Információkat szerez a folyékony formában lévő sűrű, mérgező fémről
A higany vagy a "higanyhullám", ahogyan egyébként ismert, egy sűrű, mérgező fémelem, amely folyékony formában van szobahőmérsékleten. Az évezredek óta gyártott és tanulmányozott, a higanyhasználat az 1980-as évek óta folyamatosan csökkent, mivel nagyobb figyelmet fordít az emberre és a környezetre gyakorolt negatív egészségügyi hatásokra.
Tulajdonságok
- Atomszimbólum: Hg
- Atomszám: 80
- Elem kategória: Átmeneti fém
- Sűrűség: 15,534 g / cm3
- Olvadáspont: -38,9 ° C (102 ° F)
- Forráspont: 356,9 ° C (674,4 ° F)
- Elektromos ellenállóképesség: 95,8 mikrohm / cm (20 ° C)
Jellemzők
Szobahőmérsékleten a higany vastag, ezüstös folyadék, nagyon nagy sűrűséggel és alacsony hővezető képességgel. Viszonylag nagy elektromos vezetőképességű, és amalgámokat ( ötvözeteket ) arannyal és ezüsttel készít.
A higany egyik legértékesebb jellemzője az a képesség, hogy a nyomás és a hőmérséklet változásaira reagálva egységesen kiterjedjen és összenyomódjon az egész folyadéktartományban. A higany is nagyon mérgező mind az emberekre, mind a környezetre nézve, ami az elmúlt néhány évtizedben drasztikusan csökkentette termelését és felhasználását.
Történelem
A higany legkorábbi felhasználása a Kr.e. 1500-as évekig vezethető vissza, amikor az ősi Egyiptom sírjait díszítették. Valószínűleg az egyedülálló tulajdonságai miatt a higanyot számos civilizáció használta, tanulmányozta és díjazta, köztük az ősi görögöket, a rómaiakat, a kínaiakat és a majaikat.
Évszázadok óta az emberek azt hitték, hogy a higany különleges gyógyító tulajdonságokkal rendelkezik, és ennek következtében diuretikumként és fájdalomcsillapítóként alkalmazta őket, valamint különböző depresszióból a szifiliszre. A kozmetikumokban és dekoratív anyagként használták. A középkorban lévő alkimisták különösen érdekeltek a higany azon képességében, hogy kivonják az aranyat az ércből.
Korán világossá vált, hogy a titokzatos folyékony fém mérgező volt az emberekre, mert a higanybányákban az őrültség és a halál magas fokú volt. Ez azonban nem akadályozta meg a kísérletezést. A higany-nitrát használata a 18. és 19. századi kalapkészítõk által gyakran használt szõrszálak átformálásához, az "õrült, mint kalapos" kifejezést eredményezte.
1554 és 1558 között Bartolome de Medina kifejlesztette a patio eljárást az ezüst ércből történő kivonására higany felhasználásával. A patio eljárás a higany azon képességére támaszkodik, hogy amalgámot készít ezüsttel. A nagy higanybányák Almadenben, Spanyolországban és Huancavelica-ban, Peruban nyújtott támogatással a XVII. És XVIII. Században a spanyol ezüstgyártás gyors terjeszkedéséhez kritikus volt. Később, a kaliforniai aranyrúd során a patio folyamat változatait használták az arany kivonására.
A 20. század második felében a növekvő kutatási eredmények kezdtek igazolni a kémiai hulladékok lefolyásából és a tengerfenéken lévő metil-higany tartalmak közötti összefüggést. Figyelemre került a fém egészségre gyakorolt hatása az emberre. Az elmúlt években az Egyesült Államok és az Európai Unió szigorú szabályozást vezetett be a higany termelésére, felhasználására és ártalmatlanítására vonatkozóan.
Termelés
A higany nagyon ritka fém, és leggyakrabban az ércekben és a livingstonitában található.
Elsődleges termékként és arany, cink és réz melléktermékként állítják elő.
A higany kinyerhető cinnabárból, egy szulfidércből (HgS), a szulfidtartalom forgó kemencében vagy többszörös kályhában történő égetésével. A zúzott higanyércet szénnel vagy kokszszénnel keverik össze és 300 ° C feletti hőmérsékleten elégetik. Az oxigént szivattyúzzák a kemencébe, amely ötvözi a ként, felszabadítja a kén-dioxidot, és higanygőz keletkezik, amelyet összegyűjthet és lehűthet a finomításhoz.
