Ртуть – что это такое. Общий курс
О том, что такое ртуть, имеют представление все, кто изучал химию даже на начальном уровне в средней школе. Впрочем, многие познакомились с ней намного раньше, в детстве. Кто разбивал градусник, наверняка помнит реакцию родителей. Ругаясь и пугая ядовитой ртутью, они были правы. С этим природным элементом шутки плохи, и человечество уже успело доказать это всей своей деятельностью.
Что есть ртуть?
Ртуть является природным элементом, который можно обнаружить в воде, почве и в воздухе. Как ее только ни называли – и жидким золотом, и меркурием (кстати, в украинском языке сейчас принято такое название), но нельзя сказать, что даже сейчас ртуть изучена полностью. Хотя известна она с древних времен, и роль ртути в мировой истории очень интересна.
Ртуть имеет атомную массу 200,59, температуру плавления – около 39 градусов по Цельсию, температуру кипения – 356,5 градусов. Достаточно опасная особенность ртути в том, что она способна испаряться при температуре 18 градусов Цельсия. При этом она превращается в бесцветный пар, который не имеет запаха, вкуса и, по сути, никак не заявляет о себе. Обнаружить его можно лишь посредством химического анализа и специальных приборов.
Ртуть – тяжелый металл, и ее пары тяжелее воздуха в семь раз. Вес одного литра жидкой ртути – 13,5 кг. Незначительная вязкость и значительное поверхностное натяжение приводят к тому, что ртуть с легкостью распадается на небольшие шарики. Поверхность испарения в результате многократно увеличивается.
Еще одна характерная черта – это способность ртути с легкостью вступать в соединения с органическими и неорганическими веществами, а также образовывать амальгамы с металлами.
На самом деле, в природе ртути не так уж много, всего лишь 83 мг на одну тонну земной коры. В водах океана ее еще меньше – 0,1 мг на кубический метр. В сравнительно больших количествах ртуть можно обнаружить в глинистых сланцах. Кроме того, в большинстве металлических руд она является просто попутчиком, но производство цветных металлов практически всегда сопровождается выбросами ртути в атмосферу.
Если говорить о концентрированной ртути, она в природе присутствует в двадцати минералах, самыми известными из которых являются киновари (HgS) и каломель (Hg2Cl2). Естественным образом ртуть, содержащаяся в земной коре, оказывается в окружающей среде после проявлений вулканической активности, медленного выветривания скальных пород, но гораздо чаще – в итоге деятельности человека. Когда вырабатывается энергия на угольных электростанциях, отапливаются дома при помощи такого топлива , работают мусоросжигательные установки, в воздухе оказывается ртуть. Она высвобождается в ходе большого количества производственных процессов, добычи самой ртути, а также золота и прочих металлов.
Формы и опасности
Будучи неимоверно подвижным и легко испаряющимся металлом, ртуть оказывает токсическое воздействие на любые формы жизни. Это, в частности, растения, в том числе водоросли, беспозвоночные, обитающие в водоемах, рыбы, млекопитающие и, конечно человек.
Воздействие ртути, даже в небольших количествах, несет большую угрозу для здоровья человека и является очень опасной для внутриутробного и детского развития. Не случайно Всемирная организация здравоохранения рассматривает ртуть в качестве одного из десяти основных химических веществ, представляющих проблему для общественной системы охраны здоровья.
Ртуть имеет токсическое воздействие на нервную и иммунную систему, а также негативно сказывается на пищеварительном тракте и дыхательных путях. Она поражает легкие, почки, печень, органы зрения и слуха.
Уникальность ртути в том, что это единственный из химических элементов, относящихся к первому классу опасности, который имеет столь широкое применение, в том числе, и изделиях, к которым имеется свободный доступ. Это, например, медицинские термометры, люминесцентные лампы и так далее.
Стоит знать, что ртуть встречается в разных формах:
- элементарная (или металлическая);
- неорганическая ртуть, воздействию которой люди могут подвергаться на рабочих местах и иногда в быту;
- органическая ртуть (например, метилртуть)
Наибольшую опасность представляет именно метилртуть, воздействию которой люди могут подвергаться, употребляя рыбу, моллюсков и другие морепродукты.
Эти формы существенно различаются и по степени токсичности, и по воздействию на организм. Особенно опасны пары металлической ртути и так называемая метилртуть. Ртуть, оказавшаяся в окружающей среде, может под воздействием бактерий превратиться в метилртуть, которая может аккумулироваться, и даже биологически усиливаться в окружающей среде. Наибольшее количество ртути, если водоем заражен, содержат большие хищные рыбы, поедающие мелких рыбешек, которые успешно аккумулируют ртуть, питаясь планктоном.
Таким образом, невзирая на ценные свойства ртути, благодаря которым она нашла очень широкое применение, все же сейчас во многих странах активно реализуются инициативы по сведению ее использования к самому минимуму. Так или иначе, все страны мира включили ртуть в списки загрязняющих веществ первого класса опасности.
Отравления ртутью в производственных и непроизводственных условиях
В производственных условиях чаще всего ртуть проникает в организм чаще всего в виде паров и пыли ртутных соединений, причем всасываются около 80% вдыхаемых паров. Средний период полувыведения составляет около 55-56 дней, однако все зависит от системы организма, его индивидуальных особенностей и степени ртутного отравления. Дольше всего ртуть выводится из мозга, что подтверждено исследованиями на животных. Впрочем, известны случаи, когда у человека высокая концентрация ртути в мозговой ткани была выявлена спустя десятилетие после прекращения контакта с ней.
Неорганические соединения в наибольшем количестве скапливаются в почках, а метилртуть предпочитает аккумулироваться в корешковых спинальных нервных узлах (ганглиях), из-за чего при отравлениях органическими соединениями существенно поражаются периферические нервы.
Отравления ртутью могут быть острыми и хроническими, причем хронические отравления получили название меркуриализма.
Таким образом, чтобы ртуть попала в организм и начала там накапливаться, не обязательно оказываться в производственных условиях, практически гарантирующих выбросы этого загрязняющего вещества. Ртуть может попадать в организм с вдыхаемым воздухом и продуктами питания, с питьевой водой и продуктами. Можно заразиться при купании в зараженной воде, при употреблении рыбы, контакте с загрязненными поверхностями и так далее.
Человечество знает несколько настоящих бедствий, связанных с массовым отравлением ртутью. Более шестидесяти лет назад была диагностирована и описана болезнь Минаматы – от небольшого городка в Японии, где сотни людей подверглись хроническому отравлению ртути, которую они получали из отравленного промышленниками залива вместе с морепродуктами.
19 января 2013 года участники ООН согласовали так называемую Минаматскую конвенцию, вводящую запрет на добычу и ограничение использования ртути. Продолжается процесс ратификации документа разными странами. Ртутное загрязнение окружающей среды, безусловно, надо предотвращать, и уже в ближайшие годы станет ясно, насколько разные страны готовы радикально переходить от декларации намерений к делу.
Выводы
Ртуть — чрезвычайно опасное вещество. Никаких контактов с жидкой или парообразной ртутью у человека не должно быть. Если же ртуть попала в жилое помещение, то следует максимально серьезно, без паники, отнестись к вопросу очистки. Каждое помещение после уборки ртути должно проверяться химическим тестом на пары ртути, даже если ртуть была пролита много лет назад.