Vodič za primjenu žive u metalurgiji

Merkur, ili „quicksilver“, kako je inače poznato, je gusti, toksični metalni element koji postoji u tekućem obliku na sobnoj temperaturi. Upotrebljavana i proučavana tisućljećima, upotreba žive neprestano je opadala od 1980-ih kao rezultat veće pozornosti na negativne zdravstvene učinke koje imaju na ljude i okoliš.

• Atomski simbol: Hg
• Atomski broj: 80
• Element Kategorija: Prijelazni metal
• Gustoća: 15.534g / cm³
• Talište: -38,9 ° C (102 ° F)
• Vrelište: 356.9 ° C (674.4 ° F)
• Električna otpornost: 95,8 mikrohm / cm (20 ° C)

Na sobnoj temperaturi živa je gusta, srebrnasta tekućina vrlo visoke gustoće i male toplinske vodljivosti. Ima relativno visoku električna provodljivost i lako formira amalgama (legure) sa zlatom i srebrom.

Jedna od najcjenjenijih karakteristika žive je njegova sposobnost da se ravnomjerno širi i skuplja kroz čitav raspon tekućina, kao odgovor na promjene tlaka i temperature. Merkur je također vrlo toksičan i za ljude i za okoliš, što je rezultiralo drastičnim smanjenjem njegove proizvodnje i upotrebe u posljednjih nekoliko desetljeća.

Najranija upotreba Merkura može se pratiti do 1500. godine prije Krista kada je u drevnom Egiptu bio ukrašavan grobnicama. Vjerojatno je zbog svojih jedinstvenih svojstava živu koristila, proučavala i cijenila brojna civilizacija, uključujući drevne Grke, Rimljane, Kineze i Maje.

Stoljećima su ljudi vjerovali da živa posjeduje posebna ljekovita svojstva i, shodno tome, koristili su je kao diuretik i lijek protiv bolova, kao i u lijekovima za liječenje različitih bolesti od depresije do sifilisa. Koristi se u kozmetici i kao ukrasni materijal. Alkemičare u srednjem vijeku posebno je zanimala sposobnost žive da vadi zlato iz rude.

Rano je postalo jasno da je tajanstveni tekući metal toksičan za ljude zbog velike količine ludila i smrti u rudnicima žive. To, međutim, nije spriječilo eksperimentiranje. Upotreba živog nitrata za pretvaranje krzna u filc koji često koriste proizvođači šešira iz 18. i 19. stoljeća rezultirala je izrazom "lud kao mrzitelj".

Između 1554. i 1558. godine, Bartolome de Medina razvila je popločani postupak za vađenje srebra iz ruda pomoću žive. Postupak popločanog dijela oslanja se na sposobnost žive da se spaja sa srebrom. Podržani velikim rudnicima žive u gradu Almaden, Španjolska, i Huancavelica, Peru, popločani proces bio je presudan za brzo širenje španjolske proizvodnje srebra tijekom 17. i 18. stoljeća. Kasnije, tijekom kalifornijske navale zlata, varijacije procesa terase korištene su za vađenje zlata.

Do druge polovice 20. stoljeća, sve veća količina istraživanja počela je dokazivati ​​povezanost između otjecanja kemijskog otpada i sadržaja metil-žive u morskoj hrani. Pozornost je bila posvećena utjecajima metala na zdravlje ljudi. Posljednjih godina Sjedinjene Države i Europska unija donijele su stroge propise o proizvodnji, uporabi i odlaganju žive.

Merkur je vrlo rijedak metal i najčešće se nalazi u rudi cinnabar i Livingstonite. Proizvodi se kao primarni proizvod i kao nusproizvod zlata, cinkov, i bakar.

Merkur se može proizvesti iz cinobara, sulfidne rude (HgS) izgaranjem sadržaja sulfida u rotacijskoj peći ili u više peći. Drobljena živa ruda pomiješana je s ugljenom ili koksnim ugljenom i spaljena na temperaturama iznad 300 ° C (570 ° F). U peć se dovodi kisik koji se kombinira sa sumporom, oslobađajući sumporni dioksid i stvarajući živa para koja se može sakupljati i hladiti radi daljnjeg pročišćavanja kao čisti metal.

