Herkes için ve her şey hakkında. Cıva şaşırtıcı özelliklere sahip bir metaldir

Mineral, doğal metalik cıva. Bir geçiş metali, oda sıcaklığında ağır, gümüşi beyaz bir sıvıdır ve buharları aşırı derecede toksiktir. Cıva, normal koşullar altında basit maddeleri sıvı bir toplanma halinde olan iki kimyasal elementten biridir (ve tek metaldir) (ikinci element bromdur). Bazen gümüş ve altın karışımı içerir.

Ayrıca bakınız:

YAPI

Sistem trigonal, altıgen-skalenohedraldir (-39°C'nin altında).

ÖZELLİKLER

Rengi kalay beyazıdır. Parlaklık güçlü metaliktir. Kaynama noktası 357 °C. Normal sıcaklıklardaki tek sıvı mineral. -38°C'de kristalimsi bir hal alarak sertleşir. Yoğunluk 13.55. Yandığında kolayca buharlaşarak zehirli dumanlar oluşturur. Antik çağda, bu buharların solunması frengiyi tedavi etmenin tek yoluydu (ilkeye göre: hasta ölmezse iyileşecektir. Diyamanyetiktir).

REZERVLER VE ÜRETİM

Cıva, ortalama 83 mg/t konsantrasyonuyla yer kabuğunda nispeten nadir bulunan bir elementtir. Ancak cıvanın yer kabuğundaki en yaygın elementlere kimyasal olarak zayıf bir şekilde bağlanması nedeniyle cıva cevherleri sıradan kayalara kıyasla çok konsantre olabilir. Cıva bakımından en zengin cevherler %2,5'a kadar cıva içerir. Cıvanın doğadaki ana formu dağılmıştır ve yalnızca %0,02'si birikintilerde bulunur. Farklı magmatik kaya türlerindeki cıva içeriği birbirine yakındır (yaklaşık 100 mg/t). Sedimanter kayaçlar arasında maksimum cıva konsantrasyonu killi şeyllerde bulunur (200 mg/t'a kadar). Dünya Okyanusu sularında cıva içeriği 0,1 μg/l'dir. Cıvanın en önemli jeokimyasal özelliği, diğer kalkofil elementler arasında en yüksek iyonlaşma potansiyeline sahip olmasıdır. Bu, cıvanın atomik bir forma (doğal cıva) indirgenme yeteneği, oksijene ve asitlere karşı önemli kimyasal direnç gibi özelliklerini belirler.

Dünyanın en büyük cıva yataklarından biri İspanya'da (Almaden) bulunmaktadır. Kafkasya'da (Dağıstan, Ermenistan), Tacikistan, Slovenya, Kırgızistan (Khaidarkan - Aidarken) Ukrayna'da (Gorlovka, Nikitovsky cıva fabrikası) bilinen cıva yatakları vardır.

Rusya'da 23 cıva yatağı bulunmaktadır, sanayi rezervleri 15,6 bin tondur (2002 itibariyle), bunların en büyüğü Chukotka - Batı Palyanskoye ve Tamvatneyskoye'de araştırılmıştır.

Cıva, zinoberin (cıva(II) sülfür) kavrulmasıyla veya metalotermik yöntemle elde edilir. Cıva buharı yoğunlaştırılır ve toplanır. Bu yöntem eski simyacılar tarafından kullanıldı.

KÖKEN

Çoğu sülfit mineralinde cıva bulunur. Özellikle yüksek içerikleri (yüzde binde biri ve yüzde biri kadar) fahlores, stibnit, sfalerit ve realgarlarda bulunur. İki değerlikli cıva ve kalsiyum, tek değerlikli cıva ve baryumun iyonik yarıçaplarının yakınlığı, bunların florit ve baritlerdeki izomorfizmini belirler. Zinober ve metasinnabaritte kükürtün yerini bazen selenyum veya tellür alır; Selenyum içeriği genellikle yüzde biri ve yüzde onda biri kadardır. Son derece nadir cıva selenitler bilinmektedir - timanit (HgSe) ve onofrit (timanit ve sfalerit karışımı).

BAŞVURU

Cıva, cıva termometrelerinde (özellikle yüksek hassasiyetli olanlarda) çalışma sıvısı olarak kullanılır, çünkü sıvı halde oldukça geniş bir aralığa sahiptir, termal genleşme katsayısı neredeyse sıcaklıktan bağımsızdır ve nispeten düşük bir ısıya sahiptir. kapasite. Düşük sıcaklık termometrelerinde cıva ve talyum alaşımı kullanılır.
Floresan lambalar cıva buharı ile doldurulur çünkü buhar bir ışıltılı deşarjda parlar. Cıva buharının emisyon spektrumu çok fazla ultraviyole ışık içerir ve bunu görünür ışığa dönüştürmek için floresan lambaların camı içeriden bir fosforla kaplanır. Fosfor olmadan cıva lambaları, sert ultraviyole ışık (254 nm) kaynağıdır ve bu amaçla kullanılırlar. Bu tür lambalar, ultraviyole ışığı ileten kuvars camdan yapılmıştır, bu yüzden onlara kuvars denir.
Cıva ve alaşımları, belirli bir konumda açılan kapalı anahtarlarda kullanılır.
Konum sensörlerinde cıva kullanılır.

