Kvicksilver (element)

Merkurius
Faror
	GHS- märkning :
Piktogram
Signalord	Fara
Faroangivelser	H330 , H360D , H372 , H410
Skyddsangivelser	P201 , P233 , P260 , P273 , P280 , P304 , P308 , P310 , P313 , P340 , P391 , P403
NFPA 704 (branddiamant)	2 0 0

Kvicksilver, ₈₀ Hg
Merkurius
Utseende	blank, silvrig vätska
Standard atomvikt A r °(Hg)
	200,592 ± 0,003 ; 200,59 ± 0,01 (förkortat) ;
Kvicksilver i det periodiska systemet
	guld ← kvicksilver → tallium
Atomnummer ( Z )	80
Grupp	grupp 12
Period	period 6
Blockera	d-block
Elektronkonfiguration	[ Xe ] 4f 14 5d 10 6s 2
Elektroner per skal	2, 8, 18, 32, 18, 2
Fysikaliska egenskaper
Fas vid STP	flytande
Smältpunkt	234,3210 K (−38,8290 °C, −37,8922 °F)
Kokpunkt	629,88 K (356,73 °C, 674,11 °F)
Densitet (nära rt )	13,534 g/cm 3
Trippelpunkt	234,3156 K, 1,65×10 −7 kPa
Kritisk punkt	1750 K, 172,00 MPa
Värme av fusion	2,29 kJ/mol
Förångningsvärme	59,11 kJ/mol
Molär värmekapacitet	27,983 J/(mol·K)
Atomegenskaper
Oxidationstillstånd	−2 , +1 , +2 (en lätt basisk oxid)
Elektronnegativitet	Pauling-skala: 2,00
Joniseringsenergier	1:a: 1007,1 kJ/mol; 2:a: 1810 kJ/mol; 3:a: 3300 kJ/mol; ;
Atom radie	empiri: 151 pm
Kovalent radie	132±5 pm
Van der Waals radie	155 pm
	Spektrallinjer av kvicksilver
Andra egenskaper
Naturlig förekomst	ursprunglig
Kristallstruktur	<a i=1>romboedrisk rhombohedral
Ljudhastighet	vätska: 1451,4 m/s (vid 20 °C)
Termisk expansion	60,4 µm/(m⋅K) (vid 25 °C)
Värmeledningsförmåga	8,30 W/(m⋅K)
Elektrisk resistans	961 nΩ⋅m (vid 25 °C)
Magnetisk beställning	diamagnetisk
Molär magnetisk känslighet	−33,44 × 10 −6 cm 3 /mol (293 K)
CAS-nummer	7439-97-6
Historia
Upptäckt	Forntida egyptier (före 1500 f.Kr. )
Symbol	"Hg": från dess latinska namn hydrargyrum , sig själv från grekiska hydrárgyros , 'vatten-silver'
Isotoper av kvicksilver
	; Kategori: Kvicksilver (grundämne) \| referenser

Kvicksilver är ett kemiskt grundämne med symbolen Hg och atomnummer 80. Det är också känt som kvicksilver och hette tidigare hydrargyrum ( / h aɪ ˈ d r ɑːr dʒ ər ə m / hy- DRAR -jər-əm ) från de grekiska orden hydor kod: ell befordrad till kod: el (vatten) och argyros kod: ell befordrad till kod: el (silver). Kvicksilver är ett tungt , silverfärgat d-blockelement , det enda metalliska elementet som är känt för att vara flytande vid standardtemperatur och standardtryck ; det enda andra grundämnet som är flytande under dessa förhållanden är halogenbromet , även om metaller som cesium , gallium och rubidium smälter strax över rumstemperatur .

Kvicksilver förekommer i avlagringar över hela världen mestadels som cinnober ( kvicksilversulfid) . Det röda pigmentet vermilion erhålls genom att mala naturlig cinnober eller syntetisk kvicksilversulfid.

Kvicksilver används i termometrar , barometrar , manometrar , blodtrycksmätare , flottörventiler , kvicksilveromkopplare , kvicksilverreläer , lysrör och andra apparater, även om oro över elementets toxicitet har lett till att kvicksilvertermometrar och blodtrycksmätare är till stor del fasade i klinisk miljö. alternativ som alkohol- eller galinstanfyllda glastermometrar och termistor- eller infrarödbaserade elektroniska instrument. Likaså har mekaniska tryckmätare och elektroniska töjningsmätare ersatt kvicksilverblodtrycksmätare. Kvicksilvercellsprocessen ( klor-alkali ) används för att producera klor och natrium- eller kaliumhydroxid, men fasas ut.

Kvicksilver och kvicksilverföreningar används fortfarande i vetenskapliga forskningsapplikationer och i amalgam för tandrestaurering på vissa platser och i vissa livsmedelstillverkningsverksamheter. I livsmedelstillverkning används kvicksilverklorid i stärkelseextraktionsprocessen under raffinering av ris, majs och vete för att hämma stärkelsenedbrytande enzymer . Det används även i lysrörsbelysning . Elektricitet som passerar genom kvicksilverånga i en lysrör producerar kortvågigt ultraviolett ljus , som sedan får fosforn i röret att fluorescera , vilket gör synligt ljus.

Kvicksilverförgiftning kan bli resultatet av exponering för vattenlösliga former av kvicksilver (som kvicksilverklorid eller metylkvicksilver ), genom inandning av kvicksilverånga eller genom att inta någon form av kvicksilver. I allvarlig form är den också känd som Minamatas sjukdom . Kvicksilverförgiftning intensifieras med samtidiga exponeringar av bly. Samtidig exponering av kvicksilver och bly anses vara en riskfaktor för autism .

Egenskaper

Fysikaliska egenskaper

Ett gammalt pundmynt (densitet ~7,6 g/cm ³ ) flyter på kvicksilver på grund av kombinationen av flytkraften och ytspänningen .

Kvicksilver är en tung, silvervit metall som är flytande vid rumstemperatur. Jämfört med andra metaller är det en dålig ledare av värme, men en bra ledare av elektricitet.

Den har en fryspunkt på -38,83 °C och en kokpunkt på 356,73 °C, båda den lägsta av någon stabil metall, även om preliminära experiment på copernicium och flerovium har visat att de har ännu lägre kokpunkter. Denna effekt beror på lantanidkontraktion och relativistisk kontraktion som minskar radien för de yttersta elektronerna och därmed försvagar den metalliska bindningen i kvicksilver. Vid frysning minskar kvicksilvervolymen med 3,59 % och dess densitet ändras från 13,69 g/cm ³ när det är flytande till 14,184 g/cm ³ när det är fast. Volymexpansionskoefficienten är 181,59 × 10 ⁻⁶ vid 0 °C, 181,71 × 10 ⁻⁶ vid 20 °C och 182,50 × 10 ⁻⁶ vid 100 °C (per °C). Fast kvicksilver är formbart och formbart och kan skäras med en kniv.

