Получение ртути в промышленности. Для всех и обо всем

Между селом Карагаш и городом Слободзея, сообщил в пятницу местный телеканал со ссылкой на министерство госбезопасности (МГБ) непризнанной республики.

(Hg) - химический элемент II группы периодической системы Менделеева, атомный номер 80, атомная масса 200,59; серебристо-белый тяжелый металл, жидкий при комнатной температуре.

Ртуть - один из семи металлов , известных с древнейших времен. Несмотря на то, что ртуть относится к рассеянным элементам и в природе ее очень мало (примерно столько же, сколько и серебра), она встречается в свободном состоянии в виде вкраплений в горные породы.

Кроме того, ее очень легко выделить при обжиге из основного минерала - сульфида (киновари). Пары ртути легко конденсируются в блестящую, как серебро, жидкость. Ее плотность настолько велика (13,6 г/куб. см), что ведро с ртутью обычный человек даже не оторвет от пола.

Ртуть широко применяется при изготовлении научных приборов (барометры, термометры, манометры, вакуумные насосы, нормальные элементы, полярографы, капиллярные электрометры и др.), в ртутных лампах, переключателях, выпрямителях; как жидкий катод в производстве едких щелочей и хлора электролизом, в качестве катализатора при синтезе уксусной кислоты, в металлургии для амальгамации золота и серебра, при изготовлении взрывчатых веществ; в медицине (каломель, сулема, ртутьорганические и другие соединения), в качестве пигмента (киноварь), в сельском хозяйстве в качестве протравителя семян и гербицида, а также как компонент краски морских судов (для борьбы с обрастанием их организмами).

В домашних условиях ртуть может оказаться в дверном звонке, лампах дневного света, медицинском термометре.

Металлическая ртуть высокотоксична для любых форм жизни. Основную опасность представляют пары ртути, выделение которых с открытых поверхностей возрастает при повышении температуры воздуха. При вдыхании ртуть попадает в кровь. В организме ртуть циркулирует в крови, соединяясь с белками; частично откладывается в печени, в почках, селезёнке, ткани мозга и др.

Токсическое действие связано с блокированием сульфгидрильных групп тканевых белков, нарушением деятельности головного мозга (в первую очередь, гипоталамуса). Из организма ртуть выводится через почки, кишечник, потовые железы и др.

Острые отравления ртутью и ее парами встречаются редко. При хронических отравлениях наблюдаются эмоциональная неустойчивость, раздражительность, снижение работоспособности, нарушение сна, дрожание пальцев рук, снижение обоняния, головные боли. Характерный признак отравления - появление по краю десен каймы сине-черного цвета; поражение десен (разрыхленность, кровоточивость) может привести к гингивиту и стоматиту.

При отравлениях органическими соединениями ртути (диэтилмеркурфосфатом, диэтил-ртутью, этилмеркурхлоридом) преобладают признаки одновременного поражения центральной нервной (энцефало-полиневрит) и сердечно-сосудистой систем, желудка, печени, почек.

Основная мера предосторожности при работе с ртутью и ее соединениями - исключение попадания ртути в организм через дыхательные пути или поверхность кожи.

Пролитую в помещении ртуть надо собирать самым тщательным образом. Особенно много паров образуется в том случае, если ртуть рассыпалась на множество мельчайших капелек, которые забились в различные щели, например, между плитками паркета. Все эти капельки необходимо собрать.

Лучше всего это сделать с помощью оловянной фольги, к которой ртуть легко прилипает, или же промытой азотной кислотой медной проволочкой. А те места, где ртуть еще могла бы задержаться, заливают 20%-ным раствором хлорного железа. Хорошая профилактическая мера против отравления парами ртути - тщательно и регулярно, в течение многих недель или даже месяцев, проветривать помещение, где была пролита ртуть.

Экологические последствия заражения парами ртути проявляются, прежде всего, в водной среде - подавляется жизнедеятельность одноклеточных морских водорослей и рыб, нарушается фотосинтез, ассимилируются нитраты, фосфаты, соединения аммония и т. д. Пары ртути фитотоксичны, ускоряют старение растений.

Ртуть - элемент побочной подгруппы второй группы, шестого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 80. Обозначается символом Hg (лат. Hydrargyrum ).

Ртуть - один из двух химических элементов (и единственный металл), простые вещества которых при нормальных условиях находятся в жидком агрегатном состоянии (второй элемент - бром). В природе находится как в самородном виде, так и образует ряд минералов.

История открытия ртути

Ртуть (англ. Mercury, франц. Mercure, нем. Quecksilber) входит в число семи металлов древности. Она была известна по крайней мере за 1500 лет до н.э., уже тогда ее умели получать из киновари. Ртуть употребляли в Египте, Индии, Месопотамии и Китае; она считалась важнейшим исходным веществом в операциях священного тайного искусства по изготовлению препаратов, продлевающих жизнь и именуемых пилюлями бессмертия. В IV - Ш вв. до н.э. о ртути как о жидком серебре (от греч. вода и серебро) упоминают Аристотель и Теофраст. Позднее Диоскорид описал получение ртути из киновари путем нагревания последней с углем. Ртуть считали основой металлов, близкой к золоту и поэтому называли меркурием (Mercurius), по имени ближайшей к солнцу (золоту) планеты Меркурий. С другой стороны, полагая, что ртуть представляет собой некое состояние серебра, древние люди именовали ее жидким серебром (откуда произошло лат. Hydrargirum). Подвижность ртути вызвала к жизни другое название - живое серебро (лат. Argentum vivum); немецкое слово Quecksilber происходит от нижнесаксонского Quick (живой) и Silber (серебро). Интересно, что болгарское обозначение ртути - живак - и азербайджанское - дживя - заимствованы, вероятно, от славян.