Cıva(I) iyodür yarı iletken radyasyon detektörü olarak kullanılır.
Cıva(II) fulminat (“cıva fulminat”) uzun süredir tetikleyici bir patlayıcı (Patlatıcı) olarak kullanılmaktadır.
Cıva(I) bromür, suyun hidrojen ve oksijene (atomik hidrojen enerjisi) termokimyasal olarak ayrıştırılmasında kullanılır.
İyon motorlarında yüksek verimli çalışma sıvısı olarak sezyumlu alaşımlarda cıvanın kullanılması umut vericidir.
20. yüzyılın ortalarına kadar cıva barometrelerde, basınç ölçerlerde ve tansiyon aletinde yaygın olarak kullanıldı (dolayısıyla basıncı milimetre cıva cinsinden ölçme geleneği).

Şapka endüstrisinde keçe yapımında cıva bileşikleri kullanıldı.

Cıva - Hg

SINIFLANDIRMA

Strunz (8. baskı)	1/A.02-10
Nickel-Strunz (10. baskı)	1.MS.05
Dana (7. baskı)	1.1.10.1
Dana (8. baskı)	1.1.7.1
Merhaba CIM Referansı	1.12

Cıva, yer kabuğundaki nadir elementlerden biridir ve parlak gümüşi beyaz bir ağır metal olarak görünür. Normal koşullar altında sıvı kalır ve alışılmadık derecede hareketlidir. Cıva -39°C'de katı bir metal haline gelebilir. Oda sıcaklığında kolayca buharlaşır, kokusu ve tadı yoktur, bu da zehirlenme riski taşır. Günlük yaşamda kırık bir termometre zehirlenme kaynağı olabilir.

Saf cıva metali, zinober adı verilen bir mineral cevherinin yüksek sıcaklıklara ısıtılarak cıvanın buharlaştırılması ve yoğunlaştırılmasıyla elde edilir.

Cıva nerede kullanılır?

Eşsiz özellikleri cıvayı modern endüstrilerde önemli bir unsur haline getirmiştir. Bu sıra dışı metalin kullanılmadığı bir endüstri yok:

Cıva, sızıntı durumunda kişinin yıldırım hızıyla hareket etmesi gereken bir maddedir. Sonuçların uygun şekilde ortadan kaldırılmasıyla kendinizi zararlı cıva buharlarından hızlı bir şekilde korumak mümkün hale gelir. Ve zamanında yardım bir kişinin hayatını kurtarabilir.

Akkor lambalarla karşılaştırıldığında, modern enerji tasarruflu lambaların belirgin avantajları vardır. Ancak tasarım özellikleri nedeniyle dikkatli kullanmanız ve enerji tasarruflu bir ampulün kırılması durumunda önlem almanız gerekir.

Bugün cıvanın sağlık üzerindeki olumsuz etkileri iyi bilinmektedir, bu nedenle kırılan cıvalı termometrenin uygun şekilde imha edilmesi önemlidir.

Enerji kaynaklarından tasarruf etmek için floresan lambalar giderek daha fazla kullanılmaktadır, ancak bu aydınlatma cihazlarının tasarımında, zorunlu olarak atılması gereken tehlikeli bir metal olan cıva kullanılmaktadır.

Cıva cihazlarda nasıl çalışır?

Elektrik pili

Dioksisülfat-cıva elementi içerir. Bu kimyasal bir akım kaynağıdır. Elektrolit, sulu bir çinko sülfat çözeltisidir, anot çinkodur ve katot, grafit ile cıva oksit ve cıva sülfatın bir karışımıdır.

Bu tür piller cep telefonlarında, dizüstü bilgisayarlarda ve dijital kameralarda kullanılır.

Maddelerin ve kimyasal süreçlerin elektrokimyasal analizine olanak sağlayan bir cihaz. Polarize edici damla cıva elektrotlarından biri test çözeltisine daldırılır ve diğeri, bir cıva tabakasıyla kaplı geniş bir yüzeye sahip, polarize olmayan bir elektrottur. Daha sonra elektrotlara artan bir voltaj uygulanır. Çözeltiden geçen akımın miktarı bir galvanometre ile ölçülür. Elde edilen ölçümlere dayanarak bir polarogram oluşturulur.

Polarografi yöntemi, endüstriyel emisyonlardaki zararlı maddelerin bileşimini incelemek, kanın oksijen doygunluğu derecesini belirlemek ve kan serumunun polarogramını kullanarak kötü huylu tümörler ve radyasyon hastalığı gibi hastalıkları teşhis etmek için kullanılır.

Floresan ve kuvars lambalar

Tasarım, gaz ve cıva buharı karışımıyla doldurulmuş hermetik bir şişeden (cam veya kuvars) ve her iki tarafa tutturulmuş elektrotlardan oluşur. Kontaklardan bir elektrik deşarjı uygulanır ve ampulde görünmez ultraviyole ışınlar belirir, bunun görünür ışığa dönüştürülmesi için ampulün yüzeyi içeriden bir fosfor tabakası ile kaplanır. Farklı kaplama bileşimleri çeşitli renkler üretebilir. Ultraviyole radyasyonun bakterisit etkisi vardır; tıp bu özelliği önleyici ve anti-epidemiyolojik amaçlar için kullanır.

