Приложение на живак в съвременната индустрия. Свойства и характеристики на живака

Меркурий е изключително важен метал, който се използва в почти всички производствени отрасли. Ето защо много страни развиват бързо живачната промишленост и разширяват търсенето на своите депозити. Какво място използва използването на живак в съвременната индустрия? Ще се опитаме да разберем тази статия.

Какво е живакът?

Това е химичен елемент и единичен метал, който е в течно състояние при нормална температура. Потопено вещество от сив цвят - това е как изглежда живакът, снимката на която е дадена по-долу.

Втвърдяването на живака може да стане само при много ниски температури. Средновековните алхимици не успяха да постигнат втвърдяването на този метал. И едва през 1759 г. руските академици MV Lomonosov и IA Braun успяват да направят това. Факт е, че през тази година в Русия имаше тежки студове, и с помощта на специални смеси учени намалиха температурата до -56ordm-C. При тези условия живакът замръзна и стана като метал. След дълго време други алхимици откриха свръхпроводящ ефект в живака, когато температурата беше понижена до -270од.

Меркурий в историята на човечеството

Меркурий е известен на човека от древни времена. Първото споменаване се намира в архивите на V в. Пр. Хр. д. Много неща са изследвани от живак в Индия и Китай. Най-старото индийско училище в алхимията е известно като "rasayana" или "път на живака". Занимавала се е с разработването на лекарства и различни отвари.

Древните хора са намерили живак в природата под формата на цинабър. Използват го като червена боя. Името "cinnabar" се свързва с древна легенда и се превежда като "кръвта на един дракон". Тази характеристика на живака е свързана с религиозни убеждения. По това време хората вярвали, че това е кръвта на свещено същество, убито в планините - дракон. Поради това живакът се счита за лечебно средство, способно да лекува пациенти. Едно такова лекарство е живачен мехлем.

Древните алхимици смятат, че живакът е основата на всички метали и тяхната жизнена сила. Те бяха убедени, че златото и живакът могат да бъдат получени от живак и сяра. Но след многобройни експерименти и опити стана ясно, че нищо от тази идея няма да излезе. Колко учените умряха, опитвайки се да открият формулата за създаване на злато. И тези изследвания продължават до 30-те години на ХХ век, докато науката започне да се развива бързо. В резултат на прилагането на радиоактивно разпадане учените са получили стабилни живачни изотопи от злато, но те са били много малко. И цената на такъв метал е много висока.

Как се извлича живакът

Основният и практически единственият промишлен източник на живак е минералният цинабър. Състои се от 86% от сулфиден живак, Останалите съставки са примеси на други минерали. Обикновено цинабарът има появата на непрекъснати екскременти, богати на примеси, и външно прилича на зърна с неправилна форма. Рядко са открити кристали с ромбоедрален, бипирамиден външен вид. Понякога са намерени близнаци.

Металният живак от цинобър се получава чрез нагряване в отворена тръба, която осигурява контакт с кислород. По време на нагряване, малки капчици живак тече по студените стени. Обикновено рудата се намира на плитки дълбочини и е ограничена до кварцит, варовик, доломит и шисти. Най-големите живачни депа в света са в Испания, Съединените щати, Югославия, Словения, Таджикистан, Киргизстан. Големи кристали от живачна руда се добиват в южен Китай.

Основни свойства на живака

Този минерал има уникални свойства, които превърнаха прилагането на живак в съвременната промишленост в един важен елемент от него. Меркурий се счита за отровен и опасен метал. Но физическите и химическите му свойства в много сфери на човешката дейност са незаменими.

Физични свойства

Меркурий се отнася до диамагнетиката, тъй като може да образува твърди сплави с други метали и течни съединения - амалгами. Температурата на втвърдяване на живака е -38.83ordm-C, а металът кипи при 356.73 ordm-C. Изпарява се, когато стайна температура. Друга важна характеристика на живака е, че той е диамагнитен. Това означава, че е невъзможно събирането на течни метални топки с обикновен магнит.

Химични свойства

Както благородните метали, живакът е стабилен на сух въздух. Той взаимодейства с киселини, соли, неметали. С вода, алкали и неокислителни киселини живакът не реагира. При температури над 300 ° С-С реагира с кислород, за да образува живачен оксид.

Приложение на живак в съвременната индустрия

Дори през Средновековието течен метал активно използвани в медицината за амалгамация и производство на различни инструменти. В наше време е невъзможно да се намери клон на националната икономика, който да не използва живак. Свойствата и приложението на този минерал са описани от учени от цял ​​свят в множество научни трудове.

По този начин живакът се използва в селското стопанство за преработка на семена. В химическата промишленост се използва като катализатор за производството на ацетилен оцетен алдехид. Използването на живачни катоди прави възможно извличането на натриев хидроксид и хлор от солта.

Живакът е незаменим компонент в производството на бои за подводната част на морските съдове. Факт е, че микроорганизмите, обитаващи морска вода, са прикрепени към дъното на корабите и допринасят за корозия и износване на метални части. Съдържащи в боята живак под влиянието на морския хлор образува живак, който отрови вредни бактерии.

Меркурий се използва дори при производството на филц. Солите, налични в състава му, отлично обезмасляват пух. По-безопасни заместители, които биха дали същия ефект, докато не бъдат намерени. Също така, живакът служи като катализатор по време на органичния синтез в процеса на тен на кожата.

