What is زئبق?
زئبق (symbol Hg) is element 80 on the periodic table, a فلز انتقالي in period 6, group 12. The only metal that is liquid at room temperature — and a potent neurotoxin. At room temperature it is a liquid.
البنية
ليست رسماً تخطيطياً لنقاط على حلقات — بل عينة مونت كارلو لكثافة الاحتمال الفعلية |ψ|² لكل مستوى فرعي مشغول. اسحب للتدوير. يشير اللونان الأزرق والبنفسجي إلى الإشارتين المتعاكستين للدالة الموجية، وهو ما يجعل الترابط ممكناً.
القيم المقيسة
يوضح كل شريط موضع زئبق بين العناصر الـ118 جميعها بالنسبة إلى تلك الخاصية.
المصادر: الأوزان الذرية القياسية لـ IUPAC لعام 2021 · دليل CRC للكيمياء والفيزياء · NIST. القيم المعلّمة بـ ~ متوقعة وليست مقاسة.
الحجم، وفق مقياس
Radius 151 pm — that is 0.151 nm, so about 3311 million of them side by side would span a millimetre.
النطاق الحراري
زئبق is liquid over a 396 K window, from 234 K to 630 K.
القصة
The only metal that is liquid at room temperature — and a potent neurotoxin.
يسبق اكتشاف الزئبق التاريخ المكتوب، إذ صادفته الحضارات القديمة بشكل مستقل بوصفه معدناً سائلاً آسراً في رواسب الزنجفر الطبيعية. وكان من الممكن تسخين معدن الزنجفر الأحمر اللامع (HgS) لإطلاق زئبق لامع سائل يتحرك كأنه كائن حي، وهي خاصية بدت سحرية للشعوب القديمة.
أطلق الخيميائيون الصينيون قبل أكثر من 2,000 عام على الزئبق اسم "الفضة السريعة"، واعتقدوا أنه يحمل سر الخلود. ويُقال إن الإمبراطور الصيني تشين شي هوانغ (259-210 قبل الميلاد) تناول حبوب الزئبق سعياً إلى الحياة الأبدية، مما عجّل بوفاته على نحو ساخر بسبب التسمم بالزئبق.
تُظهر لوحات المقابر المصرية من الأسرة الثامنة عشرة (1550-1292 قبل الميلاد) عمالاً يعالجون الزنجفر، مما يدل على فهم متقدم لاستخلاص الزئبق. واستخدم المصريون الزئبق في مستحضرات التجميل، واعتقدوا أن له خصائص غامضة تصل بين العالم الأرضي والعالم الإلهي.
وصف الفلاسفة اليونانيون، ومنهم أرسطو (384-322 قبل الميلاد)، الزئبق بأنه "فضة سائلة"، وأدركوا أنه يختلف جوهرياً عن المعادن الأخرى. ولاحظوا أن الزئبق يستطيع إذابة الذهب والفضة، مما أسس للنظريات الخيميائية اللاحقة.
طوّر المهندسون الرومان تقنيات متقدمة لاستخلاص الزئبق من خامات الزنجفر. وأصبحت مناجم ألمادين في إسبانيا، التي شغّلها الرومان منذ 50 قبل الميلاد، المصدر الرئيسي للزئبق في الإمبراطورية. واستخدم الرومان الزئبق لاستخلاص الذهب، فأنشؤوا ملغمات أحدثت تحولاً في استرداد المعادن النفيسة.
قدّم بليني الأكبر (23-79 ميلادية) أوصافاً مفصلة لخصائص الزئبق وطرق استخراجه في كتابه "التاريخ الطبيعي". وتصف كتاباته قدرة الزئبق على استخلاص الذهب من الخام، واستخدامه في المرايا، والملاحظات المبكرة لتأثيراته السامة في عمال المناجم.
طوّر الخيميائيون المسلمون كيمياء الزئبق بدرجة كبيرة خلال القرنين 8-13. ووضع جابر بن حيان (722-815 ميلادية) نظرية الزئبق والكبريت في تركيب المعادن، مقترحاً أن جميع المعادن تتكون من الزئبق والكبريت بنسب مختلفة، وهي نظرية أثرت في الخيمياء قروناً طويلة.
نقلت شبكات التجارة التي تأسست خلال هذه الفترة الزئبق عبر مسافات شاسعة. فوصل الزئبق المستخرج من المناجم الإسبانية إلى الصين عبر طرق الحرير، بينما تحرك الزئبق الصيني غرباً، مما أنشأ أول اقتصاد عالمي للزئبق.
