Автор работы: Пользователь скрыл имя, 07 Октября 2013 в 20:38, реферат
Ртуть (лат. Hudrargyrum) –химический элемент 2 группы периодической системы Менделеева; атомный номер 80, атомная масса 200, 59. Ртуть–элемент редкий и рассеянный, его содержание примерно 4, 5*〖10〗^(-6)% от массы земной коры. Тем не менее, известна ртуть с глубокой древности. Скорее всего, человек познакомился с ртутью, выделив при нагревании главного минерала ртути–ярко-красной киновари HgS. Иногда встречается в природе самородная ртуть, образовавшаяся, по-видимому, из той же киновари.
Введение…………………………………………………………………………….2
Историческая справка. ……………………………………………………….…….3
Общие сведения о ртути. ……………………………………………………..……4
Получение ртути……………………………………………….……………………5
Распространение Ртути в природе. ………………………………………………..5
Токсическое действие ртути и ее соединений на живые организмы....…………6
Применение ртути…………………………………………………………………13
Применение соединений ртути…………………………………………………...15
Техника безопасности при работе с ртутью и ее соединениями……………….16
а) ртутенепроницаемые покрытия
б) демеркуризация
в) индивидуальная защита и меры личной профилактики
Первая помощь при ртутных отравлениях. ………………………………………20
Источники поступления ртути в окружающую среду…………………………..21
Токсичность ртути, ПДК…………………………………………………………..27
Воздействие ртути на:……………………………………………………………...28
а) Растения
б) Животных
в) Человека
Заключение. ………………………………………………………………………...31
Список используемой литературы………………………………………………...31
Содержание
Введение…………………………………………………………
Историческая справка. ……………………………………………………….…….3
Общие сведения о ртути. ……………………………………………………..……4
Получение ртути……………………………………………….………………
Распространение Ртути в природе. ………………………………………………..5
Токсическое действие ртути и ее соединений на живые организмы....…………6
Применение ртути…………………………………………………………………
Применение соединений ртути…………………………………………………...15
Техника безопасности при
работе с ртутью и ее соединениями……………….16
а) ртутенепроницаемые покрытия
б) демеркуризация
в) индивидуальная защита и меры личной
профилактики
Первая помощь при ртутных отравлениях. ………………………………………20
Источники поступления ртути в окружающую среду…………………………..21
Токсичность ртути, ПДК…………………………………………………………..27
Воздействие ртути на:………………………………………………………
Заключение. ………………………………………………………………………...
Список используемой литературы………………………………………………..
Введение
Ртуть (лат. Hudrargyrum) –химический элемент 2 группы периодической системы Менделеева; атомный номер 80, атомная масса 200, 59. Ртуть–элемент редкий и рассеянный, его содержание примерно 4, 5*% от массы земной коры. Тем не менее, известна ртуть с глубокой древности. Скорее всего, человек познакомился с ртутью, выделив при нагревании главного минерала ртути–ярко-красной киновари HgS. Иногда встречается в природе самородная ртуть, образовавшаяся, по-видимому, из той же киновари.
Ртуть - тяжелый (плотность 13, 52 г/см3) металл серебристо-белого цвета, единственный металл, жидкий при обычных условиях. Затвердевает ртуть при– 38, 9 С, закипает - при +357, 25' С. При нагревании ртуть довольно сильно (всего в 1, 5 раза меньше воды) расширяется, плохо проводит электрический ток и тепло–в 50 раз хуже серебра. Многие металлы хорошо растворяются в ртути с образованием амальгамы.
Как и благородные металлы,
ртуть на воздухе не изменяется -
не окисляется кислородом, не реагирует
с другими компонентами атмосферы.
Реакция с кислородом заметно
идет лишь при температурах, близких
к температуре кипения ртути,
причем многие примеси например аналог
ртути по подгруппе–цинк, заметно
ускоряют окисление. С галогенами ртуть
реагирует легче, чем с кислородом;
взаимодействует с азотной
Ртуть работает и в других
приборах - барометрах, ареометрах, расходометрах
Важны ртутные катоды в производстве
хлора и едкого натра, щелочных и
щелочноземельных металлов, известны
ртутные выпрямители
Историческая справка.
