Транспортная характеристика ртути

Автор: Пользователь скрыл имя, 29 Ноября 2011 в 18:18, курсовая работа

Краткое описание

Ртуть (Нg) -химический элемент II группы периодической системы элементов Д.И. Менделеева; атомный номер 80, относительная атомная масса 200,59. Ртуть в обычных условиях представляет собой блестящий, серебристо-белый тяжелый жидкий металл. Удельный вес ее при 20° С - 13,54616 г/см3; температура плавления равна -38,89°С, кипения 357,25°С, затвердевает при -38,84°С. Ртуть обладает низкой удельной теплоемкостью, составляющей 0,0334 кал/г°С.

Файлы: 1 файл

Курсовая Ртуть.doc

— 430.00 Кб (Скачать)
 
 
 

Федеральное агентство по образованию 

Сибирская государственная  автомобильно-дорожная академия

(СибАДИ) 
 

Факультет «Автомобильный транспорт»

Кафедра «Организация перевозок и управления на транспорте» 
 

                                          Курсовая работа

По дисциплине «Основы грузоведения» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                       Работу выполнила: студент ОПУТ -10А2

                                                        Синицкая Юлия

                                                        Работу принял: преподаватель

                                                        Фризен Л. Э.

                                                        Работа допущена к защите

                                                       __________                               _________

                                                          (дата)                                          (подпись)

                                                        Работа принята с оценкой

                                                         ______                                 _______

                                                             (дата)                                    (подпись) 
 

                                                              Омск – 2011 

     1.1 Физико-химические свойства ртути: 

     Ртуть (Нg) -химический элемент II группы периодической  системы элементов Д.И. Менделеева; атомный номер 80, относительная атомная  масса 200,59. Ртуть в обычных условиях представляет собой блестящий, серебристо-белый тяжелый жидкий металл. Удельный вес ее при 20° С - 13,54616 г/см3; температура плавления равна -38,89°С, кипения 357,25°С, затвердевает при -38,84°С.  Ртуть обладает низкой удельной теплоемкостью, составляющей 0,0334 кал/г°С. 

     

     Рис. 1 Ртуть – жидкий металл

      
Ртуть интенсивно испаряется уже при  комнатных температурах, переходя в  бесцветный, не имеющий запаха пар. Ртуть способна испаряться через  слои воды и других жидкостей. Наличие  паров ртути в воздухе обнаруживается только с помощью специальных приборов или в результате химического анализа. Испарение ртути в неподвижном воздухе за счет диффузии происходит значительно медленнее, чем при наличии конвективных воздушных потоков. Скорость испарения ртути, находящейся в мелкодисперсном состоянии, особенно велика. В твердом состоянии обладает хорошей ковкостью и эластичностью.

     При действии на ртутные пары вольтовой  дуги, электрической искры и рентгеновских  лучей наблюдаются явления люминесценции, флюоресценции и фосфоресценции. В вакуумной трубке между ртутными электродами при электрических разрядах получается свечение, богатое ультрафиолетовыми лучами, что используется в технике при конструировании ртутных ламп. Еще одно замечательное свойство ртути связано с тем, что при растворении в ней металлов образуются амальгамы - металлические системы, одним из компонентов которых является ртуть. Они не отличаются от обычных сплавов, хотя при избытке ртути представляют собой полужидкие смеси. Соединения, получающиеся в результате амальгамирования, легко разлагаются ниже температуры их плавления с выделением избытка ртути, что нашло широкое применение при извлечении золота и серебра из руд. Амальгамированию подвержены металлы, смачиваемые ртутью. Стали, легированные углеродом, кремнием, хромом, никелем, молибденом и ниобием, не амальгамируются.  

     Конфигурация внешних электронов атома Hg 5d106s2, в соответствии с чем при химических реакциях образуются катионы Hg2+ и Hg22+. Химическая активность Ртути невелика. В сухом воздухе (или кислороде) она при комнатной температуре сохраняет свой блеск неограниченно долго.. Обладая высоким потенциалом ионизации, высоким положительным окислительным потенциалом, ртуть является относительно стойким в химическом отношении элементом. Это обусловливает ее способность восстанавливаться до металла из различных соединений и объясняет частые случаи нахождения ртути в природе в самородном состоянии.

     На  воздухе ртуть при комнатной  температуре не окисляется. При нагреве  до температур, близких к температуре  кипения (300-350°С), она соединяется с кислородом воздуха, образуя красный оксид двухвалентной ртути НgО, который при дальнейшем нагревании (до 400°С и выше) снова распадается на ртуть и кислород. Желтый оксид ртути НgО получается при добавлении щелочей к водному раствору соли Hg(ll). Существует и оксид ртути черного цвета (Нg2О), нестойкое соединение, в котором степень окисления ее равна +1. Hg2O появляется в виде черной пленки на поверхности Ртути при действии озона. Гидроксид Ртути практически не образуется. В соляной и разбавленной серной кислотах и в щелочах ртуть не растворяется. Но она легко растворяется в азотной кислоте и в царской водке, а при нагревании -  в концентрированной серной кислоте. Металлическая ртуть способна растворяться в органических растворителях, а также в воде, особенно при отсутствии свободного кислорода. Растворимость ее в воде зависит также от рН раствора. Минимальная растворимость наблюдается при рН=8, с увеличением кислотности или щелочности воды она увеличивается. В присутствии кислорода ртуть в воде окисляется до ионной формы Нg2+ (создавая концентрации до 40 мкг/л).

