Elavhõbe (2)

Sisukord
Elavhõbeda leidumine looduses.............................................................................. 3
Füüsikalised omadused........................................................................................... 4
Keemilised omadused............................................................................................. 5
Elavhõbeda ja tema ühendite kasutusalad.............................................................. 6
Elavhõbeda ohtlikkus............................................................................................. 7
Elavhõbeda toime inimese tervisele....................................................................... 8
Ajalugu................................................................................................................. 10 Tuumaenergia seos elavhõbedaga........................................................................ 10
Kasutatud kirjandus.............................................................................................. 11
Sümbol
Hg
Ladina keelne nimetus
Hydrargyrum
keemistemperatuur
356°C
tahkumistemperatuur
-38.87°C
Tihedus normaaltingimustes
13.6 g/cm3
Järjenumber
80
Aatommass
200,59
Oksüdatsiooniaste ühendites
I ja II
Elavhõbeda leidumine looduses
Looduses on elavhõbe väga haruldane aine. Seda leidub maakoores 2,7۰10 %. Põhiliselt esineb ta looduses elavhõbe(II)sulfiidina ehk punakat värvi kinaverina (HgS). Suurimad kinaveri leiukohad on Hispaanias. Hg tootmist elavhõbe(II)sulfiidist võib kirjeldada ühe reaktsioonina:
HgS + O2 →Hg + SO2.
Elavhõbedat leidub järjeelemendina paljudes kivimites ja mineraalides. Hg eraldub looduslikest allikatest, näiteks vulkaanide kaudu, kuid eraldumine toimub ka inimtekkelistest allikatest, nagu söe põletamine ja elavhõbeda kasutamine toodetes. Varasemad heitmed on juba tekitanud keskkonnas elavhõbeda jääva kogumi, millest osa on pidevalt ringluses, sadestub ja satub uuesti ringlusesse. Nii kivisüsi kui nafta sisaldavad märkimisväärselt elavhõbedat. Elavhõbeda allikaks on veel kloori, polümeeride ja värvide tootmine. Merekeskkonnas esineb elavhõbe peamiselt lahustunud ioonidena.
kinaver
Elavhõbeda antropogeense emissiooni
piirkondlik jaotumine 2004, kg/km2/aastas
3
Füüsikalised omadused
Elavhõbe on kergsulav hõbevalge peegelduv toa temperatuuril vedel metall . Ta on
kõige raskem vedelik. Keeb temperatuuril +356°C ja tahkub -38.87°C. Tänu madalale keemistemperatuurile saab toota sellest kergesti puhast hapnikku. Niiskes õhus kattub aegapidi oksiidikilega ja kaotab läike. Elavhõbe on raskmetall, mille tihedus on 13.6 g/cm3 . Tellised ja suurtüki kuulid võivad isegi elavhõbeda pinnal püsida. Elavhõbe ei imbu ühegi materjali sisse, see voolab lihtsalt maha. Vedelas olekus on elavhõbe väga halva elektrijuhtivusega. Absoluutse nulli lähedal on ta aga ülijuht. Elavhõbedal on suur pindpinevus , tema pindpinevusteguriks on 0,4865 N/m.
Teraskuul ujub elavhõbeda pinnal
Hg on peegelduv vedel metall
4
Keemilised omadused
Tsingi alarühma metallidest on elavhõbe kõige väiksema aktiivsusega. Eelviimase elektronkihi täitumise tõttu on elavhõbeda oksüdatsiooniaste II. Soolhape, lahjendatud väävelhape ning leelised ei mõju elavhõbedale. Ta reageerib kergesti lämmastikhappega. Kontsentreeritud väävelhape reageerib elavhõbedaga kuumutamisel. Hg asub metallide pingereas vesinikust vasakul ega tõrju seepärast hapetest vesinikku välja. Ta reageerib vaid nende hapetega, mille anioonid on tugevad oksüdeerijad. Tekkida võivad nii Hg(II) kui ka Hg(I) ühendid. Näiteks tekib
kontsentreeritud HNO3 toimel elavhõbedasse Hg(NO3 )2:
Hg + 4HNO3 = Hg(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O.
Kui Hg liiasse toimida lahjendatud lämmastikhappega, tekib Hg2(NO3)2:
6Hg + 8HNO3 = 3Hg2(NO3)2 + 2NO + 4H2O.
Õhus on elavhõbe püsiv. Õhus kuumutamisel ühineb ta hapnikuga, andes kollakaspunase elavhõbeoksiidi HgO, mis veidi kõrgemal temperatuuril laguneb taas lihtaineteks 2Hg + O2 →2HgO→2Hg + O2.
Elavhõbe lahustab hästi paljusid metalle, moodustades nn amalgaame (elavhõbedasulamid).