Barometre

Cihazın içinde, atmosferik basınçtaki en ufak değişikliklere tepki veren, bir tarafı cıva ile kapatılmış bir şişe bulunmaktadır. Meydana gelen değişikliklere bağlı olarak barometre ölçeğinde yükselen veya düşen cıva sütunu beklenen hava durumunu gösterir.

Bir kişinin kan basıncını ölçmek için kullanılır.

İletişim kapları prensibine göre, cam bir tüpteki cıva, kauçuk bir ampulle sıkıştırılmış havanın beslenmesi sonucu yükselir.

Basınç tüp ölçeğinde okunur.

Yeni ortaya çıkan cihazlarla karşılaştırıldığında yüksek doğrulukla öne çıkıyor, ancak artık endüstri tarafından üretilmiyor.

Termometreler

Cıvanın sıcaklığın etkisi altında hacmini değiştirme özelliğine dayanmaktadır. Cıva ile dolu bir cam hazne ve termometrenin amacına bağlı olarak bölme değeri geniş bir aralığa sahip (-39°C'den +357°C'ye kadar) bir ölçekten oluşur.

Cıva difüzyon pompası

Vakum tesisatlarının montajına dahil edilir ve onun yardımıyla derin bir vakum elde edilir. Pompanın çalışma odasından gaz veya buhar pompalamaya yarar. İşlem, cıvanın ısıtılması ve ardından soğutulması yoluyla oda içindeki basınçtaki periyodik değişikliklerin bir sonucu olarak meydana gelir. Gaz, düşük basınçlı bir alana yönelerek bir vakum oluşturur.

Cıva sağlığa zararlıdır

Periyodik tablonun sekseninci elementi küresel çevre kirleticisi olarak kabul edilmektedir. İnsan hayatına ve sağlığına zarar vermesi bakımından birinci sınıf tehlikelere aittir. Atmosfere cıva sağlayanlar işletmeler ve fabrikalardır Bunu kendi üretiminde kullananlar.

Cıva havaya, su kütlelerine ve toprağa girdiğinde, oldukça toksik olan organik bileşiklerin oluşum süreçleri meydana gelir.

Cıva ve cıva bileşiklerinin vücutta birikmesi ciltte, solunum yollarında, iç organlarda, sinir ve hematopoietik sistemlerde hasara yol açar.

Cıva doğal bir bileşenden insan sağlığına yönelik bir tehdide dönüşmüştür.

Cıva, periyodik tablonun altıncı periyodunda yer alan hafif gümüş renkli bir metaldir. Bu madde, atom numarası 80 olan çinko alt grubunda yer alır. Cıvanın ana özelliği, normal oda koşullarında, yani +20–25°C sıcaklıkta sıvı halde toplanmasıdır. Bu metalin buharları zehirlidir.

Kırmızı cıva kurgusal bir malzemedir. İnanılmaz derecede yüksek performansla tanınır. Cıvanın yüksek sıcaklıklarda birleşimi cıva sülfit oluşturduğundan, böyle bir elementin varlığı bilim camiası tarafından henüz bilinmemektedir.

Cıva tıp alanında termometre üretiminde kullanılmaktadır, ancak bu cihazların yerini yavaş yavaş daha güvenli seçenekler almaktadır. Örneğin elektronik termometreler.

Cıva gibi bir maddenin yüksek hassasiyetli ölçüm teknolojisinde yeri pratikte yeri doldurulamaz. Buharları floresan lambalarda yaygın olarak kullanılır. Cıva, belirli türdeki güç kaynaklarının (örneğin, cıva-çinko piller) üretim sürecinde kullanılır.

Metalurji endüstrisinde çeşitli alaşımların üretiminde ve alüminyumun geri dönüşümünde cıva kullanılmaktadır. Son zamanlarda takılarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Cıva, değerli metalin cüruftan ayrılmasını kolaylaştırmak için altın içeren kayaları ön işleme tabi tutma aracı olarak altın üretiminde popülerdir.

Tarım sektöründe cıva bileşikleri, çevre üzerinde son derece olumsuz etkiye sahip olan pestisitlerin bir parçasıdır. Bu nedenle bu tür gübre artık kullanılmamaktadır.

Oldukça yüksek hacimlerde cıvanın üretildiği doğal mineral oluşum yataklarına cıva madenleri denir. Ana cıva cevheri zinoberdir. İçindeki cıva içeriği yaklaşık %85'tir. Bu fosilin ikinci en yoğun olanı metasinnabarittir.

Merkür ayrıca şuralarda da bulunur:

mineral kayalar;
cıva içeren bakır sülfatlar (arsenik, sfalerit ve antimon).

Cıva doğada yerli bir fosil olarak bulunabilir, ancak bu tür birikintiler nadirdir. Cıva aynı zamanda petrolden, çimento malzemelerinden, eritken hammaddelerden ve kömürden de aynı anda çıkarılabilir.

Cıva cevherleri farklı morfolojilere sahiptir; yani yataklar damarlar, yuvalar ve stoklar şeklinde plato benzeri veya temas tipi olabilir. Genetik düzeyde aşağıdakiler oluşturulabilir:

hidrotermal (plütonojenik) yataklar;
teletermal birikintiler;
volkanik yataklar;
cıva plaserleri.

Her ne kadar en yaygın olanları:

Plütonojenik.
Volkanojenik.