كشف الغزو الإسباني للأمريكتين عن رواسب هائلة من الزئبق في منطقة وانكافيليكا في بيرو. وسرعان ما أدرك المستعمرون الإسبان أن زئبق العالم الجديد يمكن أن يزيد إنتاج الفضة بدرجة كبيرة من مناجم المكسيك وبيرو عبر عمليات الملغمة.
أصبحت مناجم زئبق وانكافيليكا، التي أطلق عليها السكان الأصليون اسم "جبل السم"، أكثر أماكن العمل فتكاً في أمريكا الاستعمارية. وتشير السجلات الاستعمارية الإسبانية إلى وفاة أكثر من 8 ملايين عامل من السكان الأصليين في هذه المناجم خلال ثلاثة قرون، وهي تكلفة بشرية موّلت التوسع الإمبراطوري الإسباني.
استخدمت طريقة الفناء، التي طوّرها بارتولومي دي ميدينا عام 1554، الزئبق لاستخلاص الفضة من الخامات منخفضة الدرجة. وقد زادت هذه التقنية الثورية إنتاج الفضة بنسبة 300%، لكنها تطلبت كميات هائلة من الزئبق، مما دفع إلى التعدين المكثف في وانكافيليكا وألمادين.
ربطت تجارة الزئبق العالمية خلال هذه الفترة أمريكا الإسبانية بالأسواق الأوروبية والآسيوية. وربطت سفن الزئبق العابرة للمحيط الهادئ إنتاج الفضة الأمريكي بالطلب الصيني على المعادن النفيسة، مما أنشأ أول سوق عالمية حقاً للسلع.
استخدم إيفانجيليستا توريشلي (1608-1647) الخصائص الفريدة للزئبق لاختراع مقياس الضغط الجوي عام 1643، فأثبت أن للهواء وزناً وأنشأ أول طريقة دقيقة لقياس الضغط الجوي. وأصبح عمود الزئبق الذي ابتكره معياراً لقياس الضغط في أنحاء العالم.
طوّر غابرييل فهرنهايت (1686-1736) مقياس الحرارة الزئبقي، فأحدث ثورة في قياس درجة الحرارة. وجعل التمدد الخطي للزئبق ومداه الواسع في الحالة السائلة منه مادة مثالية لمقاييس الحرارة الدقيقة، فترسخت مقاييس الحرارة الزئبقية معايير علمية طوال ثلاثة قرون.
درس أنطوان لافوازييه (1743-1794) دور الزئبق في التفاعلات الكيميائية، ولا سيما سلوكه عند تسخينه في الهواء. وساعدت تجاربه على أكسيد الزئبق في إثبات الطبيعة الحقيقية للاحتراق وتركيب الهواء، وأسهمت في الثورة الكيميائية.
اكتشف أليساندرو فولتا (1745-1827) أن بخار الزئبق يوصل الكهرباء، مما أدى إلى تطبيقات كهربائية مبكرة. وأسهم عمله على الزئبق في فهم التوصيل الكهربائي وأدى إلى تطوير مصابيح بخار الزئبق.
أدى حمى الذهب في كاليفورنيا (1849-1855) إلى طلب هائل على الزئبق، إذ استخدم عمال المناجم الملغمة لاستخلاص الذهب من الرواسب الغرينية. وأصبح منجم نيو ألمادين في كاليفورنيا أكثر مصادر الزئبق إنتاجية في أمريكا الشمالية، فوفّر التقنية التي جعلت حمى الذهب ممكنة.
استخدم تصنيع القبعات اللبادية مركبات الزئبق في عمليات التلبيد، مما أدى إلى متلازمة "صانع القبعات المجنون" الناتجة عن التعرض المزمن للزئبق. وأظهر هذا التطبيق الصناعي تعدد استخدامات الزئبق، كما كشف آثاره الصحية الخطرة من خلال تسمم العمال.
طوّر تصنيع المرايا في البندقية تقنيات متقدمة تستخدم ملغمات الزئبق والقصدير لصنع أجود المرايا في العالم. وكان صانعو المرايا البنادقة يحرسون أسرارهم القائمة على الزئبق بعناية شديدة، حتى إن كشف التقنيات كان يعاقب عليه بالإعدام.