Termiska och fysikaliska egenskaper hos flytande kvicksilver:
Temperatur (°C)	Densitet (kg/m^3)	Specifik värme (kJ/kg K)	Kinematisk viskositet (m^2/s)	Konduktivitet (W/m K)	Termisk diffusivitet (m^2/s)	Prandtl nummer	Bulkmodul (K^-1)
0	13628.22	0,1403	1.24E-07	8.2	4.30E-06	0,0288	0,000181
20	13579.04	0,1394	1.14E-07	8,69	4.61E-06	0,0249	0,000181
50	13505,84	0,1386	1.04E-07	9.4	5.02E-06	0,0207	0,000181
100	13384,58	0,1373	9.28E-08	10,51	5.72E-06	0,0162	0,000181
150	13264.28	0,1365	8.53E-08	11.49	6.35E-06	0,0134	0,000181
200	13144,94	0,157	8.02E-08	12.34	6.91E-06	0,0116	0,000181
250	13025.6	0,1357	7.65E-08	13.07	7.41E-06	0,0103	0,000183
315,5	12847	0,134	6.73E-08	14.02	8.15E-06	0,0083	0,000186

Kemiska egenskaper

Kvicksilver reagerar inte med de flesta syror, såsom utspädd svavelsyra , även om oxiderande syror , såsom koncentrerad svavelsyra och salpetersyra eller aqua regia, löser det för att ge sulfat , nitrat och klorid . Liksom silver reagerar kvicksilver med atmosfäriskt svavelväte . Kvicksilver reagerar med fasta svavelflingor, som används i kvicksilverspillsatser för att absorbera kvicksilver (spillkit använder även aktivt kol och pulvriserad zink).

Amalgamer

Kvicksilverurladdning spektral kalibreringslampa

Kvicksilver löser upp många metaller som guld och silver för att bilda amalgamer . Järn är ett undantag, och järnkolvar har traditionellt använts för att handla kvicksilver. Flera andra första radens övergångsmetaller med undantag av mangan , koppar och zink är också resistenta mot att bilda amalgamer. Andra ämnen som inte lätt bildar amalgam med kvicksilver inkluderar platina . Natriumamalgam är ett vanligt reduktionsmedel i organisk syntes och används även i högtrycksnatriumlampor .

Kvicksilver kombineras lätt med aluminium för att bilda ett kvicksilver-amalgam när de två rena metallerna kommer i kontakt. Eftersom amalgamet förstör aluminiumoxidskiktet som skyddar metalliskt aluminium från att oxidera på djupet (som vid järnrostning), kan även små mängder kvicksilver allvarligt korrodera aluminium. Av denna anledning är kvicksilver under de flesta omständigheter inte tillåtet ombord på ett flygplan på grund av risken att det bildar ett amalgam med exponerade aluminiumdelar i flygplanet.

Kvicksilverförsprödning är den vanligaste typen av försprödning av flytande metall.

Isotoper

Det finns sju stabila isotoper av kvicksilver, där ²⁰²
Hg är den vanligaste (29,86%). De långlivade radioisotoperna är ¹⁹⁴
Hg med en halveringstid på 444 år och ²⁰³
Hg med en halveringstid på 46,612 dagar. De flesta av de återstående radioisotoperna har halveringstider som är mindre än ett dygn. ¹⁹⁹
Hg och ²⁰¹
Hg är de mest studerade NMR -aktiva kärnorna, med spinn på 1 ⁄ 2 respektive 3 ⁄ 2 . För syntesen av ädla metaller är två stabila kvicksilverisotoper av potentiellt intresse: spårisotopen ¹⁹⁶
Hg och den mer förekommande ¹⁹⁸
Hg . Båda är "en neutron borttagen" från ¹⁹⁷
Hg , en radioisotop som sönderfaller till ¹⁹⁷
Au , den enda kända stabila isotopen av guld. Men sällsyntheten av ¹⁹⁶
Hg och de höga energikraven för kärnreaktioner som "slår ut" en neutron från ¹⁹⁸
Hg (antingen via fotodisintegration eller via en (n,2n) reaktion som involverar snabba neutroner ), har hittills uteslutit praktisk tillämpning av denna "riktiga vises sten".

Etymologi

Symbolen för planeten Merkurius (☿) har använts sedan urminnes tider för att representera elementet

"Hg" är den moderna kemiska symbolen för kvicksilver. Det är en förkortning av hydrargyrum , en romaniserad form av det antika grekiska namnet för kvicksilver, ὑδράργυρος ( hydrargyros ). Hydrargyros är ett grekiskt sammansatt ord som betyder "vatten-silver", från ὑδρ - ( hydr -), roten till ὕδωρ ( hydor ) "vatten", och ἄργυρος ( argyros ) "silver". Liksom det engelska namnet quicksilver ("levande-silver") berodde detta namn på kvicksilvrets flytande och glänsande egenskaper.

Det moderna engelska namnet "kvicksilver" kommer från planeten Merkurius . I den medeltida alkemin var de sju kända metallerna – snabbsilver, guld , silver , koppar , järn , bly och tenn – associerade med de sju planeterna. Quicksilver förknippades med den snabbaste planeten, som hade fått sitt namn efter den romerska guden Merkurius , som förknippades med snabbhet och rörlighet. Den astrologiska symbolen för planeten blev en av de alkemiska symbolerna för metallen, och "Mercury" blev ett alternativt namn för metallen. Kvicksilver är den enda metall för vilken det alkemiska planetnamnet överlever, eftersom det beslutades att det var att föredra framför "quicksilver" som ett kemiskt namn.

Historia

Kvicksilverföreningen känd som cinnober registrerades som en komponent av de röda pigmenten i paleolitiska grottmålningar för 30 000 år sedan i Spanien och Frankrike.

Kvicksilver hittades i egyptiska gravar som är från 1500 f.Kr.

I Kina och Tibet ansågs kvicksilveranvändning förlänga livet, läka frakturer och bibehålla allmänt god hälsa, även om det nu är känt att exponering för kvicksilverånga leder till allvarliga negativa hälsoeffekter. Den första kejsaren av ett enat Kina, Qín Shǐ Huáng Dì – som påstås begravas i en grav som innehöll floder av strömmande kvicksilver på en modell av landet han styrde, representativ för floderna i Kina – enligt uppgift dödades genom att dricka kvicksilver och pulveriserad jade blandning formulerad av Qin -alkemister avsedd som ett elixir av odödlighet. Khumarawayh ibn Ahmad ibn Tulun , den andre tulunidiska härskaren i Egypten (r. 884–896), känd för sin extravagans och utsvävning, byggde enligt uppgift en bassäng fylld med kvicksilver, på vilken han skulle ligga ovanpå luftfyllda kuddar och vaggas att sova.

I november 2014 upptäcktes "stora mängder" kvicksilver i en kammare 60 fot under den 1800 år gamla pyramiden känd som "Den fjädrade ormens tempel ", "den tredje största pyramiden i Teotihuacan ", Mexiko tillsammans med "jadestatyer". , jaguarrester, en låda fylld med snidade skal och gummikulor".

Aristoteles berättar att Daedalus gjorde en trästaty av Venus röra sig genom att hälla kvicksilver i dess inre. I den grekiska mytologin gav Daedalus utseende av röst i sina statyer med hjälp av kvicksilver. De gamla grekerna använde cinnober (kvicksilversulfid) i salvor; de gamla egyptierna och romarna använde det i kosmetika . I Lamanai , en gång en storstad i Maya-civilisationen , hittades en pöl av kvicksilver under en markör på en mesoamerikansk bollplan . År 500 f.Kr. användes kvicksilver för att göra amalgamer (medeltida latinska amalgama , "legering av kvicksilver") med andra metaller.

Alkemister tänkte på kvicksilver som den första materia från vilken alla metaller bildades. De trodde att olika metaller kunde framställas genom att variera kvaliteten och kvantiteten av svavel i kvicksilvret. Den renaste av dessa var guld, och kvicksilver efterfrågades i försöken att omvandla oädla (eller orena) metaller till guld, vilket var målet för många alkemister.

Gruvorna i Almadén (Spanien), Monte Amiata (Italien) och Idrija (nu Slovenien) dominerade kvicksilverproduktionen från öppnandet av gruvan i Almadén för 2500 år sedan, tills nya fyndigheter hittades i slutet av 1800-talet.