Както вече беше споменато, живакът винаги е бил използван в медицината. В днешно време се произвеждат антисептични и диуретични препарати. В древна Индия е приготвена живачна мазило, чиято рецепта е оцеляла до наши дни. Поради разтварянето на други метали (калай, сребро), живакът се използва за производство на зъбни пълнежи.

Използването на живак в промишлеността се свързва и с неговата способност да се изпарява при стайна температура. Например за почистване на масло. По този начин изпаряването на метала допринася за регулирането на температурата на процесите на рафиниране на нефта.

Меркурийни устройства

Физикохимичните свойства са основната причина за използването на живак в различни устройства и машини. Металните пари се използват в живачни турбини. Такива инсталации са особено благоприятни, когато в устройството има малко вода и охлаждането на механизма става само с въздух.

При електротехниката се използват токоизправители с течен живачен катод. Те правят възможно превръщането на трифазен електрически ток в постоянен. Дори и за астрономически цели се използват живачни устройства - хоризонти. Те имат специален съд с течен метал, чиято повърхност служи като огледало по време на наблюденията на космоса. Също така използването на живак в съвременната индустрия се проявява в производството на различни дифузионни помпи, прекъсвачи, термометри.

В много отрасли на медицината се използват живачни кварцови лампи, които се облъчват с ултравиолетови лъчи. Също така незаменим медицински инструмент е добре познат термометър за измерване на телесната температура.

Колко струва живакът: цената на световния пазар

Цената на живака се формира по същия принцип като при другите метали. Така че цената на този минерал зависи от обема на доставките и чистотата на предлагания живак. На световния пазар цената на живака е намаляла значително през последните шест месеца. Така че, ако средната му цена в края на 2014 г. беше 75 USD / kg, тогава през март 2015 г. - 55 USD / kg. Но е почти невъзможно да се купува свободно течен метал, тъй като живакът принадлежи към химически опасни вещества. Дори и за изхвърлянето на разлята живак, трябва да платите определена сума.

По отношение на продуктите, които съдържат живак, тяхната цена зависи от количеството използван метал и от други производствени разходи. Например, живачен термометър струва много евтино. Цената в аптеките варира от 25 до 50 рубли.

Опасност от опасност за здравето

Въпреки широкото използване на живак в промишлеността, то се счита за доста опасно химично вещество. Съгласно критериите за увреждане на живота и здравето, живакът се отнася до първия клас на опасност. Обикновено живакът навлиза в тялото, като вдишва парите си, които нямат мирис. Това са най-големите опасности от живачни пари.

За да предизвика тежки отравяния и здравословни проблеми, достатъчно количество минерали е достатъчно. По време на токсичността, най-засегнати са белите дробове, бъбреците, имунната, нервната, храносмилателната система, очите и кожата.

В зависимост от причините и характера на отравянията, разграничавайте леките, острите и хроничните форми. Токсичност при светлина възниква, когато настъпва хранително отравяне. След аварии в предприятия от химическата промишленост или поради нарушение на мерките за безопасност се проявява остра форма на отравяне. В този случай пациентът има намаляване на умствената активност, изтощение, може да има конвулсии, загуба на зрение, плешивост и дори пълна парализа. В тежки случаи острата отравяне може да доведе до смърт. Хроничното отравяне се развива в резултат на постоянен контакт с живак и може да се появи дълго време след спиране на работата с него. Хората с тази форма на патология са изложени на повишен риск от развитие на хипертония, туберкулоза и атеросклероза. Има моменти, когато хроничната токсичност причинява умствено страдание.

Особено при живачните устройства трябва да се лекуват бременни жени. Парите на живака представляват голяма заплаха за развитието на плода. Ако къщата има деца, по-добре е да замените обичайните живачни термометри с електронни.

Използване на съдържащи живак отпадъци

Широко разпространената употреба на живак допринася за високата концентрация на дим в атмосферата на големите градове. Сега навсякъде използват луминесцентни лампи, които съдържат от 30 до 300 мг течен метал. И в някои лампи е няколко пъти по-голям. Според статистиката годишно около 100 милиона такива лампи стават неподходящи и изискват рециклиране. Само малка част от тях се подлагат на специално изхвърляне, а останалите веднага отиват в сметищата, където, поради унищожаването на целостта на стъклото, живакът влиза в атмосферата.

Освен това живакът се използва при производството на батерии и батерии, които до голяма степен не се обработват. По този начин около девет тона живак попада в депото за една година. Тази цифра е много голяма, така че проблемът с изхвърлянето на съдържащи живак елементи е много остър. Неконтролираното боравене с живачни отпадъци, безотговорното отношение към устройствата, съдържащи този течен метал, представлява заплаха за здравето и живота на хората. Всеки знае какъв проблем може да донесе обикновеният термометър с живак. Цената на несправедливо отношение към него може дори да изживее живота си.

Сега правителствата на всички страни работят по въпроса за обработката на отпадъци, съдържащи живак. За тази цел се създават специални компании, които се занимават с събирането на неподходящи инструменти и живачни изделия. Те ги разделят на компоненти (цокли, стъкло, метал) и рециклират. От всеки вид отпадъци се образуват блокове, които се опаковат в специални контейнери (капаци, пластмасови торбички, кутии) и се доставят на мястото за обработка.