Ртуть (лат. Hydrargyrum), Hg, хімічний елемент II групи періодичної системи Менделєєва, атомний номер 80, атомна маса 200,59; сріблисто-білий важкий метал, рідкий при кімнатній температурі. У природі Р. представлений сім'ю стабільними ізотопами з масовими числами: 196 (0,2%), 198 (10,0%), 199 (16,8%), 200 (23,1%), 201 (13,2%), 202 (29,8%), 204 (6,9%).
Історична довідка. Самородная Р. був відомий за 2000 років до н.е.(наша ера) народам Древньої Індії і Древнього Китаю. Ними ж, а також греками і римлянами застосовувалася кіновар (природна HGS) як фарба, лікарський і косметичний засіб. Грецька лікарка Діоськорід (1 ст н.е.(наша ера)), нагріваючи кіновар в залізній судині з кришкою, отримала Р. у вигляді пари, яка конденсувалася на холодній внутрішній поверхні кришки. Продукт реакції був названий hydrárgyros (від греч.(грецький) hýdor — вода і árgyros — срібло), тобто рідким сріблом, звідки сталися латинські назви hydrargyrum, а також argentum vivum — живе срібло. Останнє збереглося в назвах P. quicksilver (англ.) і Quecksilber (йому.). Походження російської назви Р. не встановлене. Алхіміки вважали Р. головною складовою частиною всіх металів. «Фіксація» Р. (перехід в твердий стан) визнавалася першою умовою її перетворення у золото. Твердий Р. вперше отримали в грудні 1759 петербурзьких академік І. А. Браун і М. Ст Ломиносів. Ученим удалося заморозити Р. в суміші з снігу і концентрованої азотної кислоти. У дослідах Ломоносова отверділий Р. виявився ковким, як свинець. Звістка про «фіксацію» Р. викликала сенсацію на ученому світі того часу; воно з'явилося одним з найбільш переконливих доказів того, що Р. — такий же метал, як і всі інші.
Поширення Р. в природі. Р. належить до вельми рідких елементів, її середній вміст в земній корі (кларк) близько до 4,5×10 -6 % по масі. Приблизно в таких кількостях вона міститься у вивержених гірських породах. Важливу роль в геохімії Р. грає її міграція в газоподібному стані і у водних розчинах. У земній корі Р. переважно розсіяна; осідає з гарячих підземних вод, утворюючи ртутні руди (вміст Р. в них складає декілька відсотків). Відомо 35 ртутних мінералів; найголовніший з них — кіновар HGS.
В біосфері Р. в основному розсівається і лише в незначних кількостях сорбував глинами і іламі (у глинах і сланцях в середньому 4×10 -5 %). У морській воді міститься 3×10 -9 % Р.
Р. Самородная, що зустрічається в природі, утворюється при окисленні кіноварі в сульфат і розкладанні останнього, при вулканічних виверженнях (рідко), гидротермальним дорогою (виділяється з водних розчинів).
Фізичні і хімічні властивості Р. — єдиний метал, рідкий при кімнатній температурі. Твердий Р. кристалізується в ромбічні сингонії, а = 3,463, з = 6,706 ; щільність твердого Р. 14,193 г/см 3 (—38,9 °С), рідкою 13,52 г/см 3 (20 °С), атомний радіус 1,57, іонний радіус Hg 2+ 1,10 ; t пл — 38,89 °С; t кіп 357,25 °С; питома теплоємність при 0 °С 0,139 кдж/ ( кг ×К) [0,03336 кал/ ( г ×°С)]; при 200 °С 0,133 кдж/ ( кг ×К)[0,0319 кал/(г ×°С)]; температурний коефіцієнт лінійного розширення 1,826×10 -4 (0—100 °С); теплопровідність 8,247 Вт /( м-код ×К) [0,0197 кал/ ( см × сік ×°C) (при 20°c); питомий електроопір при 0°С 94,07×10 -8 ом × м-код (94,07×10 -6 ом × см ) . При 4,155 До Р. стає надпровідником (див. Надпровідність ). Р. діамагнітна, її атомна магнітна сприйнятливість рівна —0,19×10 -6 (при 18 °С).