Förekomst

Inhemskt kvicksilver med cinnober , Sokratesgruva, Sonoma County, Kalifornien . Cinnober förändras ibland till inhemskt kvicksilver i den oxiderade zonen av kvicksilveravlagringar.

Kvicksilver är ett extremt sällsynt element i jordskorpan , med ett genomsnittligt jordskorpaöverflöd av endast 0,08 delar per miljon (ppm). Eftersom det inte smälter geokemiskt med de grundämnen som utgör huvuddelen av jordskorpan, kan kvicksilvermalmer koncentreras extraordinärt med tanke på grundämnets överflöd i vanligt berg. De rikaste kvicksilvermalmerna innehåller upp till 2,5 viktprocent kvicksilver, och även de magraste koncentrerade fyndigheterna är minst 0,1 % kvicksilver (12 000 gånger genomsnittlig jordskorpa). Det finns antingen som en naturlig metall (sällsynt) eller i cinnober , metacinnaber, sphalerit , corderoite , livingstonite och andra mineraler , med cinnober (HgS) som den vanligaste malmen. Kvicksilvermalmer förekommer ofta i varma källor eller andra vulkaniska områden.

Med början 1558, med uppfinningen av uteplatsprocessen för att extrahera silver från malm med hjälp av kvicksilver, blev kvicksilver en viktig resurs i ekonomin i Spanien och dess amerikanska kolonier. Kvicksilver användes för att utvinna silver från de lukrativa gruvorna i Nya Spanien och Peru . Till en början levererade spanska kronans gruvor i Almadén i södra Spanien allt kvicksilver till kolonierna. Kvicksilverfyndigheter upptäcktes i den nya världen och mer än 100 000 ton kvicksilver bröts från regionen Huancavelica , Peru, under loppet av tre århundraden efter upptäckten av fyndigheter där 1563. Uteplatsprocessen och senare pansamalgamationsprocessen fortsatte . att skapa stor efterfrågan på kvicksilver för att behandla silvermalmer fram till slutet av 1800-talet.

Tidigare gruvor i Italien, USA och Mexiko, som en gång stod för en stor del av världsförsörjningen, har nu brutits helt ut eller, i fallet med Slovenien ( Idrija ) och Spanien ( Almadén ), stängts på grund av fallet av priset på kvicksilver. Nevadas McDermitt Mine, den sista kvicksilvergruvan i USA, stängdes 1992 .

Kvicksilver utvinns genom att värma upp cinnober i en luftström och kondensera ångan. Ekvationen för denna extraktion är

HgS + O ₂ → Hg + SO ₂

Utveckling av kvicksilverpris (USA) och produktion (världen)

År 2022 var Kina den största kvicksilverproducenten och stod för 91 % av världsproduktionen (2000 av 2200 ton), följt av Tadzjikistan (120 ton), Mexiko (40 ton), Peru (30 ton) och Norge (20 ton) ).

På grund av kvicksilverets höga toxicitet är både brytning av cinnober och raffinering av kvicksilver farliga och historiska orsaker till kvicksilverförgiftning. I Kina användes fängelsearbete av ett privat gruvföretag så sent som på 1950-talet för att utveckla nya cinnobergruvor. Tusentals fångar användes av gruvbolaget Luo Xi för att etablera nya tunnlar. Arbetstagarnas hälsa i fungerande gruvor är i hög risk.

En tidning hävdade att ett oidentifierat EU- direktiv som kräver att energieffektiva glödlampor ska göras obligatoriska senast 2012 uppmuntrade Kina att åter öppna cinnobergruvor för att få det kvicksilver som krävs för tillverkning av CFL-lampor. Miljöfaror har varit ett problem, särskilt i de södra städerna Foshan och Guangzhou och i Guizhou- provinsen i sydväst.

Övergivna bearbetningsplatser för kvicksilvergruvor innehåller ofta mycket farligt avfallshögar av rostade cinnoberkalciner . Vattenavrinning från sådana platser är en erkänd källa till ekologisk skada. Tidigare kvicksilvergruvor kan vara lämpade för konstruktiv återanvändning. Santa Clara County, Kalifornien 1976 den historiska Almaden Quicksilver-gruvan och skapade en länspark på platsen, efter att ha utfört omfattande säkerhets- och miljöanalyser av fastigheten.

Kemi

Alla kända kvicksilverföreningar uppvisar ett av två positiva oxidationstillstånd: I och II. Experiment har misslyckats med att entydigt visa några högre oxidationstillstånd: både den påstådda elektrosyntesen från 1976 av en instabil Hg(III)-art och 2007 kryogen isolering av HgF ₄ har omtvistade tolkningar och förblir svåra (om inte omöjliga) att reproducera.

Föreningar av kvicksilver(I)

Till skillnad från sina lättare grannar, kadmium och zink, bildar kvicksilver vanligtvis enkla stabila föreningar med metall-metallbindningar. De flesta kvicksilver(I)-föreningar är diamagnetiska och har den dimera katjonen Hg
²⁺₂ . Stabila derivat inkluderar kloriden och nitratet. Behandling av Hg(I)-föreningar komplexbildning med starka ligander såsom sulfid, cyanid, etc. inducerar disproportionering till Hg ²⁺
och elementärt kvicksilver. Kvicksilver(I)klorid , en färglös fast substans även känd som kalomel , är egentligen föreningen med formeln Hg ₂ Cl ₂ , med anslutningen Cl-Hg-Hg-Cl. Det är en standard inom elektrokemi. Den reagerar med klor och ger kvicksilverklorid, som motstår ytterligare oxidation. Kvicksilver(I)hydrid , en färglös gas, har formeln HgH, som inte innehåller någon Hg-Hg-bindning.

Ett tecken på dess tendens att binda till sig självt bildar kvicksilver kvicksilverpolykatjoner , som består av linjära kedjor av kvicksilvercentra, täckta med en positiv laddning. Ett exempel är Hg
²⁺₃ (AsF
⁻₆ )
₂ .

Föreningar av kvicksilver(II)

Kvicksilver(II) är det vanligaste oxidationstillståndet och är det huvudsakliga även i naturen. Alla fyra kvicksilverhalogenider är kända. De bildar tetraedriska komplex med andra ligander men halogeniderna antar linjär koordinationsgeometri, ungefär som Ag ⁺ gör. Mest känd är kvicksilver(II)klorid , ett lätt sublimerande vitt fast ämne. HgCl ₂ bildar koordinationskomplex som typiskt är tetraedriska, t.ex. HgCl
²⁻₄ .

Kvicksilver(II)oxid , kvicksilverets huvudsakliga oxid , uppstår när metallen utsätts för luft under långa perioder vid förhöjda temperaturer. Det återgår till elementen vid uppvärmning nära 400 °C, vilket visades av Joseph Priestley i en tidig syntes av rent syre . Hydroxider av kvicksilver är dåligt karakteriserade, eftersom de är för sina grannar guld och silver.

är en mjuk metall , bildar det mycket stabila derivat med de tyngre kalkogenerna . Framstående är kvicksilver(II)sulfid, HgS, som förekommer i naturen som malmcinnober och är det lysande pigmentet vermillion . Liksom ZnS kristalliseras HgS i två former , den rödaktiga kubiska formen och den svarta zinkblandningen . Det senare förekommer ibland naturligt som metacinnabar. Kvicksilver(II)selenid (HgSe) och kvicksilver(II)tellurid (HgTe) är också kända, dessa såväl som olika derivat, t.ex. kvicksilverkadmiumtellurid och kvicksilverzinktellurid är halvledare användbara som infraröda detektormaterial .