Kural olarak düşük sıcaklık, düşük konsantrasyon ve hidrotermal çözeltilere maruz kalma sonucu oluşur.

daha az yaygındır, ancak yüksek miktarda cıva buharı içeren aşırı ısıtılmış buhar-gaz ve sıvı yayılımlarının katılımıyla oluşturulabilir.

Cıva madenlerde elektrikli ekipman ve endüstriyel piroteknik kullanılarak delme ve patlatma işlemleriyle çıkarılır. Çıkarılan kırmızı taş, konveyör bantlarla yataktan, daha sonra kamyon veya trenle cevherin daha fazla işleneceği noktalara (konsantrasyon tesisleri, işleme tesisleri) taşınır. Burada malzeme bir veya daha fazla aşamada kırıcılarda kırılır. Kırılan cevher daha ince bir fraksiyon elde etmek için özel değirmenlere gönderilir. Optimum etki için endüstriyel değirmenler kısa çubuklar veya çelik bilyalarla donatılmıştır.

Cevherden cıva üretme süreci

Cıva içeren mineral oluşumlarından elde edilen un, ısıtılmak üzere bir tüp fırına gönderilir. Cinnabar belirli bir sıcaklığa ısıtıldığında havadaki oksijenle etkileşime girer. Bu reaksiyon, cıvanın buharlaşmasına izin veren kükürt dioksit üretir. Bu işleme ateşleme denir.

Yükselen cıva buharı, su buharı, kükürt dioksit ve diğer yanma ürünleriyle birlikte fırından çıkar ve özel bir yoğunlaştırıcıya girerek soğutulur. Bunun sonucunda kaynama noktası 357°C olan cıva sıvı hale geçer. Geri kalan buhar ve gazlar atmosfere salınır veya çevre kirliliğini azaltmak için endüstriyel bir süreçte kullanılır.

Cıvanın cevherden elde edilmesi

Ortaya çıkan cıva konsolide edilir. Bu maddenin özgül ağırlığı yüksek olduğundan olası tüm katkı maddeleri ve yabancı maddeler film veya köpük şeklinde yüzeyde olacaktır. Daha sonraki filtrelemenin bir sonucu olarak cıva saflaştırılır.

Ortaya çıkan madde kullanıma uygundur ancak cıvanın kullanıldığı tüm uygulamalar için uygun değildir.

Ek temizleme önlemleri olarak sıvı metal, mekanik filtrelemeye, elektrolitik prosedüre ve kimyasal olarak aktif bileşenler kullanılarak saflaştırmaya tabi tutulur.

En popüler yaklaşım üçlü saflaştırmadır. Bir maddenin sıcaklığının, yabancı maddeler ayrılana veya cıvanın kendisi buharlaşana kadar kademeli olarak artması. Bu prosedür, maddeyi kademeli olarak saflaştırmak için üç kez gerçekleştirilir.

Cıva endüstrisinde lider ülkeler

Günümüzde dünya cıva cevheri üretiminde lider konumlar aşağıdaki ülkeler tarafından işgal edilmektedir:

İspanya;
Kanada;
Meksika;
İtalya;
Türkiye;
Japonya;
Filipinler;
Cezayir ve Sovyet sonrası alanın bazı ülkeleri.

Eski SSCB'nin cıva içeren cevher konusunda büyük gelişmelere sahip olan ülkeleri Kazakistan, Ukrayna, Tacikistan, Kırgızistan, Rusya Federasyonu ve Özbekistan'dır.

Cıva madenciliği yapan çoğu ülke onu kendi endüstrilerinde kullanmamaktadır. Bu sıvı metalin dünya rezervlerinin ana tüketicileri şu ülkelerdir: Amerika Birleşik Devletleri, Japonya, İngiltere, Fransa ve Almanya, çünkü bunlar büyük sanayi merkezleridir.

Cıva, şaşırtıcı özelliklerinden dolayı diğer metaller arasında özel bir yere sahiptir ve bilim ve teknolojide yaygın olarak kullanılmaktadır.

Cıvanın 357,25 ila -38,87°C sıcaklık aralığında sıvı halde kalabilme özelliği benzersizdir. Düşük sıcaklıklarda cıva, atmosferik oksijen de dahil olmak üzere birçok agresif sıvı ve gaza karşı etkisizdir. Pratik olarak konsantre sülfürik ve hidroklorik asitlerle etkileşime girmez; örneğin borhidrürler gibi toksik ve agresif maddelerle çalışırken kullanılır.

Cıva elektrik mühendisliği, metalurji, tıp, kimya, inşaat, tarım ve daha birçok alanda kullanılmaktadır; laboratuvar uygulamalarında rolü özellikle önemlidir.

Cıvanın manometrelerde, vakum ölçerlerde, termometrelerde, çeşitli valf tasarımlarında, kesicilerde, yüksek vakum pompalarında, her türlü rölede, sıcaklık kontrol cihazlarında vb. kullanımı iyi bilinmektedir.

Metalik cıva balast, termostatik ve sızdırmazlık sıvısı olarak kullanılır ve cıva buharı metalleri ısıtırken koruyucu atmosfer olarak kullanılır.

