Металлическая жидкость

Этот металл с уникальными свойствами известен с древних времен – арабские алхимики называли его «матерью металлов» и старались превратить жидкую ртуть в твердое и так похожее на нее серебро. Она так и называется – hydrargirum, «жидкое серебро». Несмотря на то, что сегодня ртуть стараются использовать как можно меньше из-за токсичности паров – многие сферы не могут без нее обойтись.

Ртуть – один из самых ранних открытых металлов, еще до нашей эры ее умели получать из минерала киновари, в котором содержание металла превышает 80%. Киноварь применяли в качестве краски и как лекарственное средство, а выделяющаяся при ее нагревании ртуть вызывала огромный интерес у алхимиков. Ртуть считалась основой элементов и приравнивалась к золоту, поэтому алхимики были уверены, что именно с помощью ртути они создадут «философский камень». Было мнение, что это один из видов серебра и если его зафиксировать в виде слитка, то он гораздо проще превратится в золото. Но алхимики так и не узнали, что жидкая ртуть застывает только при -40 С – зафиксировать ее смогли только в 1759 году академики Иосиф Браун и Михаил Ломоносов. Они выяснили, что при замерзании ртуть становится похожей на свинец, а гораздо позже открыли и сверхпроводимость зафиксированной ртути – она стала первым сверхпроводником. Кстати, только после фиксации ртуть была окончательно признана металлом.

В природе ртуть встречается довольно редко и в рассеянной форме, преимущественно в сульфидных минералах и глинистых сланцах. В России известно 23 месторождения, самые крупные из которых на Чукотке. Добывают ее на Кавказе, в Таджикистане, Киргизии, Украине, а одно из самых больших месторождений в мире находится в Испании. Она слабо связывается с прочими элементами земной коры, поэтому при обнаружении ее добыча не составляет большого труда. Существует также атмосферная ртуть и большая ее часть – это результат деятельность человека, так как ее содержат  выбросы электростанций и металлургических заводов.

Это единственный металл, находящийся в жидком состоянии при комнатной температуре, и самая плотная жидкость на Земле – она в 13,6 раз тяжелее воды, и во столько же раз выше коэффициент поверхностного натяжения, что заметно при соприкосновении с воздухом. Эти качество позволяют использовать ее как балластную и уплотняющую жидкость. Ртуть может образовывать с другими металлами жидкие и твердые сплавы – амальгамы, что широко использовалось в ювелирном деле, при производстве зеркал, а так же амальгамы золота и серебра применялись при производстве зубных пломб. Однако, ядовитость испарений ртути привела к тому, что сейчас ее практически не используют в этих сферах, да и во всех, где она может контактировать с человеком.

Популярные ртутные лампы, наполненные смесью паров ртути и аргона, с 2020 года попадают под Минаматскую конвенцию и будут выведены из обращения и производства. Краски с ртутью, которыми покрывали днища кораблей, заменены на синтетические, бытовые ртутные термометры постепенно заменяются электронными, а вот в барометрах, манометрах и высокоточных термометрах ее еще можно встретить.

Большая часть ртути идет в химическую промышленность для получения хлора, каустической соды и уксусной кислоты. Раньше из металлической ртути делали катоды для получения активных металлов, но сейчас есть и другие способы. Незаменима ртуть в металлургии – она используется для получения сплавов и переработке алюминиевого лома, улучшает характеристики некоторых металлов. Соединения ртути применяются в электротехнике – в электроприводах, выпрямителях-игнитронах, герметичных выключателях и датчиках положения, а так же в эталонных источниках напряжения.

Ртуть – металл опасный, особенно при производстве, так как его соли и пары обладают высокой токсичностью, а получают ее из концентратов и руд пирометаллургическими методами с осаждением из паров. Однако, пары тоже нашли применение – они используются в регулировке температур в нефтеперерабатывающей отрасли, а самый высокий вакуум создают ртутнопаровые турбины.

Главный источник попадания ртути в окружающую природу с бытовым мусором – термометры, люминесцентные и ртутно-кварцевые лампы, приборы с ртутными переключателями. Ртутьсодержащие радиодетали и техника должны проходить обязательную демеркуризацию перед тем как отправиться на утилизацию или вторичную переработку.