Krijg informatie over het dichte, toxische metaal dat in vloeibare vorm bestaat
Kwik, oftewel 'kwikzilver', zoals het ook bekend is, is een dicht, giftig metaalelement dat bij kamertemperatuur in vloeibare vorm voorkomt. Miljoenen geproduceerd en bestudeerd, is het gebruik van kwik sinds de jaren tachtig gestaag afgenomen als gevolg van meer aandacht voor de negatieve gezondheidseffecten die het heeft op mens en milieu.
eigenschappen
- Atoom symbool: Hg
- Atoomnummer: 80
- Element Categorie: Overgangsmetaal
- Dichtheid: 15,534 g / cm3
- Smeltpunt: -38,9 ° C (102 ° F)
- Kookpunt: 356,9 ° C (674,4 ° F)
- Elektrische weerstand: 95,8 microhm / cm (20 ° C)
Kenmerken
Bij kamertemperatuur is kwik een dikke, zilverachtige vloeistof met een zeer hoge dichtheid en een laag warmtegeleidingsvermogen. Het heeft een relatief hoge elektrische geleidbaarheid en vormt gemakkelijk amalgamen ( legeringen ) met goud en zilver.
Een van de meest gewaardeerde eigenschappen van kwik is het vermogen om zich uniform uit te zetten en te samentrekken over het gehele vloeistofbereik, als reactie op veranderingen in druk en temperatuur. Kwik is ook zeer giftig voor zowel mens als milieu, wat heeft geleid tot drastische verminderingen van de productie en het gebruik in de afgelopen decennia.
Geschiedenis
Het vroegste gebruik van Mercurius kan worden teruggevoerd tot 1500 v.Chr. Toen het werd gebruikt om tombes in het oude Egypte te versieren. Waarschijnlijk vanwege zijn unieke eigenschappen, werd kwik door veel beschavingen gebruikt, bestudeerd en gewaardeerd, waaronder de oude Grieken, Romeinen, Chinezen en Maya's.
Eeuwenlang geloofden mensen dat kwik speciale helende eigenschappen had en diende het daarom als een diureticum en pijnstiller, evenals in geneesmiddelen om verschillende aandoeningen van depressie tot syfilis te behandelen. Het is gebruikt in cosmetica en als decoratief materiaal. Alchemisten in de Middeleeuwen waren vooral geïnteresseerd in het vermogen van kwik om goud uit erts te winnen.
Al vroeg werd duidelijk dat het mysterieuze vloeibare metaal voor de mens giftig was vanwege de grote waanzin en de dood in kwikmijnen. Dit heeft echter het experimenteren niet voorkomen. Het gebruik van kwiknitraat om bont in vilt om te zetten, vaak gebruikt door hoedenmakers uit de 18e en 19e eeuw, resulteerde in de uitdrukking 'gek als een hoedenmaker'.
Tussen 1554 en 1558 ontwikkelde Bartolome de Medina het patioproces voor het extraheren van zilver uit ertsen met behulp van kwik. Het proces van de patio is afhankelijk van het vermogen van kwik om met zilver samen te smelten. Gesteund door grote kwikmijnen in Almaden, Spanje en Huancavelica, Peru, was het terrasproces van cruciaal belang voor de snelle expansie van de Spaanse zilverproductie in de 17e en 18e eeuw. Later, tijdens de goudkoorts in Californië, werden variaties op het patioproces gebruikt om goud te winnen.
In de tweede helft van de 20e eeuw begon steeds meer onderzoek een verband te leggen tussen de afvoer van chemisch afval en het methylkwikgehalte in zeevruchten. Er werd aandacht besteed aan de gezondheidseffecten van het metaal op de mens. De afgelopen jaren hebben de Verenigde Staten en de Europese Unie strenge regels opgesteld voor de productie, het gebruik en de verwijdering van kwik.
Productie
Kwik is een zeer zeldzaam metaal en wordt het vaakst aangetroffen in de cinnaber van ertsen en levende stengels.
Het wordt geproduceerd als een primair product en als een bijproduct van goud, zink en koper .
Kwik kan worden geproduceerd uit cinnaber, een sulfide-erts (HgS), door het sulfidegehalte in een draaioven of meerdere haardovens af te branden. Verpletterd kwikerts wordt gemengd met houtskool of cokeskool en verbrand bij temperaturen boven 300 ° C (570 ° F). Zuurstof wordt in de oven gepompt, die in combinatie met het zwavel zwaveldioxide afgeeft en een kwikdamp produceert die kan worden verzameld en gekoeld voor verdere verfijning als een puur metaal.
