Заметка про ещё один чрезвычайно древний металл. Ртуть: история, свойства, применение, добыча, запасы, цена.
А также причём здесь алхимики, какой вред природе наносят чёрные старатели, чем вдохновлялся Льюис Кэрролл, что скрывает гробница китайского императора и можно ли утонуть в ртути.
Наименование
В таблице Менделеева ртуть выведена под символом Hg, что является сокращением от длинного греческого слова, которое в переводе означает «жидкое серебро».
В английском языке ртуть именуется «меркурий» в честь одноимённой планеты. Средневековые алхимики каждый из семи известных им металлов связывали с определённым небесным телом. Причём это единственный элемент в английском, который обязан своим современным названием алхимикам.
Русское «ртуть» восходит к праславянскому слову «катиться», что указывает как на соответствующее свойство металла, так и на факт его использования нашими предками с глубокой древности.
Древность
Основной природный источник ртути – ярко красный минерал киноварь, который был хорошо известен людям ещё на заре человеческой цивилизации. С его помощью выполнялись наскальные рисунки 30 тысяч лет назад. Мы не знаем, когда была получена первая ртуть, но её следы обнаруживаются уже в египетских гробницах 15 века до нашей эры.
Кроме Египта, ртуть и киноварь были известны во всех главных древних цивилизациях (Индия, Китай, Греция, Рим, Мезоамерика и другие).
Главное европейское месторождение в Альмадене (территория современной Испании) начало разрабатываться 2500 лет назад и было закрыто только в 2003 году.
Основные направления использования с древнейших времён и до настоящего времени: косметика, медицина, добыча серебра и золота, ювелирное дело и другие.
Свойства
Ртуть – единственный металл, который находится в жидком состоянии при комнатной температуре (замерзание происходит при минус 38,8°С). По температуре плавления ближе всего к ней галлий, рубидий и цезий (у всех трёх - чуть выше комнатной).
Hg характеризуется плохой теплопроводностью, но отличной электропроводностью. Ртутная проволока, погруженная в жидкий гелий, становится сверхпроводником.
Крайне важным является свойство ртути растворять в себе многие другие металлы (золото, серебро, цинк, алюминий, натрий и так далее). Такой сплав называется амальгамой. Железо не растворяется.
По причине вступления в реакцию с алюминием ртуть полностью запрещена в авиации.
Интересное свойство Hg – сильное поверхностное натяжение. Благодаря ему пролитая ртуть сбивается в быстро катящиеся шарики.
Применение
Ртутные термометры знакомы нам с детства и до сих пор сохраняются во многих семьях как наиболее точные. Используется металл и в другом измерительном научном оборудовании.
Амальгамы продолжают активно применяться в стоматологии. Последние исследования показали, что это вполне безопасно.
Высокая электропроводность и способность металла быстро перемещаться при наклоне герметичной колбы востребованы в ртутных переключателях и другой электротехнике.
Газообразная ртуть является важным компонентом энергосберегающих люминесцентных ламп.
Искусство золотой гравировки по металлу также строилось на основе золотой амальгамы. О том, каких высот в этом добилась Россия, мы рассказывали здесь.
Ртуть используют в химической промышленности при получении хлора (с её помощью удаляют натрий). Правда, в последние годы в развитых странах реализуются целые программы по модернизации этих производств и переходу на другие технологии, свободные от ртути.
Те же самые тенденции характерны и для других направлений. В термометрах Hg заменяется сплавом галлия, индия и олова («Галинстан»), более дорогим, но безопасным (не говоря уже о цифровых приборах).
По той же причине почти вышли из употребления ртутно-цинковые батареи. Даже весьма эффективные ртутные поплавки оказались под запретом во многих странах.
Серьёзной проблемой для некоторых государств является кустарная (в том числе нелегальная) добыча золота и других драгоценных металлов, которая осуществляется при помощи самодельного перегонного оборудования. Чёрные старатели отравляют не только себя, но и окружающую среду. На Аляске ртуть, оставшаяся в земле со времён «золотой лихорадки» будет сохраняться ещё 10 тысяч лет.
