Yerli cıva

Yerli cıva
Kategori  I  : Yerli elementler
Yerli Merkür makalesinin açıklayıcı görüntüsü
Zencefil üzerinde yuvarlak kan hücresi veya doğal cıva topu.
Genel
IUPAC adı Merkür
CAS numarası 7439-97-6
Strunz sınıfı 01.AD.05

1 ELEMENTLER (Metaller ve intermetalik alaşımlar; metaloidler ve ametaller; karbürler, silisitler, nitrürler, fosfitler)
 1.A Metaller ve Metaller
  Arası Alaşımlar 1.AD Cıva-amalgam ailesi
   1.AD.05 Cıva Hg
Uzay Grubu R 3m
Nokta Grubu 3 2 / m
Dana'nın sınıfı 1.1.7.1

Doğal elementler ve amalgamlar
1. Doğal elementler ve amalgamlar
Kimyasal formül Hg   [Polimorflar]Hg
Kimlik
Form kütlesi 200,59 ± 0,02 amu
Hg %100,
Renk gümüş beyazdan beyaz griye, kalay beyazdan griye (oksitlenmiş yüzey)
Kristal sınıfı ve uzay grubu Ditrigonale-scalenohedral,
nokta grubu 3 m ( 3 2 / m)
boşluk grubu R 3 m
kristal sistemi üçgen
Bravais ağı eşkenar dörtgen
, bir = 3.463  Â  ; b = 6.706  Å
Z = 3
V = 69.65  Å 3 hesaplanan yoğunlukla
alışkanlık az ya da çok küresel sıvı damlacıkları veya kürecikleri, küçük dağınık sıvı kümeleri, küçük, oldukça tutarlı kütle, kaplama duvarları
ışıltı metal
Optik özellikler
ultraviyole floresan floresan olmayan
şeffaflık opak
Kimyasal özellikler
Yoğunluk 13.6 (çok saf 13.5939)
Erime sıcaklığı -38.87 °C
çözünürlük suda hemen hemen çözünmez ( 20  °C'de mısır 0.02-0.0567 mg/L , monoatomik buhar basıncı nedeniyle 0,6 mg/L 100  °C )
kimyasal davranış Havada hareketli, yavaş oksidasyon, ısı ile hızlandırılmış , atmosferik basınçta 356.7  °C'de kaynama
Fiziki ozellikleri
Manyetizma manyetik olmayan
Önlemler
WHMIS
D1B: Ciddi ani etkileri olan zehirli maddeE: Aşındırıcı malzeme
D1B, D2B, E, D1B, D2B, E
Aksi belirtilmedikçe SI ve STP birimleri .

Doğal cıva a, mineral türlerin doğal, basit vücut sıvı metalin ve çok yoğun, kimyasal element oluşan cıva (Hg alan). Doğal elementlerin , özellikle de doğal metallerin mineralojik sınıfına ait, sıvı haldeki tek mineraldir . Oldukça nadirdir.

En yaygın olarak, oda sıcaklığında küçük damlacıklar halinde veya bazen ceplerde oluşur ve genellikle sadece birkaç kilogramı aşar. Onun buhar basıncı göz ardı edilemez. Atmosfer basıncında sadece -39  °C'nin altında katıdır .

Genellikle kolayca amalgam oluşturan altın ve gümüş ile ilişkili bu basit toksik cisim , son zamanlarda venöz kalsit birikintileri, kaplıcalar veya bazen daha yüksek sıcaklıklarda fumarollerde çok yaygın olarak ortaya çıkan düşük sıcaklıkta hidrotermal tortularda bulunur .

Açıklamanın tarihi ve adı

Şu anki adı, eski ve ortaçağ simyasının Merkür gezegenine ve hızlı seyriyle, hareketliliğin iki eski sembolü olan Greko-Romen haberciler, tüccarlar ve gezginler Merkür tanrısına analog yazışma geleneği ile bağlantılıdır . Bu kimyasal terim, meta anlamına gelen Latince merx, mercis kelimesiyle ilişkilidir .

