Kvicksilver (Hg) – grundämne: fakta, egenskaper och användning

Det är ingen som har fått äran att hitta kvicksilver. Det var känt redan i antiken. Kvicksilver hittades i egyptiska gravar från 2000 f.Kr.

Kineserna kände också till det sedan länge. I Kina och Tibet trodde man att kvicksilver skulle få dem att leva längre och ha bättre hälsa. En av Kinas kejsare, Qín Shǐ Huáng Dì, sägs ha begravts i en grav med floder av flödande kvicksilver. Han dog av att dricka en blandning av kvicksilver och pulveriserad jade eftersom han ville leva för evigt. Detta gjorde dock bara att han dog av leversvikt, förgiftning och hjärndöd. De gamla grekerna använde kvicksilver i salvor. Egyptierna och romarna använde det i kosmetika. Denna kosmetika gjorde ibland ont och gjorde ansiktena fulare.

Fysiska egenskaper

Kvicksilver är en silvervit flytande metall som är en övergångsmetall. Orsaken till att kvicksilver är en vätska är komplex. Det är tungt; en järnbit kan flyta på kvicksilver. Jämfört med andra metaller leder det inte värme bra. Det leder dock elektricitet ganska bra. Kvicksilver är den enda metall med en känd smältpunkt (-38,83 °C) som är lägre än cesium. Kvicksilver är ett av de två grundämnen som är flytande vid standardtemperatur och standardtryck. Brom är det andra.

Kvicksilver kan ses som en övergångsmetall, men det ses normalt som en metall efter övergångstiden. Den ingår i grupp 12 i det periodiska systemet. Kvicksilver har sju stabila (icke-radioaktiva) isotoper. ²⁰²Hg är den vanligaste isotopen. Kvicksilver gör en blå till ultraviolett färg i ett rör när en gnista passerar genom det. Det ultravioletta ljuset kan döda bakterier eller tända lysrörslampor.

Kemiska egenskaper

Kvicksilver är en oreaktiv metall. Den korroderar inte i luft om det inte också finns vätesulfid där, på samma sätt som silver. Kvicksilver kan oxidera till kvicksilver(II)oxid när det värms upp i luft. Om det upphettas ytterligare sönderdelas det till kvicksilver och syre igen. Det löser sig inte i vanliga syror, men kan lösas upp i oxiderande syror för att bilda kvicksilversalter. Det kan bilda amalgam när det blandas med de flesta metaller, som aluminium, guld och zink. Järn, tantal, volfram och platina bildar inte amalgam med kvicksilver. På grund av detta användes järnflaskor för att handla med kvicksilver.

Kvicksilver kan lösa upp stora mängder aluminiummetall, vilket gör det farligt att transportera det i aluminiumbehållare. Det tunna oxidskiktet på aluminium hindrar det från att amalgamera (bilda ett amalgam med) aluminium, men oxidskiktet kan skadas så att metallen friläggs. Då löses aluminiummetallen upp och oxideras till aluminiumoxid. Aluminiumoxiden bildar ett fast ämne och frigör kvicksilver som amalgamerar mer aluminium. Denna process fortsätter att upprepas tills en stor mängd aluminium har lösts upp.

Kemiska föreningar

Kvicksilver bildar kemiska föreningar i två oxidationstillstånd: +Kvicksilver(I)-föreningar är svaga oxidationsmedel och svaga reduktionsmedel. De flesta av dem är färglösa. De disproportioneras lätt till kvicksilver(II)-föreningar och kvicksilvermetall. De reagerar med syre i luften och bildar kvicksilver(II)-föreningar. Många kvicksilver(I)-föreningar löser sig inte i vatten. Kvicksilver(I)klorid är en av de vanligaste kvicksilver(I)-föreningarna. Kvicksilver(II)-föreningar är starka oxidationsmedel och mycket frätande. Kvicksilver(II)-föreningar är röda, gula eller färglösa. Kvicksilver(II)oxid och kvicksilver(II)klorid är de vanligaste kvicksilver(II)föreningarna i laboratoriet.

En sak har de gemensamt: de är alla giftiga. De lösliga är giftigare än de olösliga.