Самородная ртуть была
известна за 2000 лет до н. э. народам
Индии и Китая. Ими же, а также
греками и римлянами
Общие сведения о ртути.
Ртуть благодаря своим удивительным свойствам,
занимает особое место среди других металлов
и широко используется в науке и технике.
Ртуть остаётся в жидком состоянии в интервале
температур от 357,25 до -38.87 и легко испаряется
при комнатной температуре.
Ртуть применяется в электротехнике, металлургии,
в медицине, химии, в строительном деле,
сельском хозяйстве, лабораторной практике
и многих других областях.
В атмосферу Земли непрерывно поступают
пары ртути из литосферы и частично из
гидросферы. Источниками поступления
паров ртути в атмосферу являются многие
производства, перерабатывающие ртутное
сырьё, а также изготовляющие ртутные
приборы и препараты. Небольшие количества
ртути, содержащиеся в каменном угле, нефти
и газе, попадают в атмосферу при сгорании
этих продуктов. В результате в 1 м3 воздуха
постоянно находится 2*10-8 г паров ртути.
Эти сравнительно небольшие количества
ртути далеки от насыщения ими воздуха.
Однако в результате испарения ртути в
течение миллиардов лет, атмосфера Земли
должна была бы содержать такие количества
ртути, которые сделали бы невозможным
существование жизни на Земле в ее современных
формах. Это не происходит потому, что
наряду с испарением ртути в атмосферу
она постоянно удаляется из нее. Действительно,
растворяясь в дождевой воде и адсорбируясь
снегом, ртуть вместе с атмосферными осадками
возвращается на Землю. Как показывают
наблюдения, в течение года на Землю выпадает
в среднем около 500000 км3 атмосферных осадков
вместе с которыми переносится на сушу
и в гидросферу около 100000 т ртути, что примерно
в 20 раз превышает мировую добычу ртути
в течение года.
Удаление ртути из атмосферы происходит
также в результате абсорбции ее водами
гидросферы, а также в результате образования
в атмосфере хлоридов и сульфидов ртути,
адсорбции паров ртути почвами, гидратами
окислов железа, марганца, алюминия и пр.
Таким образом, происходит круговорот
ртути в природе.
Ртуть из почвы попадает в растения (деревья,
траву), овощи и фрукты, поэтому в небольших
количествах она содержится в продуктах
питания растительного и животного происхождения.
Таким образом, в организме любого человека,
который даже никогда не работал со ртутью
и не находился в местах ее значительного
скопления, всегда имеется некоторое количество
ртути. Недостаток ртути в организме, равно
как и ее избыток, приводит к функциональным
расстройствам.
Получение ртути
Ртутные руды (или рудные
концентраты), содержащие ртуть в
виде киновари, подвергают окислительному
обжигу
HgS + O2 = Hg + SO2
Обжиговые газы, пройдя пылеуловительную
камеру, поступают в трубчатый
холодильник из нержавеющей стали
или монель-металла. Жидкая ртуть
стекает в железные приёмники. Для
очистки сырую ртуть пропускают
тонкой струйкой через высокий (1– 1,
5 м) сосуд с 10%-ной HNO3, промывают водой,
высушивают и перегоняют в вакууме.
Возможно также гидрометаллургическое
извлечение ртути из уд и концентратов
растворением HgS в сернистом натрии
с последующим вытеснением
Распространение Ртути в природе.
Ртуть принадлежит к числу весьма редких элементов, её средние содержание в земной коре (кларк) близко к 4, 5* по массе. Приблизительно в таких количествах она содержится в изверженных горных породах. Важную роль в геохимии ртуть играет её миграция в газообразном состоянии и в водных растворах. В земной коре ртуть преимущественно рассеяна; осаждается из горячих подземных вод, образуя ртутные руды (содержание ртути в них составляет несколько процентов), Известно 35 ртутных минералов; главнейший из них– киноварь HgS.
В биосфере ртуть в основном
рассеивается и лишь в незначительных
количествах сорбируется глинами и илами
(в глинах и сланцах в среднем 4%). В морской воде
содержится 3*% ртути. Самородная ртуть,
встречающаяся в природе, образуется при
окислении киновари в сульфат и разложении
последнего, при вулканических извержениях
(редко), гидротермальным путём (выделяется
из водных растворов).