Конфігурація зовнішніх електронів атома Hg 5d 10 6s 2 , відповідно до чого при хімічних реакціях утворюються катіони Hg 2+ і Hg 2 2+ . Хімічна активність Р. невелика. У сухому повітрі (або кисні) вона при кімнатній температурі зберігає свій блиск необмежено довго. З киснем дає 2 з'єднання: чорний закис Hg 2 O і червоний окисел HGO. Hg 2 O з'являється у вигляді чорної плівки на поверхні Р. при дії озону. HGO утворюється при нагріванні Hg на повітрі (300—350 °С), а також при обережному нагріванні нітратів Hg (No 3 ) 2 або Hg 2 (No 3 ) 2 . Гідроокис Р. практично не утворюється. При взаємодії з металами, які Р. змочує, утворюються амальгама . З сірчистих з'єднань найважливішим є HGS, яку отримують розтиранням Hg з сірчаним кольором при кімнатній температурі, а також осадженням розчинів солей Hg 2+ сірководнем або сульфідом лужного металу. З галогенами (хлором, йодом) Р. з'єднується при нагріванні, утворюючи майже недиссоціюючі, в більшості отруйні з'єднання типа Hgx 2 . У соляною і розбавленою сарною кислотах Р. не розчиняється але растворіма в царській горілці азотною і гарячою концентрованою сарною кислотах.
Майже всі солі Hg 2+ погано растворіми у воді. До добре розчинним відноситься нітрат Hg (No 3 ) 2 .
Велике значення мають хлориди Р.: Hg 2 Cl 2 (каломель ) і Hgcl 2 (сулема ) Відомі солі окисного Р. ціаністої і роданистої кислот, а також ртутна сіль гримучої кислоти Hg (ONC) 2 , т.з. гримуча ртуть . При дії аміаку на солі утворюються багаточисельні комплексні з'єднання, наприклад Hgci×2NH 3 (плавкий білий преципітат) і Hgnh 2 CI (неплавкий білий преципітат). Вживання знаходять ртутьорганічеськие з'єднання .
Здобуття Р. Ртутниє руди (або рудні концентрати), що містять Р. у вигляді кіноварі, піддають окислювальному випаленню
HGS + O 2 = Hg + So 2 .
Обпалювальні гази, пройдя пиловловлюючу камеру, поступають в трубчастий холодильник з неіржавіючої сталі або монель-металу. Рідкий Р. стікає в залізні приймачі. Для очищення сирий Р. пропускають тонкою цівкою через високу (1—1,5 м-код ) судину з 10%-ній Hno 3 , промивають водою, висушують і переганяють у вакуумі.
Можливо також гідрометалургійне витягання Р. з руд і концентратів розчиненням HGS в сірчистому натрії з подальшим витісненням Р. алюмінієм. Розроблені способи витягання Р. електролізом сульфідних розчинів.
Вживання. Р. широко застосовується при виготовленні наукових приладів (барометри, термометри, манометри, вакуумні насоси, нормальні елементи, полярографи, капілярні електрометрії і ін.), в ртутних лампах, перемикачах, випрямлячах; як рідкий катод в виробництві їдких лугів і хлору електролізом, як каталізатор при синтезі оцетової кислоти, в металургії для амальгамування золота і срібла, при виготовленні вибухових речовин (див. Гримуча ртуть ); у медицині (каломель, сулема, ртутьорганічеськие і інші з'єднання), як пігмент (кіновар), в сільському господарстві (органічні сполуки Р.) як протравлює насіння і гербіциду, а також як компонент фарби морських судів (для боротьби з обростанням їх організмами). Р. і її з'єднання токсичні, тому робота з ними вимагає вживання необхідних заходів обережності.
С. А. Погодін.
