Kvicksilver
Kvicksilver (kemisk förkortning Hg; latinskt namn hydrargyrum, efter grekiska hydrargyros, ὑδράργυρος, "vattensilver"[1]) är ett metalliskt grundämne som är flytande vid normal rumstemperatur. Det bildar lätt legeringar med andra metaller, och dessa kallas med ett samlingsnamn amalgamer. Kvicksilver är relativt sällsynt och utvinns ur mineralet cinnober (HgS) genom upphettning i luft, varvid det bildas kvicksilver och svaveldioxid (SO2). Grundämnet har atomnummer 80 och tillhör periodiska systemets grupp 12 (zinkgruppen), tillsammans med zink och kadmium.[2]
| Kvicksilver | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
  Emissionsspektrum | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Generella egenskaper | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Relativ atommassa | 200,59 u | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Utseende | Silvervit | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Fysikaliska egenskaper | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Densitet | 13 579,04 kg/m³ (273 K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Aggregationstillstånd | Flytande | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Smältpunkt | 234,32 K (-38,83 °C) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kokpunkt | 629,88 K (356,73 °C) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Molvolym | 14,09 × 10-6 m³/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Smältvärme | 2,295 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ångbildningsvärme | 59,229 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Atomära egenskaper | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Atomradie | 150 (171) pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kovalent radie | 149 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| van der Waalsradie | 155 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Jonisationspotential | Första: 1 007,1 kJ/mol Andra: 1 810 kJ/mol Tredje: 3 300 kJ/mol kJ/mol (Lista) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elektronkonfiguration | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elektronkonfiguration | [Xe] 4f14 5d10 6s2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| e− per skal | 2, 8, 18, 32, 18, 2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kemiska egenskaper | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Oxidationstillstånd | 2, 1 (svag bas) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elektronegativitet | 2,00 (Paulingskalan) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Diverse | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kristallstruktur | rombisk | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ljudhastighet | 1 407 m/s | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elektrisk konduktivitet | 1,4 × 106 A/(V × m) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mohs hårdhet | 1,5 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Identifikation | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Historia | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Stabilaste isotoper | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| SI-enheter och STP används om inget annat anges. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ämnet har under människans historia använts till en mångfald av ändamål, bland annat vid framställning av guld, silver, klor och soda, och amalgam (där det ingår som beståndsdel). Det har även haft stor betydelse i många äldre civilisationer. Dock är kvicksilver ett starkt gift, såväl för människor och djur som för miljön. Det ger bland annat skador på centrala nervsystemet och njurarna. Grundämnet skiljer sig från andra genom att det bildar den diatomiska jonen Hg22+.
Historik
redigeraEtymologi
redigeraDet svenska ordet kvicksilver är en översättning av latinets argentum vivum, där kvick används i den äldre betydelsen 'levande', på samma sätt som i kvickrot och kvick i jord.[3]
Den vetenskapliga förkortningen Hg stammar från hydrargyrum, latinets namn på ämnet. Detta går tillbaka till grekiskans hydrargyros, bildat på orden 'hydōr ('vatten') och 'argyros ('silver').[1]
Äldre civilisationer
redigeraDet äldsta kända fyndet av metalliskt kvicksilver gjordes i en egyptisk grav från cirka 1500 f.Kr.[4][5]
Cinnober (en förening av kvicksilver och svavel[6]) har brutits i Almadén i Spanien sedan antiken[6] och även i Kina och förcolumbianska Anderna. Cinnober användes till att framställa röda färger[7] och är i princip det enda kända mineralet som används för utvinning av kvicksilver.[6]
Alkemister i hela Eurasien var intresserade av kvicksilver. Många ansåg att kvicksilver kunde vara en beståndsdel i andra metaller. Det fanns också idéer om att det skulle ha livgivande förmåga, och metallen var kopplad till odödlighet och skapandet av ett livselixir.[7]
1500-talet och framåt
redigeraGuldproduktion
redigeraÅr 1554 utvecklade Bartolomé de Medina en metod för att med amalgam extrahera silver ur malm. Metoden blev snabbt utbredd i gruvor i de spanska kolonierna i Amerika, exempelvis i Potosí. Under den kaliforniska guldruschen på 1840-talet användes stora mängder kvicksilver, mycket hämtat från de nyfunna cinnoberfyndigheterna i New Almadén söder om San José. Vid sekelskiftet 1900 förlorade dock kvicksilver sin framträdande roll i guldutvinningen för att ersättas med andra metoder så som cyanidlakning. Kvicksilver används dock än idag av småskaliga guldgrävare.[8]