В эллинистическом Египте и у греков употреблялось название скифская вода, что позволяет думать о вывозе ртути в какой-то период времени из Скифии. В арабский период развития химии возникла ртутно-серная теория состава металлов, согласно которой ртуть почиталась матерью металлов, а сера (сульфур) их отцом. Сохранилось множество тайных арабских названий ртути, что свидетельствует о ее значении в алхимических тайных операциях. Усилия арабских, а позднее и западноевропейских алхимиков сводились к так называемой фиксации ртути, т. е. к превращению ее в твердое вещество. По мнению алхимиков, получающееся при этом чистое серебро (философское) легко превращалось в золото. Легендарный Василий Валентин (XVI в.) основал теорию трех начал алхимиков (Tria principia) - ртути, серы и соли; эту теорию развил затем Парацельс. В подавляющем большинстве алхимических трактатов, излагающих способы трансмутации металлов, ртуть стоит на первом месте либо как исходный металл для любых операций, либо как основа философского камня (философская ртуть).

Распространённость ртути в природе

Природные источники, такие как вулканы, составляют примерно половину всех выбросов атмосферной ртути. За оставшуюся половину ответственна деятельность человека. В ней основную долю составляют выбросы в результате сгорания угля главным образом в тепловых электростанциях - 65 %, добыча золота - 11 %, выплавка цветных металлов - 6.8 %, производство цемента - 6.4 %, утилизация мусора - 3 %, производство соды - 3 %, чугуна и стали - 1.4 %, ртути (в основном для батареек) - 1.1 %, остальное - 2 %.

Ртуть относительно редкий элемент в Земной коре со средней концентрацией 83 мг/т. Однако в виду того, что ртуть слабо связывается химически с наиболее распространёнными в земной коре элементами, ртутные руды могут быть очень концентрированными по сравнению с обычными породами.

Наиболее богатые ртутью руды содержат до 2.5 % ртути. Основная форма нахождения ртути в природе – рассеянная и только 0,02% её заключено в месторождениях. Содержание ртути в различных типах изверженных пород близки между собой (около 100 мг/т). Из осадочных пород максимальные концентрации ртути установлены в глинистых сланцах (до 200 мг/т). В водах Мирового океана содержание ртути 1 мкг/л. Важнейшей геохимической особенностью ртути является то, что среди других халькофильных элементов она обладает самым высоким потенциалом ионизации. Это определяет такие свойства ртути, как способность восстанавливаться до атомарной формы (самородной ртути), значительную химическую стойкость к кислороду и кислотам.

Есть свидетельства существования природного скопления ртути в виде маленького ртутного озера.

Ртуть присутствует в большинстве сульфидных минералов. Особенно высокие её содержания (до тысячных и сотых долей процента) устанавливаются в блёклых рудах, антимонитах, сфалеритах и реальгарах. Близость ионных радиусов двухвалентной ртути и кальция, одновалентной ртути и бария определяет их изоморфизм во флюоритах и баритах. В киновари и метациннабарите сера иногда замещается селеном или теллуром; содержание селена часто составляет сотые и десятые доли процента. Известны крайне редкие селениды ртути – тиманит (HgSe) и онофрит (смесь тиманита и сфалерита).

Ртуть является одним из наиболее чувствительных индикаторов скрытого оруденения не только ртутных, но и различных сульфидных месторождений, поэтому ореолы ртути обычно выявляются над всеми скрытыми сульфидными залежами и вдоль дорудных разрывных нарушений. Эта особенность, а также незначительное содержание ртути в породах, объясняются высокой упругостью паров ртути, возрастающей с увеличением температуры и определяющей высокую миграцию этого элемента в газовой фазе.

В поверхностных условиях киноварь и металлическая ртуть растворимы в воде даже при отсутствии сильных окислителей, но при их наличии (, озон, перекись водорода) растворимость этих минералов достигает десятков мг/л. Особенно хорошо растворяется ртуть в сульфидах едких щелочей с образованием, например, комплекса HgS nNa 2 S. Ртуть легко сорбируется глинами, гидроокислами железа и марганца, глинистыми сланцами и углями.

В природе известно около 20 минералов ртути, но главное промышленное значение имеет киноварь HgS (86,2% Hg). В редких случаях предметом добычи является самородная ртуть, метациннабарит HgS и блёклая руда – шватцит (до 17% Hg). На единственном месторождении Гуитцуко (Мексика) главным рудным минералом является ливингстонит HgSb 4 S 7 . В зоне окисления ртутных месторождений образуются вторичные минералы ртути. К ним относятся прежде всего самородная ртуть, реже метациннабарит, отличающиеся от таких же первичных минералов большей чистотой состава. Относительно распространена каломель Hg 2 Cl 2 . На месторождении Терлингуа (Техас) распространены и другие гипергенные галоидные соединения – терлингуаит Hg 2 ClO, эглестонит Hg 4 Cl.

Физические свойства ртути

Это единственный металл, жидкий при комнатной температуре. Обладает свойствами диамагнетика. Образует со многими металлами жидкие сплавы - амальгамы.

Ртуть в 13,6 раза тяжелее воды.

У него довольно большой коэффициент температурного расширения – всего в полтора раза меньше, чем у воды, и на порядок, а то и два больше, чем у обычных металлов.

Химические свойства ртути

Ртуть - малоактивный металл (см. ряд напряжений).

При нагревании до 300 °C ртуть вступает в реакцию с кислородом: 2Hg + O 2 → 2HgO Образуется оксид ртути(II) красного цвета. Эта реакция обратима: при нагревании выше 340 °C оксид разлагается до простых веществ. Реакция разложения оксида ртути исторически является одним из первых способов получения кислорода.

При нагревании ртути с серой образуется сульфид ртути(II).

Ртуть не растворяется в растворах кислот, не обладающих окислительными свойствами, но растворяется в царской водке и азотной кислоте, образуя соли двухвалентной ртути. При растворении избытка ртути в азотной кислоте на холоде образуется нитрат Hg 2 (NO 3) 2 .

Из элементов IIБ группы именно у ртути появляется возможность разрушения очень устойчивой 6d 10 - электронной оболочки, что приводит к возможности существования соединений ртути (+4). Так, кроме малорастворимого Hg 2 F 2 и разлагающегося водой HgF 2 существует и HgF 4 , получаемый при взаимодействии атомов ртути и смеси неона и фтора при температуре 4К .

