Влияние ртути на организм человека

 
 
 
 
 
 

ВЛИЯНИЕ РТУТИ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Иркутск – 2010

Оглавление 

Введение……………………………………………………………………………..3

Глава 1. Происхождение названия………………………………………………3

Глава 2. Общая характеристика ртути………………………………………....4

Глава 3. Содержание ртути в природе…………………………………………..5

      3.1. Распространение в природе……………………………………………..5

      3.2. Содержание в организме человека……………………………….....…..6

Глава 4. Применение…………………………………………………………….....7

      4.1. Историческое применение…………………………………………........7

      4.2. Современное применение………………………………………….....…8

Глава 5. Влияние ртути…………………………………………………………....9

      5.1. Опасное воздействие…………………………………………………….9

      5.2. Отравление…………………………………………………………….…11

Глава 6. Лечение…………………………………………………………………....13

Глава 7. Утилизация ртути…………………………………………………….…14

      7.1. Демеркуризация…………………………………………………………14

      7.2. Утилизация ртутьсодержащих ламп…………………………………...16

Заключение………………………………………………………………………....17

Список использованной литературы……………………………………………....17 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Введение

     Актуальность темы исследования обусловлена широким научным и практическим интересом к применению ртути во многих отраслях промышленности, медицине, искусстве, сельском хозяйстве, в науки и техники. В современном мире изучению ртути уделяется огромное значение, что связано с повышенным загрязнением окружающей среды ртутью и её ядовитыми соединениями, оказывающими негативное воздействие на здоровье людей. Систематизация данных, полученных в ходе работы, позволит привлечь интерес окружающих к данной теме.

     Цель  работы. Определить причины и последствия отравляющего влияния ртути на организм человека. Обеспечить необходимыми знаниями население о демеркуризации.

     Задачи:

1. Собрать и проанализировать материалы, касающиеся истории, характеристики ртути и её распространения в природе.
2. Проследить области современного применения ртути в промышленности и быту.
3. Определить характер влияния на человека и окружающую среду.
4. Предоставить основные способы утилизации ртути в домашних условиях и на специализированных предприятиях.

   Практическая значимость.

   Материал  реферата может быть использован  на уроках химии.

Глава 1.  Происхождение названия

     Греческий врач Диоскорид, живший в I веке н.э., дал ртути название hydrargyros (от «хюдор» – вода и «аргирос» – серебро), отсюда произошло латинское название hydrargirum. Близкое по значению название сохранилось в немецком языке – Quecksilber («подвижное серебро»). Старинное английское название ртути – quicksilver («быстрое серебро»). По-болгарски ртуть – живак, это связанно с тем, что шарики ртути блестят, как серебро и очень быстро «бегают» – как живые. Современное английское название ртути (mercury) и французское (mercure) произошли от имени бога торговли Меркурия, который был вестником богов, и его обычно изображали с крылышками на сандалиях или на шлеме. По понятиям древних, бог Меркурий бегал так же быстро, как переливается ртуть. Ртути соответствовала планета Меркурий, которая быстрее всех передвигается по небосводу.

Глава 2. Общая характеристика ртути

     Ртуть — элемент побочной подгруппы второй группы, шестого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 80.  Атомный вес – 200.59, плотность – 13.55г/см³. Температура плавления - -38.87 °C, Температура кипения - 356.58 °C. Ртуть обозначается символом Hg.

      Ртуть — переходный металл, при комнатной температуре представляет собой тяжёлую серебристо-белую летучую жидкость, пары которой чрезвычайно ядовиты. Сила притяжения между атомами ртути очень мала, благодаря чему этот металл остаётся жидким (рис.1).  
 
 
 
 
 

Рис. 1. Ртуть.

     Твёрдую ртуть впервые получили в декабре 1759 петербургские академики И. А. Браун и М. В. Ломоносов. Учёным удалось заморозить ртуть в смеси из снега и концентрированной азотной кислоты. В опытах Ломоносова отвердевшая ртуть оказалась ковкой, как свинец. Известие о "фиксации" произвело сенсацию в учёном мире того времени, это явилось одним из наиболее убедительных доказательств, что ртуть — такой же металл, как и все остальные.

     Чаще всего ртуть получают путём восстановления из её наиболее распространенного минерала – киновари: HgS + O₂ → Hg + SO₂

      Ртуть обладает свойствами диамагнетика. Образует со многими металлами жидкие сплавы — амальгамы. Ртуть самая тяжёлая жидкость, в ней тонут небольшое количество тяжелых тугоплавких металлов.

Ртуть — малоактивный металл. При нагревании до 300 °C вступает в реакцию с кислородом, при которой образуется оксид ртути (II) красного цвета. Эта реакция обратима: при нагревании выше 340 °C оксид разлагается до простых веществ: 2Hg + O₂ → 2HgO.

     Чистая ртуть устойчива на воздухе. Она не растворяется в растворах кислот, не обладающих окислительными свойствами, но растворяется в царской водке и азотной кислоте.

Глава 3. Содержание ртути в природе

3.1. Распространение в природе

     Ртуть относится к рассеянным элементам и в природе ее очень мало 7·10^–6 % в земной коре, примерно столько же, сколько и серебра. В России известны 23 месторождения ртути, промышленные запасы составляют 15.6 тыс. тонн (на 2002 год). Важную роль в геохимии играет миграция ртути в газообразном состоянии и в водных растворах. В биосфере ртуть в основном рассеивается и лишь в незначительных количествах сорбируется глинами и илами, в глинах и сланцах в среднем 4·10^-5 % ртути. В морской воде содержится 3·10^-9 % ртути.