Токсическое действие ртути, и ее соединений
на живые организмы.
По современной классификации металлическая
ртуть относится к 1 группе чрезвычайно
токсичных веществ. Поэтому работа со
ртутью в лабораторных и производственных
условиях даже при малейшем несоблюдении
правил техники безопасности приводит
к острым или хроническим отравлениям,
а наиболее тяжелые случаи ртутных интоксикаций
приводят к смертельному исходу.
Постоянная опасность отравления парами
ртути существует на ртутных рудниках,
при переработке руд с целью получения
из них металлической ртути, изготовлении
люминесцентных и радиотехнических ламп,
производстве термометров и контрольно-измерительных
приборов, использующих ртуть, производстве
ртутных вентилей, изготовлении медикаментов,
имеющих в своем составе ртуть или ртутные
соединения.
Опасность ртутной интоксикации существует
при добыче каменного угля и других полезных
ископаемых, если выработка ведется с
помощью взрывов, и применяют детонаторы
с гремучей ртутью.
Ртутные отравления не исключены при получении
амальгам и их использовании в зубоврачебной
практике. Ртутная интоксикация опасна
не только для врачей и обслуживающего
персонала, но и для пациентов, в зубах
которых появляются амальгамные пломбы.
Ртутные отравления возможны при переборке
и ремонте ртутных приборов, вентилей
и ртутного энергетического оборудования,
очистке ртути и переработке ртутных остатков
и всевозможных соединений ртути, при
протравливании семян соединениями, содержащими
ртуть, пропитке древесины с целью предохранения
ее от гниения, окраске подводной части
морских и речных судов и т.д.
Сильное загрязнение учебных помещений,
как правило, совершенно не приспособленных
для работы со ртутью, в лабораториях вузов,
школьных физических и химических кабинетах,
где ничем неоправданное применение ртути
и ртутных приборов, обусловленное часто
удивительной неосведомленности учителей
о токсических свойствах ртути, может
привести к отравлению обслуживающего
персонала и учащихся.
В результате использования ртути и, особенно,
ее соединений для технологических целей
сильно загрязняется окружающая среда.
Например, в Канаде ежегодная утечка ртути
в окружающую среду составляет ~90 т. Это
приводит к загрязнению почвы, воды и растений,
отравлению животных, рыб и населения.
Токсическое действие металлической ртути
отличается от действия ртутных паров,
являющихся основным источником ртутных
отравлений, и от влияния на организм ртутных
соединений. Следует отметить, что мнения
о влиянии металлической ртути на организм
довольно противоречивы. Например, в литературе
указывается, что при приеме внутрь даже
значительных количеств металлической
ртути не возникает каких-либо вредных
последствий. Это послужило в свое время
поводом для использования ртути при лечении
запоров, подагры, почечных камней и других
болезней.
Однако существует другое основанное
на наблюдениях мнение, что ртуть, попадая
в ткани организма, образует там отложения,
которые могут быть источником отравления.
Ртуть относится к канцерогенным веществам,
и при продолжительном ее депонировании
в организме могут возникать гранулёмы
и злокачественные опухоли, что и было
показано в опытах на животных.
Таким образом, воздействие металлической
ртути на организм нельзя считать безопасным.
Однако основными источниками ртутных
загрязнений являются пары ртути, а также
многочисленные ее соединения, среди которых
первое место принадлежит ртутно-органическим.
Количество испарившейся ртути пропорционально
величине свободной поверхности, температуре,
зависит от скорости движения воздуха
над поверхностью ртути, от состояния
поверхности, чистоты ртути и других факторов.
При разливании ртути происходит ее дробление
на капли, диаметр которых может составлять
несколько микрон или даже долей микрона.
Это приводит к огромному увеличению поверхности
ртути и, следовательно, к быстрому насыщению
воздуха помещения ее парами.
По современным представлениям ртуть
и, особенно ртутно-органические соединения
относятся к ферментным ядам, которые,
попадая в кровь и ткани даже в ничтожных
количествах, проявляют там свое отравляющее
действие. Токсичность ферментных ядов
обусловлено их взаимодействием с тиоловыми
сульфгидрильными группами (SH) клеточных
протеинов. В результате такого взаимодействия
нарушается активность основных ферментов,
для нормального функционирования которых
необходимо наличие свободных сульфгидрильных
групп. Пары ртути, попадая в кровь, циркулируют
вначале в организме в виде атомной ртути,
но затем ртуть подвергается ферментативному
окислению, и вступает в соединения с молекулами
белка, взаимодействуя, прежде всего с
сульфгидрильными группами этих молекул.