Akdenizli veya Fenikeli, Farsça, Çinli, Hintli olsun, tüm antik çağlardan beri bilinen bu tekil metal, Latince bilgin hidrargyrum olarak adlandırılır, Yunanca bir kelimeden para suyu veya sıvı para anlamına gelir, yapay, kimyasal bir dönüşümden geldiğinde. kömür, zinober veya kırmızı cıva sülfür ile ısıtılarak gerçekleştirilen indirgeme . Romalılar kendi geleneklerine göre zinober madenlerinde gözlemlenen bu ilginç yerli metali argentum vivum olarak adlandırmışlardır . Adını Berzelius tarafından Hg olarak belirtilen kimyasal elemente verdi . Bu denirdi hydrargyre veya yaygın cıva Fransızca çift Grekoromen mirası muhafaza, hangi denir farklı Almanca İngilizce, Quecksilber içinde Quicksilver, başka metalurjik geleneğin kanıtı, ama çok benzer. Pürüzsüz bir yüzey üzerinde biriken yoğun ve metalik gümüş-beyaz sıvı, mümkün olduğunca kaçıyormuş gibi görünen damlacıklar halinde dağılır, bu da argentum vivum veya cıva adını haklı çıkarır .

Bazen yapımı çok kolay olan alaşımlarına amalgam denir.

Kristalografi ve kristalokimya

Kristal sisteminin ağı izometrik ve dörtgendir. Kristal sistem sıvı olarak düşünülebilir. Bu parlak, parlak metalik parıltılı mineral gövde, ortam basıncında -39  °C'nin altında çok yumuşak, yumuşak ve sünek bir katıdır.

Bu, bir elektron kalabalığından oluşan bir Fermi denizi tarafından yığılmış ve kaplanmış Hg 2 artı iyonlardan veya bazen Hg 2 2 artı iyonlardan oluşan bir ağdır .

Fiziksel ve kimyasal özellikler, toksikoloji

Ortam sıcaklığında ve basıncında sıvı olan, yoğunluğu yaklaşık 13.6 olan parlak beyaz bir metaldir. Saf, havada kararlı ve suda çözünmez. Bu yarı asil metal, temas gövdelerinin yüzeylerini çok nadiren ıslatır, dolayısıyla hareketli topaklar veya kürecikler oluşturur.

-38.8  °C'de gözle görülür bir hacim daralması ile katılaşır . Özgül ağırlığı 14.5'e yaklaşan sıvı veya katı olsun, iletkenliği bakırınkinin sadece yüzde 2'si olmasına rağmen iyi bir elektrik iletkenidir. Bu elektrik direnci 940 10 mertebesindedir -9 oda sıcaklığında Ω⋅m.

Kötü bir termal iletkendir. Bu sıvı metalik gövde oldukça büyük bir termal genleşme katsayısına sahiptir, bu nedenle geçmişte termometrelerde ve cıva yüksekliğindeki eski basınç birimlerinde, örneğin milimetre Hg , desimetre Hg'de kullanılır . Merkür diyamanyetiktir .

Doğal cıva 360  °C'de tamamen uçucudur . Buhar yoğunluğu 6.9 ila 440  °C arasındadır . Ayrıca yoğun duman görünümü altında buharlaşır, bununla birlikte izole cıva atomlarından oluşan saf buharı renksiz ve kokusuzdur ve herhangi bir soğuk yüzeyde yoğunlaşır. Metal cıva, metal buhar birikintilerinin bir prototipidir. Buharı, ultraviyole ışınları için lambalarda kullanılır.