Kvicksilver(I)-föreningar

De är också kända som kvicksilverföreningar och är svaga reduktionsmedel och svaga oxidationsmedel. De flesta av dem löser sig inte i vatten, vilket gör dem mindre giftiga än kvicksilver(II)-föreningar. De flesta av dem är färglösa eller gula.

• Kvicksilver(I)-bromid, okänsligt vitt fast ämne
• Kvicksilver(I)klorid, kalomel, olöslig, vit
• Kvicksilver(I)fluorid, ljusgul
• Kvicksilver(I)-jodid, svårlöslig, instabil, gul
• Kvicksilver(I)nitrat, mycket svårlösligt, vitt
• Kvicksilver(I)sulfat, ljusgult fast ämne

Kvicksilver(II)-föreningar

Dessa är också kända som kvicksilverföreningar och är starka oxidationsmedel. De flesta av dem löser sig i vatten, vilket gör dem mycket giftiga. De är färglösa eller röda.

• Kvicksilver(II)-bromid, vitt fast ämne
• Kvicksilver(II)klorid, vitt fast ämne, frätande sublimat
• Kvicksilver(II)fluorid, vitt fast ämne
• Kvicksilver(II)-jodid, något löslig, klarröd
• Kvicksilver(II)oxid, orange, gul eller röd, löser sig inte i vatten som de flesta oxider.
• Kvicksilver(II)nitrat, lösligt, vitt, används för att tillverka hattar
• Kvicksilver(II)sulfat, vitt fast ämne
• Kvicksilver(II)sulfid, rött fast ämne

Organiska kvicksilverföreningar

Dessa innehåller kvicksilver som reagerat med en organisk molekyl. De är ännu giftigare än andra kvicksilverföreningar eftersom de absorberas mycket lätt.

• Dimetylkvicksilver, färglös, extremt giftig vätska

Kvicksilver är en sällsynt metall. Den är ungefär lika vanlig som silver. Kvicksilver är inte dyrt som silver eftersom kvicksilver är mycket lätt att få tag på från de platser där det finns. Kvicksilver kan finnas i elementär (flytande) form i naturen, men det är inte vanligt. Kvicksilver som grundämne är den enda vätska som erkänns som ett mineral av International Mineralogical Association. Det finns oftast i form av cinnober, ett kvicksilver(II)-sulfidmineral. De största förekomsterna av cinnober fanns tidigare i Spanien, men finns numera i Kina. Det förekommer även i andra mineral som kalomel, ett kvicksilver(I)-kloridmineral.

Kina och Kirgizistan är de två största producenterna av kvicksilver. Gruvor i Italien, USA och Mexiko har stängts. Kina öppnar fler gruvor eftersom Europeiska unionen vill använda lysrörslampor, som kräver kvicksilver.

Kvicksilver framställs genom att man rostar cinnober i en ugn. Sulfiden oxideras till svaveldioxid och kvicksilver blir kvar.

Medicinsk användning

Kvicksilver har använts i tandfyllningar tills det ersattes med säkrare material. De är ett amalgam av kvicksilver och ett annat ämne. En organisk kvicksilverförening som kallas thiomersal används för att konservera vacciner. Merbromin, en annan organisk kvicksilverförening, används som antiseptiskt medel. Det har förbjudits i vissa länder som USA.

Kvicksilver(I)-klorid (även känd som kalomel eller kvicksilverklorid) har använts som diuretikum, huddesinfektionsmedel och laxermedel. Tillsammans med andra kvicksilverföreningar användes kvicksilver(II)klorid (även känd som kvicksilverklorid eller frätande sublimat) för att behandla syfilis. Problemet med detta var att kvicksilver(II)klorid är mycket giftigt. Ibland förväxlades symtomen på dess giftighet med syfilisens syfilis som man trodde att den behandlade. Det används också som ett desinfektionsmedel. Blå massa, ett piller eller en sirap där kvicksilver är huvudingrediensen, skrevs ut under hela 1800-talet för olika tillstånd som förstoppning, depression, barnafödande och tandvärk. I början av 1900-talet gavs kvicksilver till barn en gång om året som laxermedel och avmaskningsmedel. Tandpulver för spädbarn innehöll också kvicksilver.