Elavhõbedaühendid:
                        Fluoriidid: HgF2, Hg2F2
                        Kloriidid : HgCl2, Hg2Cl2
                        Bromiidid: HgBr2, Hg2Br2
                        Jodiidid : HgI2, Hg2I2
                        Hüdriidid: HgH2
                        Oksiidid : HgO, Hg2O
                    Sulfiidid: HgS
                     Seleniidid: HgSe
                     Telluriidid: HgTe
                     Nitriidid : - 6
Elavhõbeda ja tema ühendite kasutusalad
Elavhõbedal on suur temperatuurist tingitud soojuspaisumine, mis võimaldab tema
kasutamist termomeetrites. Veel täidetakse temaga baromeetreid (rõhuühik mmHg –“millimeetrit elavhõbedasammast”, normaalrõhu suurus on 760 mmHg) ja teisi füüsikariistu. Teada on veel ka et elavhõbedat kasutatakse valgustuses (elavhõbedaauru lambid) laboriaparatuuris, elektroodides, patareides ja kosmeetikas . Elavhõbedat kasutatakse veel kulla eraldamiseks kivimitest ja elavhõbe(II)fulminadi (paukelavhõbeda) tootmiseks, mida tarvitatakse mäeasjanduses lõhkamistöödel. Tänapäeval vajatakse elavhõbedat kõige rohkem elektrivoolualaldite ja kvartslampide valmistamiseks. Viimaseid kasutatakse meditsiinis bakterite hävitamiseks. Metallilist elavhõbedat ja anorgaanilisi ühendeid kasutatakse keemia- ja metallitööstuses, elektrivarustuse tootmisel (lülitid, halogeenlambid, patareid ), farmaatsiatööstuses (diureetikumid, kõhulahtistid, silmatilgad, ninatilgad, nahasalvid ja
vaktsiinid ), meditsiinis ( termomeetrid , baromeetrid, desinfektsioonivahendid), hambaravis (amalgaamplommides on 50% elavhõbedat), värvides ja värvainetes. Anorgaanilisi elavhõbeda ühendeid kasutatakse puidutööstuses hallituse tõrjeks. Etüülelavhõbekloriidi (C2H5HgCl) kasutatakse seemnevilja puhtimiseks (mikroobide ja seente hävitamiseks). Samuti on kasutatud selleks otstarbeks ka metüülelavhõbedat.
Hg annab valgust Meditsiiniline termomeeter kvartslamp
7
Elavhõbeda ohtlikkus
Elavhõbedaaurud on mürgised. Kui ohtlikuks on osutunud elavhõbedamürgistus oleneb suuresti sellest, millisena ta organismi siseneb: kas metallilise vedela elavhõbedana või siis elavhõbeda auruna. Metalliline vedel elavhõbe ei mõju organismile niivõrd, kui seda mõjub elavhõbeda aur. Samuti mõjuvad organismile halvasti ka elavhõbeda ühendid, mis võivad põhjustada suuri kahjustusi kopsudes ja ajus.
Ilmtingimata tuleb meeles pidada et elavhõbeda orgaanilised ühendid on kõvasti mürgisemad ja ohtlikumad organismile, kui seda on metalliline elavhõbe. Veest omastabki organism elavhõbedat metüülelavhõbeda kujul, mis kahjustab närvisüsteemi. Kuna elavhõbe on aine, mida koguneb ühte kohta palju, võib mõnes meres leiduda kalu, kelle kehades on elavhõbeda ühendite sisaldus küllaltki suur. Sellise kala söömine on tervisele väga ohtlik.
Elavhõbeda puhul tuleb kindlasti märkida bioakumulatsiooni. See tähendab
püsivate ainete, mida organism ei lagunda ega väljuta, kogunemist elusorganismidesse. Niisuguste ainete kontsentratsioon elusorganismides kasvab järsult toiduahela piires, samuti loomade vananedes. Bioakumulatiivsed mürkained ongi kõige ohtlikumad pikaealistele kiskjatele (näiteks hüljestele ja kotkastele).
Päästeameti kemikaaliohutuse peaspetsialisti Priit Laaniste sõnul küsitakse kõige sagedamini nõu purunenud termomeetrist välja voolanud elavhõbeda kokkukorjamise kohta. Kraadiklaasi purunemisel tuleb elavhõbe pipeti või süstlaga kokku korjata ning kinnises anumas ohtlike jäätmete vastuvõtukohta viia.
9
Elavhõbeda toime inimese tervisele
Elavhõbeda soolad imenduvad organismis kiiresti erinevaid teid pidi. Ligi 80% Hg
aurudest imendub kopsude kaudu, seotakse siis punaste verelibledega ja transporditakse kudedesse. Elavhõbe ladestub maksas , neerudes, põrnas, ajus ja sealt satub väikestes doosides uuesti verre ning avaldab toimet kogu kehale. Peamine elavhõbeda kogus ladestub neerudes.