Door de kwikdamp door een watergekoelde condensor te leiden, is het kwik, dat een hoog kookpunt heeft, het eerste dat in de vorm van vloeibaar metaal condenseert en wordt verzameld. Ongeveer 95% van het kwikgehalte van cinnaber-erts kan worden gewonnen met behulp van dit proces.
Kwik kan ook worden uitgeloogd uit ertsen met behulp van natriumhydroxide en natriumsulfide.
Herstel van het kwik gebeurt door precipitatie met behulp van aluminium of elektrolyse. Door middel van destillatie kan kwik worden gezuiverd tot meer dan 99,999%.
Commercieel kwaliteitsmateriaal, 99,99% kwik, wordt verkocht in 76 pond (34,5 kg) smeedijzer of stalen kolven.
De wereldwijde kwikproductie werd door de US Geological Survey (USGS) geschat op 2.250 ton in 2010. China levert momenteel ongeveer 70% van de wereldproductie, gevolgd door Kirgizië (11,1%), Chili (7,8%) en Peru (4,5%).
De grootste producenten en leveranciers van kwik zijn de Khaidarkan Mercury Plant in Kirgizië, producenten in de kwikband Tongren-Fenghuang in China en Minas de Almadén y Arrayanes, SA, die vroeger de historische Almaden-kwikmijn in Spanje uitbaatten en nu verantwoordelijk is voor de recycling en beheer van een groot percentage van Europees kwik.
toepassingen
De productie van en de vraag naar kwik is gestaag afgenomen sinds de piek in de vroege jaren tachtig.
De primaire toepassing voor kwikmetaal in Noord-Amerika en Europa is in kathodecellen, die worden gebruikt voor de productie van bijtende soda. In de VS is dit goed voor 75% van de kwikvraag, hoewel de vraag naar dergelijke cellen sinds 1995 met 97% is afgenomen, omdat moderne chlooralkali-installaties membraan- of diafragmaceltechnologieën hebben toegepast.
In China is de polyvinylchloride (PVC) -industrie de grootste verbruiker van kwik. De productie van PVC op basis van steenkool, zoals geproduceerd in China, vereist het gebruik van kwik als katalysator. Volgens de USGS kan kwik dat wordt gebruikt voor de productie van kunststoffen zoals PVC, maar liefst 50% van de wereldwijde vraag voor zijn rekening nemen.
Misschien is het meest bekende gebruik van kwik in thermometers en barometers, maar dit gebruik neemt ook gestaag af. Galinstan (een legering van gallium, indium en tin ) heeft meestal kwik in thermometers vervangen vanwege de lagere toxiciteit van de legering.
Het vermogen van Mercury om samen te smelten met edelmetalen, wat helpt bij hun herstel, heeft geresulteerd in het gebruik ervan in veel ontwikkelingslanden met alluviale goudmijnen.
Hoewel controversieel, blijft het gebruik van kwik in dentale amalgamen doorgaan en, ondanks de ontwikkeling van alternatieven, is nog steeds een belangrijke industrie voor het metaal.
Een van de weinige toepassingen voor kwik dat de laatste jaren is gegroeid, is in compacte fluorescentielampen (CFL's). Regeringsprogramma's die de eliminatie van minder energie-efficiënte gloeilampen aanmoedigen, ondersteunden de vraag naar CFL's, die gasvormig kwik vereisen.
Kwikverbindingen worden ook gebruikt in batterijen, geneesmiddelen, industriële chemicaliën, verven en kwik-fulminaat, een ontsteker voor explosieven.
Handelsregelingen
De Verenigde Staten en de EU hebben de laatste tijd inspanningen geleverd om de handel in kwik te reguleren. Krachtens de Mercury Export Ban Act van 2008 is de export van kwik uit de VS vanaf 1 januari 2013 verboden. De uitvoer van kwik uit alle EU-lidstaten is sinds maart 2011 verboden. Noorwegen heeft al een verbod op het gebruik van kwik productie, import en export van kwik.
bronnen:
Een inleiding tot de metallurgie . Joseph Newton, tweede editie. New York, John Wiley & Sons, Inc. 1947.
Mercurius: Element van de Ouden.
Bron: http://www.dartmouth.edu/~toxmetal/toxic-metals/mercury/
Encyclopædia Britannica. Mercury Processing (2011).
Retrieved from http://www.britannica.com/EBchecked/topic/375927/mercury-processing