Применение ртути

Ртуть применяется в изготовлении термометров, парами ртути наполняются ртутно-кварцевые и люминесцентные лампы. В них ртуть применяется как в чистом виде, так и в виде смесей с газами (в основном, с аргоном), для увеличения светоотдачи. Ртутные лампы используются в качестве источников интенсивного УФ излучения. Ртутные контакты служат датчиками положения. Кроме того, металлическая ртуть применяется для получения целого ряда важнейших сплавов.

Ранее различные амальгамы металлов, особенно амальгамы золота и серебра, широко использовались в ювелирном деле, в производстве зеркал и зубных пломб. В технике ртуть широко применялась для барометров и манометров. Соединения ртути использовались как антисептик (сулема), слабительное (каломель), в шляпном производстве и т.д., но в связи с её высокой токсичностью к концу XX века были практически вытеснены из этих сфер (замена амальгамирования на напыление и электроосаждение металлов, полимерные пломбы в стоматологии).

Также, ртуть широко применяется в производстве термометров. Температура плавления ртути - –38 градусов, кипения - +356.58. Но существуют способы расширить эти границы и производить термометры, работающие как при более низких, так и при более высоких температурах. Для понижения температуры плавления, в ртуть добавляют таллий.

Металлическая ртуть служит катодом для электролитического получения ряда активных металлов, хлора и щелочей, в некоторых химических источниках тока (например, ртутно-цинковых - тип РЦ), в эталонных источниках напряжения (Вестона элемент). Ртутно-цинковый элемент (эдс 1,35 Вольт) обладает очень высокой энергией по объёму и массе (130 Вт/час/кг, 550 Вт/час/дм).

Ртутью иногда легируют другие металлы. Небольшие добавки элемента увеличивают твердость сплава свинца со щелочноземельными металлами. Даже при паянии бывает подчас нужна ртуть: припой из 93% свинца, 3% олова и 4% ртути – лучший материал для пайки оцинкованных труб.

Ртуть используется для переработки вторичного алюминия и добычи золота (см. амальгамная металлургия).

Одна из главных деталей взрывателя для зенитного снаряда – это пористое кольцо из железа или никеля. Поры заполнены ртутью. Выстрел – снаряд двинулся, он приобретает все большую скорость, все быстрее вращается вокруг своей оси, и тяжелая ртуть выступает из пор. Она замыкает электрическую цепь – взрыв.

Ртуть используется в качестве балласта в подводных лодках и регулирования крена и дифферента некоторых аппаратов. Перспективно использование ртути в сплавах с цезием в качестве высокоэффективного рабочего тела в ионных двигателях.

Раньше ртутными красками покрывали днища кораблей, чтобы они не обрастали ракушками. Иначе корабль снижает скорость, расходуется больше топлива. Самая известная из красок такого типа делается на основе кислой ртутной соли мышьяковистой кислоты HgHAsO 4 . Правда, в последнее время для этой цели применяют и синтетические красители, в составе которых ртути нет.

Ртуть-203 (T 1/2 = 53 сек) используется в радиофармакологии. Медицина использует также фосфорнокислые соли ртути, ее сульфат, иодид и другие. В наше время большинство неорганических соединений ртути постепенно вытесняются из медицины ртутными же органическими соединениями, неспособными к легкой ионизации и поэтому не столь токсичными и меньше раздражающими ткани.

Также используются и соли ртути:

• Иодид ртути используется как полупроводниковый детектор радиоактивного излучения.
• Фульминат ртути («Гремучая ртуть») издавна применяется в качестве инициирующего ВВ (Детонаторы).
• Бромид ртути применяется при термохимическом разложении воды на водород и кислород (атомно-водородная энергетика).

Некоторые соединения ртути применяются как лекарства (например, мертиолят для консервации вакцин), но в основном из-за токсичности ртуть была вытеснена из медицины (сулема, оксицианид ртути - антисептики, каломель - слабительное и др.) в середине-конце XX века.

Применение соединений ртути

Амальгамы из ртути

Еще одно замечательное свойство ртути: способность растворять другие металлы, образуя твердые или жидкие растворы – амальгамы. Некоторые из них, например амальгамы серебра и кадмия, химически инертны и тверды при температуре человеческого тела, но легко размягчаются при нагревании. Из них делают зубные пломбы.

Амальгаму таллия, затвердевающую только при –60°C, применяют в специальных конструкциях низкотемпературных термометров.

Старинные зеркала были покрыты не тонким слоем серебра, как это делается сейчас, а амальгамой, в состав которой входило 70% олова и 30% ртути, В прошлом амальгамация была важнейшим технологическим процессом при извлечении золота из руд. В XX столетии она не выдержала конкуренции и уступила более совершенному процессу – цианированию.

Некоторые металлы, в частности железо, кобальт, никель, практически не поддаются амальгамации. Это позволяет транспортировать жидкий металл в емкостях из простой стали. (Особо чистую ртуть перевозят в таре из стекла, керамики или пластмассы.) Кроме железа и его аналогов, не амальгамируются тантал, кремний, рений, вольфрам, ванадий, бериллий, титан, марганец и молибден, то есть почти все металлы, применяемые для легирования стали. Это значит, что и легированной стали ртуть нестрашна.

Зато натрий, например, амальгамируется очень легко. Амальгама натрия легко разлагается водой. Эти два обстоятельства сыграли и продолжают играть очень важную роль в хлорной промышленности.

При выработке хлора и едкого натра методом электролиза поваренной соли используют катоды из металлической ртути. Для получения тонны едкого натра нужно от 125 до 400 г элемента №80. Сегодня хлорная промышленность – один из самых массовых потребителей металлической ртути.

Киноварь – красная ртуть

Киноварь HgS. Благодаря ей человек познакомился с ртутью много веков назад. Способствовали этому и ее ярко-красный цвет, и простота получения ртути из киновари. Кристаллы киновари иногда бывают покрыты тонкой свинцово-серой пленкой. Это – метациннабарит, о нем ниже. Достаточно, однако, провести по пленке ножом, и появится ярко-красная черта.