     Природные источники, такие как вулканы, составляют примерно половину всех выбросов атмосферной ртути. За оставшуюся половину ответственна деятельность человека. Выбросы в результате сгорания угля в основном в тепловых электростанциях составляют— 65 %, добыча золота — 11 %, выплавка цветных металлов — 6.8 %, производство цемента — 6.4 %, утилизация мусора — 3 %, производство соды — 3 %, чугуна и стали — 1.4 %, ртути (в основном для батареек) — 1.1 %, остальное — 2 % (рис. 2).

Рис. 2. Содержание ртути в атмосфере.

1 – вулканы, 2 – сгорание угля в тепловых электростанциях, 3 – добыча золота, 4 – выплавка цветных металлов, 5 – производство цемента, 6 – утилизация мусора, 7 – производство соды, 8 – производство чугуна и стали, 9 – производство ртути (в основном для батареек), 10 – остальное.

3.2. Содержание в организме человека

     В организме человека массой тела в  среднем 70 кг содержится примерно 13 мг ртути. С пищей ежесуточно поступает 0.02—0.05 мг. Концентрация этого металла в крови человека составляет в около 0.023 мкг/мл, в моче — 0.1-0.2 мкг/мл. Ртуть обнаружена во всех органах и тканях организма человека. Максимальная концентрация ртути отмечается в почках и составляет 2.7 мкг/г веса. Повышенное содержание ртути наблюдается в волосах, ногтях и коже. В других тканях эта концентрация ниже и равна 0.05 – 0.30 мкг/г.

     Токсичность ртути зависит от химической формы, в которой она попадает в организм. Период полувыведения металлической  ртути у человека составляет 70 дней, органической – 40 дней, паров – 50 дней.

Глава 4. Применение

4.1. Историческое применение

     Ртуть – один из семи металлов, известных с древнейших времен. Самородная ртуть использовалась за 2000 лет до н. э. народами Древней Индии, Древнего Китая, греками и римлянами. Применялась киноварь как краска, лекарственное и косметическое средство.

     Ртуть и её соединения стали особенно широко применяться в средние века. При производстве золота и серебряных зеркал, при изготовлении фетра для шляп, в ювелирном деле и в качестве зубных пломб. Это вызвало поток новых, уже профессиональных отравлений. Использовалась ртуть в антисептических целях, и даже для умышленного отравления. В технике ртуть широко применялась для барометров и манометров.

     Не смотря на то, что ртуть настолько ядовита, ее десятилетиями использовали зубные врачи для изготовления пломб. Специальный ртутный сплав (амальгаму) изготовляли непосредственно перед тем, как поставить пломбу, добавляя ртуть к сплаву, содержащему 70 % серебра, 26 % олова и немного меди и цинка, после чего смесь тщательно растирали. В готовой пломбе после отжима излишка жидкой ртути ее оставалось примерно 40 %. После затвердевания пломба состояла из трех различных кристаллических фаз: Ag₂Hg₃, Ag₃Sn и Sn_xHg. Эти интерметаллические соединения при температуре человеческого тела твердые, нелетучие и совершенно безопасные. В современном мире пломбы содержащие ртуть не используют.

     Были довольно необычные «применения» ртути. В середине X в. мавританский король Абдар-Рахман III построил дворец близ Кордовы в Испании, во внутреннем дворике которого был фонтан с непрерывно льющейся струей ртути. Испанские месторождения ртути – самые богатые в мире, по ее добыче Испания занимает ведущее положение. Еще оригинальнее был другой король, имя которого история не сохранила: он спал на матрасе, который плавал в бассейне из ртути. В то время о сильной ядовитости ртути и ее соединений не подозревали. Ртутью травились не только короли, но и многие ученые, в числе которых был Исаак Ньютон (одно время он очень интересовался алхимией), даже в наши дни небрежное обращение с ртутью нередко приводит к печальным последствиям.

4.2. Современное применение

     Ртуть широко применяется для научных приборов: барометров, термометров, манометров, вакуумных насосов, в ртутных лампах, переключателях, выпрямителях. В производстве едких щелочей и хлора, при синтезе уксусной кислоты. В металлургии для амальгамации золота и серебра. Для изготовления взрывчатых веществ. В сельском хозяйстве в качестве протравителя семян и гербицида и как компонент краски морских судов, для борьбы с обрастанием их организмами. Нитрат ртути для отделки меха и в производстве других соединений этого металла. Ртуть используется для переработки вторичного алюминия и добычи золота, также иногда применяется в качестве рабочего тела в тяжелонагруженных гидродинамических подшипниках. Дома ртуть может оказаться в мелодичном дверном звонке, в лампах дневного света, в медицинском термометре или тонометре старого типа.

     Огромно значение ртути в медицинской практике. Как антисептики используются сулема, диоцид, цианид и оксицианид ртути. Мертиолят для консервации вакцин. Амидохлорид ртути и окись жёлтую в виде мази при заболеваниях кожи и лечении глаз. Красный оксид ртути для получения красок. Каломель незаменима в пиротехнике, а также в качестве фунгицида.

     Световая отдача ртутных источников света достигает 100 лм/Вт при низкой рабочей температуре и сроке службы до 40 тысяч часов. Эти значения в десятки раз превышают соответствующие параметры ламп накаливания. Ртутные лампы среднего и высокого давления часто называют «кварцевыми», так как их корпус изготовлен из тугоплавкого кварцевого стекла, пропускающего УФ-лучи. Их применяют для физиотерапии и искусственного загара. Излучение ртутных ламп сильно отличается от солнечного света. Чтобы приблизить излучение паров ртути к естественному свету, лампы низкого давления производят в виде трубок, на внутренние стенки которых нанесен специальный люминофор.