Kviksølv (Hg) – kemisk grundstof: egenskaber, historie og risici

Ingen har æren for at have fundet kviksølv. Det var kendt i oldtiden. Kviksølv blev fundet i egyptiske grave fra 2000 f.Kr.

Kineserne har også kendt det for længe siden. I Kina og Tibet troede man, at kviksølv ville få dem til at leve længere og have et bedre helbred. En af Kinas kejsere, Qín Shǐ Huáng Dì, siges at være blevet begravet i en grav med floder af flydende kviksølv. Han døde af at drikke en blanding af kviksølv og pulveriseret jade, fordi han ønskede at leve evigt. Dette fik ham dog kun til at dø af leversvigt, forgiftning og hjernedød. De gamle grækere brugte kviksølv i salver. Egypterne og romerne brugte det i kosmetik. Denne kosmetik gjorde nogle gange ondt og gjorde ansigterne grimmere.

Fysiske egenskaber

Kviksølv er et sølvhvidt, flydende efterovergangsmetal. Årsagen til, at kviksølv er en væske, er kompleks. Det er tungt; en klump jern kan flyde på kviksølv. Sammenlignet med andre metaller leder det ikke varme godt. Det leder dog elektricitet ret godt. Kviksølv er det eneste metal med et kendt smeltepunkt (-38,83 °C), der er lavere end cæsium. Kviksølv er et af de to grundstoffer, der er flydende ved standardtemperatur og -tryk. Bromin er det andet.

Kviksølv kan betragtes som et overgangsmetal, men det betragtes normalt som et post-overgangsmetal. Det befinder sig i gruppe 12 i det periodiske system. Kviksølv har syv stabile (ikke-radioaktive) isotoper. ²⁰²Hg er den mest almindelige isotop. Kviksølv giver en blå til ultraviolet farve i et rør, når en gnist føres igennem det. Det ultraviolette lys kan dræbe bakterier eller tænde fluorescerende lamper.

Kemiske egenskaber

Kviksølv er et ureaktivt metal. Det korroderer ikke i luft, medmindre der også er svovlbrinte til stede, ligesom sølv. Kviksølv kan oxideres til kviksølv(II)oxid ved opvarmning i luft. Hvis det opvarmes yderligere, nedbrydes det igen til kviksølv og ilt. Det opløses ikke i almindelige syrer, men kan opløses i oxiderende syrer til kviksølvsalte. Det kan danne amalgam, når det blandes med de fleste metaller, som f.eks. aluminium, guld og zink. Jern, tantal, wolfram og platin danner ikke amalgamer med kviksølv. Derfor blev der brugt jernkolber til handel med kviksølv.

Kviksølv kan opløse store mængder aluminiummetal, hvilket gør det farligt at transportere det i aluminiumsbeholdere. Det tynde oxidlag på aluminium forhindrer det i at amalgamere (danne et amalgam med) aluminium, men oxidlaget kan beskadiges, så metallet blotlægges. Derefter opløses aluminiummetallet og oxideres til aluminiumoxid. Aluminiumoxidet danner et fast stof og frigiver kviksølv, som amalgamerer mere aluminium. Denne proces gentager sig, indtil en stor mængde aluminium er opløst.

Kemiske forbindelser

Kviksølv danner kemiske forbindelser i 2 oxidationstrin: +Kviksølv(I)-forbindelser er svage oxidationsmidler og svage reduktionsmidler. De fleste af dem er farveløse. De disproportioneres let til kviksølv(II)-forbindelser og kviksølvmetal. De reagerer med ilt i luften og danner kviksølv(II)-forbindelser. Mange kviksølv(I)-forbindelser opløses ikke i vand. Kviksølv(I)-chlorid er en af de mest almindelige kviksølv(I)-forbindelser. Kviksølv(II)-forbindelser er stærke oxidationsmidler og meget ætsende. Kviksølv(II)-forbindelser er røde, gule eller farveløse. Kviksølv(II)oxid og kviksølv(II)chlorid er de mest almindelige kviksølv(II)-forbindelser i laboratoriet.

En ting har de til fælles, nemlig at de alle er giftige. De opløselige er mere giftige end de uopløselige.

