Obtenez de l'information sur le métal dense et toxique qui existe sous forme liquide
Le mercure, ou «mercure», comme on l'appelle autrement, est un élément métallique dense et toxique qui existe sous forme liquide à température ambiante. Produite et étudiée depuis des millénaires, l'utilisation du mercure a régulièrement diminué depuis les années 1980, en raison d'une plus grande attention aux effets négatifs sur la santé des humains et de l'environnement.
Propriétés
- Symbole atomique: Hg
- Numéro atomique: 80
- Element Catégorie: Métal de transition
- Densité: 15.534g / cm³
- Point de fusion: -38,9 ° C (102 ° F)
- Point d'ébullition: 356.9 ° C (674.4 ° F)
- Résistivité électrique: 95,8 microhm / cm (20 ° C)
Caractéristiques
À température ambiante, le mercure est un liquide épais et argenté ayant une très haute densité et une faible conductivité thermique. Il a une conductivité électrique relativement élevée et forme facilement des amalgames ( alliages ) avec l'or et l'argent.
L'une des caractéristiques les plus appréciées du mercure est sa capacité à se dilater et à se contracter uniformément sur toute sa gamme de liquides, en réponse aux changements de pression et de température. Le mercure est également très toxique pour les humains et l'environnement, ce qui a entraîné des réductions drastiques de sa production et de son utilisation au cours des dernières décennies.
Histoire
L'usage le plus ancien de Mercure remonte à 1500 av. J.-C., lorsqu'il était utilisé pour orner des tombes dans l'Égypte ancienne. Probablement en raison de ses propriétés uniques, le mercure a été utilisé, étudié et prisé par de nombreuses civilisations, y compris les anciens Grecs, Romains, Chinois et Mayas.
Pendant des siècles, les gens ont cru que le mercure possédait des propriétés curatives spéciales et, par conséquent, l'utilisait comme diurétique et analgésique, ainsi que dans des médicaments pour traiter diverses affections allant de la dépression à la syphilis. Il a été utilisé dans les cosmétiques et comme matériau décoratif. Les alchimistes du Moyen Age étaient particulièrement intéressés par la capacité du mercure à extraire l'or du minerai.
Dès le début, il devint clair que le mystérieux métal liquide était toxique pour les humains en raison de la forte occurrence de folie et de mort dans les mines de mercure. Ceci, cependant, n'a pas empêché l'expérimentation. L'utilisation du nitrate de mercure pour convertir la fourrure en feutre, souvent employée par les fabricants de chapeaux des 18e et 19e siècles, a donné l'expression «fou comme chapelier».
Entre 1554 et 1558, Bartolome de Medina a développé le procédé de patio pour extraire l'argent des minerais en utilisant le mercure. Le processus de patio repose sur la capacité du mercure à amalgamer avec l'argent. Soutenu par de grandes mines de mercure à Almaden, en Espagne, et à Huancavelica, au Pérou, le processus de patio a été essentiel à l'expansion rapide de la production d'argent espagnole au cours des 17ème et 18ème siècles. Plus tard, lors de la ruée vers l'or de la Californie, des variantes du procédé de patio ont été utilisées pour extraire l'or.
Au cours de la seconde moitié du XXe siècle, des recherches de plus en plus nombreuses ont commencé à démontrer une corrélation entre le ruissellement des déchets chimiques et la teneur en méthylmercure des fruits de mer. L'attention a été portée sur les effets du métal sur la santé des humains. Ces dernières années, les États-Unis et l'Union européenne ont mis en place des réglementations strictes sur la production, l'utilisation et l'élimination du mercure.
Production
Le mercure est un métal très rare et se trouve le plus souvent dans les minerais cinabre et livingstonite.
Il est produit comme produit primaire et sous-produit de l'or, du zinc et du cuivre .
Le mercure peut être produit à partir du cinabre, un minerai de sulfure (HgS), en brûlant la teneur en sulfure dans un four rotatif ou des fours à sole multiple. Le minerai de mercure concassé est mélangé avec du charbon de bois ou du charbon à coke et brûlé à des températures supérieures à 300 ° C (570 ° F). L'oxygène est pompé dans le four, qui se combine avec le soufre, libérant du dioxyde de soufre et créant une vapeur de mercure qui peut être recueillie et refroidie pour un raffinement supplémentaire en tant que métal pur.
