Физико-химические свойтсва ртути часть 2

Ртуть обладает огромной адсорбционной способностью, поэтому различные газы и особенно пары органических веществ, несмотря на то, что давление их пара может быть иногда ничтожным, хорошо адсорбируются на ее поверхности. Это свойство ртути используют, например, для создания высокого вакуума с помощью диффузионных ртутных насосов.

Однако значительная адсорбционная способность ртути приводит и к нежелательным явлениям, связанным с загрязне¬нием ртутной поверхности.

Отрицательное влияние загрязнении, адсорбированпых поверхностью ртути, сказывается при проведении многих технологических процессов, когда на поверхности ртути образуются нерастворимые пленки. Так, например, при извлечении золота из руды с помощью ртути при определенных условиях ртуть начинает «пемзоваться»т превращаясь в серую массу, состоящую из очень мелких капелек, покрытых сверху слоем загрязнений.

Такая ртуть теряет способность амальгамировать золото и процесс извлечения его из руды прекращается. Вредное влияние таких шламов сказывается также на работе ртутных выпрямителей, при получении чистых металлов методами амальгамной металлургии и при других процессах.


Большое количество работ посвящено экспериментальному опре¬делению и теоретическому расчету критических параметров ртути. Наиболее ранние работы были выполнены еще в начале нашего века. Льюис [38] рассчитал критическую температуру Тк и крити¬ческое давление Рк ртути, исходя из соотношений, существующих между поверхностным натяжением и плотностью жидкой и газо¬образной ртути. По данным Бирча [33] который измерил Тк и Рк ртутного пара прямым путем, ртуть обладает следующими критиче¬скими параметрами:

Ртуть растворяет многие металлы, однако концентрация полу-чаемых при этом растворов при 20—25° С, как правило, невелика.

Лучшей растворимостью в ртути обладают индий (57,5 вес. %)т таллий (44,2 вес. %), кадмий (5,9 вес. %), цезий (4,4 вес. %), цинк (1,99 вес. %), рубидий (1,37 вес. %), галлий (1,9 вес. %) и стронций (1,12 вес. %). Растворимость других металлов не превышает долей %, а такие металлы, как железо, кобальт, никель, металлы плати¬новой группы в ртути практически не растворяются.

С повышением температуры растворимость металлов в ртути возрастает; на диа¬граммах состояния двойных металлических растворов ртуть — ме¬талл можно видеть большое число интерметаллических соединений, промежуточных фаз и различных превращений.


Было найдено, что величина и знак теплоты растворения металлов в ртути зависит от расположения их в периодической сис¬теме элементов по отношению к ртути. Растворение некоторых элементов, образующих с ртутью интерметаллические соединения, сопровождается большими тепловыми эффектами.

Концентрированные амальгамы при обыкновенных температурах представляют собою твердые сплавы, имеющие кристаллический излом» металлический блеск и хорошо поддающиеся механической обработке; физико-химические свойства таких сплавов зависят от их состава.


Ртуть обладает высокими потенциалами ионизации. Например, ее первый потенциал ионизации равен 10,43 е. Он гораздо выше ионизационных потенциалов висмута (7,287 в), олова (7,342 в), свинца (7,415 е), меди (7,724 в), цинка (9,391 в) и др.

Ионизационный потенциал ртути выше также ионизационного потенциала золота и элементов платиновой группы, и в этом отношении ртуть оказывается более «благородной», чем золото (9,22 в), серебро (7,574 е), платина (9,0 е) и другие металлы.

Высокое значение иони¬зационного потенциала ртути определяет ее способность легко вос¬станавливаться из различных соединений до металлического состоя¬ния, и поэтому она часто встречается в природе в виде самородной ртути.

Если бы, по мнению А. А. Саукова, ртуть, наряду с процессами ее образования из разных соединений, не испарялась, то весьма вероятно, что она встречалась бы в природе гораздо чаще, чем самородное золото и серебро.

Химическая стойкость ртути при комнатной температуре к кислороду и некоторым кислотам обусловлена ее высоким ионизационным потенциалом.