ازدهرت صناعة الأدوات العلمية، إذ أتاحت الخصائص الفريدة للزئبق صنع مقاييس ضغط جوي ومقاييس حرارة وأجهزة قياس أخرى عالية الدقة. وأصبحت هذه الأدوات أساسية للأرصاد الجوية والملاحة والبحث العلمي في أنحاء العالم.
قدّم مرض ميناماتا في اليابان (1956) دليلاً مأساوياً على مخاطر الزئبق البيئية. فقد تسبب التسمم بميثيل الزئبق الناتج عن التلوث الصناعي في أضرار عصبية شديدة لآلاف الأشخاص، مما أدى إلى وعي عالمي ببقاء الزئبق في البيئة وسميته.
كشف البحث البيئي عن الدورة العالمية للزئبق عبر الغلاف الجوي والمحيطات والنظم البيئية. واكتشف العلماء أن الزئبق المنبعث في أي مكان على الأرض يمكن أن يؤثر في النظم البيئية في جميع أنحاء العالم عبر النقل الجوي والتراكم الأحيائي في السلاسل الغذائية.
تستخدم تطبيقات الفيزياء النووية الخصائص النووية الفريدة للزئبق في مرافق بحثية متخصصة. وتتيح أهداف الزئبق في مصادر نيوترونات التشظية إجراء أبحاث متقدمة على المواد، رغم أن هذه التطبيقات تتطلب احتياطات واسعة للسلامة.
تمثل اتفاقية ميناماتا (2013) اعترافاً دولياً بالتهديد البيئي العالمي الذي يشكله الزئبق. وتلتزم هذه المعاهدة بخفض استخدام الزئبق وانبعاثاته، مما يمثل تطور علاقة البشرية بهذا العنصر الرائع لكن الخطير.
استُبدلت البدائل الحديثة بالزئبق في معظم التطبيقات التقليدية. فمقاييس الحرارة الرقمية وإضاءة LED والمفاتيح الخالية من الزئبق توفر الوظائف نفسها من دون مخاطر صحية وبيئية، مما يعكس قدرة العلم على تحسين التقنيات القديمة.
الاستخدامات
مقاييس الحرارة التقليدية استفادت من خاصية الزئبق الفريدة المتمثلة في التمدد الحراري المنتظم عبر نطاق واسع من درجات الحرارة. وقد جعلت حالته السائلة عند درجة حرارة الغرفة وتمددُه الخطي منه مادة مثالية لقياس درجة الحرارة بدقة من -39°C إلى 357°C. وعلى الرغم من الاستغناء عنه إلى حد كبير بسبب المخاوف المتعلقة بالسُّمِّية، لا تزال مقاييس حرارة الزئبق تمثل المعيار الذهبي للدقة في بعض التطبيقات العلمية.
البارومترات والمانومترات تعتمد على الكثافة العالية للزئبق (13.5 g/cm³) لقياس الضغوط الجوية وضغوط الغاز بدقة استثنائية. ويستخدم أنبوب توريتشيلي الشهير وزن الزئبق لتكوين فراغ وقياس الضغط الجوي - وهو مبدأ اكتُشف عام 1643 وأحدث ثورة في علم الأرصاد الجوية والفيزياء.
معدات المختبر، بما في ذلك مضخات الانتشار، والملامسات الكهربائية، والأقطاب الكهربائية المتخصصة، تستفيد من الموصلية الكهربائية الممتازة والخمول الكيميائي للزئبق. ولا تزال مرافق البحث تستخدم مهبطات الزئبق في تطبيقات كهروكيميائية محددة لا يتوافر فيها بديل مناسب.
معايير المعايرة في القياسات الدقيقة تعتمد على خصائص الزئبق الثابتة. وتُستخدم النقطة الثلاثية للزئبق مرجعاً أساسياً لدرجة الحرارة في مقياس درجة الحرارة الدولي، مما يضمن اتساق القياسات عالمياً.
مصابيح بخار الزئبق تنتج ضوءاً فوق بنفسجي شديداً للتعقيم، ومعالجة المياه، والعمليات الصناعية المتخصصة. وتولد هذه المصابيح إشعاع UV-C الذي يدمر البكتيريا والفيروسات ومسببات الأمراض الأخرى بفعالية، مما يجعلها مفيدة في أنظمة تنقية الهواء والماء.