Cıva, elektrokimyasal çalışmalarda ve çift elektrik katmanının yapısını, sürtünme katsayısının potansiyele bağımlılığını, arayüzey yüzey gerilimini incelemek için kullanılan Lippmann elektrometrelerinde stabil EMF değerlerine sahip normal Clark ve Weston hücrelerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Elektrot potansiyellerini ölçmek için kullanılan cıva-sülfat, cıva-fosfat, cıva-oksit ve cıva-iyodür referans elektrotlarında ıslanabilirlik ve diğer olaylar.

1922'de J. Heyrovsky, cıva damla elektrotu kullanarak polarografik bir analiz yöntemi geliştirdi. Bu yöntem, düşük madde konsantrasyonlarını (10 -3 - 10 -4 mol/l) belirleyebilir ve polarografik analizde cıvanın amalgamlarla değiştirilmesi, "birikimli amalgam polarografi" yönteminin kullanılması, polarografinin yeteneklerinin genişletilmesine olanak tanır. ve ölçüm doğruluğunun 3-4 kat artırılması.

Cıva ve amalgamlar amperometrik ve deneysel olarak başarıyla kullanılmaktadır. potansiyometre titrasyonu, kulometrik analiz ve ayrıca cıva katotunda elektroliz.

Cıva, metalik sistemlerin incelenmesinde sıklıkla yardımcı madde olarak kullanılır. Örneğin, onun yardımıyla nikel - çinko, nikel - kalay, demir - manganez, krom - çinko vb. ikili alaşımların durum diyagramları rafine edildi. Özellikle yarı iletken malzemelerin üretiminde bir çözücü olarak kullanılır. gri kalay tek kristallerin doymuş cıva-kalay çözeltilerinden düşük sıcaklıklarda yetiştirmek için. Gri kalaydan yapılmış plakalar kızılötesi radyasyona karşı oldukça hassastır; uzunluğu 15 mikrona kadar olan elektromanyetik dalgaları tespit edebilirler.

Silikon direncinin hassas tespiti için cıva kontakları kullanılır.

Cıvanın yardımıyla çinko, kalay, bakır, kurşun, altın, pirinç, alüminyum, çelik ve titanyum alaşımlarının ıslanması, plastikleşmesi ve kırılganlaşması olguları incelenir. Metal biliminde cıva, dağlama ve difüzyonun incelenmesi için kullanılır.

Aktif karbonların, silika jellerin, seramiklerin ve metal kaplamaların gözenekliliğini belirlemek için yaygın olarak kullanılır. 3500 °C'ye kadar basınçlarda çalışan ve birkaç A'ya kadar çapa sahip gözeneklerin belirlenmesine olanak tanıyan porometreler bilinmektedir.

Cıva ayrıca cam eşyaların, büretlerin, pipetlerin ve piknometrelerin hassas kalibrasyonunda, kılcal tüplerin çapının belirlenmesinde, biyolojik sıvılardaki gazların belirlenmesinde sıkıştırma sıvısı olarak, çeşitli sistemlerin gaz analizörlerinde, hacimsel ölçüm cihazlarında vb. kullanılır.

500 ° C'yi aşan sıcaklıklarda nispeten düşük buhar basıncı, radyoaktif bozunma sırasında açığa çıkan ısıyı ısıtma için kullanan enerji santrallerinde ve aynı zamanda elektrik enerjisinin kullanılarak üretildiği güçlü endüstriyel ikili tesislerde cıvanın çalışma sıvısı olarak kullanılmasını mümkün kılar. İlk aşamada cıva buharlı türbinler kullanılır, ikinci aşamada ise su buharı 46-B2 ile çalışan türbinler kullanılır. İkili tesislerin verimliliği, herhangi bir ısı motorunun verimliliğini ve hatta içten yanmalı motorlar gibi gelişmiş tasarımların verimliliğini aşıyor.

Nükleer reaktörlerde, suyun yanı sıra, cıva dahil sıvı metal soğutucular da ısıyı uzaklaştırmak için giderek daha fazla kullanılıyor. Aynı zamanda nükleer santrallerin verimliliği önemli ölçüde artırılarak, su ve su buharının yüksek basınç altında kullanılmasından kaynaklanan zorluklar ortadan kaldırılmaktadır.

Soğutucu olarak cıva genellikle kimya endüstrisinde, örneğin naftalinin sülfonasyonu sürecinde, 2-naftolün damıtılmasında, yağlama yağlarının damıtılmasında, ftalik anhidrit üretiminde, kırma işlemi sırasında kullanılır. vb. Bu durumda, 800°C'ye kadar sıcaklıklarda işlemler gerçekleştirmek ve aynı zamanda tüm reaksiyon kütlesinin eşit şekilde ısıtılmasını sağlamak mümkündür. Cıva ayrıca örneğin asetik asit üretiminde katalizör görevi de görebilir.

Metalurjide, düzleştirilmiş cıva modellerinin kullanıldığı bir döküm yöntemi bilinmektedir. Modelin donmuş cıvadan yapılmış ayrı parçaları, temas ve hafif sıkıştırma sonucunda kolayca kaynak yapılır, bu da kompozit ve karmaşık modellerin üretimini kolaylaştırır; Katı cıvadan yapılmış modellerin daha sonra eritilmesi sırasında hacmi çok az değişir, bu da dökümlerin boyutlarına çok küçük toleranslar getirilmesini mümkün kılar. Bu şekilde son derece karmaşık konfigürasyonlara sahip hassas dökümlerin ve özellikle uçak gaz türbinlerine yönelik parçaların üretilmesi mümkün olur.