В природе сернистая ртуть встречается в трех модификациях, отличающихся кристаллической структурой. Помимо общеизвестной киновари с плотностью 8,18, существуют еще и черный метациннабарит с плотностью 7,7 и так называемая бета-киноварь (ее плотность 7,2). Русские мастера, приготовляя в старину из киноварной руды красную краску, особое внимание обращали на удаление из руды «искр» и «звездочек». Они не знали, что это аллотропические изменения той же самой сернистой ртути; при нагревании без доступа воздуха до 386°C эти модификации превращаются в «настоящую» киноварь.

Некоторые соединения ртути меняют окраску при изменении температуры. Таковы красная окись ртути HgO и медно-ртутный иодид HgI 2 · 2CuI.

Токсичность ртути

Пары ртути, а также металлическая ртуть очень ядовиты, могут вызвать тяжёлое отравление. Ртуть и её соединения (сулема, каломель, цианид ртути) поражают нервную систему, печень, почки, желудочно-кишечный тракт, при вдыхании - дыхательные пути (а проникновение ртути в организм чаще происходит именно при вдыхании её паров, не имеющих запаха). По классу опасности ртуть относится к первому классу (чрезвычайно опасное химическое вещество). Опасный загрязнитель окружающей среды, особенно опасны выбросы в воду, поскольку в результате деятельности населяющих дно микроорганизмов происходит образование растворимой в воде и токсичной метилртути.

В ряде стран каломель используется в качестве слабительного. Токсическое действие каломели проявляется особенно тогда, когда после приема её внутрь не наступает слабительное действие и организм долгое время не освобождается от этого препарата.

Хлорид ртути (II), который называется сулема, является очень токсичным. Токсичность нитрата ртути (II) примерно такая же, как и токсичность сулемы.

Предельно допустимые уровни загрязнённости металлической ртутью и её парами:

• ПДК в населенных пунктах (среднесуточная) - 0,0003 мг/м³
• ПДК в жилых помещениях (среднесуточная) - 0,0003 мг/м³
• ПДК воздуха в рабочей зоне (макс. разовая) - 0,01 мг/м³
• ПДК воздуха в рабочей зоне (среднесменная) - 0,005 мг/м³
• ПДК сточных вод (для неорганических соединений в пересчёте на двухвалентную ртуть) - 0,005 мг/мл
• ПДК водных объектов хозяйственно-питьевого и культурного водопользования, в воде водоемов - 0,0005 мг/л
• ПДК рыбохозяйственных водоемов - 0,00001 мг/л
• ПДК морских водоемов - 0,0001 мг/л
• ПДК в почве - 2,1 мг/кг

Мировое производство ртути

Месторождения ртути известны более чем в 40 странах мира. Мировые ресурсы ртути оцениваются в 715 тыс т количественно учтенные запасы - в 324 тыс. т., из которых 26% сосредоточено в Испании, по 13% в Киргизии и России, 8% - в Украине, примерно по 5-6,5% - в Словакии, Словении, Китае, Алжире, Марокко, Турции. Обеспеченность запасами ртути максимального уровня ее потребления, достигнутого в 1990-е годы, составляет для мира около 80 лет. С начала 1970-х гг. из-за экологических факторов конъюнктура рынка ртути стала заметно ухудшаться. Если в начале 1970-х гг. мировое производство первичной ртути (добыча на рудниках и плавка) оценивалось на уровне 10000 т в год, то к концу 1980-х гг. оно уменьшилось более чем в два раза. Это сопровождалось снижением цен на ртуть: с 11 -12 тыс. долларов США за 1 т в 1980-1982 гг. до 4-5 тыс. долларов в 1994-1996 гг.

Мировое производство ртути в 2009 году составило уже 3049 т, а

выявленные ресурсы ртути оцениваются в 675 тыс. т (главным образом в

Испании, Италии, Югославии, Киргизии, на Украине и в России).

Крупнейшие производители ртути – Испания (1497 т), Китай (550 т), Алжир

(290 т), Мексика (280 т), Кыргызстан(270т) и др.

История производства ртути в России

Первые сведения об организации ртутного производства в России относятся к 1725 г., согласно которым купец Петр Анисимов завел ртутную фабрику, причем источники сырья он держал в секрете. Добыча ртутной руды (киновари) в России началась в 1759 г. на Ильдиканском месторождении в Забайкалье и в незначительных объемах продолжалась (периодически) до 1853 г. В конце XIX – начале ХХ вв. киноварь в небольших количествах добывалась из аллювиальных россыпей в Амурской области. Примерно в это же время осуществлялась отработка отдельных участков ртутных месторождений Бирксуйского рудного поля (Южная Фергана) и месторождения Хпек (Южный Дагестан). В 1879 г. было открыто Никитовское ртутное месторождение (Донбасс), эксплуатация которого (одновременно с выплавкой металла) началась в 1887 г. В 1887-1908 гг. годовое производство ртути на Никитовском руднике варьировалось в пределах 47,3-615,9 т). Расчеты, основанные на данных, показывают, что с 1887 по 1917 г. здесь было получено 6762 т металлической ртути, существенная часть которой шла на экспорт (с 1889 г. по 1907 г. за границу было вывезено более 5145 т ртути). В начале ХХ в. Россия также импортировала киноварь и ртуть . Например, в 1913 г. в страну было ввезено 56 т киновари и 168 т ртути, в 1914 г. – 41 т киновари и 129 т ртути. В 1900-1908 гг. потребление ртути в России колебалось в пределах 49-118 т/год. В это время ртуть применялась в медицине и фармацевтике, при изготовлении зеркал и красок, при производстве термометров, барометров, манометров и других приборов, использовалась для натирания подушек электрических машин, извлечения золота и серебра амальгамным способом, золочения меди и бронзы, очистки войлока, в золотошвейном деле и лабораторной практике.

О том, насколько опасны шарики ртути, все хорошо знают еще с детства. Тяжелые отравления, в некоторых случаях приводящие к инвалидности и даже летальному исходу, - одно из возможных последствий такой интоксикации.