Prolazeći žive žive pare kroz vodeno hlađeni kondenzator, živa koja ima visoku točku ključanja prva se kondenzira u svoj tekući metalni oblik i sakuplja. Ovim postupkom se može dobiti oko 95% sadržaja žive rude cinobara.

Merkur se također može izlučiti iz ruda koristeći natrijev hidroksid i natrijev sulfid. Oporavak žive vrši se taloženjem pomoću aluminija ili elektrolizom. Destilacijom, živa može se pročistiti do više od 99,999%.

99,99% žive žive prodane se prodaju u tikvicama od kovanog željeza ili čelika veličine 76 lb.

Proizvodnja žive u svijetu procijenjena je po vrijednosti Američki geološki zavod (USGS) bi trebao biti 2.250 tona u 2010. godini. Kina trenutno isporučuje oko 70% globalne proizvodnje, slijede Kirgistan (11,1%), Čile (7,8%) i Peru (4,5%).

Najveći proizvođači i dobavljači žive uključuju Khaidarkan postrojenje žive u Kirgizistanu, proizvođače u Kinu i Minas de Almadén y Tongren-Fenghuang živog pojasa. Arrayanes, S.A., koji je ranije upravljao povijesnim rudnikom žive u gradu Almaden u Španjolskoj, a sada je odgovoran za recikliranje i upravljanje velikim postotkom europskih Merkur.

Proizvodnja žive i potražnja za živom kontinuirano opada od svog vrhunca početkom 80-ih godina.

Primarna primjena metala žive u Sjevernoj Americi i Europi je u katodnim ćelijama koje se koriste za proizvodnju kaustične sode. U SAD-u to čini 75% potražnje žive, iako se potražnja za takvim ćelijama smanjila 97% od 1995. godine, kada su suvremene klor-alkalne biljke usvojile stanicu membrane ili membranu tehnologije.

U Kini je industrija polivinilklorida (PVC) najveći potrošač žive. Proizvodnja PVC-a na ugljenu, poput onoga koji se proizvodi u Kini, zahtijeva uporabu žive kao katalizatora. Prema USGS-u, živa koja se koristi u proizvodnji plastike poput PVC-a može činiti čak 50% globalne potražnje.

Možda je najpoznatija upotreba žive u termometrima i barometarima. Međutim, ta se upotreba također u stalnom padu. Galinstan (legura galija, indija i kositar) uglavnom je zamijenio živu u termometrima zbog manje toksičnosti legure.

Sposobnost Merkura da spaja dragocjene metale, pomažući u njihovom oporavku, rezultirala je njegovom stalnom uporabom u mnogim zemljama u razvoju s aluvijalnim rudnicima zlata.

Iako je sporna, upotreba žive u zubnim amalgama nastavlja se i, unatoč razvoju alternativa, i dalje je metala glavna industrija.

Jedna od rijetkih upotreba žive koja posljednjih godina raste, je u kompaktnim fluorescentnim žaruljama (CFL). Vladini programi koji potiču uklanjanje manje energetski učinkovitih žarulja sa žarnom niti podržavaju potražnju za CFL-ovima koji zahtijevaju plinovitu živu.

Živi spojevi se također koriste u baterijama, lijekovima, industrijskim kemikalijama, bojama i živom-fulminatom, detonatorima eksploziva.

Nedavno su uloženi napori Sjedinjenih Država i EU za regulaciju trgovine žive. Prema Zakonu o zabrani izvoza žive iz 2008. godine, zabranjuje se izvoz žive iz SAD-a od 1. siječnja 2013. Izvoz žive u svim državama članicama EU bio je zabranjen od ožujka 2011. Norveška je već uvela zabranu proizvodnje, uvoza i izvoza žive.

izvori:

Uvod u metalurgiju. Joseph Newton, drugo izdanje. New York, John Wiley & Sons, Inc. 1947.

Merkur: Element drevnih.

Izvor: http://www.dartmouth.edu/~toxmetal/toxic-metals/mercury/

Encyclopædia Britannica. Obrada žive (2011).

Preuzeto s http://www.britannica.com/EBchecked/topic/375927/mercury-processing