Mätinstrument
redigeraDet första vetenskapliga mätinstrumentet som använde kvicksilver var en barometer utvecklad 1643 av Evangelista Torricelli. Kvicksilvertermometern av glas utvecklades av Daniel Gabriel Fahrenheit i början av 1700-talet och har förblivit vanlig ända in i nutiden.[8] Den används fortfarande i vissa länder men är sedan 1990-talet[9] förbjuden i bland annat Sverige.[10]
Tidigare har tillverkats speglar med "kvicksilvertekniken", en process där även guld och tenn ingått i produktionsmassan. Samma material har även använts vid förgyllning.[2]
Utvinning
redigeraNumera utvinns kvicksilver främst i Kina, Kirgizistan, Ryssland, Slovenien, Italien, Ukraina och USA.[2]
Användningsområden
redigera- Guld- och silverutvinning
- Amalgam (kvicksilver legerar sig med flera andra metaller)
- Framställning av acetaldehyd, klorgas och soda
- Lysrörslampor och lysrör
- Termometrar
- Elektriska apparater, inklusive nivåvippor
- Desinfektionsmedel (i form av sublimat), innan penicillinet upptäcktes
Negativ påverkan och lagstiftning
redigeraKvicksilver är mycket giftigt – redan på grund av sin kraftigt etsande egenskap. Hg22+-joner knyter lätt fast till och blockerar svavelatomer som ingår i många proteiner. Vid långvarig förgiftning får man skador på mag-tarmkanal och njurar. Kvicksilver kan på samma sätt även reagera med enzymer och är därför skadligt redan vid låga halter, och anrikning av metylkvicksilver i näringskedjan är ett stort problem för människor och djur.[11]
Tandamalgam är den största exponeringskällan hos genomsnittsbefolkningen. År 1990 beräknade en expertgrupp, tillsatt av Världshälsoorganisationen (WHO), att genomsnittsbefolkningen i USA och Europa dagligen fick i sig 3,8–21 mikrogram kvicksilver i ångform från tandamalgam (förutsatt att de hade sådan lagning) och ytterligare 6,74 mikrogram av övriga former av kvicksilver (metyl-, ångform och oorganiskt) från alla övriga källor (vatten, luft, mat).[12] Cirka 80 procent av inhalerat elementärt kvicksilver absorberas i lungorna, medan mindre än 0,01 procent av svalt elementärt kvicksilver absorberas av tarmarna. Oorganiskt kvicksilver absorberas till cirka 7–15 procent av tarmarna,[13] medan den organiska formen monometylkvicksilver absorberas till ca 95 procent av tarmarna.[14]
Källor till kvicksilver
redigeraFN:s miljöprogram uppskattar de globala och årliga kvicksilverutsläppen till 5 500–8 900 ton. Tre sorters källor till kvicksilverutsläpp kan särskiljas: naturliga källor, antropogena källor och återutsläpp.[15]
De naturliga källorna står för ungefär 10 procent av utsläppen och utgörs i huvudsak av vittring av mineral och vulkanutbrott.
De antropogena utsläppen uppskattades år 2010 till 1 960 ton och hade följande fördelning:[16]
| Källa | Utsläpp i ton | % |
|---|---|---|
| Förbränning av fossila bränslen | ||
| Kolförbränning | 474 | 24 |
| Förbränning av olja och naturgas | 9,9 | 1 |
| Gruvbrytning, smältning och metallproduktion | ||
| Primärproduktion av järnmetaller | 45,5 | 2 |
| Primärproduktion av icke-järnhaltiga metaller | 193 | 10 |
| Storskalig guldproduktion | 97,3 | 5 |
| Småskalig guldproduktion | 727 | 37 |
| Utvinning av kvicksilver | 11,7 | <1 |
| Cementtillverkning | 173 | 9 |
| Oljeraffinering | 16 | 1 |
| Kontaminerade platser | 82,5 | 4 |
| Klor-alkali-industri | 28,4 | 1 |
| Konsumtionsvaror | 95,6 | 5 |
| Kremering | 3,6 | <1 |
De antropogena utsläppen tros ha nått sin kulmen under 1970-talet. Därefter låg de någorlunda stabilt under åren 1990–2005, med en minskning i Europa och Nordamerika och en ökning i Asien. Därefter ser det dock ut som en ny ökning är möjlig, även om data är osäkra.[17]
Återutsläpp är när kvicksilver som har avlagrats kommer ut i naturen igen. Detta kvicksilver kan ha både naturliga och antropogena källor; det är ingen egentlig källa utan mer en del av kvicksilvrets kretslopp när det väl är ute i atmosfären eller vattnet. Dessa utsläpp står för ungefär 60 procent av kvicksilverutsläppen och härrör bland annat från skogsbränder och förbränning av biomassa och när vågor och vindar rör upp sediment.
Lagstiftning
redigeraSverige har sedan den 1 juni 2009[18] ett totalt förbud mot kvicksilver, med hänvisning till att det är ett miljögift. Detta förbud innefattar användningen i tandlagningsamalgam (sedan tidigare renas rökgaserna från svenska krematorier från kvicksilver). Dock kommer kvicksilver i fortsättningen att få användas i några särskilt angivna fall, till exempel i lysrörslampor.[19]
Från år 2011 råder ett exportförbud av kvicksilver inom EU. 2018 trädde en ny förordning i kraft (2017/852) som implementerar Minamatakonventionen. I och med den införs bland annat också ett importförbud, nya restriktioner på amalgam och regler för lagring av kvicksilveravfall.[20]
Se även
redigeraReferenser
redigera- ^ [a b] ”hydrargyrum - Uppslagsverk - NE.se”. www.ne.se. https://www.ne.se/uppslagsverk/encyklopedi/l%C3%A5ng/hydrargyrum. Läst 19 oktober 2023.