Bunu damıtmak veya saflaştırmak için vakum altında ilerlemek gerekir, aksi halde etkisiz bir atmosferde. Cıva, hava ile temasında, özellikle eser miktarda su buharı ve/veya diğer metalik safsızlıkların varlığında yavaş yavaş oksitlenir, oksidasyon UV radyasyonu altında ve özellikle siyah veya gri bir gövdede artan sıcaklıklarda hızlanır. Oksidasyon 350  °C'de çok hızlıdır ve bu süblimasyon işlemi kırmızı oksit veya Pers çökeltisi oluşturur.

2 Hg sıvı metal + O 2 gaz → 2 HgO 2 Farsça kırmızı oksitin katı kütlesi, 400  ° C'nin üzerinde kararsız → 2 Hg + O 2

Cıva, hava geçirmez şekilde kapatılmış kaplarda havadan uzakta saklanmalıdır. İster kimyagerler tarafından yapılmış ve saflaştırılmış olsun, ister doğal doğal cıva olsun, cıva oldukça zehirlidir.

Öte yandan, asil veya değerli bir metal (altın, gümüş ... bir mücevher, bir yüzük, bir mutfak eşyası) temasla değişme riski altında cıva ile temas ettirilmemelidir (sıvı, macunsu oluşumu). veya katı amalgam) ikincisinin neden olduğu. Kimyager, metal cıvanın altın, gümüş, bakır, kalay, bakır metalleri için bir çözücü olduğunu söylüyor ... Cıva-alüminyum amalgam oluşumu da özellikle şiddetlidir.

Kükürt, selenyum, tellür ve halojen gazları oda sıcaklığında veya hafif ısıtma ile cıva ile kolayca birleşir.

Ana cıva örneğin HCI gibi zayıf asitler veya seyreltik soğuk güçlü asitler içinde çözünmez sulu HBr sulu HI sulu , H 2 SO 4 sulu . Konsantre hidroklorik ve sülfürik asitler, doğal cıvaya soğuk saldırır, ancak pasivasyon tabakası oluştuğu için saldırı yüzeysel kalır. Oksitleyici özelliklere sahip güçlü asitler, örneğin konsantre ve sıcak sülfürik ve nitrik asitler, tuz oluşumu ve sırasıyla kükürt dioksit veya nitröz buharların salınımı ile ona hızla saldırır ve çözer. Saldırının bazen sıcak sülfürik asit ile patlayıcı olduğunu unutmayın. Nitrik asit ve aqua regia onu çözebilir.

Amonyak çözeltileri, hava veya oksijen varlığında metale hızla saldırırken, daha da temel soda veya kostik potas çözeltilerinin hiçbir etkisi yoktur.

Analiz, ayrım

Argental cıva (Ag, Hg), gümüşün doğal bir karışımıdır. En iyi bilineni, daha önce bir mineral türü olarak adlandırıldıktan sonra birleşen adının çeşitli gümüşleri belirtmek için tutulduğudur.

Bergmann tarafından gözlemlenen altın ve bizmut karışımı gibi çok sayıda doğal amalgam vardır. 360  ° C ile 500  ° C arasında ısıtılan bu çeşitli amalgamlar kararsız hale gelir ve ayrışır, cıvanın monoatomik formda buharlaşmasına neden olur . Birçok Hg bileşiğinin kostik soda ile ısıtılmasının kolay bir teste izin verdiğini unutmayın: soğutulmuş duvarlarda Hg metalinden gri bir ayna bırakır.

Karıştırdıktan sonra suda dağılan cıva, spektroskopi ile ince bir şekilde analiz edilebilir. Cıva klorür ve cıva sülfür formunda klorür iyonları veya sülfit iyonları eklenerek çökeltilebilir.

toksisite

Civa zehirlenmesi neden olur ve ağır zehirlenmesi, akut ya da kronik için kullanılan terimdir. DVIS veya yaşam ve sağlık için ani tehlike 1,2 ppm veya 10 mg/m³'de başlar. Laboratuar farelerinde inhalasyon LC50, 19 mg / m³'den azdır. Cıva buharı izin verilen 0,05 mg/m³ sınırına kadar tolere edilebilir.

