Химия и Химики № 3 2013. Опыты со ртутью

Опыты со ртутью (вступление)

Ртуть - единственный металл, жидкий при комнатной температуре. Английское название ртути - Mercury идентично названию планеты Меркурий. Это не случайное совпадение. Меркурий - яркая, но очень близкая к Солнцу планета, поэтому наблюдать ее можно только после заката или перед рассветом: Меркурий "не сидит на месте" и быстро "убегает" от взгляда наблюдателя. Эта планета "подвижна" так же, как и жидкая ртуть. Другое название ртути Quicksilver дословно означает "живое серебро". Ртуть действительно похожа на подвижное ("живое") серебро - в этом можно убедиться из приведенных ниже видео и фотографий.

Ртуть и ее соединения сыграли и продолжают играть огромную роль в химии, физике, медицине, технике. У большинства людей при слове "ртуть" возникает ассоциация "очень страшный яд", но так было не всегда. Несмотря на то, что отравления ртутью были известны еще в древности, некоторое врачи прошлого считали, что ртуть - чуть ли не панацея от всех болезней. И это были не какие-то средневековые шарлатаны, но медики, которых помнят спустя многие века (тот же Парацельс).

Не так давно - в девятнадцатом столетии врачи пытались лечить запор [K2], предписывая пациентам выпить стопку ртути. Это было рискованно отнюдь не потому, что ртуть токсична, а потому, что ртуть - тяжелая жидкость, которая может вызвать разрыв тканей желудка или кишечника. Ртуть и ее соединения активно использовали в качестве антисептиков и противогрибковых препаратов: в условиях антисанитарии, которая царила в Европе еще столетие-полтора назад, токсичные соединения ртути были гораздо меньшим злом, чем перспектива умереть от инфекционного заболевания. Еще живы люди, которые помнят, как врач вытирал руки полотенцем, смоченным сулемой [HgCl₂ - хлорид ртути (II)]. Еще не так давно каломель [Hg₂Cl₂ - хлорид ртути (I)] использовалась как слабительное. Ртутные термометры сохранились до сих пор, а ртутные манометры - удел не такого и далекого прошлого (кроме того, их и сейчас используют для проверки и калибровки манометров других типов). Опыты со ртутью и ее соединениями показывали даже в школе: тогда государству были нужны квалифицированные специалисты, а ртуть была и остается одним из важнейших металлов для техники.

На фоне широкого применения ртути не все было так гладко. Например, на заводах, где производили каустическую соду электролизом раствора хлорида натрия с ртутным катодом, неучтенные потери ртути могли достигать тысяч тонн в год - разумеется, это не могло не сказаться на здоровье людей и окружающей среде.

Неприятным сюрпризом оказалась способность ртути аккумулироваться (накапливаться) в некоторых организмах, например - моллюсках. В медицинскую практику вошел новый термин "болезнь Минамата". Жители японского города Минамата употребляли моллюски, рыбу и другие морепродукты из местного залива. Рядом находились химические производства компании Chisso, которые сбрасывали отходы в залив Минамата. Жидкие отходы содержали соли ртути. Морские организмы не только накапливали ртуть, но и переводили ее в метилртуть и этилртуть. Результатом стали массовые отравления среди людей и животных. Это не удивительно: органические соединения ртути отличаются высокой токсичностью (даже по сравнению с неорганическими соединениями ртути).

Опасность ртути и ее соединений не вызывает сомнений, но ее часто преувеличивают. Металлическую ртуть можно безнаказанно выпить без каких-либо последствий. Описан случай, когда врач-рентгенолог ввела себе в вену жидкую ртуть (с целью самоубийства). Ртуть осталась в венах надолго, но какого-либо ухудшения состояния не наступило - не было даже признаков хронического отравления.

Опасность представляют, прежде всего, растворимые соединения ртути, особенно - ртутьорганические. Их попадание внутрь грозит острым отравлением.

Например: хлорид ртути (II) заметно токсичнее хлорида ртути (I), зато иодид ртути (II) менее токсичен, чем иодид ртути (I). Дело в том, что хлорид ртути (I) и иодид ртути (II) - малорастворимые соединения, но хлорид ртути (II) и иодид ртути (I) растворимы хорошо.

Сульфид ртути (минерал киноварь) практически не токсичен - из-за его крайне низкой растворимости (правда, природная киноварь может содержать вкрапления металлической ртути).

Опасно также длительное действие паров ртути: если вы будете дышать ими изо дня в день, из года в год - может наступить хроническое отравление ртутью. Именно в этом и состоит коварство металлической ртути. Дело в том, что при переливании ртути она легко дает мелкие капельки, способные прилипать к поверхностям, закатываться в разные щели и т.п. Потом эти капли могут стать источником паров ртути на длительное время. Не случайно со ртутью и ее соединениями работают в специальных лотках, чтобы пролитые капельки ртути, а также - капельки или частички ее соединений остались внутри лотка. Некоторые соли ртути (и их растворы) также могут стать источником паров металлической ртути.