الإضاءة الفلورية تحتوي على كميات صغيرة من بخار الزئبق الذي ينتج ضوءاً فوق بنفسجي عند تنشيطه. ويسبب هذا الضوء فوق البنفسجي بعد ذلك انبعاث الضوء المرئي من الطلاءات الفوسفورية، مكوّناً الإضاءة الموفرة للطاقة التي هيمنت على الإضاءة التجارية والسكنية قبل ظهور تقنية LED.
المفاتيح والمرحلات الكهربائية تستخدم موصلية الزئبق السائل لإنشاء أجهزة تبديل صامتة وموثوقة. ولا تحتوي مفاتيح الزئبق على أجزاء متحركة تتعرض للتلف، ويمكنها التعامل مع تيارات عالية من دون حدوث قوس كهربائي، مما يجعلها مفيدة في التطبيقات الصناعية المتخصصة.
أنابيب المقومات في الأنظمة الكهربائية عالية القدرة تستخدم بخار الزئبق لتحويل التيار المتناوب إلى تيار مستمر. ويمكن لهذه الأجهزة التعامل مع مستويات هائلة من القدرة، ولا تزال مهمة في تطبيقات صناعية محددة مثل أنظمة السكك الحديدية الكهربائية.
إنتاج الكلور-قلوي استخدم تاريخياً مهبطات الزئبق لإنتاج غاز الكلور وهيدروكسيد الصوديوم من المياه المالحة. وعلى الرغم من استبداله إلى حد كبير بتقنية الأغشية بسبب المخاوف البيئية، لا تزال بعض المنشآت تستخدم تقنية الخلايا الزئبقية لإنتاج كلور فائق النقاوة مطلوب في تطبيقات متخصصة.
العمليات التحفيزية في الصناعة الكيميائية تستخدم مركبات الزئبق محفزاتٍ لتفاعلات محددة في التخليق العضوي. وتحفز أملاح الزئبق إماهة الأسيتيلين لإنتاج الأسيتالدهيد، رغم تفضيل البدائل الأكثر أماناً بصورة متزايدة.
كيمياء الملغم تستخدم قدرة الزئبق على إذابة العديد من الفلزات لإنشاء سبائك مفيدة. وتتيح هذه الخاصية تنقية الفلزات، وعمليات الاستخلاص، والتطبيقات الفلزية المتخصصة عندما تكون التقنيات التقليدية غير كافية.
تصنيع الأدوية يستخدم أحياناً مركبات الزئبق في تفاعلات تخليق متخصصة، رغم أن اللوائح الصارمة والطرائق البديلة قللت هذه التطبيقات بدرجة كبيرة.
حشوات ملغم الأسنان جمعت الزئبق مع الفضة والقصدير والنحاس لإنشاء ترميمات أسنان متينة. وقد وفرت هذه الحشوات، المستخدمة لأكثر من 150 عاماً، إصلاحات سنية قوية وطويلة الأمد. وعلى الرغم من تفضيل المواد المركبة الحديثة، لا تزال حشوات الملغم فعالة وآمنة لكثير من المرضى.
المركبات المطهرة مثل الميركوروكروم والثيميروسال استفادت من الخصائص المضادة للميكروبات للزئبق لعلاج الجروح وحفظ اللقاحات. وقد أُوقفت هذه التطبيقات إلى حد كبير بسبب المخاوف المتعلقة بالسُّمِّية وتوافر بدائل أكثر أماناً.
الأجهزة الطبية، بما في ذلك أجهزة قياس ضغط الدم، استخدمت أعمدة الزئبق لتوفير قياسات دقيقة للضغط. وعلى الرغم من أن الأجهزة الرقمية أصبحت الآن المعيار، لا تزال أجهزة قياس ضغط الدم الزئبقية تمثل المعيار المرجعي لدقة قياس ضغط الدم.
استخلاص الذهب عن طريق تكوين الملغم ممارسة مستمرة منذ أكثر من 2,000 عام. وتتيح قدرة الزئبق على إذابة الذهب استرداد جزيئات الذهب الدقيقة من الخام والرواسب. وعلى الرغم من أن المخاوف البيئية أدت إلى فرض قيود، لا تزال هذه الطريقة مستخدمة في بعض عمليات التعدين الصغيرة حول العالم.
معالجة الفضة تستخدم أيضاً تكوين ملغم الزئبق لفصل الفلزات النفيسة عن الخام. وتتضمن العملية خلط الزئبق بالخام المسحوق، والسماح للزئبق بامتصاص الفلزات النفيسة، ثم تسخينه لتبخير الزئبق واسترداد الفلز النقي.