Sık temas, cıva buharının solunması veya yiyeceklerde cıva bulunması, beyinde birçok ciddi ve geri dönüşü olmayan hasara neden olabilir (beyin fonksiyonlarında öğrenme yetilerinin bozulmasına yol açan değişiklikler, kişiliklerde değişiklikler, titreme, görme değişiklikleri, sağırlık ve hafıza kaybı) ), sinirler ( kasların genel koordinasyonunu bozarak sinir sistemini bozan çeşitli organometalik nörotoksik maddeler oluşturur ) ve böbrekler ve mesanenin yanı sıra deri döküntüleri veya akciğerlerde, gözlerde, mukoza zarlarında tahriş de dahil olmak üzere çok sayıda alerjik reaksiyon vücut etkilenir veya hassaslaşır. Vücut genellikle kusma ve ishal ile tepki verir . Bu zehirle sarhoş olan kişi, yorgunluk ve baş ağrısı (baş ağrısı), öksürük , nefes almada zorluk ve göğüste pulmoner ödeme kadar ilerleyen uzun süreli ağrıdan muzdariptir . Uzun vadede DNA ve kromozomlar zarar görür, organometalik formdaki reprotoksik cıva elementi mutajeniktir ve erkeklerde hasarlı spermin büyümesi ve kadınlarda düşük gibi üreme üzerinde gerileyici bir etki gösterir.

Cıva asla açık havada ısıtılmamalıdır; aslında buhar basıncı yüksek olduğundan, buharları hiç rahatsız edici görünmediği için ölüm gerçekleşene kadar solunabilir. Geçmişte "bağırsak kıvrımını" bastırmak için ağır bir vücut olarak kullanılmış olsa da, belirli bir miktarın yutulması da ölümcül olabilir.

Doğal cıva ile emprenye edilmemiş cinnabar, en az toksik cıva mineralidir.

Jeoloji, oluşumlar ve tortular

HgS cinnabar tortularının yüzeysel bölgesindeki azalma ile üretilir., bitümlü kireçtaşı kayalarında, volkanik kayalarda ve hatta eski veya yeni hidroterapi odalarında bulunur. Ayrıca cıva sülfürün kazara veya kasıtlı olarak kavrulmasının (termal kalsinasyon) ürünü olabilir. Küçük sıvı cıva damlacıkları, bazen daha önce oksitlenmiş parlak kırmızı cinnabar katmanlarından sıklıkla çıkar. Bazen cıva filmlerde, az ya da çok kalın katmanlarda veya kayaya yerleştirilmiş cıva ceplerinde aglomeralarda düzenlenir. Bu birikme, maden açma çalışmaları sırasında çatlaklardan aniden boşalabilir ve daha büyük cepler patladığında cıva yağmurlarına neden olabilir. Bununla birlikte, büyük ölçekli çalışmanın neden olduğu bu fenomen çok nadirdir, çünkü doğal cıva damlacıkları veya küçük kümeleri çoğunlukla çatlaklarda ve gözeneklerde sıkışıp kalır ve kayaya ve faylarına milimetre ölçeğinde nüfuz eder.

Nicolas Lémery ve Simon Morelot, Yeni Genel Basit ve Bileşik İlaç Sözlüğü'nde, doğal cıva veya bakir cıvanın , neredeyse tüm cıva bileşiklerinin madenlerinde dağınık globüllerde veya bazen küçük kütlelerde bulunabileceğini doğruladılar . Ayrıca bazen arsenikli asit veya beyaz arsenik oksit ile yakından karıştırılan gümüş veya kurşun madenlerinde de bulundu.

Sırasında bilinen diğer mineral Belle Époque olan tiemannite (Hg Selenit), coloradoite (Hg tellür), metacinabarite (siyah cıva sülfit), kalomel (cıva klorür) veya HgS.2Sb livingstonite 2 S 3 .