Ионы ртути поражают в первую очередь
многочисленные ферменты, и, прежде всего
тиоловые энзимы, играющие в живом организме
основную роль в обмене веществ, вследствие
чего нарушаются многие функции, особенно
нервной системы. Поэтому
при ртутной интоксикации нарушения нервной
системы являются первыми признаками,
указывающими на вредное воздействие
ртути.
Сдвиги в таких жизненно важных органах,
как нервная система, связаны с нарушениями
тканевого обмена, что в свою очередь приводит
к нарушению функционирования многих
органов и систем, проявляющемуся в различных
клинических формах интоксикации.
При одних и тех же условиях степень отравления
во многом зависит от индивидуальных особенностей
организма. Дети и женщины оказываются
наиболее чувствительными к ртутным отравлениям.
Острые и хронические ртутные интоксикации.
В зависимости от количества поступающей
в организм ртути в виде паров или соединений,
а также от времени нахождения в атмосфере,
содержащей ртуть в том или ином виде,
происходит интоксикация организма. Обычно
различают острые и хронические отравления
ртутью, причем особое значение имеет
микромеркуриализм - интоксикация, возникающая
при воздействии на организм очень малых
количеств ртути в течение продолжительного
времени.
Острое отравление парами ртути происходит
при быстром поступлении их в организм
в значительных количествах.
При острых отравлениях появляется металлический
вкус во рту, слюно истечение, набухание
и кровотечение десен, иногда с выделением
гноя; следствием острого отравления может
быть выпадение зубов и омертвление челюсти.
Как правило, тотчас же после отравления
происходит потеря аппетита, появляется
тошнота и рвота (иногда с кровью) боли
в животе, слизистый понос (большей частью
с кровью), множественные изъязвления
слизистой оболочки желудка и двенадцатиперстной
кишки. Наблюдается воспаление легких
и токсический отек их, катаральное воспаление
верхних дыхательных путей. Температура
в некоторых случаях повышается до 38-40
C, наблюдаются озноб и симптомы, напоминающие
литейную лихорадку. Отмечаются изменения
в формуле крови: вначале наблюдается
увеличение гемоглобина и эритроцитов,
а затем, по мере ослабления явлений интоксикации,
наступает анемия. Заболевание порой сопровождается
лейкоцитозом, при этом число лейкоцитов
увеличивается до 12-20 тыс. в 1 кв. мм3. При
острых отравлениях резко увеличивается
содержание ПВК. Отравление сопровождается
общей разбитостью, острыми головными
болями, слабостью, расстройством речи,
дрожанием, изменением походки. Обычно
при острых ртутных отравлениях не наблюдается
изменений нервной системы, характерных
для хронических отравлений. Как правило,
в моче пострадавших содержится некоторое
количество ртути.
При тяжелых отравлениях парами ртути
через несколько дней наступает смерть.
Острые отравления солями ртути во многом
напоминают отравления парами ртути. К
наиболее токсичным неорганическим соединениям
ртути относится сулема, иодид ртути (I),
цианид и нитраты ртути. Наиболее часто
наблюдается интоксикация сулемой. Смертельная
доза сулемы, по данным разных авторов,
колеблется в пределах от 0.1 до 0.4г.
Ртутные соли, попадающие в ЖКТ, быстро
всасываются через слизистую оболочку
и вызывают глубокие изменения в тканях
организма. При острых отравлениях солями
ртути набухают десна, наблюдается их
покраснение, они начинают кровоточить.
На деснах появляется темная кайма сульфида
ртути, развивается стоматит, зубы расшатываются.
Лимфатические и слюнные железы набухают,
начинается обильное слюноотделение.
Во рту ощущается металлический вкус.
В животе появляются резкие боли, появляется
рвота, как правило, с кровью и желчью,
которая во многих случаях является для
пострадавшего спасительной, поскольку
при этом выводится основная масса ядовитой
соли. Острое отравление сопровождается
слизистым поносом, обычно тоже с кровью,
слизистая оболочка желудка и двенадцатиперстной
кишки покрывается многочисленными язвами.