تصنيع المرايا استخدم تاريخياً الزئبق لإنشاء أسطح عاكسة، وذلك بتغطية الزجاج بملغم من الزئبق والقصدير. وقدمت هذه المرايا انعكاسية ومتانة فائقتين، رغم أن الطلاءات الحديثة من الألومنيوم والفضة حلت محل العمليات القائمة على الزئبق.
الأبحاث النووية تستفيد من الخصائص النووية الفريدة للزئبق في تطبيقات متخصصة. ويُستخدم الزئبق مادةً هدفاً في مصادر نيوترونات التشظية، حيث تصطدم بروتونات عالية الطاقة بنوى الزئبق لإنتاج حزم نيوترونية شديدة لأبحاث المواد.
إنتاج النظائر يستخدم أهدافاً من الزئبق لإنشاء نظائر مشعة للتطبيقات الطبية والبحثية. وتتضمن العملية قذف الزئبق بالجسيمات لإنشاء نظائر محددة مطلوبة للطب النووي والبحث العلمي.
تطبيقات المركبات الفضائية شملت استخدام الزئبق في أنظمة دفع متخصصة وأجهزة كهربائية تبرر خصائصه الفريدة المخاطر المرتبطة به. وقد استخدمت بعض أنظمة الأقمار الصناعية المبكرة بطاريات ومفاتيح زئبقية لموثوقيتها في ظروف الفضاء.
موازين الحرارة التقليدية في المنازل القديمة قد لا تزال تحتوي على الزئبق، ويمكن التعرّف إليها من خلال السائل الفضي الذي يرتفع وينخفض مع درجة الحرارة. توفر هذه الموازين قراءات دقيقة للغاية، لكنها تشكل مخاطر صحية خطيرة إذا انكسرت. حظرت معظم البلدان موازين الحرارة الزئبقية للاستخدام المنزلي، واستبدلت بها بدائل رقمية أو قائمة على الكحول.
موازين حرارة الحمى المحتوية على الزئبق كانت في السابق معياراً في كل خزانة أدوية. وعلى الرغم من دقتها الفائقة، فإن مقياس حرارة واحداً مكسوراً يطلق كمية من بخار الزئبق تكفي لتجاوز المستويات الآمنة في الهواء الداخلي. إذا عثرت على موازين حرارة زئبقية قديمة، فاتصل بمرفق النفايات الخطرة المحلي للتخلص منها بأمان.
موازين حرارة الحلوى والقلي العميق قد لا تزال تحتوي على الزئبق في الطرز القديمة. افحص معدات مطبخك واستبدل أي أجهزة تحتوي على الزئبق ببدائل رقمية توفر دقة مماثلة من دون مخاطر صحية.
مصابيح الفلورسنت في منزلك ومكتبك تحتوي على كميات صغيرة من بخار الزئبق، عادةً 3-5 مليغرامات لكل مصباح. عند انكسار المصباح، يمكن لهذا الزئبق أن يتبخر ويشكل مخاطر صحية. احرص دائماً على تهوية المكان عند تنظيف مصابيح الفلورسنت المكسورة، ولا تستخدم المكنسة الكهربائية مطلقاً لجمع الحطام.
مصابيح الفلورسنت المدمجة (CFLs) تحتوي أيضاً على الزئبق، وإن كان بكميات أقل من أنابيب الفلورسنت التقليدية. وبينما تساعد هذه المصابيح الموفرة للطاقة على خفض إجمالي انبعاثات الزئبق من محطات توليد الكهرباء، فإنها تتطلب التخلص منها بطريقة صحيحة في مراكز إعادة التدوير.
مصابيح LED لا تحتوي على الزئبق وتمثل خيار الإضاءة الأكثر أماناً وكفاءة. وقد أدى التحول إلى مصابيح LED إلى خفض التعرض المنزلي للزئبق بدرجة كبيرة، مع توفير إضاءة أفضل وتوفير في الطاقة.
المفاتيح الكهربائية القديمة في المنازل المبنية قبل 1970 قد تحتوي على مفاتيح ميلان زئبقية، ولا سيما في منظمات الحرارة وبعض مفاتيح الإضاءة. تحتوي هذه المفاتيح الصامتة على الزئبق الذي قد ينسكب إذا تضرر الجهاز أثناء إزالته أو أثناء أعمال التجديد.