A higanygőz áthaladásával vízhűtéses kondenzátoron keresztül a magas forráspontú higanyt elsőként kondenzálják folyékony fém formájába és összegyűjtik. A cinabarér higanytartalmának 95% -át visszanyerhetjük ezzel a módszerrel.
A higany is nátrium-hidroxidból és nátrium-szulfidból érlelődik.
A higany kinyerését alumínium vagy elektrolízis alkalmazásával kicsapjuk. Desztilláció útján a higany 99,999% -nál nagyobb mértékben tisztítható.
Kereskedelmi minőségű, 99,99% -os higanyt értékesítenek 76 lb (34,5 kg) kovácsoltvas vagy acél lombikokban.
2010-ben a világméretű higanytermelést az US Geological Survey (USGS) becslése szerint 2250 tonnára becsülik. Kína jelenleg a globális termelés mintegy 70% -át adja, majd Kirgizisztán (11,1%), Chile (7,8%) és Peru (4,5%).
A higany legnagyobb gyártói és szállítói közé tartoznak a Kyrgyzstanban található Khaidarkan Mercury Plant, a kínai Tongren-Fenghuang higany övezők és a Minas de Almadén y Arrayanes, SA termelői, amelyek korábban a történelmi Almaden higanybányát Spanyolországban üzemeltetették, és most felelősek a az európai higany nagy részének újrahasznosítása és kezelése.
Alkalmazások
A higany termelése és kereslete az 1980-as évek elején csúcspontja óta folyamatosan csökkent.
A higanyfém elsődleges alkalmazása Észak-Amerikában és Európában katódcellákban található, melyeket marószóda előállításához használnak. Az USA-ban ez a higany iránti kereslet 75% -át teszi ki, bár az ilyen sejtek iránti kereslet 1995 óta 97% -kal csökkent, mivel a modern klór-alkáli növények elfogadták a membrán- vagy membránsejt-technológiákat.
Kínában a polivinil-klorid (PVC) ipar a higany legnagyobb fogyasztója. A széntartalmú PVC gyártása, hasonlóan ahhoz, amelyet Kínában gyártanak, megköveteli a higany katalizátor használatát. Az USGS szerint a műanyagok, például a PVC gyártása során felhasznált higany akár a globális kereslet akár 50% -át is jelentheti.
Talán a higany legelismertebb alkalmazása hőmérőkben és barométerekben van, de ez a használat szintén folyamatosan csökken. A Galinstan (gallium, indium és ónötvözet ) leginkább hőmérőkben higanyt váltott ki az ötvözet alacsonyabb toxicitása miatt.
A higany azon tulajdonsága, hogy nemesfémekkel elegyítik, és ezáltal hasznosítja a hasznosítást, számos fejlődő országban folytatja a felhasználását, ahol az aranybányák találhatók.
Bár ellentmondásos, a higany használata a fogászati amalgámokban folytatódik, és az alternatívák fejlesztése ellenére továbbra is a fém egyik legfontosabb iparága.
Az elmúlt években növekvő higany felhasználásának egyike a kompakt fénycsövek (CFL). A kevesebb energiatakarékos izzók kiküszöbölését ösztönző kormányzati programok támogatták a CFL-k iránti keresletet, amelyek gázhalmazállapotú higanyt igényelnek.
A higanyvegyületeket akkumulátorokban, kábítószerekben, ipari kemikáliákban, festékekben és higany fulminátumban is használják, robbanóanyagok detonátora.
Kereskedelmi rendeletek
Az USA és az EU legutóbbi erőfeszítéseket tett a higany kereskedelmének szabályozására. A 2008. évi higanykivitelről szóló törvény értelmében az Egyesült Államokból származó higany kivitele 2013. január 1-jétől tilos. Az összes EU-tagállamból származó higany kivitele 2011. márciusától meg lett tiltva. Norvégia már megtiltotta a a higany termelésére, importjára és exportjára.
Forrás:
Bevezetés a fémiparba . Joseph Newton, második kiadás. New York, John Wiley & Sons, Inc. 1947.
Higany: Az ősök eleme.
Forrás: http://www.dartmouth.edu/~toxmetal/toxic-metals/mercury/
Encyclopædia Britannica. Mercury Processing (2011).
A http://www.britannica.com/EBchecked/topic/375927/mercury-processing