Но далеко не во всех случаях ртуть действительно представляет существенную угрозу для здоровья. В этой статье Вы узнаете когда стоит ее опасаться и что делать, чтобы минимизировать риски.

Чем опасна ртуть

Ртуть относится к веществам 1-го класса опасности. При попадании в организм этот металл имеет свойство накапливаться - 80% вдыхаемых паров не выводятся. При остром отравлении может вызывать тяжелую интоксикацию и смерть, при хроническом - приводить к тяжелой инвалидности. В первую очередь страдают те органы, которые накапливают вещество лучше всего - печень, почки, головной мозг. Поэтому частым результатом отравления ртутью становится слабоумие, почечная и печеночная недостаточность. При вдыхании паров сначала отравление отражается на состоянии дыхательной системы, позже поражаются центральная нервная система (ЦНС) и внутренние органы, а при длительном воздействии постепенно страдают все системы организма. Особенно опасна ртуть для беременных, поскольку влияет на внутриутробное развитие, и детей.

Однако такие тяжелые последствия вызывает не сам металл, а его пары - именно они представляют главную опасность в быту. Шарики ртути из разбившегося градусника начинают испаряться уже при температуре +18°С. Поэтому в домашних условиях, где температура воздуха, как правило, намного выше, вещество испаряется достаточно активно.

Не менее опасны для организма соединения ртути, например метилртуть. В 1956 году в Японии было выявлено массовое отравление, вызванное именно этим соединением. В залив, из которого рыбаки добывали рыбу, компания Chisso систематически сливала ртуть. В результате 35% из отравившихся зараженной рыбой человек погибло. После этого случая подобные интоксикации получили название болезни Минаматы (по названию местного города). В быту с такими тяжелыми отравлениями человек практически не сталкивается.

Острое отравление ртутью отличается выраженными признаками. Среди характерных симптомов следующие:

• Слабость.
• Тошнота и рвота.
• Головные боли.
• Боли в груди и животе.
• Диарея, иногда с примесями крови.
• Затрудненное дыхание, отечность слизистых.
• Слюноотделение и металлический привкус во рту.
• Повышение температуры (в некоторых случаях до 40°С).

Симптомы отравления развиваются на протяжении нескольких часов после попадания высокой концентрации паров или соединений ртути в организм. Если за это время пострадавший не получит квалифицированной медицинской помощи, отравление приведет к необратимым последствиям. У человека развивается нарушение функций ЦНС, поражение головного мозга, печени и почек, потеря зрения, а при большой дозе токсичного вещества может наступить смерть. Острое отравление встречается крайне редко: чаще при авариях на производстве, в бытовых условиях такая ситуация практически невозможна.

Меркуриализм, или хроническое отравление ртутью, случается намного чаще. Ртуть не имеет запаха, поэтому заметить шарики вещества, которые, например, закатились под плинтус, в щели между половицами или остались в ворсе ковра, практически невозможно. Но даже мельчайшие капли продолжают выделять смертельно опасные пары. Поскольку их концентрация незначительна, симптомы выражены не так ярко. При этом малые дозы на протяжении длительного периода приводят к тяжелым последствиям, ведь ртуть имеет способность накапливаться в организме.

Среди первых характерных признаков:

• Общая слабость, усталость.
• Сонливость.
• Головные боли.
• Головокружения.

Длительное воздействие паров ртути может приводить к гипертонии, атеросклерозу, поражениям мозга и ЦНС, повышает риск туберкулеза и других поражений легких. От отравления парами ртути страдает щитовидная железа, развиваются болезни сердца (в том числе наблюдается брадикардия и другие нарушения ритма). К сожалению, симптомы меркуриализма на начальных стадиях отравления неспецифичны, поэтому люди часто не придают им должного значения.

В том случае если в доме разбился ртутный градусник или металл попал в открытое пространство из другого источника (например, из ртутной лампы), важно убедиться, что ртуть собрана полностью. Также необходимо обратиться в службы, которые помогут утилизировать вещество - выброшенная в мусорный контейнер собранная ртуть представляет не меньшую угрозу.

Конечно, главным источником паров ртути в бытовых условиях является ртутный термометр. В среднем один градусник содержит до 2 грамм ртути. Такого количества недостаточно для сильного отравления (если ртуть правильно и вовремя собрана), но вполне хватит для легкой и хронической интоксикации. На бытовые вызовы специальные службы МЧС, как правило, не приезжают, но консультацию по конкретному случаю дадут. Кроме этого, именно они подскажут, куда сдать собранный металл.

Большая капля ртути и такое же количество металла в мелких шариках будут по-разному испаряться. За счет большей площади поверхности мелкие капельки выбросят больше опасных паров за короткий период. А именно их часто пропускают люди, самостоятельно устраняющие последствия разбитого градусника.

Наиболее опасные ситуации:

• Металл попал на мягкую мебель, детские игрушки, ковер, тканевые тапочки (полностью собрать с таких поверхностей ртуть невозможно, вещи придется выбросить).
• Ртуть долгое время находилась в комнате с закрытыми окнами (так повышается концентрация паров).
• Шарики ртути раскатились по полу с подогревом (увеличивается скорость испарения).
• Пол застелен паркетом, ламинатом, деревянными досками. Для того чтобы полностью убрать всю ртуть, на месте ее разлива нужно будет снимать покрытие - мелкие шарики легко закатываются в щели.

Кроме градусников ртуть содержится в некоторых приборах, в ртутных газоразрядных лампах и энергосберегающих люминесцентных лампах. Количество вещества в последних достаточно мало - не более 70 мг ртути. Опасность они представляют лишь в том случае, если в помещении было разбито несколько ламп. Нельзя выбрасывать люминесцентные лампы в мусорный контейнер, их нужно сдавать в специальные центры утилизации.

Часто об опасности ртути говорят и в контексте прививок. Действительно, ее соединение тиомерсал (мертиолят) использовалось как консервант во многих вакцинах. Еще в 20-х годах ХХ века концентрация была довольно опасной; начиная с 1980-х годов ее содержание в одной дозе не превышает 50 мкг. Период полувыведения соединений ртути в таком количестве составляет около 4 дней даже у младенцев, а через 30 дней вещество выводится из организма полностью.

