Цiкавi й небезпечнi властивостi ртутi
РЕФЕРАТ
Цiкавi й небезпечнi властивостi ртутi
Ртуть — єдиний метал, що перебуває при кiмнатнiй температурi в рiдкому станi. Вона має багато цiкавих особливостей, якi ранiше використовували для ефектних лекцiйних дослiдiв Наприклад, вона добре розчиняється в розплавленому бiлому фосфорi (вiн плавиться при 44 °С), а при охолодженнi цього незвичайного розчину ртуть видiляється в незмiнному станi. При струшуваннi ртутi з водою, ефiром, скипидаром, оцтовою кислотою, розчинами рiзних солей i навiть iз соками рослин, а також при розтираннi ртутi з цукром, жиром й iншими речовинами виходить сiра емульсiя, що складається з дрiбних крапельок ртутi. При охолодженнi до 39 °С ртуть твердiє, а її твердi шматочки при зiткненнi злипаються так само легко, як i рiдкi її краплi Якщо ж охолодити ртуть дуже сильно, наприклад рiдким азотом, до температури -196 °С, вставивши в неї попередньо паличку, то пiсля замерзання ртутi виходить своєрiдний молоток, яким легко забити цвях у дошку. Звичайно, завжди залишався ризик, що вiд такого «молотка» вiдколювалися маленькi шматочки, якi потiм завдавали багато неприємностей. Інший дослiд був пов'язаний з «позбавленням» ртутi її здатностi з легкiстю розбиватися на дрiбнi блискучi кульки. Для цього ртуть пiддавали дiї дуже малих кiлькостей озону. При цьому ртуть втрачала рухливiсть i налипала тонкою плiвкою на посудину, в якiй мiстилася.
Одночасно ртуть знаходить дуже широке застосування в багатьох виробництвах (один вчений нарахував їх близько 3 тисяч!) Металеву ртуть використовують в електричних контактах-перемикачах. для заповнення вакуумних насосiв, випрямлячiв, барометрiв, термометрiв, ультрафiолетових ламп, у виробництвi хлору та їдкого натру, при пломбуваннi зубiв i т. iн., — список можна продовжувати дуже довго. Ртуть є в кожному будинку — у медичному термометрi або в лампi денного свiтла, тому вiдомостi про отруйнiсть ртутi потрiбнi не тiльки фахiвцям
є
солi, якi легко розчиняються i дисоцiюють, наприклад. HgCl, - сулема, її смертельна доза при потрапляннi в шлунок складає вiд 0,2 до 0,5 г Алє чи ж єтакою небезпечною металева ртуть? Адже в деяких книгах пишуть навiть, що колись її використовували для лiкування завороту кишок (заливали ртуть хворому через рот, щоб «розправити» петлi кишечнику, що завернулися). Справдi, металева ртуть малоактивний метал, зi шлунковим соком не реагує i виводиться зi шлунка i кишечника майже повнiстю. Учому ж її небезпека? Виявляється, ртуть легко випаровується, а її пари потрапляючи в легенi, повнiстю затримуються там i викликають згодом отруєння органiзму, хоча и не таке швидке, як солi Меркурiю. При цьому вiдбуваються специфiчнi бiохiмiчнi реакцiї, якi окиснюють ртуть i перетворюють її на розчиннi отруйнi сполуки Іони Меркурiю насамперед реагують iз SH-групами бiлкових молекул, серед яких - найважливiшi для органiзму бiлки-каталiзатори — ферменти Можуть iони Hg2+2
з утворенням мiцних комплексiв-металопротеїдiв. Бiльше того, «вiльнi» атоми Меркурiю, що циркулюють у кровi i потрапили гуди з легень, також утворюють сполуки з бiлковими молекулами Порушення нормальної роботи бiлкiв-ферментiв призводить до глибоких порушень в органiзмi, i. насамперед, v центральнiй нервовiй системi, а також у нирках
Інше можливе джерело отруєння органiчнi похiднi ртутi, у яких її атоми зв’язанi з метильними радикалами –СН3
. Цi надзвичайно отруйнi й леткi сполуки утворюються в результатi гак званого бiологiчного метилування Воно вiдбувається пiд дiєю мiкроорганiзмiв, наприклад цвiлi, i характерне не тiльки для Меркурiю, але й для Арсену, Селену, Телуру. Якщо при необережнiй роботi сполуки цих елементiв випадково потраплять усередину, вони починають видiлятися, у тому числi при диханнi, у виглядi смердючих газоподiбних диметилпохiдних, так що сусiдство з таким хiмiком стане нестерпним. Але це, виявляється, не найбiльша не приємнiсть, яку може заподiяти бiологiчне метилування ртутi Меркурiй та його бiологiчнi сполуки широко використовуються на багатьох виробництвах, наприклад. при електролiтичному отриманнi хлору й гiдроксиду натрiю. Цi речовини зi стiчними водами потрапляють на дно водойм. Мiкроорганiзми що там живуть, перетворюють їх на диметилмеркурiй (CH3
2 спочатку вони накопичуються в рослинах i дрiбних органiзмах, потiм – у рибах. Метилована ртуть дуже повiльно виводиться з органiзму протягом мiсяцiв — у людей i рокiв - у риб. Тому концентрацiя ртутi уздовж бiологвчного ланцюжка безупинно збiльшується у рибах-хижаках, що харчуються iншими рибами, ртутi може виявитися в тисячi разiв бiльше, нiж у водi, iз якої вона виловлена Саме цим пояснюється так звана «хвороба Мiнамата» - за назвою приморського мiста в Японiї, у якому за кiлька рокiв вiд отруєння ртуттю вмерло 50 осiб i багато народжених дiтей мали уродженi калiцтва. Небезпека виявилася настiльки великою, що в деяких водоймах довелося призупинити лов риби - настiльки вона виявилася «нашпигованою» ртуттю. Страждають вiд поїдання отруєної риби не тiльки люди, але й риби, тюленi.
