Меркурий (елемент) | химичен елемент

История

Никой няма заслуга за откриването на живака. Той е бил известен още в древността. Живакът е открит в египетски гробници, които са от 2000 г. пр.

Китайците също го знаят от много отдавна. В Китай и Тибет хората са смятали, че използването на живак ще ги накара да живеят по-дълго и да имат по-добро здраве. Говори се, че един от китайските императори, Цин Шъ Хуанг Ди, е бил погребан в гробница с реки от течащ живак. Той умрял, като изпил смес от живак и нефрит на прах, защото искал да живее вечно. Това обаче само го накарало да умре от чернодробна недостатъчност, отравяне и мозъчна смърт. Древните гърци са използвали живак в мехлеми. Египтяните и римляните са го използвали в козметиката. Тази козметика понякога причинявала болка и правела лицата по-грозни.

 
Символът на планетата Меркурий (☿) се използва от много отдавна за представяне на елемента  

Свойства

Физични свойства

Живакът е сребристобял течен метал след прехода. Причината живакът да е течност е сложна. Той е тежък; парче желязо може да плува върху живак. В сравнение с други метали той не провежда добре топлина. Въпреки това той провежда електричество доста добре. Живакът е единственият метал с известна температура на топене (-38,83 °C), по-ниска от тази на цезия. Живакът е един от двата елемента, които са течности при стандартна температура и налягане. Другият е бромът.

Живакът може да се разглежда като преходен метал, но обикновено се разглежда като метал след прехода. Той е в група 12 на периодичната таблица. Живакът има седем стабилни (нерадиоактивни) изотопа. ²⁰²Най-често срещаният изотоп е Hg. Живакът прави син до ултравиолетов цвят в епруветка, когато през него премине искра. Ултравиолетовата светлина може да убива микроби или да осветява флуоресцентни лампи.

Химични свойства

Живакът е нереактивен метал. Той не корозира във въздуха, освен ако в него няма и сероводород, подобно на среброто. При нагряване на въздуха живакът може да се окисли до живачен(II) оксид. Ако се нагрее допълнително, той отново се разлага на живак и кислород. Той не се разтваря в обикновени киселини, но може да се разтвори в окислителни киселини, за да се получат живачни соли. От него могат да се получат амалгами, когато се смеси с повечето метали, като алуминий, злато и цинк. Желязото, танталът, волфрамът и платината не образуват амалгами с живак. Поради това за търговия с живак се използват железни колби.

Живакът може да разтвори големи количества алуминиев метал, което го прави опасен за транспортиране в алуминиеви контейнери. Тънкият слой оксид върху алуминия го спира от амалгамиране (създаване на амалгама с) на алуминия, но оксидното покритие може да се повреди, за да се разкрие металът. Тогава алуминиевият метал се разтваря и се окислява до алуминиев оксид. Алуминиевият оксид образува твърдо вещество и освобождава живак, който амалгамира още алуминий. Този процес продължава да се повтаря, докато се разтвори голямо количество алуминий.

Химични съединения

Живакът образува химични съединения в 2 състояния на окисление: +Съединенията на живака(I) са слаби окислители и слаби редуктори. Повечето от тях са безцветни. Те лесно се диспропорционират до живачни(II) съединения и живачен метал. Те реагират с кислорода във въздуха, като образуват живачни(II) съединения. Много живачни(I) съединения не се разтварят във вода. Живачният(I) хлорид е едно от най-често срещаните живачни(I) съединения. Съединенията на живак(II) са силни окислители и са много корозивни. Съединенията на живак(II) са червени, жълти или безцветни. Живачният(II) оксид и живачният(II) хлорид са най-често срещаните живачни(II) съединения в лабораторията.

Общото между тях е, че всички са токсични. Разтворимите са по-токсични от неразтворимите.

Живачни(I) съединения

Известни също като съединения на живака, те са слаби редуктори и слаби окислители. Повечето от тях не се разтварят във вода, което ги прави по-малко токсични от живачните(II) съединения. Повечето от тях са безцветни или жълти.

• Живачен(I) бромид, несигурно бяло твърдо вещество
• Живачен(I) хлорид, каломел, неразтворим, бял
• Живачен(I) флуорид, светложълт
• Живачен(I) йодид, слабо разтворим, нестабилен, жълт
• Живачен(I) нитрат, много слабо разтворим, бял
• Живачен(I) сулфат, светложълто твърдо вещество

Живачни(II) съединения

Известни също като живачни съединения, те са силни окислители. Повечето от тях се разтварят във вода, което ги прави много токсични. Те са безцветни или червени.

• Живачен(II) бромид, бяло твърдо вещество
• Живачен(II) хлорид, бяло твърдо вещество, корозивен сублимат
• Живачен(II) флуорид, бяло твърдо вещество
• Живачен(II) йодид, малко разтворим, яркочервен
• Живачен(II) оксид, оранжев, жълт или червен, не се разтваря във вода като повечето оксиди
• Живачен(II) нитрат, разтворим, бял, използван за производство на шапки
• Живачен(II) сулфат, бяло твърдо вещество
• Живачен(II) сулфид, червено твърдо вещество

Органични съединения на живака

Те съдържат живак, реагирал с органична молекула. Те са дори по-токсични от другите живачни съединения, тъй като се абсорбират много лесно.