ЛИТЕРАТУРА
1. С а у к о в А. А., Геохимия, Иад. «Наука», 1966.
2. Green J., Bull. Geol. Soc. Am., 64, 1001 (1953).
3. Mason Br., Principles of Geochemistry, New York, 1958.
4. Мельников С. M., Ртуть, Металлургиздат, 1951.
5. Rank am a K., Sahama Th. G., Geochemistry, Chicago, 1950.
6. Stock A., Cucuel F., Naturwiaa., 22, 390 (1934).
7. M у к и м о в а Д. С., Гядрогеохилшчеекае методы поисков ртутных место-роященпй. Бголл. научно-технич. информ., JMs 1, 43 (1969).
8. М у к и м о в а Д. С, Гидрогеохпмические методы поисков ртутных место¬рождений, Бюлл. научно-техн. информ., Ns 1, 18 (1969).
9. Островский А. В., В а е в В. Г., Гидрогеохнмпческие методы поисков ртутных месторождений. Бюлл. паучно-техн. информ., № 1, 2В (1969).
10. Гидрогеохимические методы поисков ртутных месторождений. Под ред. Федорчуиа В. П., Голевой Г. А., № 1, 1969.
11. Гольдшмвдт В. М., Сборнпк статей по геохимии редких элементов, ГОНТИ, 1938.
12. Stock A., Gestner F., КбЫе Н.. Naturwiss., No 51, 954 (1932).
13. М е л е х и н а В. П., Гигиена и санитария, Я; 7, 71 (1960).
14. Boriaski P., Klin. Wochenschr., 10, 149 (1931).
15. П е т р у н ь Н. М., Барченко Л. И., Содержание химических ве¬ществ в тканях и жидкостях организма человека, Госмедиздат УССР, 1961,
16. Фрицы а н Э. X., ЖПХ, 8, 580 (1935).
17. С а у к о в А. А., Труды Института геологических наук АН СССР^аып. 78, 1 (1946).
18- Розенбаум С. А., Труды института теории естествознания и техники, 3, 45 (1955).
19. Neu burger М. С, Z. Krist., 86, 395 (1933).
20. Neu burger M. С, Z. Krist., 93, 1 (1933).
21. К u h в H., Proc. Roy. Soc, A158, 230 (1937).
22. Heller R., J. Chem. Phys., 9, 154 (1941)-
23. Van Laar J. J., Z. anorg. allg. Chem., 104, 81 (1918).
24. Hi lde brand J. H., Wakeham H. R. R., Boyd R-N., 3. Chem. Phys., 7, 1094 (1939).
25. Fielding W. R., Chem. News, 120, 241 (1920).
26. Baltker G., Z. phys. Chem., 89, 1 (1915).
27. Meyer G., Phys. Z., 22, 76 (1921).
28. В hat na gar S. S., Nevgi M. В., Current Sci., 6, 53 (1937/38).
29. Пугачевич П. П., Тимофеевичева О. А. ЖФХ„ 33,2196 (1959).
30. Harkins W. D., Grafton Е. Н., 3. Am. Chem. Soc, 42, 2534 (1920).
31. Harkins W. D., E wing W. W., J. Am. Chem. Soc, 42, 2539 (1920).
32. В arte 11 F. E., Case L. E-. Brown H., I. Am. Chem. Soc, 55, 2419 (1933).
33. Iyengar N. V. R., R а о D. S., Proc. Indian. Acad. Sci., A10, 20 (1939).
34. Dunke.n H., Z. phys. Chem., B47, 195 (1940).
35. Dunken H., Fredenhagen I., Wolf K. L., Koll.-Z., 95, 186 (1941).
36. Dunken H., Fredenhagen I., Wolf K. L., KoII.-Z., 101, 20 (1942).
37. S t rn 11 R. 3.; Phil. Mag., [6J, 4, 596 (1902).
38. Lewis D. Т., J. Appl. Chem., 3, 154 (1933).
39. Birch F., Phys. Rev., [2] 41, 641 (1932).
40. Хансен M., Андерко К., Структуры двойных сплавов, Метал-лургиздат, 1962.
41. Козин Л. Ф., Физико-химические основы амальгамной металлургии, Изд. «Наука», Алма-Ата, 1964.

Содержание