Normal sıcaklıklarda düşük cıva buharı basıncı, aralarında ilk sırayı floresan lambalara (LD, LDC, LB, LHB, LTB, vb.) ait olan çeşitli cıva lambaları oluşturmak için de kullanıldı.

Kuvars veya uviol camdan yapılmış düşük basınçlı cıva lambaları (20-40 ° C'de -10 -3 mm Hg), 2537 ve 1849 A'ya eşit dalga boylarına sahip rezonans radyasyon kaynaklarıdır. Bakterisidal ve ışıldayan lambalar olarak kullanılırlar. Bakterisidal cıva lambaları (BUV-15, BUV-30, vb.) kısa dalga ultraviyole radyasyon aralığında çalışır ve gıda ürünlerinin, suyun, iç mekan havasının vb. sterilizasyonu için kullanılır. Floresan cıva lambaları (EUV-15, EUV) -30) ultraviyole radyasyon spektrumunun orta dalga aralığındaki kısımlarında çalışır ve tıbbi amaçlara yöneliktir.

Düşük basınçlı cıva lambaları aynı zamanda Raman spektrumlarını incelemek ve çeşitli aletlerin, gösterge kollarının ve ultraviyole ışınlarla hafif bir bileşimle kaplanmış diğer cihazların ölçeklerini ışınlamak için de kullanılır.

Yüksek basınçlı cıva lambalarında (cıva buharı basıncı 0,3-12 at) spektrumun ultraviyole ve mavi-mor kısımlarında yoğun radyasyon meydana gelir. Fotokopi işlerinde (IGAR-2), endüstriyel tesislerin, caddelerin ve otoyolların (DRL) aydınlatılmasında kullanılırlar; fotokimyada fizyoterapi, spektroskopi ve ışıldayan analiz için; Kopyalama çalışmaları için RKS-2.5 cıva-kuvars lambalar da kullanılır.

Ultra yüksek basınçlı cıva lambaları (içlerindeki cıva buharının basıncı onlarca hatta yüzlerce atmosfere ulaşır) 1000° C'ye kadar sıcaklıklarda çalışır.

Bu tür lambaların muazzam ışık verimliliği ve parlaklığa sahip bir ışık arkıyla birleşimi, ultra yüksek basınçlı cıvalı lambaların spot ışıklarında, spektral cihazlarda ve projeksiyon ekipmanlarında kullanılmasına olanak tanır. Bu tür lambaların spektrumunun mor ve mavi kısımlarındaki yoğun radyasyon, fotosentez, floresan mikroskopi, dekoratif amaçlar (parlak boyalar) vb. için kullanılır.

Cıva lambalarda spektrumun istenen bölgesinde radyasyonun yoğunluğunu arttırmak için metalik cıva yerine genellikle çinko, kadmiyum ve diğer metallerin amalgamları kullanılır veya talyum, sodyum, indiyum vb. gibi metallerin halojenür bileşikleri eklenir. cıva lambalarına.

Cıvalı lambalarla birlikte dayanıklılık ve kullanım kolaylığı açısından eşi benzeri olmayan cıvalı elektrik akımı redresörleri de önemini kaybetmedi. Ancak son zamanlarda, örneğin klor ve kostik soda üretiminde belirli kimyasalların üretim teknolojisinde, cıva valflerinin yerini yavaş yavaş silikon doğrultucular alıyor, bu da 25.000 A'ya kadar doğrultulmuş bir akımın kullanılmasını mümkün kılıyor. elektroliz.

Cıva ayrıca elektronik endüstrisinde de kullanım alanı bulur. Cıva buharı gastronlarda (GR1-0.25/1.5; VG-236, VG-129), yüksek ve orta güç vericilerde, gazla dolu tiratronlarda ve triyotlarda kullanılır. Cıva, piezokuvars sensörlü ultrasonik jeneratörlerde, yüksek frekanslı ısıtmaya yönelik jeneratörlerde ve diğer elektronik cihazlarda kullanılır.

Cıva vakum teknolojisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Goede'nin Langmuir tarafından geliştirilen cıva difüzyon pompalarını icat etmesinden bu yana 50 yıldan biraz fazla zaman geçti. Bu pompaların ultra yüksek vakum (10 -13 mm Hg) elde edilmesinde vazgeçilmez olduğu ortaya çıktı. Cıva difüzyon pompaları, dış uzay koşullarını simüle eden cihazlarda, temel parçacıkların doğrusal hızlandırıcılarında bir vakum oluşturmak için başarıyla kullanılır; Termonükleer füzyon tesislerinde, bazı cihazların fotoemisyon kullanarak dışarı pompalanması için.

Hassas kütle spektrograflarında, hidrojen kullanan sızıntı dedektörlerinde ve diğer cihazlarda vakum oluşturmak için cıva pompaları tercih edilir.

Cıva pompalarının bu birçok uygulaması, cıvanın, yağ buharı difüzyon pompalarında kullanılan organik veya silikon yağlara göre önemli avantajlara sahip olmasından kaynaklanmaktadır. Bu avantajlardan biri, basit bir madde olan cıvanın, kendisini oluşturan parçalara ayrışmaması ve pompalanan ekipmanın duvarlarını, buhar-yağ pompalarında kullanılan sıvıların bileşenleri kadar kirletmemesidir.