Kviksølv(I)-forbindelser

De er også kendt som kviksølvforbindelser og er svage reduktionsmidler og svage oxidationsmidler. De fleste af dem opløses ikke i vand, hvilket gør dem mindre giftige end kviksølv(II)-forbindelser. De fleste af dem er farveløse eller gule.

• Kviksølv(I)-bromid, uopløseligt hvidt fast stof
• Kviksølv(I)-chlorid, kalomel, uopløseligt, hvidt
• Kviksølv(I)-fluorid, lysegult
• Kviksølv(I)-jodid, lidt opløseligt, ustabilt, gult
• Kviksølv(I)-nitrat, meget tungt opløseligt, hvidt
• Kviksølv(I)sulfat, lysegult fast stof

Kviksølv(II)-forbindelser

Disse er også kendt som kviksølvforbindelser og er stærke oxidationsmidler. De fleste af dem opløses i vand, hvilket gør dem meget giftige. De er farveløse eller røde.

• Kviksølv(II)-bromid, hvidt fast stof
• Kviksølv(II)-chlorid, hvidt fast stof, ætsende sublimat
• Kviksølv(II)-fluorid, hvidt fast stof
• Kviksølv(II)-jodid, lidt opløseligt, klart rødt
• Kviksølv(II)-oxid, orange, gul eller rød, opløses ikke i vand som de fleste oxider
• Kviksølv(II)nitrat, opløseligt, hvidt, anvendes til fremstilling af hatte
• Kviksølv(II)sulfat, hvidt fast stof
• Kviksølv(II)sulfid, rødt fast stof

Organiske kviksølvforbindelser

Disse indeholder kviksølv, der er reageret med et organisk molekyle. De er endnu mere giftige end andre kviksølvforbindelser, da de absorberes meget let.

• Dimethylkviksølv, farveløs, ekstremt giftig væske

Kviksølv er et sjældent metal. Det er omtrent lige så almindeligt som sølv. Kviksølv er ikke så dyrt som sølv, fordi det er meget let at skaffe kviksølv fra de steder, hvor det findes. Kviksølv kan findes i elementær (flydende) form i naturen, men det er ikke almindeligt. Kviksølv som grundstof er den eneste væske, der er anerkendt som et mineral af den internationale mineralogiske sammenslutning (International Mineralogical Association). Det findes oftest i form af cinnober, et kviksølv(II)-sulfidmineral. De største forekomster af cinnober fandtes tidligere i Spanien, men findes nu i Kina. Det forekommer også i andre mineraler som calomel, et kviksølv(I)-chloridmineral.

Kina og Kirgisistan er de to største producenter af kviksølv. Minerne i Italien, USA og Mexico er blevet lukket. Kina åbner flere miner, fordi EU ønsker at anvende lysstofrør, som kræver kviksølv.

Kviksølv fremstilles ved at riste cinnober i en ovn. Sulfidet oxideres til svovldioxid og efterlader kviksølv.

Medicinske anvendelser

Kviksølv har været anvendt i tandfyldninger, indtil det blev erstattet med sikrere materialer. De er et amalgam af kviksølv med et andet grundstof. En organisk kviksølvforbindelse kaldet thiomersal bruges til at konservere vacciner. Merbromin, en anden organisk kviksølvforbindelse, anvendes som antiseptisk middel. Det er blevet forbudt i nogle lande som USA.

Kviksølv(I)-chlorid (også kendt som calomel eller kviksølvklorid) har været anvendt som vanddrivende middel, huddesinfektionsmiddel og afføringsmiddel. Sammen med andre kviksølvforbindelser blev kviksølv(II)klorid (også kendt som kviksølvklorid eller ætsende sublimat) anvendt til behandling af syfilis. Problemet med dette var, at kviksølv(II)klorid er meget giftigt. Nogle gange blev symptomerne på dets giftighed forvekslet med symptomerne på den syfilis, som man troede, at det behandlede. Det bruges også som desinfektionsmiddel. Blå masse, en pille eller sirup, hvor kviksølv er hovedingrediensen, blev i løbet af 1800-tallet ordineret mod forskellige tilstande som forstoppelse, depression, fødsel og tandpine. I begyndelsen af det 20. århundrede blev kviksølv givet til børn en gang om året som afføringsmiddel og aformningsmiddel. Tandpudder til spædbørn indeholdt det også.