Несмотря на это, сегодня большинство вакцин вообще не содержат мертиолят в своем составе. Связано это не столько с опасностью консерванта, сколько со скандалом, который начался 20 лет назад. В 1998 году в самом престижном медицинском журнале Lancet вышла статья исследователя Эндрю Уэйкфилда, который связал вакцинацию (в частности, содержащую тиомерсал вакцину MMR от кори, краснухи, паротита) с развитием аутизма. Материал вызвал бурные обсуждения в медицинском сообществе и настоящую панику среди обычных граждан. Однако уже через несколько лет было доказано, что статья Уэйкфилда была основана на подставных данных, в ее основе нет реальных фактов, а сама связь аутизма с тиомерсалом не доказана. В том же журнале Lancet было опубликовано опровержение материала. Тем не менее, именно эту статью активно цитируют представители антипрививочного движения. Сегодня вакцины, выпускающиеся в Европе и США, не содержат мертиолята, а поэтому не могут представлять никакой опасности отравления ртутью.

В малых количествах ртуть может содержаться в морской рыбе и морепродуктах. Попадание значимых количеств металла с пищей, как правило, вызывает легкую интоксикацию, последствия которой несложно устранить. Первая помощь при таких отравлениях проста - нужно вызвать рвоту, а после выпить несколько таблеток активированного угля или принять любой другой сорбент. После этого обязательно обратиться к врачу. Особенно важно это для беременных и детей, поскольку для них отравление ртутью представляет наибольшую опасность.

Симптомы интоксикации ртутью:

• Тошнота.
• Головокружение.
• Заметный привкус железа во рту.
• Отек слизистых.
• Одышка.

Если в доме разбился градусник, не стоит паниковать - быстро принятые меры помогут избежать негативных последствий. В аптеках продаются специальные наборы для демеркуризации, но собрать ртуть можно и без них.

Проветривание и уменьшение температуры воздуха
Открытое окно поможет снизить концентрацию паров ртути. Желательно не входить в комнату, где разбился градусник, еще несколько дней, а окна там держать постоянно открытыми. Зимой следует выключить теплый пол и прикрутить батареи - чем ниже температура в комнате, тем меньше испаряется ртуть.

• Сбор ртути

Для больших капель можно использовать спринцовку, для мелких - обычную клейкую ленту, пластилин, мокрую вату. Перед уборкой посветить на место разбитого градусника лампой - так будут видны все, даже мельчайшие шарики. Ртуть собирают в перчатках, бахилах и респираторе, только в герметичную емкость (пластиковый или стеклянный контейнер). Все предметы, на которые попала ртуть, в том числе и то, чем она собиралась, также помещаются в герметичную емкость.

• Обработка места, где была разлита ртуть

Поверхности обрабатываются раствором марганцовокислого калия или хлорсодержащим препаратом (например, «Белизной» в концентрации 1 л на 8 л воды). Пол и поверхности оставляют на 15 минут, затем смывают чистой водой. Завершающий этап - обработка пола перманганатом калия (1 г марганцовки на 8 л воды). В результате образуются соединения ртути, не вырабатывающие паров.

• Что запрещено

Нельзя собирать ртуть веником, шваброй или пылесосом. Нельзя также стирать зараженную одежду, тапочки, мягкие игрушки - вещество сложно смыть, кроме этого, оно может остаться в механизме стиральной машины. Все вещи, на которые попала ртуть, нужно утилизировать.

• Как помочь себе

Человек, который собирал ртуть, должен после процедуры хорошо промыть руки и прополоскать рот, почистить зубы. Можно выпить 2-3 таблетки активированного угля. Перчатки, бахилы и одежду, если на нее попала ртуть, нужно утилизировать.

В настоящее время в России Государственным балансом запасов полезных ископаемых учтено 24 месторождения ртути. Большинство из них относится к собственно ртутным (киноварным) с запасами, как правило, не более 2 тыс. т металла. Только четыре месторождения являются сравнительно крупными – Тамватнейское (14 тыс. т), Западно-Палянское (10,1 тыс. т), Чаган-Узунское (14 тыс. т), Звездочка (3 тыс. т). Качественное состояние минерально-сырьевой базы отечественной ртутной промышленности в целом оценивается как неудовлетворительное, поскольку руды большинства известных месторождений характеризуются низким содержанием ртути (существенно меньше 1%). Исключение составляют лишь руды месторождений Звездочка, Балгикакчан, Чемпуринское и Олюторское (табл. 3).

Таблица 3. Региональная структура балансовых запасов ртути в России

Субъект Федерации	Месторождение	Геолого-промышленный тип	Доля в запасах (В + С 1 + С 2), % *	Содержание Hg в руде, % **
Собственно ртутные месторождения
Алтайский край	Сухонькое	Карбонатный	0,6	0,24
Камчатская обл.	Ляпганайское	Опалитовый	3,5	0,63
	Олюторское		1,7	1,05
	Чемпуринское		0,7	1,07
Кемеровская обл.	Куприяновское	Кварц-диккитовый	0,2	0,32
Красноярский	Белокаменное		2,3	0,47
	Салинское		2,4	0,42
	Дальнее		1,8	0,31
	Каскадное		0,1	0,14
Республика	Чаган-Узунское	Лиственитовый	7,0	0,42
	Черемшанское	Карбонатный	0,1	0,50
Республика Саха	Звездочка	Кварц-диккитовый	6,2	1,59
	Гал-Хая		1,1	0,60
	Северное		0,4	1,09
	Среднее		0,3	3,40
	Балгикакчан		0,1	1,63
Республика Тыва	Терлигхайское	Полиаргиллитовый	5,1	0,22
Республика Сев. Осетия – Алания	Тибское	Кварц-диккитовый	1,6	0,25
Хабаровский край	Ланское	Полиаргиллитовый	1,2	0,52
Чукотский автономный	Тамватнейское	Лиственитовый	33,1	0,70
	Западно-Палянское	Кварц-диккитовый	24,0	0,53
Окончание табл. 4
Ртутьсодержащие месторождения
Республика Башкортостан	Подольское	Медно-колчеданный	4,6	0,0025
Челябинская обл.	Талганское		0,6	0,0059
Свердловская обл.	Сафьяновское		0,2	0,0014

* Выявленные запасы ртути в России на начало 2001 г. оценивались в 45,3 тыс. т, из которых 15,6 тыс. т – запасы промышленных категорий.