• Диметилживак, безцветна, изключително токсична течност

 

 

 
Живачен(II) фулминат  

Случайност

Живакът е рядък метал. Разпространен е колкото среброто. Живакът не е скъп като среброто, защото се добива много лесно от местата, където се намира. Живакът може да се намери в елементарна (течна) форма в природата, но това не е често срещано явление. Живакът като елемент е единствената течност, която е призната за минерал от Международната минералогична асоциация. Най-често той се среща под формата на цинобър, минерал от живачен(II) сулфид. Най-големите находища на цинобър са се намирали в Испания, но сега се намират в Китай. Среща се и в други минерали като каломел, живачен(I) хлориден минерал.

 
Малки петна от течен живак като елемент заедно с ивици от цинобър  


Друга скала с течен живак върху нея  

Подготовка

Китай и Киргизстан са двата основни производителя на живак. Мините в Италия, САЩ и Мексико са затворени. Китай отваря повече мини, защото Европейският съюз иска да използва флуоресцентни лампи, които се нуждаят от живак.

Живакът се получава чрез изпичане на цинобър в пещ. Сулфидът се окислява до серен диоксид, като остава живак.

 

Използване на живак

Медицински приложения

Живакът е използван в зъбните пломби, докато не е заменен с по-безопасни материали. Те представляват амалгама от живак и друг елемент. Органично живачно съединение, наречено тиомерсал, се използва за консервиране на ваксини. Мерброминът, друго органично живачно съединение, се използва като антисептик. То е забранено в някои страни като САЩ.

Живачният(I) хлорид (известен също като каломел или живачен хлорид) е използван като диуретик, дезинфектант за кожа и слабително средство. Заедно с други живачни съединения живачният(II) хлорид (известен също като живачен хлорид или корозивен сублимат) е използван за лечение на сифилис. Проблемът е, че живачният(II) хлорид е много токсичен. Понякога симптомите на неговата токсичност се бъркали с тези на сифилиса, който се смятало, че лекува. Използван е и като дезинфектант. Синята маса, хапче или сироп, в който живакът е основната съставка, е била предписвана през XIX в. за различни състояния като запек, депресия, раждане на деца и зъбобол. В началото на XX век живакът е даван на децата веднъж годишно като слабително и обезпаразитяващо средство. Живакът се съдържал и в прахчетата за никнене на зъби на бебета.

От 30-те години на миналия век някои ваксини съдържат консерванта тиомерсал. В организма той се превръща в етилживак. Първоначално се смяташе, че този консервант на основата на живак може да причини или да предизвика аутизъм при децата, но научните изследвания не можаха да докажат такава връзка. Поради тази причина тиомерсалът е премахнат от повечето американски ваксини, препоръчвани за деца на възраст до шест години. Съществуват някои изключения от това правило за противогрипните ваксини. В някои случаи във ваксините все още може да има много малки количества тиомерсал.

Цинобърът все още е важен компонент на традиционната китайска, тибетска и аюрведична медицина. В някои страни не се разрешава използването на живак или негови съединения в лекарствата. По тази причина цинобърът напоследък се заменя с по-малко токсични продукти.

Днес употребата на живак в медицината значително е намаляла във всяко отношение, особено в развитите страни. Термометрите и апаратите за кръвно налягане, използващи живак, са изобретени съответно в началото на XVIII и в края на XIX век. Сега употребата им намалява и е забранена в някои страни, държави и медицински институции. През 2002 г. Сенатът на САЩ прие закон за постепенното прекратяване на продажбата на живачни термометри, които не се отпускат по лекарско предписание. През 2003 г. Вашингтон и Мейн станаха първите щати, които забраниха живачните апарати за кръвно налягане. Живачни съединения се съдържат в някои лекарства, продавани без рецепта, включително локални антисептици, стимулиращи лаксативи, мехлем за обриви от пелени, капки за очи и спрейове за нос. FDA разполага с "недостатъчни данни, за да установи общо признание за безопасността и ефективността" на живака в тези продукти. Живакът все още се използва в някои диуретици, въпреки че за повечето терапевтични употреби могат да се използват други неща.

Други употреби

Използва се и живак:

• В козметиката (тиомерсалът се използва широко за направата на спирала за мигли).
• Като течен електролит в един от вариантите на хлоралкалния процес.
• В минното дело, особено за злато и сребро.
• В живачни лампи и флуоресцентни лампи.
• Някои термометри, барометри и манометри. Поради токсичността му, той може да бъде заменен с алкохол за повечето от тези цели.
• Някои електрически ключове, които се включват или изключват при накланяне.

През 2017 г. употребата на живак в световен мащаб е била по-малко от половината от тази през 1980 г.

 

Токсичност

При стайна температура живакът е течен, а живачните изпарения са много отровни. Погълнатият елементарен живак е по-малко опасен. Най-големият проблем са органичните живачни съединения, които се консумират с храната. Както и при другите тежки метали, неорганичните съединения, като живак(II) нитрат, също са силно токсични при поглъщане (ядене) или вдишване (дишане) на праха. Живакът може да причини както хронично, така и остро отравяне.

През 1810 г. на кораба "Триумф" над 200 души умират от отравяне с живак, тъй като бъчва с живак изтича.

Живакът е изключително отровен и трябва да се използва внимателно. Когато живакът се разлее, има специални начини за почистването му. По-малките капки трябва да се комбинират в по-голяма капка върху твърди повърхности, за да се отстранят по-лесно (например да се пъхнат в торбичка, която може да се изхвърли). Не трябва да се използват прахосмукачки и метли. Това е така, защото те могат да разпространят живака още повече. След това върху мястото трябва да се поръсят елементи като сяра или цинков прах, след което да се съберат и почистят. Не е лесно живакът да се почисти изцяло от дрехите, затова е по-добре да не ги използвате повече. Вдишването на живачни пари също е много опасно.

 

Свързани страници

• Живачни съединения
• Списък на общите елементи
• Периодична таблица