Kvicksilver(II)-salter bildar en mängd olika komplexa derivat med ammoniak . Dessa inkluderar Millons bas (Hg2N ₊⁾ , den endimensionella polymeren (salter av HgNH
⁺₂ )
_{n ),} och "smältbar vit fällning" eller [Hg(NH3 ₎ 2 _] Cl2 _. Kaliumtetrajodomerkurat(II) ( HgI
²⁻_{4 ) är} känt som Nesslers reagens och används fortfarande ibland för att testa för ammoniak på grund av dess tendens att bilda det djupt färgade jodidsaltet av Millons bas.

Kvicksilverfulminat är en sprängkapsel som ofta används i sprängämnen .

Organiska kvicksilverföreningar

Organiska kvicksilverföreningar är historiskt viktiga men har lite industriellt värde i västvärlden. Kvicksilver(II)salter är ett sällsynt exempel på enkla metallkomplex som reagerar direkt med aromatiska ringar. Organiska kvicksilverföreningar är alltid tvåvärda och vanligtvis tvåkoordinat och linjär geometri. Till skillnad från organokadmium och organozinkföreningar reagerar organiska kvicksilverföreningar inte med vatten. De har vanligtvis formeln HgR2 _, som ofta är flyktiga, eller HgRX, som ofta är fasta ämnen, där R är aryl eller alkyl och X vanligtvis är halogenid eller acetat. Metylkvicksilver , en generisk term för föreningar med formeln CH ₃ HgX, är en farlig familj av föreningar som ofta finns i förorenat vatten. De uppstår genom en process som kallas biometylering .

Ansökningar

Glödlampan av en kvicksilver-i-glas termometer

Kvicksilver används främst för tillverkning av industrikemikalier eller för elektriska och elektroniska tillämpningar. Det används i vissa vätske-i-glas-termometrar , särskilt de som används för att mäta höga temperaturer. En allt större mängd används som gasformigt kvicksilver i lysrör , medan de flesta andra applikationer sakta fasas ut på grund av hälso- och säkerhetsföreskrifter. I vissa applikationer ersätts kvicksilver med mindre giftig men betydligt dyrare Galinstan- legering .

Medicin

Amalgamfyllning

Kvicksilver och dess föreningar har använts inom medicin, även om de är mycket mindre vanliga idag än de en gång var, nu när de toxiska effekterna av kvicksilver och dess föreningar är mer allmänt kända. Ett exempel på den tidiga terapeutiska tillämpningen av kvicksilver publicerades 1787 av James Lind .

Kvicksilver är en ingrediens i dentala amalgamer . Thiomersal (kallad Thimerosal i USA) är en organisk förening som används som konserveringsmedel i vacciner , även om denna användning minskar. Tiomersal metaboliseras till etylkvicksilver . Även om det spekulerades i stor omfattning att detta kvicksilverbaserade konserveringsmedel kunde orsaka eller utlösa autism hos barn, visade vetenskapliga studier inga bevis som stöder någon sådan koppling. Icke desto mindre har tiomersal tagits bort från eller reducerats till spårmängder i alla amerikanska vacciner som rekommenderas för barn 6 år och under, med undantag för inaktiverat influensavaccin.

En annan kvicksilverförening, merbromin (Mercurochrome), är ett aktuellt antiseptiskt medel som används för mindre skärsår och repor som fortfarande används i vissa länder.

Kvicksilver i form av en av dess vanliga malmer, cinnober, används i olika traditionella mediciner, särskilt i traditionell kinesisk medicin . Granskning av dess säkerhet har funnit att cinnober kan leda till betydande kvicksilverförgiftning när den värms upp, konsumeras i överdos eller tas på lång sikt, och kan ha negativa effekter vid terapeutiska doser, även om effekterna från terapeutiska doser vanligtvis är reversibla. Även om denna form av kvicksilver verkar vara mindre giftig än andra former, har dess användning i traditionell kinesisk medicin ännu inte varit motiverad, eftersom den terapeutiska grunden för användningen av cinnober inte är klar.

Idag har användningen av kvicksilver inom medicinen minskat kraftigt i alla avseenden, särskilt i utvecklade länder. Termometrar och sfygmomanometrar som innehåller kvicksilver uppfanns i början av 1700-talet respektive slutet av 1800-talet. I början av 2000-talet minskar deras användning och har förbjudits i vissa länder, stater och medicinska institutioner. 2002 antog den amerikanska senaten lagstiftning för att fasa ut försäljningen av receptfria kvicksilvertermometrar. 2003 Washington och Maine de första staterna att förbjuda blodtrycksapparater med kvicksilver. Kvicksilverföreningar finns i vissa receptfria läkemedel , inklusive topiska antiseptika , stimulerande laxermedel, salva för blöjutslag , ögondroppar och nässprayer . FDA " av kvicksilveringredienserna i dessa produkter. Kvicksilver används fortfarande i vissa diuretika även om det nu finns substitut för de flesta terapeutiska användningsområden.

Produktion av klor och kaustiksoda

Klor framställs av natriumklorid (vanligt salt, NaCl) med hjälp av elektrolys för att separera metalliskt natrium från klorgasen. Vanligtvis löses saltet i vatten för att producera en saltlake. Biprodukter från en sådan kloralkaliprocess är väte (H ₂ ) och natriumhydroxid (NaOH), som vanligtvis kallas kaustiksoda eller lut . Den överlägset största användningen av kvicksilver i slutet av 1900-talet var i kvicksilvercellsprocessen (även kallad Castner-Kellner-processen ) där metalliskt natrium bildas som ett amalgam vid en katod gjord av kvicksilver; detta natrium reageras sedan med vatten för att producera natriumhydroxid. Många av de industriella kvicksilverutsläppen från 1900-talet kom från denna process, även om moderna växter påstod sig vara säkra i detta avseende. Efter cirka 1985 använde alla nya kloralkaliproduktionsanläggningar som byggdes i USA membrancells- eller diafragmacellsteknik för att producera klor.

Laboratorieanvändningar

Vissa medicinska termometrar , särskilt de för höga temperaturer, är fyllda med kvicksilver; de försvinner gradvis. I USA har receptfri försäljning av kvicksilverfebertermometrar varit förbjuden sedan 2003.

Vissa transitteleskop använder en bassäng av kvicksilver för att bilda en platt och absolut horisontell spegel, användbar för att bestämma en absolut vertikal eller vinkelrät referens. Konkava horisontella paraboliska speglar kan bildas genom att rotera flytande kvicksilver på en skiva, varvid den paraboliska formen av den sålunda bildade vätskan reflekterar och fokuserar infallande ljus. Sådana vätskespegelteleskop är billigare än konventionella stora spegelteleskop med upp till en faktor 100, men spegeln kan inte lutas och pekar alltid rakt upp.

Flytande kvicksilver är en del av den populära sekundära referenselektroden ( kallad kalomelelektroden ) inom elektrokemi som ett alternativ till standardväteelektroden . Calomelelektroden används för att räkna ut elektrodpotentialen för halvceller . Sist men inte minst, trippelpunkten för kvicksilver, -38,8344 °C, är en fast punkt som används som temperaturstandard för den internationella temperaturskalan ( ITS-90 ).

I polarografi använder både den droppande kvicksilverelektroden och den hängande kvicksilverdroppeelektroden elementärt kvicksilver. Denna användning gör att en ny oförorenad elektrod är tillgänglig för varje mätning eller varje nytt experiment.