     Ртуть реагирует с галогенами (хлор, йод, фтор, бром), серой, селеном, фосфором и  другими неметаллами. Практическое значение имеют йодная ртуть HgJ, хлористая  ртуть Нg2Cl2 (каломель) и хлорная ртуть НgCl2 (сулема – токсичное соединение, которое относится к 1-му классу опасности. Смертельная доза сулемы, при попадании в желудок, составляет от 0,2 до 0,5 г.). При взаимодействии ртути с серой образуется сульфид ртути HgS - самое распространенное в природе ее соединение, в форме которого добывается почти вся ртуть. Оно известно в двух модификациях: красная (идентичная минералу киноварь), черная (черный сульфид ртути, или метациннабарит). Почти все соли Hg2+ плохо растворимы в воде. К хорошо растворимым относится нитрат Hg(NO3)2. Известны соли окисной Ртути цианистой и роданистой кислот, а также ртутная соль гремучей кислоты Hg(ONC)так называемых гремучая ртуть. При действии аммиака на соли образуются многочисленные комплексные соединения, например HgCl-2NH3(плавкий белый преципитат) и HgNH2Cl (неплавкий белый преципитат). Существует большое количество ртутьсодержащих органических соединений, в которых атомы металла связаны с атомами углерода. Химическая связь углерода и ртути очень устойчива. Она не разрушается ни водой, ни слабыми кислотами, ни основаниями. С позиций опасности для живых организмов (т. е. с позиций токсикологии - науки о ядах) наиболее токсичными из металлоорганических соединений ртути являются алкилртутные соединения с короткой цепью, прежде всего, метилртуть.

     1.2 Применение ртути:

     Ртуть применяют в качестве легирующего  элемента для производства полупроводниковых  материалов, в вакуум - электротехнике, при производстве контрольно-измерительных  приборов (барометры, термометры, манометры, вакуумные насосы, нормальные элементы, полярографы, капиллярные электрометры и других), ртутно–цинковых источников тока, реактивов, фармацевтических препаратов, а так же в химической и в других отраслях промышленности. Ртуть широко применяется в ртутных лампах, переключателях, выпрямителях; как жидкий катод в производстве едких щелочей и хлора электролизом, в качестве катализатора при синтезе уксусной кислоты, в металлургии для амальгамации золота и серебра, при изготовлении взрывчатых веществ; в медицине (каломель, сулема, ртутьорганические и других соединения), в качестве пигмента (киноварь), в сельском хозяйстве (органические соединения Ртути) в качестве протравителя семян и гербицида, а также как компонент краски морских судов (для борьбы с обрастанием их организмами). Ртуть и ее соединения токсичны, поэтому работа с ними требует принятия необходимых мер предосторожности. 

     1.3 Технические требования при изготовлении ртути:

  1. ртуть должна изготавливаться в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическому регламенту, утвержденному в установленном порядке. Ртуть изготавливают марок Р0, Р1, Р2 и Р3.
  2. Количество основного вещества и нелетучего остатка должно соответствовать указанному в Таблице1:
 

Таблица1

Марка Код ОКП Ртуть, % не менее Нелетучий остаток,

%, не  более

Р0 17 2831 0007 07 99,9996 0,0004
Р1 17 2831 0002 06 99,999 0,001
Р2 17 2831 0003 05 99,99 0,01
Р3 17 2831 0004 04 99,9 0,1

      

  1. Ртуть всех марок должна иметь серебристо-белый  цвет и не содержать механических примесей. На поверхности ртути марки Р0 не должно быть пленок.
  2. Ртуть марок Р0, Р1 и Р2 не должна оставлять следов на стенках стеклянного сосуда, на белой гладкой бумаге или на фарфоровой гладкой пластинке
  3. Ртуть всех марок должна полностью растворяться в азотной кислоте плотностью 1,2 г/см.куб.
 
 

1.4 Характеристика опасности ртути и её соединений:

    Ртуть по степени воздействия на организм человека относится к 1-му классу опасности. Наибольшую опасность представляют ртутные пары, источником которых является открытая поверхность ртути. Ведь ртуть – тяжелый жидкий металл, весьма агрессивный по отношению к различным конструкционным материалам, что вызывает коррозию и разрушение производственных, транспортных и бытовых объектов и изделий. Металлическая ртуть характеризуется повышенным давлением насыщенных паров и в условиях среды обитания испаряется с высокой скоростью, что приводит к созданию опасной для живых организмов ртутной атмосферы. В закрытых помещениях пары ртути активно поглощаются пылью, различными поверхностями и материалами, которые становятся вторичными источниками поступления этого металла в среду обитания. Атомы ртути способны прочно связываться с атомами углерода, что приводит к образованию ртутьорганических соединений (например, метилртути), чрезвычайно опасных для живых организмов. Ртуть принадлежит к числу тиоловых ядов, нарушающих белковый обмен и ферментативную деятельность организма. Она токсична (ядовита) для человека практически в любом своем состоянии и отличается широким спектром и разнообразием проявлений вредного действия. Наряду с отравлениями ртуть и ее соединения влияют на половые железы, воздействуют на зародыши, вызывают пороки развития и уродства, приводят к генетическим изменениям у людей. Есть сведения о возможной канцерогенности неорганической ртути. Особенно сильно ртуть поражает нервную и выделительную системы. Воздействие ртутьорганических соединений приводит к тяжелым поражениям центральной нервной системы (нервные клетки могут полностью разрушаться), мышечным расстройствам, нарушению зрения и слуха, расстройству речи, к боли в конечностях. Эти явления практически необратимы и требуют длительного лечения, хотя бы для их снижения. К тому же, они проявляются спустя месяцы и даже годы после воздействия ртути на человека, высокая токсичность малых доз которой обусловлена ее способностью проходить через биологические мембраны, проникать в головной и спинной мозг, в периферические нервы, преодолевать плацентарный барьер и накапливаться в плоде. У матерей, перенесших легкое отравление ртутью, рождались дети с церебральным параличом, поскольку внутриутробный период представляет стадию жизненного цикла, чувствительную к воздействию этого металла. При воздействии паров ртути возможны острые и хронические отравления. При вдыхании воздуха, содержащего пары ртути в концентрации не выше 0,25 мг/м3, последняя полностью задерживается в легких. В случае более высоких концентраций паров в атмосфере возможен и другой путь их проникновения в организм — через неповрежденную кожу. Обычно симптомы острого отравления парами ртути проявляются уже через несколько часов после начала отравления — общая слабость, отсутствие аппетита, головная боль, боли при глотании, металлический вкус во рту, слюнотечение, набухание и кровоточивость десен, тошнота и рвота; как правило, появляются боли в животе. Нередко наблюдается воспаление легких, боли в груди, кашель, одышка, иногда озноб. Температура тела иногда повышается до 38 — 40 °С. В моче пострадавшего находят значительные количества ртути. В особо тяжелых случаях через несколько дней возможна смерть. Хронические же отравления возникают при сравнительно продолжительной работе — в течение нескольких месяцев, а иногда нескольких лет в помещениях, воздух которых содержит пары ртути в количествах, незначительно превышающих санитарную норму. При хронических отравлениях в первую очередь поражается центральная нервная система. В зависимости от типа нервной системы первые признаки могут быть различны: повышенная утомляемость, сонливость, общая слабость, головные боли, головокружения, апатия, а также эмоциональная неустойчивость - неуверенность в себе, застенчивость, общая подавленность, раздражительность. Наблюдается ослабление памяти, внимания, умственной работоспособности. Постепенно развивается усиливающееся при волнении дрожание («ртутный тремор») вначале пальцев рук, затем век, губ, в тяжелых случаях — ног и всего тела. Большое значение для диагностики ртутных отравлений имеет снижение кожной чувствительности, вкусовых ощущений и остроты обоняния. Наблюдается также усиление потливости, частые позывы к мочеиспусканию, иногда некоторое увеличение щитовидной железы, замедление или учащение сердечной деятельности, понижение кровяного давления. Хроническое отравление вызывает предрасположенность к туберкулезу, атеросклеротическим явлениям, поражениям печени и желчного пузыря, гипертонии.

    Поэтому, предельно допустимая концентрация ртути в воздухе рабочей зоны по ГОСТ 12.1.005-76 – 0,01 мг/м^3.

    Воздушную среду рабочей зоны следует контролировать в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.007-76. Этот стандарт распространяется на вредные вещества, содержащиеся в сырье, продуктах, полупродуктах и отходах производства, и устанавливает общие требования безопасности при их производстве, применении и хранении. Класс опасности вредных веществ (ртуть относится к 1-му классу опасности)  устанавливают в зависимости от норм и показателей, указанных в таблице2.

                                                                                                                                Таблица 2

Наименование Норма для  класса опасности
показателя 1-го 2-го 3-го 4-го
Предельно допустимая концентрация (ПДК) вредных  веществ в воздухе рабочей  зоны, мг/куб.м  
Менее 0,1
 
0,1-1,0
 
1,1-10,0
 
Более 10,0
Средняя смертельная доза при введении в  желудок, мг/кг Менее 15 15-150 151-5000 Более 5000
Средняя смертельная доза при нанесении  на кожу, мг/кг Менее 100 100-500 501-2500 Более 2500
Средняя смертельная концентрация в воздухе, мг/куб.м Менее 500 500-5000 5001-50000 Более 50000
Коэффициент возможности ингаляционного отравления (КВИО) Более 300 300-30 29-3 Менее 3
Зона  острого действия Менее 6,0 6,0-18,0 18,1-54,0 Более 54,0
Зона  хронического действия Более 10,0 10,0-5,0 4,9-2,5 Менее 2,5

Информация о работе Транспортная характеристика ртути