Madrid'in 300 km güneyindeki Kanal'ın dağlık bölgelerindeki Almadén madeni, yaklaşık otuz kilometre karelik bir alana yayılan, zinober, kalsit ve kuvars bazlı volkano-tortul kökenli bir tortudur. Halen faaliyette olduğu bilinen en eski Roma ve belki de Fenike ordusunun kontrolü altında işletilen bu eski cıva madeni, bazen yerel cıva ile emprenye edilmiş küçük cepler veya katmanlar içerir. Genellikle orada kil yataklarında toplanır.

Kaliforniya'nın San José bölgesinde cıva cepleri içeren jeotlar var .

Sicilya'da, tebeşirde doğal cıva bulunabilir.

Turuncu montroydit oksit veya sarımsı kalomel veya eelestonit kütleleri gibi daha nadir cıva bileşikleri dahil cıva içeren kayalarla ilişkili olabilir.

İlişkili mineraller: yerli metaller, zencefil , kalomel , montroydite , Eglestonit , kalsit , dolomit , mermer, pirit , kuvars

Nispeten bol veya karakteristik tortular

kullanır

Yerli cıva sadece nadir veya ara sıra bir mineraldir. Cıva yaygın olarak cinnabar veya cıva sülfit ve diğer sülfit cevherlerinin doğrudan veya dolaylı olarak blende veya önceden pirit ile ikincil geri kazanım ürünleri olarak kavrulmasıyla elde edilir . HgS kırmızı katı + O 2 gazı → SO 2 gazı + Hg buhar reaksiyonunun 360  ° C'ye kadar yavaş kaldığına dikkat edin . Yukarıda 400  ° C , parazit üretim cıva sülfat artar. İlk zamanlarda, teknikte uzman kişiler, 600  °C civarında ince kömür yataklarının değişen katmanlarında düzenlenen ince öğütülmüş cevheri (havalandırma aşaması veya önemli hava ile) nazikçe azaltan bir yanma elde ettiler . Kireç ilavesi de kükürtün tutulmasına izin verdi .

Chaufournier ile Cinnabar ısıtılarak sıvı civa elde olabilir sönmemiş demirci yerine kireç çeşitli demir talaşı kullanmıştır. Tozun süzülmesi, hatta istenmeyen kalıntıların başka şekilde ortadan kaldırılması, damıtma yoluyla saflaştırılabilen bir malzeme elde etmeyi mümkün kılar; bu, simyacılar için mükemmel bir işlemdir.

Merkür, kökeni ne olursa olsun, çok ince altın ve gümüşün birleştirilmesiyle çıkarılmasına izin verir. Basit cıva gövdesi oldukça uçucu olduğundan, amalgam ısı ile ayrışabilir ve ısıtılarak çıkarılması ve değerli metal(ler)in geri kazanılması kolaydır.

Büyük boyutlu akım doğrultucu imalatına olanak sağlar.

Kimyada, örneğin cıva fulminat primerleri ve elektrokimyada , özellikle de belirli düğme hücreleri, cıva damla elektrotları (sıvı katot veya hidrojen aşırı voltaj elektrotu), kalomel referans elektrotları için kullanılır.

Tedavi amaçlı kullanılmıştır. Frengiye karşı bilinen ilk ilaçlardan biridir . Napoliten merhem veya daha düşük içerikli gri merhem gibi metal cıva veya doğal cıva bazlı cıvalı merhemler veya Vigo alçısı denilen müstahzarlar vardı . Bazı cıva merhemleri eskiden uyuza karşı kullanılabilirdi, çoğu küçük rahatsızlıklara veya her derde deva olarak uygulanırdı. Calomel ayrıca bir ilaç olarak kabul edildi, şiddetli olduğu gibi, bir süblimasyon şeklinde dezenfektan olarak kabul edildi.