Siden 1930'erne har nogle vacciner indeholdt konserveringsmidlet thiomersal. I kroppen omdannes dette til ethylkviksølv. I begyndelsen troede man, at dette kviksølvbaserede konserveringsmiddel kunne forårsage eller udløse autisme hos børn, men videnskabelige undersøgelser kunne ikke påvise en sådan forbindelse. Derfor er thiomersal blevet fjernet fra de fleste amerikanske vacciner, der anbefales til børn på seks år og derunder. Der er visse undtagelser fra denne regel for influenzavacciner. I nogle tilfælde kan vaccinerne stadig indeholde meget små mængder thiomersal.

Cinnabar er stadig en vigtig komponent i traditionel kinesisk, tibetansk og ayurvedisk medicin. I visse lande er det ikke tilladt at anvende kviksølv eller kviksølvforbindelser i lægemidler. Derfor er cinnober for nylig blevet erstattet med mindre giftige produkter.

I dag er brugen af kviksølv i medicin faldet kraftigt i alle henseender, især i de udviklede lande. Termometre og blodtryksapparater, der anvender kviksølv, blev opfundet i henholdsvis begyndelsen af det 18. og slutningen af det 19. århundrede. Nu er brugen af dem i tilbagegang og er blevet forbudt i nogle lande, stater og medicinske institutioner. I 2002 vedtog det amerikanske senat en lov om at udfase salget af kviksølvtermometre uden recept. I 2003 blev Washington og Maine de første stater til at forbyde kviksølvblodtryksapparater. Kviksølvforbindelser findes i visse håndkøbsmedicin, herunder aktuelle antiseptiske midler, stimulerende afføringsmidler, salve mod bleudslæt, øjendråber og næsespray. FDA har "utilstrækkelige data til at fastslå en generel anerkendelse af sikkerheden og effektiviteten" af kviksølv i disse produkter. Kviksølv anvendes stadig i nogle vanddrivende midler, selv om andre ting kan anvendes til de fleste terapeutiske formål.

Andre anvendelser

Der anvendes også kviksølv:

• I kosmetik (thiomersal anvendes i vid udstrækning til fremstilling af mascara.)
• Som flydende elektrolyt i en variant af kloralkali-processen.
• I minedrift, især af guld og sølv.
• I kviksølvdamplamper og lysstofrør.
• Visse termometre, barometre og manometre. På grund af dets giftighed kan det erstattes af alkohol til de fleste af disse anvendelser.
• Visse elektriske afbrydere, der tændes eller slukkes, når de vippes.

I 2017 var den globale anvendelse af kviksølv på verdensplan mindre end halvdelen af hvad den var i 1980.

Kviksølv er flydende ved stuetemperatur, og kviksølvdampe er meget giftige. Indtaget elementært kviksølv er mindre farligt. De største problemer er organiske kviksølvforbindelser, som spises sammen med mad. Som med andre tungmetaller er uorganiske forbindelser som f.eks. kviksølv(II)nitrat også meget giftige ved indtagelse (spisning) eller indånding (indånding) af støv. Kviksølv kan forårsage både kronisk og akut forgiftning.

I 1810 døde over 200 mennesker af kviksølvforgiftning på skibet Triumph, fordi en tønde med kviksølv var løbet ud.

Kviksølv er ekstremt giftigt og skal anvendes med forsigtighed. Når kviksølv spildes, er der særlige metoder til at rense det op. Mindre dråber bør kombineres til en større dråbe på hårde overflader, så de lettere kan fjernes (f.eks. ved at blive skubbet ned i en pose, der kan smides væk). Støvsugere og koste bør ikke anvendes. Det skyldes, at de kan sprede kviksølv endnu mere. Herefter bør elementer som svovl- eller zinkpulver drysses ud over stedet, hvorefter de samles op og renses væk. Det er ikke let at rense kviksølv helt af tøj, så det er bedre ikke at bruge det længere. Det er også meget farligt at indånde kviksølvdamp.

• Kviksølvforbindelser
• Liste over fælles elementer
• Det periodiske system