Kvicksilverinnehållande föreningar är också användbara inom området strukturbiologi . Kvicksilverföreningar som kvicksilver(II)klorid eller kaliumtetrajodomerkurat(II) kan tillsättas till proteinkristaller i ett försök att skapa tunga atomderivat som kan användas för att lösa fasproblemet i röntgenkristallografi via isomorfa ersättningsmetoder eller anomala spridningsmetoder .

Nischade användningsområden

Gasformigt kvicksilver används i kvicksilverlampor och vissa reklamskyltar av typen " neonskyltar " och lysrör . Dessa lågtryckslampor avger mycket spektralt smala linjer, som traditionellt används inom optisk spektroskopi för kalibrering av spektralposition. Kommersiella kalibreringslampor säljs för detta ändamål; att reflektera ett fluorescerande takljus i en spektrometer är en vanlig kalibreringspraxis. Gasformigt kvicksilver finns också i vissa elektronrör , inklusive ignitroner , tyratroner och kvicksilverbågelikriktare . Den används också i specialmedicinska lampor för hudgarvning och desinfektion. Gasformigt kvicksilver tillsätts till kallkatodargonfyllda lampor för att öka joniseringen och den elektriska ledningsförmågan . En argonfylld lampa utan kvicksilver kommer att lysa fel och ha matta fläckar. Belysning som innehåller kvicksilver kan bombarderas /ugnspumpas endast en gång. När det läggs till neonfyllda rör, kommer ljuset som produceras att ha inkonsekventa röda/blåa fläckar tills den initiala inbränningsprocessen är klar; så småningom kommer den att lysa en konsekvent, matt, off-blå färg.

Den djupa violetta glöden från en kvicksilverånga urladdning i en bakteriedödande lampa , vars spektrum är rikt på osynlig ultraviolett strålning.
Hudgarvar som innehåller en lågtryckskvicksilverånglampa och två infraröda lampor, som fungerar både som ljuskälla och elektrisk ballast
Olika typer av lysrör.
Den miniatyriserade Deep Space Atomic Clock är en linjär jonfälla-baserad kvicksilverjonklocka, designad för exakt radionavigering i realtid i rymden.

Deep Space Atomic Clock (DSAC) under utveckling av Jet Propulsion Laboratory använder kvicksilver i en linjär, jonfälla-baserad klocka. Denna nya användning av kvicksilver tillåter mycket kompakta atomklockor med låga energibehov, och är därför idealisk för rymdsonder och Mars-uppdrag.

Kosmetika

Kvicksilver, som tiomersal , används i stor utsträckning vid tillverkning av mascara . 2008 blev Minnesota den första delstaten i USA som förbjöd avsiktligt tillsatt kvicksilver i kosmetika, vilket gav det en tuffare standard än den federala regeringen.

En studie i geometrisk genomsnittlig kvicksilverkoncentration i urinen identifierade en tidigare okänd källa till exponering (hudvårdsprodukter) för oorganiskt kvicksilver bland New York Citybor . Populationsbaserad bioövervakning visade också att kvicksilverkoncentrationerna är högre hos konsumenter av skaldjur och fiskmjöl.

Hudblekning

Kvicksilver är effektivt som en aktiv ingrediens i hudblekande föreningar som används för att depigmentera huden. Minamatakonventionen om kvicksilver begränsar koncentrationen av kvicksilver i sådana blekningsmedel till 1 del per miljon. Från och med 2022 fortsätter dock många kommersiellt sålda blekningsprodukter att överskrida den gränsen och anses vara giftiga.

Skjutvapen

Kvicksilver(II)fulminat är ett primärt sprängämne som huvudsakligen används som primer för en patron i skjutvapen.

Historiska användningsområden

En enpolig, single-throw (SPST) kvicksilverbrytare

Kvicksilvermanometer för att mäta tryck

Många historiska tillämpningar använde sig av kvicksilverets speciella fysikaliska egenskaper, särskilt som en tät vätska och en flytande metall:

Kvantiteter av flytande kvicksilver som sträcker sig från 90 till 600 gram (3,2 till 21,2 oz) har återvunnits från elitgravar från Maya (100–700 e.Kr.) eller rituella cacher på sex platser. Detta kvicksilver kan ha använts i skålar som speglar i spådomssyfte . Fem av dessa dateras till Mayacivilisationens klassiska period (ca 250–900) men ett exempel föregick detta.
I det islamiska Spanien användes det för att fylla dekorativa pooler. Senare byggde den amerikanske konstnären Alexander Calder en kvicksilverfontän för den spanska paviljongen vid världsutställningen 1937 i Paris . Fontänen visas nu på Fundació Joan Miró i Barcelona .
Kvicksilver användes inuti wobblerbeten . Dess tunga, flytande form gjorde den användbar eftersom beten gjorde en attraktiv oregelbunden rörelse när kvicksilvret rörde sig inuti pluggen. Sådan användning stoppades på grund av miljöhänsyn, men olaglig beredning av moderna fiskepluggar har förekommit.
Fresnel -linserna i gamla fyrar brukade flyta och rotera i ett bad av kvicksilver som fungerade som ett lager.
Kvicksilver sfygmomanometrar (blodtrycksmätare), barometrar , diffusionspumpar , kulometrar och många andra laboratorieinstrument drog fördel av kvicksilverets egenskaper som en mycket tät, ogenomskinlig vätska med en nästan linjär termisk expansion.
Som en elektriskt ledande vätska användes den i kvicksilverströmbrytare (inklusive kvicksilverljusbrytare för hemmet installerade före 1970), lutningsbrytare som användes i gamla branddetektorer och lutningsbrytare i vissa hemtermostater.
På grund av dess akustiska egenskaper användes kvicksilver som förökningsmedium i delay-line minnesenheter som användes i tidiga digitala datorer i mitten av 1900-talet.
Experimentella kvicksilverångsturbiner installerades för att öka effektiviteten hos fossilbränslekraftverk. South Meadow-kraftverket i Hartford, CT använde kvicksilver som sin arbetsvätska , i en binär konfiguration med en sekundär vattenkrets, under ett antal år med början i slutet av 1920-talet i ett försök att förbättra anläggningens effektivitet. Flera andra anläggningar byggdes, inklusive Schiller Station i Portsmouth, NH, som gick online 1950. Idén slog inte igenom i hela branschen på grund av vikten och toxiciteten hos kvicksilver, såväl som tillkomsten av superkritiska ånganläggningar i senare tid . år.
På liknande sätt användes flytande kvicksilver som kylmedel för vissa kärnreaktorer ; dock föreslås natrium för reaktorer kylda med flytande metall, eftersom den höga densiteten av kvicksilver kräver mycket mer energi för att cirkulera som kylvätska.
Mercury var ett drivmedel för tidiga jonmotorer i elektriska rymdframdrivningssystem . Fördelarna var kvicksilvrets höga molekylvikt, låga joniseringsenergi, låga dubbeljoniseringsenergi, höga vätskedensitet och vätskelagringsförmåga vid rumstemperatur . Nackdelarna var oro för miljöpåverkan i samband med marktester och oro för eventuell kylning och kondensering av en del av drivmedlet på rymdfarkosten vid långvariga operationer. Den första rymdfärden som använde elektrisk framdrivning var en kvicksilverdriven jonpropeller som utvecklades vid NASA Glenn Research Center och flögs på rymdfarkosten Space Electric Rocket Test " SERT-1 " som lanserades av NASA vid dess Wallops Flight Facility 1964. SERT-1-flygningen följdes upp av SERT-2-flygningen 1970. Kvicksilver och cesium var föredragna drivmedel för jonmotorer tills Hughes Research Laboratory utförde studier som fann xenongas som en lämplig ersättning. Xenon är nu det föredragna drivmedlet för jonmotorer eftersom det har en hög molekylvikt, liten eller ingen reaktivitet på grund av dess ädelgasnatur och har en hög vätskedensitet under mild kryogen lagring.