Civa ve kalay, kadmiyum ve/veya gümüş bazlı diş amalgamlarının kaynağı olan dolgular ile diş hekimliğinde yaygın olarak kullanılmaktadır .

bilim tarihi

Merkür oluşumunda önemli bir rol oynamıştır bilimler , özellikle fizik ve kimya ile XVII inci  yüzyılın . Bu eski gözbebeği tarafından kullanılan Galileo , Torricelli varlığını kanıtlamak için , vakum ve atmosfer basıncında buhar basınçlarının ölçümü yol açar. Bir cam aparatın içine yerleştirilen bu yoğun sıvı, ilk barometreler , manometreler , MacLeod (in) gibi manometreler ve diğer termometreler , vakum pompaları ve birçok fiziksel cihazın tasarlanmasını sağlamıştır .

Oysa sonunda XVIII inci  yüzyılın , pnömatik kimya manipülasyonlar, kimya keskin dönüş işaretli gazın fiziksel kimya, atası, temelde koruma kanunla konuyla yaklaşımı ölçmek için. Lavoisier , havanın bileşimini kırmızı cıva oksit ile gösterir .

Aynaları kalaylamak veya örneğin kalay ile ayna yapmak için kullanılmıştır .

Notlar ve referanslar

  1. mineral sınıflandırılması seçilmiş olduğu bu Strunz ait silikatlar arasında sınıflandırılır silis polimorflar haricinde.
  2. hesaplanan moleküler kütlesi "  Elements 2007 Atom ağırlıkları  " üzerine www.chem.qmul.ac.uk .
  3. olan 0.16 ila 0.17  Pa az 20  ° C , 0.3  Pa az 30  ° C , 1.7  Pa az 50  ° C saf Hg. En -20  ° C'de , doymuş buhar konsantrasyonu civarındadır 3.18  mg / m hava.
  4. Yerli cıva ve zinober cevheri, antik Çin ve Mısır dünyasında 4500 yıldan fazla bir süredir bilinmektedir. Theophrastus'un 300 yıl MÖ Almaden aktivitesinin zinober mayın tarif .. Bunlar için simyacılarıdır VI th  yüzyılın tekrar damıtma işleminden sonra saflaştırılmış metal kesin banknotu koydu.
  5. Doğal cıva içeren safsızlıklar genellikle havaya maruz kaldığında gri bir oksit verir.
  6. Çok düşük sıcaklıkta, Hg tek kristallerinin özdirenci ideal kabul edilebilir. A. Nourtier, Düşük sıcaklıkta civanın ideal direnci, Journal de Physique, 1972, Tome 33, N ° 1, s. 135-141. [1]
  7. Atom yarıçapı 0.157 nm mertebesindedir. Buhar basıncı safsızlıklar tarafından azaltılır.
  8. Vanadyum, demir, niyobyum, molibden, tantal ve tungsten gibi metaller açıkça çözünürler, kolayca amalgam oluşturmazlar.
  9. Hudson Mineraloji Enstitüsü'nde amalgam
  10. Bu nedenle, bazı eski madencilik geleneklerinin inandığı gibi, dağ cüceleri tarafından inşa edilen veya hasat edilen cıva havuzları veya gizli göller yoktur.
  11. Dussert, Annals of mineralogy, Cilt XVII, 1910, sayfa 41.
  12. Cıva metali, kompleksleşme ile azaltılabilen karakteristik bir hidrojen aşırı gerilimini kabul eder. Cıva elektrot teknikleri Fransa'da geliştirilen en hassas teknikler arasındadır, artık büyük ölçüde terk edilmiştir.
  13. Almanca Quacksalber kelimesi tıp alanında bir şarlatan anlamına gelir, hareketliliği ve bir tüccar olarak şakalaşması ve/veya merhemler veya çoklu cıvaların her derde deva olması nedeniyle, quecksilber veya cıvaya popüler ve mizahi bir şekilde yakın olmuştur. .
  14. Su deposu çok daha az verimliydi çünkü birçok basit gaz suda çözünür.

bibliyografya

Şuna da bakın:

İlgili Makaleler

Dış bağlantılar