Allaneelamisel on metalliline Hg peaaegu ohutu, sest soolestikust ta praktiliselt ei imendu – vedelat Hg omastab organism vähem kui 1%. Elavhõbe väljub organismist neerude ja soole, peamiselt jämesoole kaudu, osaliselt ka higi ja väljahingatava õhuga. Anorgaanilised soolad väljutatakse organismist kiiremini kui orgaanilised ühendid. Elavhõbeda toime inimese tervisele sõltub elavhõbeda keemilisest ühendist, doosist, kokkupuute ajast ja viisist. Rolli mängib ka inimese sugu, vanus ja üldine tervislik seisund. Elavhõbe kahjustab eelkõige neerukudet ja funktsioone, aga ka närvisüsteemi, võib põhjustada depressiooni ja ärrituvust, halvatust, nägemise ja kuulmise kaotust. Raseduse korral ka võib olla kahjustatud ka tulevane laps. Elavhõbeda mõju sõltub ka sellest kas tegemist on ägeda või kroonilise mürgitusega.
Elavhõbedamürgistuse võib saada juba siis, kui inimorganism omastab päeva jooksul 0,4mg elavhõbedat. See aga pole siiski veel surmav doos . Surmavaks doosiks loetakse 150 mg kuni 300 mg elavhõbedat.
10
Elavhõbeda sattumine toiduahelasse
Anorgaanilise elavhõbeda mürgistus
Röntgeni ülesvõte kõhupiirkonnas 11
Ajalugu
Elavhõbe sai oma nime Rooma jumala Merkuuri järgi. Elavhõbedat tunti Hiinas ja Indias juba antiikajal . Seda on leitud Egiptuse hauakambritest aastast 1500 eKr. Hiinas, Indias ja Tiibetis arvati, et elavhõbe pikendab eluiga, parandab luumurde ja säilitab üldiselt head tervist. Vanad- kreeklased tegid sellest määret ja vanad- roomlased kasutasid seda kosmeetikas. 500 a. eKr tehti teiste metallide ja elavhõbedaga sulameid. 18. sajandi keskpaigast kuni 19. sajandi keskpaigani loputati elavhõbeda nitraadiga loomanahkasid Hg(NO3)2•2H2O. See eraldas karvad naha küljest. Kuid see lahus ja sellest tulevad aurud olid äärmiselt mürgised. See põhjustas värinaid, emotsionaalset ebakindlust, unetust, nõdrameelsust ja hallutsinatsioone.1941 aastal keelati elavhõbeda kasutamine nahatööstustes.
Tuumaenergia seos elavhõbedaga
Tuumaenergia kasutamise kõige suuremaks plussiks on kütuse tuhandeid kordi suurem energeetiline väärtus massiühiku kohta fossiilkütustega võrreldes. Kuna tuumajäätmed on keskkonda sattudes inimelule väga ohtlikud, siis on nende atmosfääri või veekogudesse juhtimine lubamatu. Samal ajal on lubatud fossiilkütuseid põletavate elektrijaamade, autode ja tööstuse tekitatud saasteainete hajutamine veekogudesse, maapinnale ning atmosfääri.
Pehme kivisöe põletamisel vabaneb atmosfääri suur hulk elavhõbedat ja vääveldioksiidi, mille tagajärjel sureb kümneid tuhandeid inimesi aastas. Vääveldioksiid satub mulda ja veekogudesse sademetega, viib alla sealse pH taseme ning keemiliste reaktsioonide kaudu teiste ühenditega muudab elukeskkonna paljudele liikidele elu jätkumiseks võimatuks.
Kivisöe põletamisel atmosfääri vabanenud elavhõbe jääb loodusesse, kuni mõni organism selle enda elutegevuse käigus omastab. Ühendriikide National Academy of Sciences ´i 2000. aastal avaldatud uurimuse kohaselt sünnib Ühendriikides igal aastal 60 000 beebit, kelle areng on emaüsas nii tõsiselt elavhõbeda tõttu häiritud olnud, et neil tuleb koolis toimetulekuga probleeme. 12
Kasutatud kirjandus
http://et.wikipedia.org/wiki/Elavh%C3%B5be
http://www.physic.ut.ee/materjalimaailm/Kirjed/Elavhobe.ht m
http://www.fimr.fi/et/itamerikanta/bsds/2457.html
http://www.miksike.ee/docs/referaadid2005/elavhobe_teelekepler.ht m
http://www.delfi.ee/news/paevauudised/arvamus/article.php?id=16787487
www.msceast.org/hms/ emission .html
ENE 2, 1987
13