Kwik chemisch element

Kwik (Hg), ook wel kwikzilver, chemisch element, vloeibaar metaal van groep 12 (IIb of zinkgroep) van het periodiek systeem genoemd.

Elementeigenschappen

atoomnummer	80
atoomgewicht	200,59
smeltpunt	-38,87 ° C (-37,97 ° F)
kookpunt	356,9 ° C (674 ° F)
soortelijk gewicht	13,5 bij 20 ° C (68 ° F)
valentie	1, 2
elektronen configuratie	2-8-18-32-18-2 of (Xe) 4f 14 5d 10 6s 2

Eigenschappen, gebruik en voorkomen

Mercurius was al in 1500 vce bekend in Egypte en waarschijnlijk ook in het Oosten. De naam kwik is ontstaan ​​in de alchemie van de 6e eeuw, waarin het symbool van de planeet werd gebruikt om het metaal weer te geven; het chemische symbool Hg is afgeleid van het Latijnse hydrargyrum, 'vloeibaar zilver'. Hoewel de toxiciteit al vroeg werd erkend, was de belangrijkste toepassing ervan voor medische doeleinden.

Kwik is het enige elementaire metaal dat bij kamertemperatuur vloeibaar is. (Cesium smelt bij ongeveer 28,5 ° C [83 ° F], gallium bij ongeveer 30 ° C [86 ° F] en rubidium bij ongeveer 39 ° C [102 ° F].) Kwik is zilverachtig wit en verkleurt langzaam in vochtige lucht en bevriest in een zachte vaste stof zoals tin of lood bij -38,87 ° C (-37,97 ° F). Het kookt bij 356,9 ° C (674 ° F).

Het legeert met koper, tin en zink om amalgamen of vloeibare legeringen te vormen. Een amalgaam met zilver wordt gebruikt als vulling in de tandheelkunde. Kwik bevochtigt geen glas en hecht er niet aan, en deze eigenschap, in combinatie met zijn snelle en uniforme volume-uitzetting over het gehele vloeistofbereik, maakt het nuttig in thermometers. Barometers en manometers maken gebruik van zijn hoge dichtheid en lage dampdruk. Goud en zilver lossen gemakkelijk op in kwik, en in het verleden werd deze eigenschap gebruikt bij de winning van deze metalen uit hun ertsen.

Het goede elektrische geleidingsvermogen van kwik maakt het buitengewoon nuttig in afgedichte elektrische schakelaars en relais. Een elektrische ontlading door kwikdamp in een gesmolten silicabuis of -bol produceert een blauwachtige gloed die rijk is aan ultraviolet licht, een fenomeen dat wordt gebruikt in ultraviolette, fluorescente en hogedrukkwikdamplampen. De hoge doorsnede van Mercury met hoge thermische neutronen (360 schuren) en goede thermische geleidbaarheid maken het toepasbaar als afscherming en koelmiddel in kernreactoren. Veel kwik wordt gebruikt bij de bereiding van geneesmiddelen en fungiciden voor de landbouw en de industrie.

Het gebruik van kwik bij de vervaardiging van chloor en natronloog (natriumhydroxide) door elektrolyse van pekel hangt af van het feit dat kwik dat wordt gebruikt als de negatieve pool of kathode, het vrijgemaakte natrium oplost om een ​​vloeibaar amalgaam te vormen. Een interessante toepassing, hoewel niet van groot commercieel belang, is het gebruik van kwikdamp in plaats van stoom in sommige elektrische centrales, het hogere kookpunt van kwik zorgt voor een grotere efficiëntie in de warmtecyclus.

Kwik komt voor in de aardkorst met een gemiddelde van ongeveer 0,08 gram (0,003 ounce) per ton gesteente. Het belangrijkste erts is het rode sulfide, cinnaber. Inheemse kwik komt voor in geïsoleerde druppels en af ​​en toe in grotere vloeibare massa's, meestal met cinnaber, in de buurt van vulkanen of warmwaterbronnen. Meer dan tweederde van het wereldwijde aanbod van kwik is afkomstig uit China en het grootste deel komt uit Kirgizië en Chili; het is vaak een bijproduct van de goudwinning. Cinnabar wordt gedolven in schacht- of open-pit-operaties en verfijnd door flotatie. De meeste extractiemethoden voor kwik zijn afhankelijk van de vluchtigheid van het metaal en het feit dat cinnaber gemakkelijk wordt afgebroken door lucht of kalk om het vrije metaal op te leveren. Vanwege de giftigheid van kwik en de dreiging van strenge bestrijding van verontreiniging, wordt de aandacht gericht op veiligere methoden voor het winnen van kwik. Deze zijn in het algemeen gebaseerd op het feit dat cinnaber gemakkelijk oplosbaar is in oplossingen van natriumhypochloriet of sulfide, waaruit het kwik kan worden gewonnen door precipitatie met zink of aluminium of door elektrolyse. (Voor behandeling van de commerciële productie van kwik, zie kwikverwerking; voor mineralogische eigenschappen, zie eigen element [tabel].)

Er zijn ook uiterst zeldzame natuurlijke legeringen van kwik gevonden: moschellandsbergiet (met zilver), potariet (met palladium) en gouden amalgaam. Kwik wordt uit cinnaber gewonnen door het in lucht te roosteren, gevolgd door condensatie van de kwikdamp. Kwik is giftig. Vergiftiging kan het gevolg zijn van inademing van de damp, inname van oplosbare verbindingen of opname van kwik via de huid.

Natuurlijk kwik is een mengsel van zeven stabiele isotopen: ¹⁹⁶ Hg (0,15 procent), ¹⁹⁸ Hg (9,97 procent), ¹⁹⁹ Hg (16,87 procent), ²⁰⁰ Hg (23,10 procent), ²⁰¹ Hg (13,18 procent), ²⁰² Hg (29,86 procent)) en ²⁰⁴ Hg (6,87 procent). Als golflengtestandaard en voor ander nauwkeurig werk wordt isotopisch zuiver kwik bestaande uit alleen kwik-198 bereid door neutronenbeschieting van natuurlijk goud, goud-197.