Quecksilber chemisches Element

Quecksilber (Hg), auch Quecksilber genannt, chemisches Element, flüssiges Metall der Gruppe 12 (IIb oder Zinkgruppe) des Periodensystems.

Elementeigenschaften

Ordnungszahl	80
atomares Gewicht	200,59
Schmelzpunkt	–38,87 ° C (–37,97 ° F)
Siedepunkt	356,9 ° C (674 ° F)
spezifisches Gewicht	13,5 bei 20 ° C (68 ° F)
Wertigkeit	1, 2
Elektronenkonfiguration	2-8-18-32-18-2 oder (Xe) 4f 14 5d 10 6s 2

Eigenschaften, Verwendungen und Vorkommen

Merkur war in Ägypten und wahrscheinlich auch im Osten bereits um 1500 v. Chr. Bekannt. Der Name Quecksilber stammt aus der Alchemie des 6. Jahrhunderts, in der das Symbol des Planeten zur Darstellung des Metalls verwendet wurde. Das chemische Symbol Hg leitet sich vom lateinischen Hydrargyrum „flüssiges Silber“ ab. Obwohl seine Toxizität frühzeitig erkannt wurde, war seine Hauptanwendung für medizinische Zwecke.

Quecksilber ist das einzige elementare Metall, das bei Raumtemperatur flüssig ist. (Cäsium schmilzt bei etwa 28,5 ° C, Gallium bei etwa 30 ° C und Rubidium bei etwa 39 ° C.) Quecksilber ist silberweiß und läuft in feuchter Luft langsam an und gefriert bei –38,87 ° C (–37,97 ° F) zu einem weichen Feststoff wie Zinn oder Blei. Es siedet bei 356,9 ° C (674 ° F).

Es legiert mit Kupfer, Zinn und Zink Amalgame oder flüssige Legierungen. Ein Amalgam mit Silber wird als Füllung in der Zahnmedizin verwendet. Quecksilber benetzt kein Glas und haftet nicht daran. Diese Eigenschaft in Verbindung mit seiner schnellen und gleichmäßigen Volumenexpansion über den gesamten Flüssigkeitsbereich macht es in Thermometern nützlich. Barometer und Manometer nutzen ihre hohe Dichte und ihren niedrigen Dampfdruck. Gold und Silber lösen sich leicht in Quecksilber, und in der Vergangenheit wurde diese Eigenschaft bei der Gewinnung dieser Metalle aus ihren Erzen genutzt.

Die gute elektrische Leitfähigkeit von Quecksilber macht es besonders nützlich bei abgedichteten elektrischen Schaltern und Relais. Eine elektrische Entladung durch Quecksilberdampf, der in einer Quarzglasröhre oder einem Quarzglas enthalten ist, erzeugt ein bläuliches Leuchten, das reich an ultraviolettem Licht ist, ein Phänomen, das bei ultravioletten, fluoreszierenden und Hochdruck-Quecksilberdampflampen ausgenutzt wird. Der hohe thermische Neutroneneinfangquerschnitt (360 Scheunen) und die gute Wärmeleitfähigkeit von Quecksilber machen es als Abschirmung und Kühlmittel in Kernreaktoren einsetzbar. Bei der Herstellung von Pharmazeutika sowie landwirtschaftlichen und industriellen Fungiziden wird viel Quecksilber verwendet.

Die Verwendung von Quecksilber bei der Herstellung von Chlor und Natronlauge (Natriumhydroxid) durch Elektrolyse von Salzlösung hängt von der Tatsache ab, dass Quecksilber, das als negativer Pol oder Kathode verwendet wird, das freigesetzte Natrium löst, um ein flüssiges Amalgam zu bilden. Eine interessante Anwendung, die jedoch keine große kommerzielle Bedeutung hat, ist die Verwendung von Quecksilberdampf anstelle von Dampf in einigen Stromerzeugungsanlagen, wobei der höhere Siedepunkt von Quecksilber einen höheren Wirkungsgrad im Wärmezyklus bietet.

Quecksilber kommt in der Erdkruste durchschnittlich etwa 0,08 Gramm pro Tonne Gestein vor. Das Haupterz ist das rote Sulfid Zinnober. Natives Quecksilber kommt in isolierten Tropfen und gelegentlich in größeren Flüssigkeitsmassen vor, normalerweise mit Zinnober, in der Nähe von Vulkanen oder heißen Quellen. Über zwei Drittel der weltweiten Quecksilberversorgung stammt aus China, der größte Teil aus Kirgisistan und Chile. Es ist oft ein Nebenprodukt des Goldabbaus. Zinnober wird im Schacht- oder Tagebau abgebaut und durch Flotation raffiniert. Die meisten Methoden zur Extraktion von Quecksilber beruhen auf der Flüchtigkeit des Metalls und der Tatsache, dass Zinnober leicht durch Luft oder Kalk zersetzt wird, um das freie Metall zu ergeben. Aufgrund der Toxizität von Quecksilber und der Gefahr einer strengen Kontrolle der Umweltverschmutzung wird die Aufmerksamkeit auf sicherere Methoden zur Quecksilbergewinnung gerichtet. Diese beruhen im Allgemeinen auf der Tatsache, dass Zinnober in Lösungen von Natriumhypochlorit oder -sulfid leicht löslich ist, aus denen das Quecksilber durch Ausfällen mit Zink oder Aluminium oder durch Elektrolyse gewonnen werden kann. (Zur Behandlung der kommerziellen Quecksilberproduktion siehe Quecksilberverarbeitung; mineralogische Eigenschaften siehe natives Element [Tabelle].)

Es wurden auch äußerst seltene natürliche Quecksilberlegierungen gefunden: Moschellandsbergit (mit Silber), Potarit (mit Palladium) und Goldamalgam. Quecksilber wird aus Zinnober durch Rösten an der Luft und anschließende Kondensation des Quecksilberdampfes gewonnen. Quecksilber ist giftig. Eine Vergiftung kann durch Einatmen des Dampfes, Aufnahme löslicher Verbindungen oder Absorption von Quecksilber durch die Haut verursacht werden.

Natürliches Quecksilber ist eine Mischung aus sieben stabilen Isotopen: ¹⁹⁶ Hg (0,15 Prozent), ¹⁹⁸ Hg (9,97 Prozent), ¹⁹⁹ Hg (16,87 Prozent), ²⁰⁰ Hg (23,10 Prozent), ²⁰¹ Hg (13,18 Prozent), ²⁰² Hg (29,86 Prozent)) und ²⁰⁴ Hg (6,87 Prozent). Als Wellenlängenstandard und für andere präzise Arbeiten wird isotopenreines Quecksilber, das nur aus Quecksilber-198 besteht, durch Neutronenbeschuss mit natürlichem Gold, Gold-197, hergestellt.