Andra tillämpningar använde kvicksilverets kemiska egenskaper:

Kvicksilverbatteriet är ett icke-uppladdningsbart elektrokemiskt batteri , en primärcell , som var vanlig i mitten av 1900-talet . Den användes i en mängd olika applikationer och fanns i olika storlekar, särskilt knappstorlekar. Dess konstanta utspänning och långa hållbarhet gav den en nisch användning för kameraljusmätare och hörapparater. Kvicksilvercellen förbjöds i praktiken i de flesta länder på 1990-talet på grund av oro för de kvicksilverförorenande soptipparna.
Kvicksilver användes för att konservera trä, utveckla daguerreotyper , försilvra speglar , antifouling färger (upphörde 1990), herbicider (upphörde 1995), interiör latexfärg, handhållna labyrintspel, rengöring och vägutjämningsanordningar i bilar. Kvicksilverföreningar har använts i antiseptika , laxermedel, antidepressiva medel och i antisyfilitika .
Den användes påstås av allierade spioner för att sabotera Luftwaffe-plan: en kvicksilverpasta applicerades på blankt aluminium , vilket fick metallen att snabbt korrodera ; detta skulle orsaka strukturella fel.
Kloralkaliprocessen : Den största industriella användningen av kvicksilver under 1900-talet var i elektrolys för att separera klor och natrium från saltlake; kvicksilver är anoden i Castner-Kellner-processen . Kloret användes för att bleka papper (därav platsen för många av dessa anläggningar nära pappersbruk) medan natriumet användes för att göra natriumhydroxid för tvål och andra rengöringsprodukter. Även om denna användning i stort sett har upphört och ersatts med andra teknologier som använder membranceller, visar World Chlorine Council Report att det fortfarande fanns elva tillverkningsanläggningar i drift i Nord- och Sydamerika under 2020.
Som elektroder i vissa typer av elektrolys , batterier ( kvicksilverceller ), natriumhydroxid och klorproduktion , handhållna spel, katalysatorer , insekticider .
Kvicksilver användes en gång som renare för vapenpipor.
Från mitten av 1700-talet till mitten av 1800-talet användes en process som kallas " morot " vid tillverkningen av filthattar . Djurskinn sköljdes i en orange lösning (termen "morotsbildning" kom från denna färg) av kvicksilverföreningen kvicksilvernitrat, Hg (NO3 ₎ 2 _· 2H2O _. Denna process separerade pälsen från pälsen och sammanförde den. Denna lösning och ångorna den producerade var mycket giftiga. United States Public Health Service förbjöd användningen av kvicksilver i filtindustrin i december 1941. De psykologiska symtomen i samband med kvicksilverförgiftning inspirerade frasen " galen som en hattmakare" . Lewis Carrolls " Mad Hatter " i sin bok Alice's Adventures in Wonderland var en ordlek baserad på den äldre frasen, men karaktären själv uppvisar inga symptom på kvicksilverförgiftning.
Guld- och silverbrytning. Historiskt sett har kvicksilver använts i stor utsträckning i hydraulisk guldbrytning för att hjälpa guldet att sjunka genom den strömmande vatten-grusblandningen. Tunna guldpartiklar kan bilda kvicksilver-guld amalgam och därmed öka guldåtervinningsgraden. Storskalig användning av kvicksilver upphörde på 1960-talet. Kvicksilver används dock fortfarande i småskalig, ofta hemlig, guldprospektering. Det uppskattas att 45 000 ton kvicksilver som använts i Kalifornien för utvinning av placer inte har återvunnits. Kvicksilver användes också vid silverbrytning.

Historiska medicinska användningar

Kvicksilver(I)klorid (även känd som kalomel eller kvicksilverklorid) har använts i traditionell medicin som ett diuretikum , topiskt desinfektionsmedel och laxermedel . Kvicksilver(II)klorid (även känd som kvicksilverklorid eller frätande sublimat) användes en gång för att behandla syfilis (tillsammans med andra kvicksilverföreningar), även om det är så giftigt att symptomen på dess toxicitet ibland förväxlades med syfilisens symptom. tros behandla. Det används också som desinfektionsmedel. Blue mass , ett piller eller sirap där kvicksilver är huvudingrediensen, ordinerades under hela 1800-talet för många tillstånd, inklusive förstoppning, depression, barnafödande och tandvärk. I början av 1900-talet gavs kvicksilver till barn årligen som ett laxermedel och avmaskningsmedel, och det användes i tandpuder för spädbarn. Den kvicksilverhaltiga organohaliden merbromin (säljs ibland som Mercurochrome) används fortfarande i stor utsträckning men har förbjudits i vissa länder som USA

Toxicitet och säkerhet

Kvicksilver och de flesta av dess föreningar är extremt giftiga och måste hanteras med försiktighet; i fall av spill som involverar kvicksilver (som från vissa termometrar eller lysrör ) används specifika rengöringsprocedurer för att undvika exponering och begränsa utsläppet. Protokoll kräver fysiskt sammanslagning av mindre droppar på hårda ytor, kombinera dem till en enda större pool för enklare borttagning med en pipett eller för att försiktigt trycka ut spill i en engångsbehållare. Dammsugare och kvastar orsakar större spridning av kvicksilvret och bör inte användas. Efteråt strös fint svavel , zink eller något annat pulver som lätt bildar ett amalgam (legering) med kvicksilver vid vanliga temperaturer över området innan det samlas upp och kasseras på rätt sätt. Rengöring av porösa ytor och kläder är inte effektivt för att ta bort alla spår av kvicksilver och det rekommenderas därför att kassera denna typ av föremål om de utsätts för kvicksilverspill.

Kvicksilver kan absorberas genom huden och slemhinnorna och kvicksilverångor kan andas in, så behållare med kvicksilver är säkert förslutna för att undvika spill och avdunstning. Uppvärmning av kvicksilver, eller av kvicksilverföreningar som kan sönderdelas vid uppvärmning, bör utföras med tillräcklig ventilation för att minimera exponeringen för kvicksilverånga.

De giftigaste formerna av kvicksilver är dess organiska föreningar , såsom dimetylkvicksilver och metylkvicksilver . Oorganiskt kvicksilver i sig är dock särskilt giftigt med samtidig exponering för bly under barns utveckling. Exponeringar för oorganiskt kvicksilver är kopplade till utvecklingen av typ 2-diabetes i den mänskliga befolkningen. Kvicksilver kan orsaka både kronisk och akut förgiftning.

Kostexponeringar för kvicksilver

År 2021 släppte USA:s kongress en rapport om problemet med tungmetaller i barnmat , inklusive kvicksilver och bly. Forskare har studerat effekterna av exponering för oorganiskt kvicksilver i kosten från konsumtion av bearbetad mat.

Utsläpp i miljön

Mängden atmosfäriskt kvicksilver deponerats vid Wyomings Upper Fremont Glacier under de senaste 270 åren

Preindustriell nedfallshastighet av kvicksilver från atmosfären kan vara cirka 4 ng /(1 L isavlagring). Även om det kan betraktas som en naturlig exponeringsnivå, har regionala eller globala källor betydande effekter. Vulkanutbrott kan öka atmosfärens källa med 4–6 gånger.