** Среднее содержание ртути в рудах российских месторождений оценивается в 0,453% (среднее содержание ртути в рудах месторождений, например, Испании достигает 1,9%, Алжира – 1,75%, Киргизии – 1%).

Потенциальными производственными мощностями по выпуску первичной ртути в России располагают Акташское горно-металлургическое предприятие (до 150 т/год) и ЗАО «НПП «Кубаньцветмет» (до 25-30 т/год). Однако мелкий масштаб и низкое качество ртутных руд Сахалинского месторождения (Краснодарский край), практически полное отсутствие собственной сырьевой базы и причины организационно-финансового характера на Акташском ГМП (Республика Алтай) не дают повода надеяться на возобновление горных работ на этих объектах. Потенциально на Акташском ГПМ могут перерабатываться руды расположенного в 90 км месторождения Сукор. Известно также, что вблизи металлургического завода ЗАО «НПП «Кубаньцветмет» складировано более 7 тыс. т руды (около 6 т ртути), которую планируется переработать в ближайшие годы; еще 30 тыс. т руды (около 25 т ртути) расположено возле бывших шахт и карьера Сахалинского месторождения.

Освоение крупных Тамватнейского и Западно-Палянского месторождений (как и многих других), невозможно без значительных инвестиций, на которые – при существующей ситуации на мировом рынке ртути – рассчитывать трудно. К тому же, их разработка может негативно сказаться, например, на нерестилищах ценных пород рыб, состоянии окружающей среды и т. д. Более того, учитывая масштабы накопленных к настоящему времени в России ртутьсодержащих отходов, в освоении ртутных месторождений, нет острой необходимости, поскольку отечественная промышленность – при осуществлении определенных мероприятий – может быть обеспечена вторичной и попутной ртутью.

Так, Государственным балансом запасов полезных ископаемых учтено 3 ртутьсодержащих медно-колчеданных месторождения – Подольское (Башкортостан), Талганское (Челябинская область), Сафьяновское (Свердловская область) (см. табл. 4). В ежегодно добываемых на Сафьяновском месторождении рудах содержится до 10 т ртути. Ртуть в значительных концентрациях присутствует в рудах медно-колчеданных, полиметаллических, золотосеребряных и других типов месторождений. Однако при используемых в России технологических схемах переработки руд и концентратов цветных металлов попутная ртуть не извлекалась, как и не извлекается сейчас; существенная часть ее рассеивается в окружающей среде и, например, поступает в получаемую на некоторых металлургических заводах серную кислоту. Значительное количество ртути уходит в хвосты на обогатительных фабриках.

Как отмечалось выше, в 1980-х гг. в небольших количествах попутную ртуть получали из цинковых концентратов на Челябинском цинковом заводе. В более существенных масштабах ртуть извлекалась на Хайдарканском комбинате из сурьмяного концентрата обогатительной фабрики Анзорского комбината. По оценке, на предприятиях цветной металлургии России в год можно получать до 100 т попутной ртути. По расчетам автора этих строк, в 2000-2003 гг. с различным сырьем (главным образом с концентратами и рудами) в металлургический передел на российские заводы цветной металлургии (по выплавке цинка и черновой меди) ежегодно поступало не менее 60 т ртути.

Экспорт российской ртути

В 1992-1998 гг. Россия, как уже отмечалось, реализовала часть своих складских запасов ртути на мировом рынке. Например, в середине 1990-х гг. значительную долю испанского импорта составляла ртуть из российских складских запасов: компания «Minas de Almaden» закупала ее, рафинировала и перепродавала , в том числе и российским предприятиям. Динамика экспорта ртути Россией в страны дальнего зарубежья выглядит примерно следующим образом (табл. 4).

Таблица 4. Динамика российского экспорта ртути *

Год	Экспорт ртути, тонны
1992	150
1993	535
1994	400
1995	926 **
1996	345,9 ***
1997	1000 ****
1998	70
1999	965
2000-2001	Нет данных *****

* В ежегодно издаваемых сборниках «Таможенная статистика внешней торговли Российской Федерации» прямые сведения об экспорте и импорте ртути отсутствуют.

** 120 т российской ртути поступило в США.

*** Из России в США было экспортировано 79 т, по, – 120 т ртути.

**** Ртуть поступила в Роттердам, где к маю 1998 г. ее большая часть была продана, а оставшиеся 276 т – закуплены компанией «Minas de Almaden»; по данным, из России в США поступило 120 т ртути.

***** По, в небольших объемах ртуть экспортировалась ООО «Мерком». Есть сведения, что определенное количество ртути, полученной из отходов золотодобывающей промышленности на одном из предприятий Иркутской области, в начале 2000-х гг. было продано в Китай, а Челябинский цинковый завод отправляет ртутные шламы, образующиеся при производстве цинка, на переработку в Киргизию.

Данные об импорте металлической ртути Россией единичны: в 1997 г. – 30 т, в 1998 г. – 46 т, в 1999 г. – 11 т. В 2001-2002 гг. ОАО «Термоприбор» (г. Клин Московской области) ежегодно закупало в Испании (у «Minas de Almaden») примерно по 15-20 т металлической ртути. В 2002 г. в ЗАО «НПП «Кубаньцветмет» на переработку (рафинирование) поступило 2775 кг некондиционной (черновой, отработанной) ртути из Беларуси (от УП «Белцветмет»).