Симптомы отравления ртутью и технику работы со ртутью рассматривать не буду - они описаны в специальной литературе. Отмечу только, что ртуть - нервный яд.

Автор уже давно страдает тремором (дрожанием) рук. Одна из вероятных причин - хроническое отравление ртутью. То, что я раньше мало работал со ртутью, еще ничего не говорит: в любой из лабораторий, где вам придется работать, "заботливые" предшественники могут оставить разбитые термометры, капли ртути, которые закатились в щели и т.п. Если ртуть выливали в раковину - как правило, она собирается в сифоне. Обнаружить такие "подарки" не всегда возможно, поэтому, придя на новое рабочее место, будет не лишним проверить содержание в воздухе паров ртути. Делается это элементарно. Приведу цитату:

"Ориентировочно содержание паров ртути в воздухе можно определить с помощью индикаторных бумажек, пропитанных суспензией иодида меди или сульфидом селена.

Способ приготовления индикаторных бумажек с Сu₂I₂:
Фильтровальную бумагу пропитывают 5% раствором сульфата меди и затем равномерно опрыскивают из пульверизатора 10% раствором иодида калия. Для обесцвечивания бумагу опускают в 10% раствор тиосульфата натрия, затем промывают водой, сушат и нарезают полосками.

Индикаторные бумажки помещают в местах возможного попадания паров ртути в воздух на уровне человеческого роста. Если в течение рабочего дня (7-8 ч) бумажки не приобретают розоватого оттенка, содержание паров ртути в воздухе ниже ПДК."

Тем, кто интересуется техникой работы со ртутью и ее токсикологией рекомендую книги:
П.П. Пугачевич Работа со ртутью в лабораторных и производственных условиях (1972)
Л.Н. Захаров Техника безопасности в химических лабораториях (1991)
В.Н. Лазарев, Э.Н. Левина, И.Д. Гадаскина (ред.) Вредные вещества в промышленности. Справочник для химиков, инженеров и врачей
В.А. Филов (ред.) Вредные химические вещества. Неорганические соединения элементов I-IV групп (1988)
Дж. О.М. Бокрис (ред.) Химия окружающей среды (1982)
Скачать (все книги) - [ссылка]

К сказанному добавлю: если ртуть не так опасна, как изображают журналисты, почему же все ее боятся?

Есть много людей, которые считают себя обделенными, если не дать им очередную "страшилку". Современные обыватели не могут жить без того, чтобы каждый день их до смерти не напугали. Когда-то это были "озоновые дыры", "глобальное потепление" и холестерин в продуктах, а до этого - ядерная война [1]. Теперь - "глобальный терроризм", ГМО, угроза падения астероидов и панический страх перед ртутью.

Но если вы думаете, что продажная пресса врет только ради того, чтобы угодить обывателю, - вы глубоко ошибаетесь. Она служит, прежде всего, политическим и финансовым интересам конкретных людей, партий и корпораций. Например, "борьбу за сохранение озонового слоя" начали для того, чтобы фирма DuPont смогла добиться запрета фреонов и навязать потребителю их более дорогие и менее эффективные заменители. То, что сама постановка вопроса абсурдна, большинство людей так и не поняли [2].

Аналогично и со ртутью: раньше журналисты любили раздувать шумиху вокруг любых мелких инцидентов, чтобы отвлечь народ от более острых и насущных проблем. Теперь же ведется жесткая конкуренция между производителями энергосберегающих люминесцентных ламп с одной стороны и светодиодных ламп - с другой. Для люминесцентных ламп нужна ртуть. Кому выгодно ужесточение правил хранения, перевозки и использования ртути? Их конкурентам - производителям светодиодов. Именно они и являются инициаторами кампании по запрещению применения ртути во многих областях.

Но самое неприятное другое. В большинстве случаев химики не очень подвержены массовым истериям - по крайней мере, тем из них, которые затрагивают их область. Однако ртуть является своеобразным исключением: немало химиков (особенно молодых) боятся ее не меньше, чем обыватели.

Показанные ниже опыты местами содержат грубые нарушения правил техники безопасности. За это приношу свои извинения читателям, но выбор был простой: либо такие эксперименты, либо никаких вообще.

_______________________________________________
¹ Если человек не жил в постоянном страхе и не верил в массовые "страшилки", это часто вызывало осуждение окружающих. От "старых добрых времен" осталась характерная фраза: "Ты что, страх потерял!?"

² Во-первых, есть основания полагать, что главным веществом, которое защищает нас от жесткого ультрафиолета, является не озон, а молекулярный кислород; во-вторых, веществом, эффективно разрушающим озон, является обычная вода - запретить воду почему-то не догадались.