Naturliga källor, såsom vulkaner , står för ungefär hälften av luftens kvicksilverutsläpp. Den mänskligt genererade hälften kan delas in i följande uppskattade procentsatser:

65 % från stationär förbränning, varav koleldade kraftverk är den största samlade källan (40 % av USA:s kvicksilverutsläpp 1999). Detta inkluderar kraftverk som drivs med gas där kvicksilvret inte har avlägsnats. Utsläppen från kolförbränning är mellan en och två storleksordningar högre än utsläppen från oljeförbränning, beroende på land.
11 % från guldproduktion. De tre största punktkällorna för kvicksilverutsläpp i USA är de tre största guldgruvorna. Hydrogeokemisk frisättning av kvicksilver från avfall från guldgruvor har ansetts vara en betydande källa till atmosfäriskt kvicksilver i östra Kanada.
6,8 % från produktion av icke-järnmetaller, vanligtvis smältverk .
6,4 % från cementproduktion .
3,0 % från avfallshantering , inklusive kommunalt och farligt avfall , krematorier och förbränning av avloppsslam .
3,0 % från kaustiksodaproduktion .
1,4 % från tackjärns- och stålproduktion .
1,1 % från kvicksilverproduktion, främst för batterier.
2,0 % från andra källor.

Ovanstående procentsatser är uppskattningar av de globala mänskliga orsakade kvicksilverutsläppen år 2000, exklusive förbränning av biomassa, en viktig källa i vissa regioner.

Den senaste tidens atmosfäriska kvicksilverföroreningar i stadsluft utomhus uppmättes till 0,01–0,02 μg/m ³ . En studie från 2001 mätte kvicksilvernivåer i 12 inomhusplatser som valts ut för att representera ett tvärsnitt av byggnadstyper, platser och åldrar i New York-området. Denna studie fann att kvicksilverkoncentrationerna var signifikant förhöjda över utomhuskoncentrationer, i ett intervall av 0,0065 – 0,523 μg/m ³ . Genomsnittet var 0,069 μg/m ³ .

Konstgjorda sjöar, eller reservoarer , kan vara förorenade med kvicksilver på grund av vattnets absorption av kvicksilver från nedsänkta träd och jord. Till exempel är Williston Lake i norra British Columbia, skapad av uppdämningen av Peace River 1968, fortfarande tillräckligt förorenad med kvicksilver för att det inte är tillrådligt att konsumera fisk från sjön. Permafrostjordar har ackumulerat kvicksilver genom atmosfärisk nedfall, och permafrostupptining i kryosfäriska områden är också en mekanism för kvicksilverutsläpp i sjöar, floder och våtmarker .

Kvicksilver kommer också in i miljön genom felaktigt bortskaffande (t.ex. deponering, förbränning) av vissa produkter. Produkter som innehåller kvicksilver inkluderar: bildelar, batterier , lysrör, medicinska produkter, termometrar och termostater. På grund av hälsoproblem (se nedan), minskar ansträngningarna för att minska användningen av gifter eller eliminerar kvicksilver i sådana produkter. Till exempel minskade mängden kvicksilver som såldes i termostater i USA från 14,5 ton 2004 till 3,9 ton 2007.

De flesta termometrar använder nu pigmenterad alkohol istället för kvicksilver. Kvicksilvertermometrar används fortfarande ibland inom det medicinska området eftersom de är mer exakta än alkoholtermometrar, även om båda ofta ersätts av elektroniska termometrar och mindre vanligt med galinstan-termometrar. Kvicksilvertermometrar används fortfarande i stor utsträckning för vissa vetenskapliga tillämpningar på grund av deras större noggrannhet och arbetsområde.

Historiskt sett var en av de största utsläppen från Colex-fabriken, en litiumisotopseparationsanläggning i Oak Ridge, Tennessee. Anläggningen var i drift på 1950- och 1960-talen. Uppgifterna är ofullständiga och oklara, men regeringskommissioner har uppskattat att cirka två miljoner pund kvicksilver saknas.

En allvarlig industriell katastrof var dumpningen av avfallskvicksilverföreningar i Minamata Bay, Japan, mellan 1932 och 1968. Det uppskattas att över 3 000 människor led av olika missbildningar, allvarliga kvicksilverförgiftningssymtom eller dödsfall av det som blev känt som Minamatas sjukdom .

Tobaksplantan absorberar lätt och ackumulerar tungmetaller som kvicksilver från den omgivande jorden i sina blad . Dessa andas sedan in under tobaksrökning . Även om kvicksilver är en beståndsdel i tobaksrök , har studier i stort sett misslyckats med att upptäcka en signifikant korrelation mellan rökning och Hg-upptag av människor jämfört med källor som yrkesmässig exponering, fiskkonsumtion och amalgamtandfyllningar .

Sedimentförorening

Sediment i stora stadsindustriella flodmynningar fungerar som en viktig sänka för punktkällor och diffusa kvicksilverföroreningar i avrinningsområden. En studie från 2015 av strandsediment från Themsens mynning mätte totalt kvicksilver till 0,01 till 12,07 mg/kg med ett medelvärde på 2,10 mg/kg och median på 0,85 mg/kg (n=351). De högsta kvicksilverkoncentrationerna visades förekomma i och runt staden London i samband med finkornig lera och hög total halt av organiskt kol. Den starka affiniteten hos kvicksilver för kolrika sediment har också observerats i saltkärrsediment i floden Mersey i genomsnitt 2 mg/kg upp till 5 mg/kg. Dessa koncentrationer är mycket högre än de som visas i sediment av saltmarsh River Creek i New Jersey och mangrover i södra Kina som uppvisar låga kvicksilverkoncentrationer på cirka 0,2 mg/kg.

Yrkesmässig exponering

EPA-arbetare städar upp kvicksilverspill i bostäder 2004

På grund av hälsoeffekterna av exponering för kvicksilver är industriell och kommersiell användning reglerad i många länder. Världshälsoorganisationen , OSHA och NIOSH behandlar alla kvicksilver som en yrkesrisk och har fastställt specifika gränsvärden för yrkesexponering . Miljöutsläpp och bortskaffande av kvicksilver regleras i USA främst av United States Environmental Protection Agency .

Fisk

Fisk och skaldjur har en naturlig tendens att koncentrera kvicksilver i sina kroppar, ofta i form av metylkvicksilver , en mycket giftig organisk förening av kvicksilver. Fiskarter som är högt uppe i näringskedjan , såsom haj , svärdfisk , kungsmakrill , blåfenad tonfisk , långfenad tonfisk och kakelfisk innehåller högre koncentrationer av kvicksilver än andra. Eftersom kvicksilver och metylkvicksilver är fettlösliga, ackumuleras de främst i inälvorna , även om de också finns i hela muskelvävnaden. Förekomst av kvicksilver i fiskmuskler kan studeras med hjälp av icke-dödliga muskelbiopsier . Kvicksilver som finns i bytesfiskar ackumuleras i rovdjuret som konsumerar dem. Eftersom fisk är mindre effektiva på att rensa ut än att ackumulera metylkvicksilver, ökar koncentrationerna av metylkvicksilver i fiskvävnaden med tiden. Således samlar arter som ligger högt i näringskedjan kroppsbördor av kvicksilver som kan vara tio gånger högre än de arter de konsumerar. Denna process kallas biomagnifiering . Kvicksilverförgiftning skedde på detta sätt i Minamata , Japan , nu kallad Minamatas sjukdom .

Kosmetika

Vissa ansiktskrämer innehåller farliga halter av kvicksilver. De flesta innehåller jämförelsevis ogiftigt oorganiskt kvicksilver, men produkter som innehåller mycket giftigt organiskt kvicksilver har påträffats.