Объем мировой торговли ртутью (экспорт + импорт) в 1997 г. составил 7600 т. Экспортировали ртуть 29 стран, из которых лишь в девяти выпускался первичный металл. Импортировали ртуть 53 страны, причем на Гонконг, Китай и Нидерланды приходилась почти половина ее суммарного мирового импорта (Гонконг и Нидерланды – в основном с целью перепродажи). В 1999 г. объем мировой торговли ртутью (экспорт + импорт) составил более 6128 т.

Интересно отметить, что в 1990-х гг. среди стран-экспортеров ртути была Эстония (в 1977 г. – 35 т, в 1998 – 17 т). Очевидно, что реализовывались запасы металла, либо поступившая тем или иным способом металлическая ртуть из России. Показательно, что совсем недавно в Латвии было обнаружено подпольное хранилище, в котором находилось 2,5 т ртути.

Экспорт ртути будет полностью запрещен в Евросоюзе с марта 2011 года - такое решение принял в 2008 году Совет министров ЕС по вопросам конкуренции. Это постановление, которое обязывает также государства ЕС обеспечить безопасное складирование остатков ртути, принят в целях сокращения объемов выбросов в атмосферу токсичных видов тяжелых металлов.

Ртуть – один из редких элементов Земной коры, выглядит как блестящий серебристо-белый тяжёлый металл. В обычных условиях он остаётся жидким и необычайно подвижным. Твёрдым металлом ртуть может стать при -39° С. При комнатной температуре легко испаряется, не имея запаха и вкуса, чем представляет угрозу отравления. В быту источником отравления может служить разбитый градусник.

Чистый металл ртути получают из минеральной руды, называемой киноварь, которую разогревают до высоких температур, ртуть выпаривается и конденсируется.

Где находит применение ртуть

Уникальные свойства сделали ртуть в современных отраслях промышленности важным элементом. Нет такой отрасли, где бы не использовался этот необычный металл:

Ртуть – вещество, при утечке которого человек должен действовать молниеносно. При правильном устранении последствий появляется возможность оперативно оградить себя от вредных паров ртути. А вовремя оказанная помощь способна спасти жизнь человеку.

В сравнении с лампами накаливания современные энергосберегающие лампы обладают очевидными достоинствами. Но из-за особенностей конструкции пользоваться ими нужно осторожно и принять меры, если разбилась энергосберегающая лампочка.

Сегодня хорошо известно какое негативное воздействие на здоровье оказывает ртуть, поэтому важно уметь правильно утилизовать разбившийся ртутный градусник

В целях экономии энергетических ресурсов, все чаще применяются лампы дневного света, но в конструкции этих световых приборов используется ртуть, опасный металл, который должен подлежать обязательной утилизации

Как ртуть действует в приборах

Электрический аккумулятор

Содержит диоксисульфатно-ртутный элемент. Который является химическим источником тока. Электролитом выступает водный раствор сульфата цинка, анодом – цинк, катодом – смесь графита с окисью ртути и сульфатом ртути.

Типы таких аккумуляторов используются в мобильных телефонах, ноутбуках, цифровых фотоаппаратах.

Устройство, позволяющее проводить электрохимический анализ веществ и химических процессов. В исследуемый раствор погружают один поляризующийся капельно-ртутный электрод, другой – неполяризующийся электрод с большой поверхностью, покрытой слоем ртути. Затем на электроды поступает возрастающее напряжению. Величина тока, проходимого через раствор, измеряется гальванометром. На основании полученных замеров строят полярограмму.

Методом полярографии проводят исследования состава вредных веществ в промышленных выбросах, определяют степень насыщенности крови кислородом, диагностируют такие заболевания как злокачественные опухоли, лучевую болезнь полярограммой сыворотки крови.

Люминесцентные и кварцевые лампы

Конструкция состоит из герметической колбы (стеклянной либо кварцевой), наполненной смесью газов и паров ртути, и прикреплённых с двух сторон электродов. Через контакты подаётся электрический разряд и в колбе возникают невидимые ультрафиолетовые лучи, для трансформации которых в видимый свет поверхность колбы изнутри покрыта слоем люминофора. Различный состав покрытия можно получить разнообразную цветовую гамму. Ультрафиолетовое излучение имеет бактерицидное действие, медицина использует это свойство в профилактических и противоэпидемиологических целях.

Барометр

Внутри прибора размещена запаянная с одной стороны колба с ртутью, реагирующая на малейшие перепады атмосферного давления. В зависимости от происходящих изменений столбик ртути, поднимаясь или опускаясь по шкале барометра, показывает предполагаемую погоду.

Используется для измерения кровяного давления человека.

По принципу сообщающихся сосудов ртуть, находящаяся в стеклянной трубке, поднимается в результате подачи сдавленного с помощью резиновой груши воздуха.

По шкале трубки производится отсчёт давления.

Отличается высокой точностью по сравнению с новоявленными приборами на , но промышленностью уже не выпускается.

Термометры

Основаны на свойстве ртути менять свой объём под воздействием температуры. Состоит из стеклянного резервуара, наполненного ртутью, и шкалы, цена деления которой имеет широкий диапазон в зависимости от назначения термометра (от -39°С до +357°С).

Ртутный диффузионный насос

Входит в сборку вакуумных установок и с его помощью достигается глубокий вакуум. Служит для откачки газа или пара из рабочей камеры насоса. Процесс происходит в результате периодического изменения давления внутри камеры посредством нагрева и последующего охлаждения ртути. Газ стремится в область с пониженным давлением, создавая вакуум.

Ртуть опасна для здоровья

Восьмидесятый элемент таблицы Менделеева признан глобальным загрязнителем окружающей среды. По нанесению вреда жизни и здоровью людей он относится к первому классу опасности. Поставщиками ртути в атмосферу являются предприятия и заводы , использующие её в своём производстве.

При попадании ртути в воздух, водоёмы и почву происходят процессы образования органических соединений, отличающихся высокой токсичностью.

Накопление в организме ртути и ртутных соединений приводит к поражению кожных покровов, дыхательных путей, внутренних органов, нервной и кроветворной систем.

Из природного компонента ртуть превратилась в угрозу для здоровья человека.