda.
- Rtęć jest naprawdę ciężka, ponieważ waży 13,6 razy tyle, co ta sama objętość wody, zgodnie z CNR.
- Ko-Hung, wybitny chiński alchemik, który żył w IV wieku, próbował smarować rtęcią stopy ludzi, ponieważ wierzył, że pozwoli im to chodzić po wodzie. Umieścił ją również nad drzwiami, aby utrzymać złodziei z dala, a nawet próbował połączyć ją z sokiem malinowym, mając nadzieję, że pomoże to starszym mężczyznom spłodzić dzieci, zgodnie z Dartmouth Toxic Metals Superfund Research Program (SRP).
- Rtęć stanowi zaledwie 0.5 ppm skorupy ziemskiej, co oznacza, że jest rzadsza od uranu, ale bardziej obfita niż złoto lub srebro, według CNR.
- Rzymanie prowadzili kopalnie rtęci jako zakłady karne dla przestępców i niewolników, według SRP. Przewidywalnie, długość życia więźniów była krótka ze względu na wysokie prawdopodobieństwo zatrucia.
- Rtęć jest jedynym metalem, który jest płynny w temperaturze pokojowej.
Bieżące badania
Dzięki toksycznemu potencjałowi rtęci, naukowcy wciąż natykają się na sposoby, w których pierwiastek ten może być szkodliwy dla ludzi i środowiska.Na przykład, naukowcy spierają się o potencjalną toksyczność amalgamatu stosowanego w wypełnieniach dentystycznych, który zawiera około 50 procent rtęci. W przeglądzie literatury opublikowanym w 2005 roku w czasopiśmie Gesundheitswesen, naukowcy stwierdzili, że narażenie na rtęć w wypełnieniach dentystycznych może prowadzić do problemów z nerkami i autoimmunologią, zmian neurobehawioralnych, a nawet autyzmu. „Usunięcie amalgamatu dentystycznego prowadzi do trwałej poprawy różnych przewlekłych dolegliwości u odpowiedniej liczby pacjentów w różnych badaniach” – napisali autorzy w przeglądzie.
Jednak w innym przeglądzie, opublikowanym w Journal of the Canadian Dental Association, badacze doszli do odmiennych wniosków, stwierdzając, że: „Ilość rtęci uwalnianej z amalgamatu dentystycznego jest minimalna; osoba musiałaby mieć 490 powierzchni amalgamatowych, aby było wystarczająco dużo pary rtęci i rtęci jonowej wydzielanej z wypełnień amalgamatowych, aby spełnić wytyczne dotyczące maksymalnego narażenia.”
Po zapoznaniu się z dowodami naukowymi, FDA stwierdziła, że „wypełnienia amalgamatowe są bezpieczne dla dorosłych i dzieci w wieku 6 lat i starszych”, zgodnie ze stroną internetową agencji.
Istnieje również coraz więcej badań nad metylortęcią – najbardziej toksyczną formą rtęci – i jej szkodliwym wpływem na środowisko i zdrowie ludzkie. Ludzie narażeni są na kontakt z metylortęcią głównie poprzez spożywanie zanieczyszczonych ryb i owoców morza, które pobierają toksyczny związek z oceanu. Rtęć elementarna, ta sama forma rtęci, którą można znaleźć w termometrach, zostaje przekształcona w metylortęć przez bakterie oceaniczne.
„Gromadzi się w mniejszych rybach, które są następnie zjadane przez większe ryby i działa na swoją drogę w górę łańcucha pokarmowego”, w procesie zwanym bioakumulacją, powiedział King. Metylortęć jest szczególnie niebezpieczna dla rozwijających się embrionów, które są pięć do 10 razy bardziej wrażliwe na jej szkodliwe działanie na układ nerwowy niż dorośli, według U.S. Geological Survey.
Rtęć dostaje się do oceanów z wielu źródeł, takich jak zanieczyszczenia powietrza i wody, jak również naturalnie występujących minerałów. Duża część rtęci w północnym Pacyfiku, na przykład, pochodzi z zanieczyszczenia powietrza, zwłaszcza elektrowni w Azji, zgodnie z badaniem opublikowanym w sierpniu 2013 r. w czasopiśmie Nature Geoscience. W innym badaniu, opublikowanym w maju 2009 r. w czasopiśmie Global Biogeochemical Cycle, naukowcy oszacowali, że poziomy rtęci w północnym Pacyfiku mogą się podwoić do 2050 r., jeśli emisje spowodowane przez człowieka będą kontynuowane w obecnym tempie.