Effekter och symtom på kvicksilverförgiftning

Toxiska effekter inkluderar skador på hjärnan, njurarna och lungorna. Kvicksilverförgiftning kan resultera i flera sjukdomar, inklusive akrodyni (rosa sjukdom), Hunter-Russells syndrom och Minamatas sjukdom .

Symtom inkluderar vanligtvis sensorisk försämring (syn, hörsel, tal), störd känsel och bristande koordination. Typen och graden av symtom som uppvisas beror på det individuella toxinet, dosen och exponeringsmetoden och varaktigheten. Fall-kontrollstudier har visat effekter som skakningar, försämrad kognitiva färdigheter och sömnstörningar hos arbetare med kronisk exponering för kvicksilverånga även vid låga koncentrationer i intervallet 0,7–42 μg/m ³ . En studie har visat att akut exponering (4–8 timmar) för beräknade nivåer av elementärt kvicksilver på 1,1 till 44 mg/m ³ resulterade i bröstsmärtor, dyspné , hosta, hemoptys , försämring av lungfunktionen och tecken på interstitiell pneumonit . Akut exponering för kvicksilverånga har visat sig resultera i djupgående effekter på centrala nervsystemet, inklusive psykotiska reaktioner som kännetecknas av delirium, hallucinationer och suicidbenägenhet. Yrkesmässig exponering har resulterat i omfattande funktionsstörningar, inklusive eretism , irritabilitet, upphetsning, överdriven blyghet och sömnlöshet. Med fortsatt exponering utvecklas en fin tremor som kan eskalera till våldsamma muskelspasmer. Tremor involverar initialt händerna och sprider sig senare till ögonlocken, läpparna och tungan. Långvarig exponering på låg nivå har associerats med mer subtila symtom på eretism, inklusive trötthet, irritabilitet, minnesförlust, livliga drömmar och depression.

Behandling

Forskningen om behandling av kvicksilverförgiftning är begränsad. För närvarande tillgängliga läkemedel för akut kvicksilverförgiftning inkluderar kelatorer N-acetyl-D, L- penicillamin (NAP), British Anti-Lewisite (BAL), 2,3-dimerkapto-1-propansulfonsyra (DMPS) och dimerkaptobärnstenssyra (DMSA) . I en liten studie som omfattade 11 byggnadsarbetare som exponerades för elementärt kvicksilver, behandlades patienter med DMSA och NAP. Kelationsterapi med båda läkemedlen resulterade i mobilisering av en liten del av det totala beräknade kvicksilvret i kroppen. DMSA kunde öka utsöndringen av kvicksilver i större utsträckning än NAP.

förordningar

Internationell

140 länder enades i Minamatakonventionen om kvicksilver av FN:s miljöprogram (UNEP) för att förhindra utsläpp. Konventionen undertecknades den 10 oktober 2013.

Förenta staterna

I USA ansvarar Environmental Protection Agency för att reglera och hantera kvicksilverkontamination. Flera lagar ger EPA denna auktoritet, inklusive Clean Air Act , Clean Water Act , Resource Conservation and Recovery Act och Safe Drinking Water Act . Dessutom fasar lagen om kvicksilverinnehållande och uppladdningsbart batterihantering, som antogs 1996, ut användningen av kvicksilver i batterier och ger en effektiv och kostnadseffektiv kassering av många typer av använda batterier. Nordamerika bidrog med cirka 11 % av de totala globala antropogena kvicksilverutsläppen 1995.

United States Clean Air Act, som antogs 1990, satte upp kvicksilver på en lista över giftiga föroreningar som måste kontrolleras i största möjliga utsträckning. Sålunda gick industrier som släpper ut höga koncentrationer av kvicksilver i miljön överens om att installera maximala möjliga kontrolltekniker (MACT). I mars 2005 utfärdade EPA en förordning som lade till kraftverk till listan över källor som borde kontrolleras och inrättade ett nationellt tak och handelssystem . Stater fick till november 2006 på sig att införa strängare kontroller, men efter en rättslig invändning från flera stater, slogs reglerna ned av en federal appellationsdomstol den 8 februari 2008. Regeln ansågs inte tillräcklig för att skydda hälsan för personer som bor nära kol -eldade kraftverk, med tanke på de negativa effekter som dokumenterades i EPA:s studierapport till kongressen från 1998. Nyare data publicerade 2015 visade dock att efter införandet av de strängare kontrollerna minskade kvicksilvret kraftigt, vilket tyder på att Clean Air Act hade sin avsedda effekt.

EPA tillkännagav nya regler för koleldade kraftverk den 22 december 2011. Cementugnar som bränner farligt avfall hålls till en lösare standard än standardförbränningsanläggningar för farligt avfall i USA, och är som ett resultat en oproportionerlig källa till kvicksilverföroreningar .

europeiska unionen

I Europeiska unionen förbjuder direktivet om begränsning av användningen av vissa farliga ämnen i elektrisk och elektronisk utrustning (se RoHS ) kvicksilver från vissa elektriska och elektroniska produkter och begränsar mängden kvicksilver i andra produkter till mindre än 1000 ppm . Det finns restriktioner för kvicksilverkoncentration i förpackningar (gränsen är 100 ppm för summan av kvicksilver, bly , sexvärt krom och kadmium ) och batterier (gränsen är 5 ppm). I juli 2007 förbjöd Europeiska unionen också kvicksilver i icke-elektriska mätanordningar, såsom termometrar och barometrar . Förbudet gäller endast nya apparater, och innehåller undantag för hälso- och sjukvårdssektorn och en tvåårig frist för tillverkare av barometrar.

Norge

Norge antog ett totalförbud mot användning av kvicksilver vid tillverkning och import/export av kvicksilverprodukter, med verkan den 1 januari 2008. År 2002 visade sig flera sjöar i Norge ha ett dåligt tillstånd av kvicksilverföroreningar, med ett överskott på 1 μg /g kvicksilver i deras sediment. År 2008 sa Norges miljöminister Erik Solheim : "Kviksilver är bland de farligaste miljögifterna. Tillfredsställande alternativ till Hg i produkter finns tillgängliga, och det är därför lämpligt att införa ett förbud."

Sverige

Produkter som innehåller kvicksilver förbjöds i Sverige 2009.

Danmark

År 2008 förbjöd Danmark också dentalt kvicksilveramalgam, med undantag för molära tuggytor i permanenta (vuxna) tänder.

Kvicksilver i konsten

Mercury Fountain , Alexander Calders skulptur från 1937, visas bakom glas på Fundació Joan Miró i Barcelona , för att kontrollera giftiga kvicksilverångor .

Cloud Gate , en offentlig skulptur från 2006 av Anish Kapoor i Chicago, Illinois, inspirerades av flytande kvicksilver.

Se även

Vidare läsning

Johnston, Andrew Scott (15 september 2013). Mercury and the Making of California: Mining, Landscape, and Race, 1840–1890 . TotalBoox, TBX. University Press of Colorado . ISBN 9781457183997 . OCLC 969039240 .

externa länkar

Myndighetskontroll
Nationalbibliotek	Frankrike (data) Tyskland Israel Förenta staterna Japan Tjeckien
Övrig	SNABB

Faror
GHS- märkning :
Piktogram
Signalord	Fara
Faroangivelser	H330 , H360D , H372 , H410
Skyddsangivelser	P201 , P233 , P260 , P273 , P280 , P304 , P308 , P310 , P313 , P340 , P391 , P403
NFPA 704 (branddiamant)	2 0 0