En faisant passer la vapeur de mercure à travers un condenseur refroidi à l'eau, le mercure, qui a un point d'ébullition élevé, est le premier à se condenser en sa forme de métal liquide et à être recueilli. Environ 95% de la teneur en mercure du minerai de cinabre peut être récupérée en utilisant ce procédé.
Le mercure peut également être lessivé des minerais en utilisant de l'hydroxyde de sodium et du sulfure de sodium.
La récupération du mercure se fait par précipitation à l'aide d'aluminium ou d'électrolyse. Grâce à la distillation, le mercure peut être purifié à plus de 99,999%.
De qualité commerciale, le mercure à 99,99% est vendu en flacons en fer forgé ou en acier de 76 lb (34,5 kg).
La production mondiale de mercure a été estimée par le US Geological Survey (USGS) à 2 250 tonnes en 2010. La Chine fournit actuellement environ 70% de la production mondiale, suivie du Kirghizistan (11,1%), du Chili (7,8%) et du Pérou (4,5%).
Les principaux producteurs et fournisseurs de mercure sont l'usine de mercure de Khaïdarkan au Kirghizistan, les producteurs de la ceinture de mercure de Tongren-Fenghuang en Chine et Minas de Almadén y Arrayanes, SA, qui exploitait autrefois la mine de mercure historique Almaden en Espagne et est maintenant responsable de la recyclage et gestion d'un pourcentage important de mercure européen.
Applications
La production et la demande de mercure ont régulièrement diminué depuis le sommet atteint au début des années 1980.
La principale application du mercure métallique en Amérique du Nord et en Europe concerne les cellules cathodiques, qui sont utilisées pour la production de soude caustique. Aux États-Unis, cela représente 75% de la demande de mercure, bien que la demande pour de telles cellules ait diminué de 97% depuis 1995, les usines de chlore-alcali modernes ayant adopté des technologies à membrane ou à membrane.
En Chine, l'industrie du polychlorure de vinyle (PVC) est le plus grand consommateur de mercure. La production de PVC à base de charbon, comme celle produite en Chine, nécessite l'utilisation du mercure comme catalyseur. Selon l'USGS, le mercure utilisé dans la production de plastiques comme le PVC pourrait représenter jusqu'à 50% de la demande mondiale.
L'utilisation la plus connue du mercure est peut-être dans les thermomètres et les baromètres, mais cette utilisation est également en baisse constante. Galinstan (un alliage de gallium, d'indium et d' étain ) a remplacé le mercure dans les thermomètres en raison de la plus faible toxicité de l'alliage.
La capacité de Mercury à fusionner avec des métaux précieux, en aidant à leur récupération, a conduit à son utilisation continue dans de nombreux pays en développement avec des mines d'or alluviales.
Bien que controversée, l'utilisation du mercure dans les amalgames dentaires se poursuit et, malgré le développement d'alternatives, reste une industrie majeure pour le métal.
L'une des rares utilisations du mercure qui s'est développée ces dernières années est celle des ampoules fluocompactes (LFC). Les programmes gouvernementaux encourageant l'élimination des ampoules à incandescence moins énergivores ont soutenu la demande de LFC, qui nécessitent du mercure gazeux.
Les composés du mercure sont également utilisés dans les piles, les médicaments, les produits chimiques industriels, les peintures et le fulminate de mercure, un détonateur pour explosifs.
Règlements commerciaux
Des efforts récents ont été déployés par les États-Unis et l'UE pour réglementer le commerce du mercure. En vertu de la Loi de 2008 sur l'interdiction des exportations de mercure, les exportations de mercure des États-Unis seront interdites à compter du 1er janvier 2013. Les exportations de mercure de tous les États membres de l'UE ont été interdites en mars 2011. La Norvège a déjà interdit production, importation et exportation de mercure.
Sources:
Une introduction à la métallurgie . Joseph Newton, deuxième édition. New York, John Wiley & Fils, Inc. 1947.
Mercure: Élément des Anciens.
Source: http://www.dartmouth.edu/~toxmetal/toxic-metals/mercury/
Encyclopædia Britannica. Traitement du mercure (2011).
Récupérée de http://www.britannica.com/EBchecked/topic/375927/mercury-processing