Для ртутного отруєння, у тому числi й парами, характерними є головний бiль, почервонiння й набрякання ясен i поява на них характерної темної облямiвки меркурiй сульфiду, набрякання лiмфатичних i слинних залоз, розлад травлення При легкому отруєннi через 2—3 тижнi порушенi функцiї органiзму вiдновлюються в мiру виведення ртутi з органiзму (цю роботу виконують переважно нирки, залози товстих кишок i слиннi залози).
Якщо надходження ртутi в органiзм вiдбувається дуже малими дозами, але протягом тривалого часу, то настає хронiчне отруєння. Для нього характерними є, насамперед, пiдвищена стомлюванiсть, слабкiсть, сонливiсть, апатiя, головнi болi й запаморочення. Очевидно, цi симптоми дуже легко сплутати з проявами iнших захворювань або навiть iз браком вiтамiнiв. Тому розпiзнати таке отруєння непросто. З iнших проявiв ртутного отруєння слiд видiлити психiчнi розлади. Ранiше їх називали «хворобою капелюшникiв», тому що для розм'якшення вовни, з якої виготовляли фетровi капелюхи, використовували меркурiй нiтрат Hg(NO,)2
Небезпека хронiчного отруєння ртуттю можлива у всiх примiщеннях, у яких металева ртуть стикається з повiтрям, навiть якщо концентрацiя її парiв у повiтрi дуже мала — приблизно 0,01 мг/м3
.
Але хiба ртуть при кiмнатнiй температурi випаровується? Адже температура кипiння її дуже висока — 357 °С. Справдi, при кiмнатнiй температурi тиск парiв ртутi не перевищує 0,001 мм ртутного стовпа (це приблизно в мiльйон разiв менше за атмосферний тиск). Але i такий малий тиск означає, що в кожному кубiчному сантиметрi повiтря мiститься 30 трильйонiв атомiв Меркурiю! І от що погано: оскiльки сили притягання мiж атомами Меркурiю малi (саме тому цей метал рiдкий), випаровується ртуть досить швидко, хоча на перший погляд здається, що пролитi краплi ртутi протягом довгого часу зовсiм не зменшуються в розмiрах. А вiдсутнiсть кольору й запаху в парах ртутi призводить до того, що багато хто недооцiнює небезпеку. Щоб зробити цей факт очевидним у буквальному значеннi цього слова, у 1942 роцi в США провели такий дослiд. У невелику пластмасову чашечку налили трохи ртутi так, щоб утворилася калюжка дiаметром близько 2 см. Цю калюжку присипали дрiбним флуоресцентним порошком (слово «флуоресцентний» походить вiд латинського кореня
потiк i суфiкса
що означає слабку дiю) — приблизно таким, яким покривають зсередини кiнескопи телевiзорiв або лампи денного свiтла. Якщо такий порошок освiтити невидимими ультрафiолетовими променями, вiн починає яскраво свiтитися. Коли-такий порошок просто насипали в чашечку й опромiнили ультрафiолетом, спостерiгалося рiвномiрне свiтiння дна чашки. Але коли пiд порошком знаходилася ртуть, на яскравому фонi були помiтнi темнi «рухливi хмарини». Особливо чiтко це було видно втому випадку, коли в кiмнатi був невеликий рух повiтря.
