Những thông tin thú vị về kim loại Thủy ngân

Chu Văn An

Thủy ngân là một nguyên tố hóa học đặc biệt vì nó là nguyên tố kim loại duy nhất tồn tại ở dạng lỏng trong điều kiện bình thường. Tuy nhiên, đây cũng là chất gây độc hại cho sức khỏe. Vậy thủy ngân là gì? Chúng được ứng dụng như thế nào trong cuộc sống? Thủy ngân nguy hiểm như thế nào? Hãy cùng giải đáp những thắc mắc trên qua bài viết dưới đây của chúng tôi:

1. Thủy ngân là gì?

Thủy ngân là một nguyên tố kim loại nặng, màu bạc, có ký hiệu nguyên tử 80 trên bảng tuần hoàn. Thủy ngân có ký hiệu nguyên tử Hg, viết tắt từ tên Latin Hydrargyrum. Dịch từ Hán Việt, thủy ngân có nghĩa là “nước bạc”. Trong tiếng Anh, thủy ngân được đặt tên là Mercury theo tên vị thần La Mã, đồng thời cũng là tên của Sao Thủy trong hệ mặt trời. Thủy ngân là một nguyên tố kim loại đặc biệt tồn tại ở dạng lỏng ngay cả trong điều kiện tiêu chuẩn về nhiệt độ và áp suất.

Thủy ngân được sử dụng rộng rãi trong các dụng cụ đo lường như nhiệt kế, đồng hồ đo áp suất, máy đo huyết áp; sản xuất đèn, dung môi phòng thí nghiệm… Tuy nhiên, thủy ngân là một trong 10 hóa chất độc hại nhất, dù ở dạng kim loại hay dạng muối đều rất độc. Khi tiếp xúc, thủy ngân sẽ xâm nhập vào cơ thể qua da, hô hấp hoặc tiêu hóa, gây ngộ độc, tổn thương gan, thận, hệ thần kinh… và thậm chí tử vong.

2. Thủy ngân được tìm thấy ở đâu?

Thủy ngân có thể tồn tại ở dạng vô cơ là kim loại thủy ngân hoặc muối vô cơ. Chúng cũng có thể ở dạng hữu cơ, tích tụ trong cơ thể sống.

Thủy ngân là nguyên tố hiếm trong vỏ Trái đất, tồn tại trong khoáng chất chủ yếu ở dạng thủy ngân(II) sulfua hay còn gọi là chu sa. Chúng được thải ra môi trường thông qua hoạt động núi lửa, phong hóa đá và tác động của con người. Trong đó, hoạt động sản xuất của con người là nguyên nhân chính khiến thủy ngân phát tán ra môi trường.

• Thủy ngân được sử dụng trong các dụng cụ đo lường như nhiệt kế, đồng hồ đo áp suất, công tắc thủy ngân, đèn huỳnh quang, v.v..
• Thủy ngân được giải phóng dưới dạng hơi và sol khí; là sản phẩm được tạo ra từ các nhà máy nhiệt điện, lò đốt rác thải, cháy rừng…
• Thủy ngân có thể tồn tại trong nước hoặc trong thực phẩm ở dạng metyl thủy ngân. Methylmercury sẽ tích lũy sinh học trong cơ thể cá và động vật giáp xác khi các sinh vật này sống trong môi trường có nồng độ thủy ngân cao. Khi cá lớn ăn phải sinh vật nhỏ chứa nhiều thủy ngân, chúng cũng sẽ bị nhiễm độc. Và khi con người ăn những thực phẩm đó, thủy ngân sẽ vô tình hấp thụ vào cơ thể và gây tổn thương cho các cơ quan trong cơ thể.
• Hợp chất thủy ngân phenyl được tìm thấy trong nhiều loại chất phủ, sơn chống thấm hoặc trong một số loại mỹ phẩm.