Cıvanın amalgamlar (cıvadaki metallerin gerçek veya koloidal çözeltileri) üretme yeteneği, çoğu metalin önemsiz çözünürlüğüne rağmen olağanüstü bir öneme sahiptir. Son yıllarda amalgamların yaygınlaşmasıyla birlikte amalgam metalurjisi adı verilen yeni bir endüstri ortaya çıkmıştır. Amalgamların yardımıyla polimetalik hammaddelerin karmaşık işlenmesi gerçekleştirilir, ince metal tozları, belirtilen bileşimlerdeki çok bileşenli alaşımlar, safsızlık içeriği 10 -6 -10 -8'i aşmayan saf ve ultra saf metaller elde edilir. ağırlık. %. Bazı durumlarda, metal rafinasyon derecesi o kadar önemli hale gelir ki, mevcut analitik yöntemler nihai üründeki safsızlıkları tespit edemez. Amalgam metalurjisini kullanarak, başlangıç malzemelerinin (kimyasal reaktifler, su, ekipman vb.) saflığına bağlı olarak herhangi bir saflıkta metal elde etmek mümkündür.

Amalgamlar yüksek sıcaklığa ısıtıldığında cıva damıtılır ve bunun sonucunda metal, ince piroforik tozlar veya ihmal edilebilir miktarda cıva içeren kompakt bir kütle halinde elde edilir. Amalgamların bu özelliği toz metalurjisinde kullanılır; Teknolojik yöntemler kullanılarak, biri düşük erime noktasına sahip, diğeri 1500-2000 ° C'yi aşan refrakter metallerden veya metallerden herhangi bir konsantrasyonda çok bileşenli alaşımlar elde etmek mümkündür.

Çelik, platin, titanyum, permalloy ve diğerleri gibi cıvada pratik olarak çözünmeyenler de dahil olmak üzere birçok metal ve alaşım, oksit veya adsorbe edilmiş film yüzeylerinden çıkarıldığında ince bir cıva tabakasıyla kaplanır. Bu özellik aynı zamanda laboratuvar uygulamalarında ve endüstride de uygulama alanı bulmuştur. Örneğin, çelik elektrolizörlerin tabanları birleştirildikten sonra alkali metal klorürlerin sulu çözeltilerinin cıva katot üzerinde elektrolizi ile kostik soda ve klor üretiminde kullanılır. Altın madenciliği endüstrisinde altını kayadan ayırmak ve ardından cıvanın damıtılması için amalgamasyon hala kullanılmaktadır, ancak yakın zamanda uzun bir geçmişi olan bu yöntemin yerini daha ilerici bir siyanürleme yöntemi almıştır.

Elektrokimya ve analitik kimyada, polarografik analizde, birleştirilmiş platin elektrotlar vb. sıklıkla kullanılır.

Alkali ve alkalin toprak metalleri, çinko, alüminyum ve diğer elementlerin amalgamları, indirgeme reaksiyonları için preparatif kimyada kullanılır. Örneğin, alkali metallerin amalgamları su ile etkileşime girdiğinde hidrojen ve kostik soda üretmek, oksijeni hidrojen peroksite, karbondioksiti formatlara ve oksalatlara indirgemek için kullanılır. Azot oksitler, alkali metallerin amalgamları ile etkileşime girdiğinde karşılık gelen nitritlere, klor oksitlere - karşılık gelen alkali metallerin kloritlerine, kükürt dioksit - hidrosülfite indirgenir. Alkali metallerin, arsenik ve germanyumun yanı sıra diğer elementlerin hidritlerinin üretilmesine yönelik bilinen yöntemler de vardır. Amalgamlar yardımıyla metal olmayanların çeşitli ortamlarda serbest metallere indirgenmesi, nadir toprak elementlerinin ayrıştırılması ve ayrıca izole edilmesi mümkündür.

Amalgamlar aynı zamanda organik bileşiklerin indirgenmesi için de kullanılır: çoklu karbon-karbon bağlarının hidrojenlenmesi için, hidroksil, karbonil ve karboksil gruplarının indirgenmesi için, halojen ve nitrojen içeren grupların indirgenmesi için, organocıva bileşiklerinin üretimi için. .

Endüstride bu amalgamlar, daha sonra çeşitli boyaların ve tıbbi preparatların (sülfonamidler, barbitüratlar ve vitaminler) üretiminde kullanılan alkali metal alkolatların üretiminde kullanılır; aromatik tirelenmiş bileşiklerin, her türlü azo boyanın üretiminde kullanılan aminlere indirgenmesi; d-glikoz ve d-mannozun indirgenmesiyle hekzahidrik alkollerin (d-sorbitol ve d-mannitol) elde edilmesi. Ortaya çıkan alkoller, özel kalitede kağıt, C vitamini, esterler ve suni reçinelerin üretiminde kullanılır; B2 vitamini sentezinde başlangıç ürünü olarak görev yapan d-ribozun elde edilmesinde sodyum amalgam kullanılır. Alkali metal amalgamları kullanılarak salisilik aldehitler elde edilir, dimetilbutadien kauçuğunun sentezinde başlangıç ürünü olan pinacon, glioksilik asit kullanılır. aromatik maddelerin sentezinde, örneğin vanilin, halojenlenmiş olefinlerin ve diğer birçok maddenin üretiminde.