Тому в тих мiсцях, де над чашечкою пiднiмалися невидимi «ртутнi струмки», ультрафiолетовi променi затримувалися в повiтрi й не доходили до порошку. У цих мiсцях i спостерiгалися темнi плями.
Далi цей дослiд удосконалили так, що його могли спостерiгати вiдразу багато глядачiв у великiй аудиторiї. Ртуть цього разу знаходилася у звичайнiй склянцi без корка, вiдкiля її пари вiльно виходили назовнi. За склянкою поставили екран, вкритий флуоресцентним порошком, а перед нею — ультрафiолетову лампу. При вмиканнi лампи екран почав яскраво свiтиться, i на свiтлому фонi чiтко були виднi тiнi, що рухаються. Це означало, що в цих мiсцях ультрафiолетовi променi затрималися парами ртутi й не змогли досягти екрана
Але якщо вiдкриту поверхню ртутi покрити водою, швидкiсть її випаровування знижується приблизно в мiльйон разiв. Вiдбувається це тому, що ртуть дуже погано розчиняється у водi: за вiдсутностi повiтря в одному лiтрi води може розчинитися 0,06 мг ртутi. Вiдповiдно, дуже сильно повинна зменшитися i концентрацiя парiв ртутi в повiтрi за умови вентиляцiї (за повної вiдсутностi вентиляцiї концентрацiя парiв ртутi в повiтрi буде такою ж, як i за вiдсутностi захисного водного шару). Це було проведено в компанiї «Бетхелем апаратус» у Пенсiльванiї (США), у цехах якої за роки її iснування перегнали й розфасували тисячi тонн рiдкої ртутi. В одному з дослiдiв близько 100 кг ртутi налили у два однаковi лотки завбiльшки 78 х 21 х 7 см, один iз яких залили шаром води завтовшки приблизно 2 см i залишили на нiч. Вранцi замiряли концентрацiю парiв ртутi на. висотi 10 см вiд кожного лотка. Там, де ртуть залили водою, її було в повiтрi 0,05 мг/м3
— трохи бiльше, нiж у кiмнатi (0,03 мг/ м3
Усе це стало вiдомо порiвняно недавно, а в минулому з ртуттю поводилися вельми безтурботно. Про ртуть знали давнi iндiйцi, китайцi, єгиптяни. Грецький лiкар Дiоскорiд, що жив у І столiттi до н. є , дав їй назву hydrargyros, Quecksilber
(тобто «рухливе срiбло») збереглася в нiмецькiй мовi (цiкаво, що quecksilberig
нiмецькою означає «непосидючий»). Стародавня англiйська назва ртутi —
Ртуть i її сполуки у давнину й у середнi вiки використовувалися в медицинi, а також для приготування фарб. Але були також досить незвичайнi застосування. Так, у серединi X столiття мавританський король Абд ар-Рахман ІІІ побудував палац бiля Кордоби в Іспанiї, у внутрiшньому дворику якого був фонтан iз невпинним струменем ртутi (нагадаємо, що багатi родовища ртутi в Іспанiї були вiдомi ще в давнину, i зараз за видобутком ртутi ця країна займає провiдне мiсце). Ще оригiнальнiшим був iнший король, iм'я якого iсторiя не зберегла: вiн спав на матрацi, що плавав у басейнi зi ртуттю! Ртуттю труїлися не тiльки королi, але й багато вчених, у числi яких був Ісаак Ньютон (колись вiн дуже цiкавився алхiмiєю). Та й у наш час недбале поводження зi ртуттю нерiдко призводить до сумних наслiдкiв. З усього сказаного випливає, що пролиту в примiщеннi ртуть слiд збирати найретельнiшим чином. Особливо багато парiв утвориться, якщо ртуть розсипалася на безлiч дрiбних крапельок, що забилися в рiзнi щiлини, наприклад, мiж плитками паркету. Тому всi цi крапельки необхiдно зiбрати. Найкраще це зробити за допомогою олов'яної фольги, до якої ртуть легко прилипає, або ж мiдним дротиком, промитим в азотнiй кислотi. А тi мiсця, де ртуть ще могла б затриматися, заливають 20 %-ним розчином хлорного залiза. Добрий профiлактичний захiд проти отруєння парами ртутi — ретельно й регулярно, протягом багатьох тижнiв або навiть мiсяцiв, провiтрювати примiщення, де була розлита ртуть.
яка, якщо трубку розбити, починає випаровуватися й забруднювати повiтря. Коли лампа горить, ртуть випаровується i розряд проходить у її парах. Пiсля охолодження лампи ртуть осiдає на її поверхнi дрiбними крапельками, якi помiтнi неозброєним оком. Тому розбивати такi лампи в жодному разi не можна.
|
