Készítette: Károvics László Attila
1
A higany a periódusos rendszer egy kémiai eleme. Vegyjele Hg, rendszáma 80. Angolszász elnevezése (mercury) a fém cseppfolyós halmazállapotából adódó mozgékonyságára utalva a római mitológia isteneinek hírvivőjéről kapta a nevét, míg az elem vegyjele a hydrargyrum (latin, folyékony ezüst (Ag)) szóból származik. Elemi állapotban ezüstös, fémszínű, cseppfolyós, vezeti a hőt és az elektromos áramot, könnyen párolog, ezért zárva tárolandó nehézfém.
2
Fizikai tulajdonságok Halmazállapot
folyékony
Sűrűség (szobahőm.)
(folyadék) 13,534 g/cm³
Olvadáspont
-38,83 °C
Forráspont
356,73 °C
Olvadáshő
2,29 kJ/mol
Párolgáshő
59,11 kJ/mol 3
Jellemzői Sűrűsége az ezüstnél (Ag) és az ólomnál (Pb) is nagyobb, 13,6 g/cm³. Rokonságot mutat a nemesfémekkel. Levegőn állandó, a levegő oxigénjével nem reagál; sem híg, sem tömény sósavban nem oldódik. Reakcióképessége alacsony, ezért csak híg salétromsav (HNO3), és forró, tömény kénsav (H2SO4) támadja meg. A higany más fémekkel alkotott hideg ötvözete az amalgám.
A folyékony higany nagy mennyiségű ammónium-hidroxidot (NH4OH) is képes elnyelni, a keletkező ammónium-amalgám tejszínhabszerű, felpuffadt, habos szürke massza. Hőtágulási együtthatója közel lineáris, így arányos térfogatváltozással reagál a hőmérsékleti különbségekre. Ez, valamint széles folyadéktartománya (közel 400 C) alkalmassá teszi hőmérőkben való használatra. 4
Előfordulása, előállítása A higany előfordulása és forrása a cinnabarit (higany-szulfid:HgS), amely a korábbi vulkáni tevékenység vonulatai mentén található. Leggyakoribb és legkiterjedtebb lelőhelyek a spanyolországi Almaden környékén vannak, ahol az ércek higanytartalma a 6–7%-ot is elérheti, és ezek kitermelése már az ókori Római Birodalom idején elkezdődött. Az egyéb lelőhelyek – amelyek többnyire kevesebb mint 1% higanyt tartalmaznak – a korábbi Szovjetunió, Algéria, Mexikó, Szlovénia és Olaszország területén találhatók. Előállítása pörköléssel történik. A legprimitívebb eljárás szerint a cinnabaritot egyszerűen rőzselángon hevítették. Ez tüzelőanyagként és kondenzátorként egyaránt szolgált, miközben a fémes higany a hamuban gyűlt össze. A modern eljárásoknál az ércet először őrlik, majd flotálással dúsítják, amit a folyamatos levegőáramban való pörkölés (600 °C) és a keletkezett gőzök kondenzáltatása követ[3]: Lehetséges – különösen a higanyban gazdag ércek esetén –, vasforgáccsal (Fe) vagy égetett mésszel (CaO) is pörkölni: A forró, folyékony, nyers fémen levegőt fúvatva át a szennyező fémek (Fe, Cu, Zn ésPb) nyomai oxidálódnak és könnyen elválasztható salakot képeznek. Ezt csökkentett nyomáson desztillálva továbbtisztítják. Évente mintegy 4000 tonna higanyt használnak fel, de ennek csak kb. a fele az újonnan bányászott és előállított mennyiség, a többi másodlagos termelésből és tartalékkészletek kiárusításából 5 származik.
Felhasználása Használatos hőmérőkben, lázmérőkben, barométerekben, vérnyomásmérőkben, higanygőzlámpákban. A higany más fémekkel alkotott hideg ötvözete az amalgám; ezüst-, cink- stb. tartalmú fajtáját még ma is alkalmazzák rágófogak tömésére a fogászatban, mivel igen ellenálló, tartós anyag. A rendkívül lassú, de mégis nyomnyi mennyiségekben kimutatható higany kioldódás miatt e felhasználása ma már fogászati, toxikológiai viták tárgya. Annak ellenére, hogy mai napig sem sikerült tudományos kísérletekkel bebizonyítani, hogy az amalgám káros hatást váltana ki a szervezetben[4] a fejlettebb országokban használatát már felváltották más, korszerűbb anyagok. Legfontosabb ipari alkalmazási területe azonban a higanykatódos NaCl-elektrolízisben van, azonban itt is kezd háttérbe szorulni a modernebb membráneljárások elterjedése következtében.
6
Története Az alkimisták régen fontos anyagnak tartották az arany (Au) előállításához vezető úton, természetesen ennek nincs kémiai értelemben valóságalapja. Az álom azonban mégis valóra vált, amikor az 1990-as években a higanyatomok átmeneti protonbefogásával, majd az azt követő alfa-bomlás során sikerült egy, a természetben nem előforduló aranyizotópot előállítani.
E módszer gyakorlati alkalmazása arany előállítására a rendkívüli energiaigény miatt gazdaságtalan.
7