Hàm lượng thủy ngân trong một số loài thủy sản

3. Tính chất đặc trưng của thủy ngân

Thủy ngân có những tính chất đặc trưng nào? Hãy cùng tìm hiểu ngay bây giờ:

3.1 Tính chất vật lý của thủy ngân

• Trạng thái tồn tại: Thủy ngân là kim loại lỏng màu bạc, rất độc nếu vô tình hít phải hoặc nuốt phải. Ở trạng thái rắn, thủy ngân dễ uốn và có thể cắt dễ dàng.
• Mật độ: 13,69 g/cm3.
• Điểm đóng băng: -38,83 ° C. Khi đóng băng, khối lượng thủy ngân giảm 3,59% và mật độ của nó tăng từ 13,69 g/cm3 (trạng thái lỏng) lên 14,184 g/cm3 (trạng thái rắn).
• Nhiệt độ sôi: 356,73°C.
• Ở nhiệt độ 0°C, hệ số giãn nở thể tích của thủy ngân là 181,59×10^6, ở 20°C là 181,71×10^6 và ở 100°C là 182,50×10^6.
• Độ dẫn nhiệt của thủy ngân kém nhưng độ dẫn điện của nó khá tốt.

Thủy ngân là kim loại lỏng màu xám bạc

3.2 Tính chất hóa học của thủy ngân

• Thủy ngân là kim loại chuyển tiếp thuộc nhóm 12, chu kỳ 6 trong bảng tuần hoàn. Cấu hình electron của thủy ngân là [Xe] 4f14 5d10 6s2. Thủy ngân là kim loại có tính khử yếu, có số oxi hóa +1 và +2.
• Thủy ngân phản ứng với phi kim:

Thủy ngân phản ứng với các phân tử oxy và halogen ở nhiệt độ cao. Còn đối với lưu huỳnh và thủy ngân, chúng phản ứng ngay lập tức ở điều kiện bình thường. Đây cũng là phương pháp giúp thu hồi thủy ngân và xử lý thủy ngân tràn đổ.

Hg + S → HgS

2Hg + O2 → 2HgO

Hg + Br2 → HgBr2

• Thủy ngân phản ứng với dung dịch axit:

Thủy ngân không phản ứng với các dung dịch axit loãng ở nhiệt độ thường như HCl loãng, H2SO4 loãng… Tuy nhiên, nó phản ứng khi phản ứng với các axit có tính oxi hóa mạnh:

2Hg + 2H2SO4 (dày, nóng) → Hg2SO4 + SO2 + 2H2O

Hg + 4HNO3 (đặc, nóng) → Hg(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

• Thủy ngân có thể phản ứng với khí H2S trong không khí.
• Hỗn hợp nước cường toan (HNO3 (đậm đặc) + 6HCl (đậm đặc)) có thể hòa tan thủy ngân tạo thành muối:

3Hg + 2HNO3 (đậm đặc) + 6HCl (đậm đặc) → 3HgCl2 + 2NO + 4H2O

• Thủy ngân có khả năng hòa tan nhiều kim loại tạo thành hỗn hống như vàng, bạc, nhôm, natri… Tuy nhiên, một số kim loại như sắt, bạch kim, mangan, kẽm, đồng lại có khả năng chống lại sự hình thành hỗn hống. cái lỗ này.

4. Phương pháp điều chế thủy ngân

Để điều chế thủy ngân, đun nóng hợp chất thủy ngân sunfua (cinnabar) trong không khí và làm nguội hơi thoát ra:

HgS + O2 → Hg + SO2

5. Ứng dụng của thủy ngân

Thủy ngân được sử dụng phổ biến trong công nghiệp sản xuất hóa chất, trong kỹ thuật điện, điện tử:

• Thủy ngân được sử dụng trong nhiều thiết bị thí nghiệm, dụng cụ đo lường như nhiệt kế, đồng hồ đo áp suất, máy đo huyết áp (bị cấm ở một số nơi), phong vũ biểu, bơm khuếch tán, điện kế,… Là chất lỏng có tỷ trọng cao, thủy ngân được dùng để bịt kín các bộ phận chuyển động của máy khuấy. được sử dụng trong kỹ thuật hóa học. Thủy ngân được sử dụng trong các điện cực của một số loại thiết bị điện tử và pin.
• Điểm chuyển tiếp thứ 3 của thủy ngân ở -38,8344 °C được lấy làm điểm cố định cho nhiệt độ tiêu chuẩn cho thang nhiệt độ quốc tế (ITS-90).
• Hơi thủy ngân được sử dụng trong đèn hơi thủy ngân và một số đèn huỳnh quang.
• Thiomersal có đặc tính sát trùng trong vắc xin và mực xăm.
• Thủy ngân được sử dụng làm chất xúc tác và là thành phần của một số loại thuốc diệt cỏ (bị cấm năm 1995), thuốc trừ sâu, hỗn hống nha khoa, chế phẩm dược phẩm, v.v. Thủy ngân clorua đôi khi vẫn được sử dụng. Trong y học như một chất khử trùng. .
• Thủy ngân được sử dụng để tinh chế vàng và bạc trong quặng khoáng sản.

Thủy ngân dùng trong nhiệt kế

6. Thủy ngân nguy hiểm như thế nào?

Theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), thủy ngân được coi là một trong 10 hóa chất độc hại nhất. Thủy ngân xâm nhập vào môi trường qua nhiều nguồn phơi nhiễm khác nhau như từ núi lửa phun trào hay chất thải từ các ngành công nghiệp trên thế giới hay từ tai nạn lao động trong nhà máy, nhiệt kế thủy ngân bị vỡ. , bóng thủy ngân vỡ…

Ở dạng lỏng, thủy ngân ít độc hơn nhưng khi ở dạng hơi hoặc ở dạng hợp chất muối, độc tính của nó tăng lên gấp nhiều lần và gây hại cho sức khỏe con người nếu chẳng may chúng ta hít phải hơi, nuốt nhầm hoặc tiếp xúc. tiếp xúc với da.

• Chúng ta có thể bị ngộ độc thủy ngân cấp tính hoặc mãn tính với các triệu chứng khác nhau. Triệu chứng cấp tính thường là: Yếu cơ, tê chân tay, mệt mỏi, rối loạn cảm giác, mẩn ngứa, rối loạn ngôn ngữ… Nếu tiếp xúc lâu ngày còn có dấu hiệu viêm miệng, run rẩy chân tay, nôn mửa, ho, suy giảm nhận thức, mất ngủ. rối loạn, rối loạn thần kinh, tim đập nhanh… và thậm chí tử vong.
• Khi nuốt phải thủy ngân vô cơ, đặc biệt là trong pin, sẽ gây đau bụng, buồn nôn, nôn ra máu, bỏng niêm mạc miệng; Có thể gây hoại tử thận, suy thận, rối loạn điện giải và tử vong. Tiếp xúc với hơi thủy ngân sẽ dẫn đến các triệu chứng mê sảng, ảo giác, thần kinh bất ổn…
• Phụ nữ mang thai ăn thực phẩm chứa thủy ngân dễ dẫn đến sẩy thai, dị tật thai nhi, thai nhi chậm phát triển, dị tật chân tay.
• Trẻ bị nhiễm độc thủy ngân sẽ chán ăn, mất ngủ, suy giảm nhận thức, tâm trạng buồn bã, yếu cơ, nhạy cảm với ánh sáng…
• Một số bệnh do thủy ngân gây ra bao gồm: Hội chứng Hunter-Russell, một chứng rối loạn di truyền làm giảm trí thông minh ở trẻ em; bệnh da hồng acrodynia, bệnh Minamata (nhiễm độc thần kinh do thủy ngân)…

Một số triệu chứng do ngộ độc thủy ngân

Thủy ngân là kim loại được sử dụng trong nhiều lĩnh vực đời sống và sản xuất. Tuy nhiên, đây là loại hóa chất có độc tính nghiêm trọng đối với con người. Vì vậy, trong quá trình khai thác, sử dụng cần có biện pháp đảm bảo an toàn cho người lao động. Đồng thời, các nhà máy, xí nghiệp cần có giải pháp xử lý chất thải chứa thủy ngân, không gây ô nhiễm môi trường và gây hại cho sức khỏe con người.