Интересные и опасные свойства ртути
Ртуть - единственный металл, находящийся при комнатной температуре в жидком состоянии. Она обладает многими интересными особенностями, которые раньше использовали для эффектных лекционных опытов. Например, она хорошо растворяется в расплавленном белом фосфоре (он плавится при 44°С), а при охлаждении этого необычного раствора ртуть выделяется в неизменном состоянии. При встряхивании ртути с во
дой, эфиром, скипидаром, уксусной кислотой, растворами различных солей и даже с соками растений, а также при растирании ртути с сахаром, жиром и другими веществами получается серая эмульсия, состоящая из мельчайших капелек ртути. Еще одна красивая демонстрация была связана с тем, что при охлаждении до - 39°С ртуть затвердевает, а ее твердые кусочки при соприкосновении слипаются так же легко, как и жидкие ее капли. Если же охладить ртуть очень сильно, например жидким азотом, до температуры - 196°С, вставив в нее предварительно палочку, то после замерзания ртути получался своеобразный молоток, которым лектор легко забивал гвоздь в доску. Конечно, всегда оставался риск, что от такого "молотка" отколятся маленькие кусочки, которые потом доставят мною неприятностей. Другой опыт был связан с "лишением" ртути ее способности с легкостью разбиваться на мельчайшие блестящие шарики. Для этого ртуть подвергали действию очень малых количеств озона. При этом ртуть теряла подвижность и налипала тонкой пленкой на содержащий ее сосуд.
Понятно, почему сейчас подобные опыты не проводятся. То, что ртуть ядовита, знают все. Недаром не только ртуть, но и ее соединения, например, сулема, не используются в школьных кабинетах химии. В то же время ртуть находит очень широкое применение во многих производствах (один ученый насчитал их около 3 тысяч!). Металлическую ртуть используют в электрических контактах-переключателях; для заполнения вакуумных насосов, выпрямителей, барометров, термометров, ультрафиолетовых ламп; в производстве хлора и едкого натра, при пломбировании зубов и т.д., - список можно продолжать очень долго. Ртуть есть в каждом доме - в медицинском термометре или в лампе дневного света, поэтому сведения о ядовитости ртути нужны не только специалистам.
Из всех соединений ртути наиболее опасны легко растворимые и легко диссоциирующие ее соли, например HgCl2 - сулема; ее смертельная доза при попадании в желудок составляет от 0,2 до 0,5 г. Но так ли опасна металлическая ртуть? Ведь в некоторых книгах пишут даже, что раньше ее использовали для лечения . заворота кишок (заливали ртуть больному через рот, чтобы "расправить" завернувшиеся петли кишечника) ? Действительно, металлическая ртуть - малоактивный металл, с желудочным соком не реагирует и выводится из желудка и кишечника почти полностью. В чем же ее опасность? Оказывается, ртуть легко испаряется, а ее пары, попадая в легкие, полностью задерживаются там и вызывают впоследствии отравление организма хотя и не такое быстрое, как соли ртути. При этом происходят специфические биохимические реакции, окисляющие ртуть и превращающие ее в растворимые ядовитые соединения. Ионы ртути прежде всего реагируют с SH-группами белковых молекул, среди которых важнейшие для организма белки-катализаторы - ферменты. Могут ионы Hg2* также реагировать с белковыми группами СООН, ~Nll2 с образованием прочных комплексов - металлопротеидов. Более того, циркулирующие в крови "свободные" атомы ртути, попавшие туда из легких, также образуют соединения с белковыми молекулами. Нарушение нормальной работы белков-ферментов приводит к глубоким нарушениям в организме и прежде всего в центральной нервной системе, а также в почках.
Другой возможный источник отравления - органические производные ртути, в которых ее атомы связаны с метальными радикалами СН3. Эти чрезвычайно ядовитые и легко летучие соединения образуются в результате так называемого биологического метилирования. Оно происходит под действием микроорганизмов, например плесени, и характерно не только для ртути, но и для мышьяка, селена, теллура. Если при неосторожной работе соединения этих элементов случайно попадут внутрь, они начинают выделяться, в том числе при дыхании, в виде зловонных газообразных димсгилпроизводных, так что соседство с таким химиком станет невыносимым! Но это, оказывается, не самая большая неприятность, которую может причинить биологическое метилирование ртути. Ртуть и ее биологические соединения широко используются на многих производствах, например при электролитическом получении хлора и гидроксида натрия. Эти вещества со сточными водами попадают на дно водоемов. Обитающие там микроорганизмы превращают их в диметилртуть (CH3),Hg, которая относится к числу наиболее ядовитых веществ. Диметилртуть далее легко переходит в водорастворимый катион. Оба вещества поглощаются водными организмами и попадают в пищевую цепочку - сначала они накапливаются в растениях и мельчайших организмах, затем - в рыбах.
Метилированная ртуть очень медленно выводится из организма: месяцами у людей и годами - у рыб. Поэтому концентрация ртути вдоль биологической цепочки непрерывно увеличивается и в рыбах-хищниках, которые питаются другими рыбами, ртути может оказаться в тысячи раз больше, чем в воде, из которой она выловлена. Именно этим объясняется так называемая "болезнь Мина-мата" - по названию приморского города в Японии, в котором за несколько лет от отравления ртутью умерло 50 человек и многие родившиеся дети имели врожденные уродства. Опасность оказалась настолько велика, что в некоторых водоемах пришлось приостановить лов рыбы - настолько она оказалась "нашпигованной" ртутью. Страдают от поедания отравленной рыбы не только люди, но и рыбы, тюлени.
Для ртутного отравления, в том числе и парами, характерны головная боль, покраснение и набухание десен и появление на них характерной темной каймы сульфида ртути, набухание лимфатических и слюнных желез, расстройства пищеварения. При легком отравлении через 2-3 недели нарушенные функции организма восстанавливаются по мере выведения ртути из организма (эту работу выполняют в основном почки, железы толстых кишок и слюнные железы).
Если поступление ртути в организм происходит очень малыми дозами, но в течение длительного времени, то наступает хроническое отравление. Для него характерны прежде всего повышенная утомляемость, слабость, сонливость, апатия, головные боли и головокружения. Как видно, эти симптомы очень легко спутать с проявлениями других заболеваний или даже с недостатком витаминов. Поэтому распознать такое отравление непросто. Из других проявлений ртутного отравления следует отметить психические расстройства. Раньше их называли "болезнью шляпников", так как для размягчения шерсти, из которой изготовляли фетровые шляпы использовали нитрат ртути Hg(NO3) 2. Это расстройство описано в книге Льюиса Кэрролла "Алиса в стране чудес" на примере одного из персонажей - Сумасшедшего Шляпника.
Опасность хронического отравления ртутью возможна RO всех помещениях, в которых металлическая ртуть находится в соприкосновении с воздухом, даже если концентрация ее паров в воздухе очень мала - порядка 0,01 мг/м3.
Скачать реферат