Amalgamlar, sodyum peroksit, sodyum klorür ve sodyum hidrojen sülfat vb. üretmek için daha az yaygın olarak kullanılmaz.

Merkür (Hg, enlemden itibaren. Hydragyrum) - çinko alt grubuna (grup II'nin bir yan alt grubu) ait, atom numarası 80 olan D.I. Mendeleev'in periyodik sisteminin altıncı periyodunun bir elemanı. Basit madde Merkür- bir geçiş metali, oda sıcaklığında, buharları son derece toksik olan ağır gümüşi beyaz bir sıvıdır.

Cıva, normal koşullar altında basit maddeleri sıvı bir toplanma halinde olan iki kimyasal elementten biridir (ve tek metaldir) (ikinci element bromdur).

1 Geçmiş

İsmin kökeni

2 Doğada olmak

2.1 Mevduat

3 Çevrede

4 İzotop

5 Makbuz

6 Fiziksel özellikler

7 Kimyasal özellikler

7.1 Karakteristik oksidasyon durumları

7.2 Metalik cıvanın özellikleri

8 Cıva ve bileşiklerinin kullanımı

8.1 Tıp

8.2 Teknik

8.3 Metalurji

8.4 Kimya endüstrisi

8.5 Tarım

9 Cıva toksikolojisi

9.1 Cıva konsantrasyonlarının hijyenik düzenlenmesi

Hikaye

9.2 Demerkürizasyon

Merkür eski çağlardan beri bilinmektedir. Genellikle doğal formunda bulunurdu (kayaların üzerindeki sıvı damlalar), ancak daha sıklıkla doğal zinoberin pişirilmesiyle elde edilirdi. Eski Yunanlılar ve Romalılar, altını saflaştırmak (amalgamasyon) için cıvayı kullandılar ve cıvanın kendisinin ve bileşiklerinin, özellikle de süblimatın toksisitesini biliyorlardı. Yüzyıllar boyunca simyacılar cıvayı tüm metallerin ana bileşeni olarak gördüler ve sıvı cıvanın kükürt veya arsenik yardımıyla sertliğe kavuşturulması durumunda altın elde edileceğine inandılar. Cıvanın saf haliyle izolasyonu 1735 yılında İsveçli kimyager Georg Brandt tarafından anlatılmıştır. Elementi temsil etmek için hem simyacılar hem de bugün Merkür gezegeninin sembolünü kullanırlar. Ancak cıvanın metallere ait olduğu yalnızca Aralık 1759'da cıvayı dondurabilen ve metalik özelliklerini belirleyebilen Lomonosov ve Brown'un çalışmaları ile kanıtlandı: işlenebilirlik, elektriksel iletkenlik vb.

İsmin kökeni

Cıvanın Rusça adı praslav'dan geliyor. *rtǫ tь, lit ile ilişkili. risti"rulo". Hg sembolü bu elementin Latince simya isminden alınmıştır. Hydragyrum(eski Yunanca ὕδωρ “su” ve ἄργυρος “gümüş”).

Doğada olmak

Cıva, yalnızca cıvanın değil aynı zamanda çeşitli sülfit yataklarının gizli mineralizasyonunun en hassas göstergelerinden biridir, bu nedenle cıva haleleri genellikle tüm gizli sülfit yataklarının üzerinde ve cevher öncesi faylar boyunca tespit edilir. Bu özellik, kayalardaki düşük cıva içeriğinin yanı sıra, sıcaklıkla artan ve bu elementin gaz fazında yüksek göçünü belirleyen cıva buharının yüksek esnekliği ile açıklanmaktadır.

Yüzey koşullarında zinober ve metalik cıva suda çözünmez, ancak bunların varlığında (Fe 2 (SO 4) 3, ozon, hidrojen peroksit) bu minerallerin çözünürlüğü onlarca mg/l'ye ulaşır. Cıva, örneğin HgS nNa2S kompleksinin oluşumuyla kostik alkalilerin sülfürlerinde özellikle iyi çözünür. Cıva, kil, demir ve manganez hidroksitler, şeyller ve kömürler tarafından kolayca emilir.

Doğada yaklaşık 20 cıva minerali bilinmektedir, ancak ana endüstriyel değeri zinober HgS'dir (%86,2 Hg). Nadir durumlarda, ekstraksiyon konusu doğal cıva, metasinnabarit HgS ve fahl cevheri - schwatzitedir (% 17 Hg'ye kadar). Tek Guitzuco yatağında (Meksika), ana cevher minerali canlı taşit HgSb 4 S 7'dir. Cıva yataklarının oksidasyon bölgesinde ikincil cıva mineralleri oluşur. Bunlar, her şeyden önce, aynı birincil minerallerden daha yüksek saflıkta bileşime sahip olan doğal cıvayı, daha az yaygın olarak metasinnabariti içerir. Kalomel Hg 2 Cl 2 nispeten yaygındır. Diğer süperjen halojenür bileşikleri de Terlingua yatağında (Texas) yaygındır - terlinguait Hg2ClO, eglestonit Hg4Cl.