Даже в современном мире, полном высоких технологий, ртуть сохраняет свою значимость. Этот удивительный металл, обладающий особыми качествами, трудно заменить в ряде сфер промышленности. Ярким примером служат люминесцентные лампы и жидкокристаллические экраны, где ртуть играет ключевую роль. При этом ее цена настолько невысока, что производители вынуждены искусственно ограничивать добычу, чтобы поддержать прибыльность.
Что же делает ртуть такой особенной? Прежде всего, это единственный металл, сохраняющий жидкое состояние при комнатной температуре. Но важнее всего то, что ртуть одинаково равномерно расширяется при изменении температуры, что позволяет использовать ее в высокоточных термометрах и других измерительных приборах. Ни одно другое вещество на земле не обладает подобным свойством.
Естественно, добыча ртути сопряжена с риском, поскольку ее пары ядовиты и смертельно опасны для человека.
Удивительные свойства ртути
Дополнительным бонусом является способность ртути переходить в твердое состояние при низких температурах (-39 °C). При этом она превращается в очень твердый металл, поддающийся обработке. Однако стоит только температуру повысить, и ртуть снова станет жидкостью, теряя форму.
Добыча ртути
Основным источником ртути является минерал киноварь, в котором содержание сульфида ртути достигает 85%. Раньше киноварь использовалась как краситель, а сейчас стала основным источником промышленного получения ртути.
Помимо киновари, ртуть встречается в других минералах, таких как метациннабарит, самородная ртуть, блеклая руда, кордероит, ливингстонит и каломель.
Запасы ртути разведаны в 40 странах мира, общий объем составляет более 715 тысяч тонн. Этого количества вполне достаточно для удовлетворения потребностей, так как потребление ртути крайне незначительно из-за ее опасных свойств и специфичности применения.
Значимые месторождения подразделяются следующим образом:
- уникальные — более 100 тысяч тонн,
- крупные — 25–100 тысяч тонн,
- средние — 10–30 тысяч тонн,
- мелкие — менее 3 тысяч тонн.
Крупнейшим производителем ртути является Испания, где сосредоточены богатейшие залежи качественного минерального сырья.
Методы добычи ртути
Традиционный способ добычи ртути — разработка шахтных месторождений. Минерал дробят, после чего подвергают термической обработке для выделения жидкого металла.
Другой метод — газификация. В подземелье создаются специальные сетки, где раскладывается сорбент. Температура газа доводится до 1000 °C, и ртуть переходит в газообразное состояние. Остывший газ конденсируется, и ртуть оседает на сорбенте, после чего отправляется на дальнейшую переработку.
Обработка ртути
Весь процесс добычи и переработки ртути можно описать поэтапно:
- Подземная добыча: руду добывают в шахтах с помощью взрыва или механического дробления, затем транспортируют на завод.
- Обработка: дробление руды до песчаной консистенции.
- Обжиг: измельченную руду нагревают в печи до температуры около 600–700 °C. Происходит реакция с образованием ртутных паров и диоксида серы.
- Конденсация: насыщенные парами ртути газы пропускают через конденсатор, где при охлаждении ртуть возвращается в жидкое состояние.
- Фильтрация: ртуть проходит дополнительную очистку от примесей.
Для некоторых отраслей необходима сверхчистая ртуть, поэтому применяют дополнительные методы очистки, такие как электролитическое разделение или экстракция активными химическими компонентами.
Использование ртути в повседневной жизни
Несмотря на опасность и труднодоступность, ртуть продолжает применяться в промышленности. Большая часть ее объема используется в следующих областях:
- Медицина: до конца XX века ртуть входила в состав лекарств, но сейчас осталась только в термометрах и отдельных вакцинах.
- Техника: ртуть используется в люминесцентных лампах, источниках тока, сенсорах, выключателях и даже в ЖК-дисплеях.
- Металлургия: ртуть участвует в процессах аффинажа драгоценных металлов, например, золота.
- Химия: ртуть применяется для синтеза ацетальдегида и других веществ.
- Сельское хозяйство: ртуть входит в состав некоторых пестицидов.
Законодательство Российской Федерации запрещает свободное обращение ртути, хранение и продажу физическим лицам — нарушение влечет уголовное наказание.