Р. в організмі. Вміст Р. в організмах складає біля 10 -6 % В середньому в організм людини з їжею щодоби поступає 0,02—0,05 міліграм Р. Концентрация Р. в крові людини складає в середньому 0,023 мкг/мл, в сечі — 0,1—0,2 мкг/мл. У зв'язку із забрудненням води промисловими відходами в телі багатьох ракоподібних і риб концентрація Р. (головним чином у вигляді її органічних сполук) може значно перевищувати допустимий санітарно-гігієнічний рівень. Іони Р. і її з'єднання, зв'язуючись з сульфгідрильними групами ферментів, можуть інактівіровать їх. Потрапляючи в організм, Р. впливає на поглинання і обмін мікроелементів — Cu, Zn, Cd, Se. В цілому біологічна роль Р. в організмі вивчена недостатньо.
Ю. І. Раєцкая.
Отруєння Р. і її з'єднаннями можливі на ртутних копальнях і заводах, при виробництві деяких вимірювальних приладів, ламп, фармацевтичних препаратів інсектофунгицидов і ін.
Основну небезпеку представляють пари металевого Р., виділення яких з відкритих поверхонь зростає при підвищенні температури повітря. При вдиханні Р. потрапляє в кров. У організмі Р. циркулює в крові, з'єднуючись з білками; частково відкладається в печінці, в нирках, селезінці, тканині мозку і ін. Токсична дія пов'язана з блокуванням сульфгідрильних груп тканинних білків, порушенням діяльності головного мозку (в першу чергу, гіпоталамуса). З організму Р. виводиться через нирки, кишечник, потові залози і ін.
Гострі отруєння Р. і її парами зустрічаються рідко. При хронічних отруєннях спостерігаються емоційна нестійкість, дратівливість, зниження працездатності, порушення сну, тремтіння пальців рук, зниження нюху, головні болі. Характерна ознака отруєння — поява по краю ясен облямівки синьо-чорного кольору; поразка ясен (разрихленность, кровоточивість) може привести до гінгівіту і стоматиту. При отруєннях органічними сполуками Р. (діетілмеркурфосфатом, діетіл-ртуттю, етілмеркурхлорідом) переважають ознаки одночасної поразки центральної нервової (енцефало-поліневріт) і серцево-судинної систем, шлунку, печінки, нирок.
Лікування: внутрішньовенне введення 20%-ного розчину гіпосульфіту (12—15 вливань на курс), унітіол, фармакологічні і фізіотерапевтичні засоби, нормалізуючі вищу нервову діяльність, курортолеченіє (П'ятигорськ, Мацеста і т. п.) і ін. Профілактика: заміна Р. менш шкідливими речовинами, правильні способи зберігання, дотримання заходів безпеки при використанні (герметичність устаткування, раціональна обробка приміщень, робочих поверхонь, ефективна вентиляція), індивідуальний захист; попередні і періодичні медичні огляди.
Препарати Р. знаходять вживання в медичній практиці, головним чином завдяки їх антисептичним і сечогінним властивостям. Як сечогінні застосовують меркузал, промеран і ін. Як антисептики використовують сулему (дезинфекція шкіри, одягу, предметів догляду за хворими і т. п.), діоцид (стерилізація хірургічних інструментів і т. п.), ціанид і оксицианід Р. (для промивань і спринцювань при деяких запальних процесах), амідохлорид Р. (у вигляді мазі при захворюваннях шкіри) окисел Р. жовту (у вигляді мазі при захворюваннях очей і шкіри). Що застосовувалися раніше для лікування сифілісу препарати Р. в сучасній практиці не використовуються.
А. А. Каспаров.
Літ.: Мірошників С. М., Ртуть, в кн.: Коротка хімічна енциклопедія, т. 4, М., 1965; Ремі Г., Курс неорганічної хімії, пер.(переведення) з йому.(німецький), т. 2, М., 1966; Ріпан Р., Четяну І., Неорганічна хімія, пер.(переведення) з рум.(румунський), М., 1972; Некрасов Би. Ст, Основи загальної хімії, 2 видавництва, т. 2, М., 1969; Шкідливі речовини в промисловості, під общ. ред. Н. Ст Лазарева, 6 видавництво, [ч. 2], Л., 1971; Трахтенберг І. М., Хронічна дія ртуті на організм, До., 1969; Професійні хвороби, 3 видавництва, М., 1973.