В то же время ртуть может использоваться в космической технике (ионные двигатели, компактные атомные часы). А потому, скорее всего, полный выход из употребления металлу не грозит.
Добыча и запасы
Несмотря на длительную историю взаимодействия с человеком, ртуть – один из 20 наименее распространённых элементов. В чистом виде встречается очень редко.
Общемировые запасы, по данным U. S. Geological Survey, оцениваются в 600 тысяч тонн. Большая их часть сосредоточена в восьми странах: Китай, Кыргызстан, Мексика, Перу, Россия, Словения, Испания и Украина.
Ежегодная добыча составляет 2,2 тысячи тонн и остаётся стабильной.
Первое место с большим отрывом занимает Китай (2 тысячи тонн, 91%), далее следует Таджикистан (120 тонн, 5%). Остальные страны (Мексика, Перу, Норвегия и другие) добывают значительно меньше.
В США весьма развита вторичная переработка. Кроме того, некоторые страны делают стратегические запасы этого продукта.
Цена
Средняя мировая цена в 2022 году составила $33 за 1 кг и она постоянно растёт на протяжении последних пяти лет. В 2018 году цена составляла всего $7/кг.
Россия
Англоязычные источники не включают Россию в число лидеров по добыче ртути. Вторичная переработка также отсутствует.
В то же время, по данным ГТС РФ, Россия является нетто-экспортёром металла, но внешнеторговые операции сильно колеблются по годам (от $5 тыс. в 2016 г. до $7,7 млн. в 2019 г.)
По последним доступным данным, весь импорт идёт из Киргизии, крупнейший покупатель российской ртути – Израиль.
Токсичность
Ещё в XIX веке ртуть не считалась особо опасной. Она широко применялась без особых мер предосторожности. Развитию подобного заблуждения способствовало то, что ртуть не участвует в метаболизме человеческого организма. Несколько столетий люди даже пили ртуть в качестве средства от запоров, и она быстро выводилась (хотя, видимо, и не без последствий).
Самый значительный риск несут в себе пары ртути, вдыхание которых в течение длительного времени разрушает тело человека.
Например, в своё время металл использовался при обработке войлока, что приводило к серьёзным проблемам со здоровьем (в том числе психическим) у шляпников. В Британии даже была поговорка «безумен как шляпник», что нашло художественное воплощение в одном из персонажей знаменитого романа Льюиса Кэрролла «Алиса в стране чудес».
Чрезвычайную угрозу представляют некоторые соединения ртути. Например, диметилртуть (достаточно пары капель). Известны случаи, когда оно проникало в человеческий организм даже через латексные перчатки (за счёт очень маленькой молекулы) и вызывало летальный исход.
Китайский император
Знаменитый китайский император, создатель единого государства и строитель Великой китайской стены Цинь Шихуанди (это титул, на самом деле его звали Ин Чжэн) длительное время употреблял ртуть, надеясь достичь бессмертия.
Умер в 48 лет.
Погребальный комплекс императора с 8100 терракотовыми воинами входит в список всемирного наследия ЮНЕСКО, но сама гробница ещё не вскрывалась. Археологи не исключают наличия в ней рва по периметру, заполненного ртутью. По крайней мере, содержание Hg в почве кургана в десятки раз выше нормы.
Можно ли утонуть в ртути
Ртуть в 13 раз плотнее воды, и утонуть в ней нельзя. В 1972 году журнал National Geographic опубликовал фотографию мужчины с испуганным взглядом, который сидит в большом чане, наполненном ртутью. Прямо на поверхности. Приводить её здесь не будем, но ссылку дадим.
Попытки учёных выяснить, что стало с этим безрассудным юношей, успеха не имели. Остаётся надеяться, что он хотя бы задержал дыхание и сразу же сменил одежду.
Возможно, вам также будет интересно:
Если узнали что-то новое, просьба оставить лайк. Подпишитесь на канал, и мы обещаем ещё много интересного.