В некоторых случаях летальный исход отравления
солями ртути наступает через 10-30 и даже
более чем через 50 дней. Однако известны
молниеносные формы интоксикации солями
ртути, когда при сравнительно небольших
количествах соли (1 г. сулемы, 0.4 г. цианистой
ртути) больные погибали в бессознательном
состоянии в течение 24-36 ч. Наиболее характерным
при этом является внешний вид крови, которая
становится жидкой, как вода, и черной,
как деготь.
Во много раз токсичнее металлической
ртути, сулемы и других неорганических
соединений ртути являются ртутно-органические
соединения.
Хронические отравления
ртути.
Гораздо чаще наблюдаются хронические
отравления, наступающие при сравнительно
продолжительной работе (иногда в течение
нескольких лет) в помещениях, воздух которых
содержит незначительные количества паров
ртути.
При хронических отравлениях парами ртути
в первую очередь наблюдаются изменения
со стороны нервной системы.
Субъективно на первой стадии хронической
интоксикации больной начинает быстро
утомляется, у него начинается сонливость,
апатия, головные боли и головокружения
- типичные признаки ртутной неврастении.
Появляется дрожание, усиливающееся при
волнениях; оно начинается обычно с пальцев
рук, переходит затем на веки, губы, язык
и даже на все тело. При тяжелом отравлении
дрожание усиливается настолько, что ходьба,
еда и речь становятся почти невозможными.
Наблюдается ослабление мышечной силы,
и прежде всего силы разгибателей кисти.
Наблюдается также расстройство кожной
чувствительности и вкусовых ощущений,
резко снижается острота обоняния. К ранним
признакам ртутного отравления относится
увеличение щитовидной железы, судороги
в конечностях, ускоренное потоотделение,
частые позывы к мочеиспусканию, что связано
с нарушением иннервации мочевого пузыря.
При хроническом отравлении может происходить
органическое поражение подкорковых узлов;
с этим связано появление у человека своеобразной
нервно-психической раздражительности
(ртутный эретизм), при этом часто наступает
бессонница или сон становится тревожным,
наполненным кошмарами, память у человека
слабеет, появляется беспричинный страх
и депрессивное состояние. При более тяжелых
изменениях нервной системы, обусловленных
ртутными отравлениями (при ртутной энцефалопатии),
происходит нарушение психики и интеллекта,
человек впадает в бредовое состояние,
а в тяжелых случаях ртутного отравления
наступает смерть, которой предшествует
резкое ухудшение здоровья и малокровие.
Кроме нервной системы поражаются и другие
органы человека. В частности, отмечаются
характерные изменения в полости рта,
аналогичные описанным выше для случая
острого отравления; иногда хроническое
отравление сопровождается гнойным воспалением
слизистой оболочки (альвеолярная пиорея).
В органах пищеварения, печени и почках
не происходит каких-либо значительных
изменений. Однако по последним данным
при хронической ртутной интоксикации
кора надпочечников не остается неизменной,
и это имеет определенное значение для
патогенеза токсического процесса.
В результате хронического ртутного отравления
происходят нарушения и сердечнососудистой
системы. Это выражается в функциональных
изменениях миокарда: развивается тенденция
к учащению или замедлению сердцебиения,
понижается кровяное давление, что объясняется
блокадой сульфгидрильных групп хеморецепторов
сосудов сужающего аппарата стенок сосудов,
а также тонуса блуждающего нерва.
Картина крови при хронических ртутных
отравлениях меняется незначительно,
так что сдвиги в ее формуле, ка правило,
не могут указывать на степень интоксикации
организма парами ртути.
В проблеме ртутной интоксикации особое
место занимает вопрос о микромеркуриализме
- совокупности патологических изменений,
которые возникают в результате длительного
воздействия на организм паров ртути в
очень небольших концентрациях.
Обычно различают три степени интоксикации
при воздействии очень малых количеств
ртути. Первая степень микромеркуриализма
характеризуется снижением работоспособности,
быстрой утомляемостью, повышенной возбудимостью.