Sedan 1930-talet har vissa vacciner innehållit konserveringsmedlet thiomersal. I kroppen omvandlas detta till etylkvicksilver. Till en början trodde man att detta kvicksilverbaserade konserveringsmedel kan orsaka eller utlösa autism hos barn, men vetenskapliga studier kunde inte visa på ett sådant samband. På grund av detta har thiomersal tagits bort från de flesta amerikanska vacciner som rekommenderas för barn som är sex år eller yngre. Det finns vissa undantag från denna regel för influensavacciner. I vissa fall kan vacciner fortfarande innehålla mycket små mängder thiomersal.

Cinnabar är fortfarande en viktig komponent i traditionell kinesisk, tibetansk och ayurvedisk medicin. I vissa länder är det inte tillåtet att använda kvicksilver eller kvicksilverföreningar i läkemedel. Av denna anledning har cinnober nyligen ersatts med mindre giftiga produkter.

Idag har användningen av kvicksilver inom medicinen minskat kraftigt i alla avseenden, särskilt i de utvecklade länderna. Termometrar och blodtrycksmätare som använder kvicksilver uppfanns i början av 1700-talet respektive i slutet av 1800-talet. Nu minskar användningen av dem och har förbjudits i vissa länder, stater och medicinska institutioner. År 2002 antog den amerikanska senaten en lag som innebär att försäljningen av kvicksilvertermometrar som inte är receptbelagda ska upphöra. År 2003 blev Washington och Maine de första delstaterna som förbjöd blodtrycksmätare med kvicksilver. Kvicksilverföreningar finns i vissa receptfria läkemedel, bland annat i antiseptiska medel, stimulerande laxermedel, salva mot blöjutslag, ögondroppar och nässpray. FDA har "otillräckliga uppgifter för att fastställa ett allmänt erkännande av säkerheten och effektiviteten" av kvicksilver i dessa produkter. Kvicksilver används fortfarande i vissa diuretika, även om andra saker kan användas för de flesta terapeutiska ändamål.

Andra användningsområden

Kvicksilver används också:

• I kosmetika (thiomersal används ofta för att göra mascara).
• Som flytande elektrolyt i en variant av kloralkaliprocessen.
• Vid gruvdrift, särskilt av guld och silver.
• I kvicksilverlampor och lysrör.
• Vissa termometrar, barometrar och manometrar. På grund av dess giftighet kan det ersättas med alkohol för de flesta av dessa användningsområden.
• Vissa elektriska strömbrytare som slås på eller av när de lutas.

År 2017 var den globala användningen av kvicksilver mindre än hälften av vad den var 1980.

Kvicksilver är flytande vid rumstemperatur och kvicksilverångor är mycket giftiga. Elementärt kvicksilver som intas är mindre farligt. De största problemen är organiska kvicksilverföreningar som äts med maten. Liksom andra tungmetaller är även oorganiska föreningar, t.ex. kvicksilver(II)nitrat, mycket giftiga genom intag (ätande) eller inandning (inandning) av damm. Kvicksilver kan orsaka både kronisk och akut förgiftning.

År 1810 dog över 200 personer av kvicksilverförgiftning på fartyget Triumph eftersom ett kvicksilverfat läckte ut.

Kvicksilver är extremt giftigt och måste användas med försiktighet. När kvicksilver spillts finns det särskilda sätt att städa upp det. Mindre droppar bör kombineras till en större droppe på hårda ytor för att lättare kunna avlägsnas (t.ex. genom att tryckas ner i en påse som kan slängas). Dammsugare och kvastar bör inte användas. Detta eftersom de kan sprida kvicksilver ännu mer. Efteråt bör element som svavel eller zinkpulver strös ut över platsen och sedan samlas in och rengöras. Det är inte lätt att rengöra kvicksilver helt från kläder, så det är bättre att inte använda dem längre. Det är också mycket farligt att andas in kvicksilverånga.

• Kvicksilverföreningar
• Förteckning över gemensamma element
• Periodiskt system