- ^ [a b c] ”kvicksilver - Uppslagsverk”. www.ne.se. https://www.ne.se/uppslagsverk/encyklopedi/l%C3%A5ng/kvicksilver. Läst 19 oktober 2023.
- ^ ”Kvicksilver”. svenska.se. Svenska Akademien. https://svenska.se/tre/?sok=kvicksilver&pz=2. Läst 14 augusti 2020.
- ^ Enghag, Per (2000). Jordens grundämnen och deras upptäckt, del 3. Byggstenar för marken och vattnet – luften och livet. Stockholm: Industrilitteratur. sid. 170. ISBN 91-7548-590-7. ”Det äldsta fyndet av metalliskt kvicksilver gjordes i en egyptisk grav vid Kurna. Det var inneslutet i en kokosnötformad amulett och daterades till femtonde eller sextonde århundradet f Kr.”
- ^ ”History of mercury”. Environment Canada, Federal Government of Canada. 26 april 2010. Arkiverad från originalet den 16 september 2011. https://web.archive.org/web/20110916172302/http://www.ec.gc.ca/mercure-mercury/default.asp?lang=En&n=9A4397AD-1. Läst 19 oktober 2023.
- ^ [a b c] ”cinnober - Uppslagsverk”. www.ne.se. https://www.ne.se/uppslagsverk/encyklopedi/l%c3%a5ng/cinnober. Läst 19 oktober 2023.
- ^ [a b] Lane, Kris (2012). ”Chapter 2: Dangerous Attractions: Mercury in Human History”. i Sharon L. Zuber & Michael C. Newman (på engelska). Mercury Pollution: A Transdisciplinary Treatment. CRC Press. sid. 15–18. ISBN 978-1-4398-3388-9
- ^ [a b] Lane, Kris (2012). ”Chapter 2: Dangerous Attractions: Mercury in Human History”. i Sharon L. Zuber & Michael C. Newman (på engelska). Mercury Pollution: A Transdisciplinary Treatment. CRC Press. sid. 22–25. ISBN 978-1-4398-3388-9
- ^ Kvicksilverinventering – Hitta kvicksilver i tekniska varor och produkter. Naturvårdsverket. november 2003. sid. 6. https://www.umea.se/download/18.4b6d645e17520a0e6a5e8d/1603268830981/Hitta%20kvicksilver%20i%20tekniska%20varor%20och%20produkter%20Naturv%C3%A5rdsverket.pdf. Läst 19 oktober 2023
- ^ TT (2006 / 2016). ”Netto sålde förbjuden kvicksilvertermometer”. https://www.expressen.se/gt/netto-salde-forbjuden-kvicksilvertermometer/. Läst 19 oktober 2023.
- ^ forskning.se. ”Kvicksilver”. Arkiverad från originalet den 22 augusti 2010. https://web.archive.org/web/20100822162636/http://www.forskning.se/apropaer/apropaer/kvicksilver.5.7cdc43ec129352b024480001175.html.
- ^ ”Methylmercury”. WHO. 1990. http://apps.who.int/iris/bitstream/10665/38082/1/9241571012_eng.pdf. Läst 29 juni 2017.
- ^ Park, Jung-Duck; Zheng, Wei. ”Human Exposure and Health Effects of Inorganic and Elemental Mercury”. Journal of Preventive Medicine and Public Health 45 (6): sid. 344–352. doi:. ISSN 1975-8375. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3514464/. Läst 29 juni 2017.
- ^ ”Evaluation of certain food additives and contaminants”. WHO. 2004. http://apps.who.int/iris/bitstream/10665/42849/1/WHO_TRS_922.pdf. Läst 29 juni 2017.
- ^ UNEP (2013). "Global Mercury Assessment 2013" (engelska). 4–8. Läst 12 maj 2018.
- ^ UNEP (2013). "Global Mercury Assessment 2013" (engelska). 9–15. Läst 12 maj 2018.
- ^ UNEP (2013). "Global Mercury Assessment 2013" (engelska). 16–18. Läst 12 maj 2018.
- ^ regeringen.se. ”Regeringen förbjuder all användning av kvicksilver i Sverige”. Arkiverad från originalet den 4 september 2010. https://web.archive.org/web/20100904043501/http://www.regeringen.se/sb/d/11443/a/118546.
- ^ kemi.se. ”Kemikalieinspektionen: Kvicksilver/regler”. Arkiverad från originalet den 29 april 2015. https://web.archive.org/web/20150429045058/http://www.kemi.se/Innehall/Fragor-i-fokus/Kvicksilver/. Läst 29 januari 2012.
- ^ ”Kort om kvicksilver”. www.kemi.se. Arkiverad från originalet den 12 maj 2018. https://web.archive.org/web/20180512181902/https://www.kemi.se/hitta-direkt/lagar-och-regler/ytterligare-eu-regler/kvicksilver/kort-om-kvicksilver. Läst 12 maj 2018.