При второй степени микромеркуриализма
эти явления становятся более выраженными,
появляются головные боли, ничем неоправданное
беспокойство, человек становится очень
раздражительным, память у него заметно
слабеет. Наряду с этим слизистая оболочка
рта воспаляется, десны начинают кровоточить,
наблюдаются катаральное воспаление верхних
дыхательных путей, частые позывы к мочеиспусканию.
Наконец, при третьей степени микромеркуриализма
возникают симптомы, которые мало чем
отличаются от симптомов, характерных
для хронического отравления ртутью.
Накопление ртути в организме и её выведение.
В производственных условиях ртуть
в виде пара или пыли ртутных соединений
попадает в организм главным образом
через легкие и, как указывалось,
практически полностью
Следует отметить, что выведение ртути
из организма происходит очень медленно.
Более того, ртуть выводится неравномерно,
иногда скачками, в течение нескольких
месяцев, проходя через ряд экстремальных
значений.
Применение ртути.
Ртуть широко применяется при изготовлении
научных приборов (барометры, термометры,
манометры, вакуумные насосы, нормальные
элементы, полярографы, капиллярные
электрометры и др.), в ртутных
лампах, переключателях, выпрямителях;
как жидкий катод в производстве
едких щелочей и хлора
Ртуть применяется в изготовлении термометров,
парами ртути наполняются ртутно-кварцевые
и люминесцентные лампы. В них ртуть применяется
как в чистом виде, так и в виде смесей
с газами (в основном, с аргоном), для увеличения
светоотдачи. Ртутные лампы используются
в качестве источников интенсивного УФ
излучения. Ртутные контакты служат датчиками
положения. Кроме того, металлическая
ртуть применяется для получения целого
ряда важнейших сплавов.
Ранее различные амальгамы металлов, особенно амальгамы золота и серебра, широко использовались в ювелирном деле, в производстве зеркал и зубных пломб. В технике ртуть широко применялась для барометров и манометров. Соединения ртути использовались как антисептик (сулема), слабительное (каломель), в шляпном производстве и т.д., но в связи с её высокой токсичностью к концу XX века были практически вытеснены из этих сфер (замена амальгамирования на напыление и электроосаждение металлов, полимерные пломбы в стоматологии)
В энергетике ртуть использовалась
как рабочее тело в мощных бинарных
установках промышленного типа, где
для генерации электроэнергии на
первых ступенях применялись ртутно-паровые
турбины, а также в ядерных
реакторах для отвода тепла. Элементарную
ртуть используют в процессах
разделения изотопов лития. Ртутью иногда
легируют другие металлы. Небольшие
ее добавки увеличивают твердость
сплава свинца со щелочноземельными
металлами. Ее даже использовали при
паянии. Цианид ртути применяли в
производстве антисептического мыла.
Металлическая ртуть служит катодом для
электролитического получения ряда активных
металлов, хлора и щелочей, в некоторых
химических источниках тока (например,
ртутно-цинковых — тип РЦ), в эталонных
источниках напряжения (Вестона элемент).
Ртутно-цинковый элемент (эдс 1,35 Вольт)
обладает очень высокой энергией по объёму
и массе (130 Вт/час/кг, 550 Вт/час/дм).
Ртутью иногда легируют другие металлы. Небольшие добавки элемента увеличивают твердость сплава свинца со щелочноземельными металлами. Даже при паянии бывает подчас нужна ртуть: припой из 93% свинца, 3% олова и 4% ртути – лучший материал для пайки оцинкованных труб.
Ртуть используется для переработки вторичного алюминия и добычи золота.
Одна из главных деталей взрывателя для зенитного снаряда – это пористое кольцо из железа или никеля. Поры заполнены ртутью. Выстрел – снаряд двинулся, он приобретает все большую скорость, все быстрее вращается вокруг своей оси, и тяжелая ртуть выступает из пор. Она замыкает электрическую цепь – взрыв.
Ртуть используется в качестве
балласта в подводных лодках и
регулирования крена и
Раньше ртутными красками покрывали днища кораблей, чтобы они не обрастали ракушками. Иначе корабль снижает скорость, расходуется больше топлива. Самая известная из красок такого типа делается на основе кислой ртутной соли мышьяковистой кислоты HgHAsO4. Правда, в последнее время для этой цели применяют и синтетические красители, в составе которых ртути нет.