حشوات الأسنان الفضية تحتوي في الواقع على نحو 50% من الزئبق الممزوج بالفضة والقصدير والنحاس. وقد استُخدمت حشوات "الملغم" هذه لأكثر من 150 عاماً، ولا تزال فعالة لترميم الأسنان. لكنها تطلق كميات صغيرة من بخار الزئبق عند المضغ.
يوفر معظم أطباء الأسنان الآن بدائل مركبة تتمتع بمتانة مماثلة من دون التعرض للزئبق. إذا كانت لديك حشوات ملغم، فتجنب إزالتها دون ضرورة ما لم يوصِ طبيب الأسنان بذلك، إذ يمكن أن تؤدي عملية الإزالة إلى زيادة التعرض للزئبق مؤقتاً.
السلامة المتعلقة بالأسنان فيما يخص الملغم لا تزال موضع نقاش. وبينما تعتبر المنظمات الصحية الكبرى الملغم آمناً لمعظم الناس، فقد ترغب النساء الحوامل والأطفال الصغار في التفكير في بدائل خالية من الزئبق عند إجراء أعمال أسنان جديدة.
البارومترات ومقاييس الضغط العتيقة في منزل أجدادك قد تحتوي على الزئبق. تستخدم هذه الأدوات الجميلة وزن الزئبق لقياس الضغط الجوي، لكنها قد تسكب كميات خطيرة من الزئبق إذا تعرضت للتلف.
بعض الألعاب والمجوهرات المستوردة ثبت احتواؤها على الزئبق، ولا سيما المنتجات القادمة من بلدان ذات لوائح أقل صرامة. احرص دائماً على شراء الألعاب والمجوهرات من مصادر موثوقة، واحذر المنتجات المستوردة الزهيدة الثمن على نحو غير معتاد.
كريمات تفتيح البشرة من بعض المصادر تحتوي بصورة غير قانونية على مركبات الزئبق. يمكن أن تسبب هذه المنتجات تسمماً خطيراً بالزئبق وينبغي تجنبها. تحقق من قوائم المكونات، واشترِ مستحضرات التجميل من مصادر خاضعة للرقابة فقط.
بعض البطاريات الزرية في الأجهزة القديمة كانت تحتوي على الزئبق، رغم أنه جرى الاستغناء عنها إلى حد كبير. عند التخلص من أي بطاريات، استخدم مرافق إعادة التدوير المناسبة لمنع وصول الزئبق إلى البيئة.
الأسماك والمأكولات البحرية قد تحتوي على الزئبق الذي يتراكم حيوياً عبر السلسلة الغذائية. وتميل الأسماك المفترسة الكبيرة مثل القرش وسمك أبو سيف والماكريل الملكي إلى احتواء مستويات أعلى من الزئبق. ينبغي للنساء الحوامل والأطفال الصغار الحد من استهلاك هذه الأنواع.
محطات توليد الكهرباء التي تعمل بالفحم تطلق الزئبق الذي يستقر في نهاية المطاف في المجاري المائية، حيث تحوله البكتيريا إلى ميثيل الزئبق، وهو الشكل الأكثر سمية. ثم يتركز هذا الزئبق في الأسماك والمحار، مما يجعل المأكولات البحرية المصدر الرئيسي للتعرض للزئبق لدى معظم الناس.
جهود التنظيف البيئي تركز على خفض انبعاثات الزئبق من المصادر الصناعية. ويساعد اختيارك لاستخدام إضاءة LED ودعم الطاقة النظيفة على خفض تلوث الزئبق الناتج عن توليد الكهرباء.
الوقاية من التسمم بالزئبق تبدأ بالوعي. لا تلمس الزئبق السائل بيدين عاريتين مطلقاً، واحرص دائماً على تهوية الأماكن التي قد يوجد فيها الزئبق. تتطلب انسكابات الزئبق الصغيرة إجراءات تنظيف خاصة، ولا تستخدم المكنسة الكهربائية مطلقاً.
السلامة المنزلية تشمل تحديد المواد المحتوية على الزئبق والتخلص منها بطريقة صحيحة. تنظم مجتمعات كثيرة أياماً لجمع النفايات الخطرة مخصصة لعناصر مثل موازين الحرارة الزئبقية ومصابيح الفلورسنت والمفاتيح القديمة.
تشمل أعراض التعرض للزئبق الرعاش ومشكلات الذاكرة وتغيرات المزاج. إذا اشتبهت في تعرضك للزئبق، فاستشر مقدم رعاية صحية يمكنه طلب الفحوص المناسبة والتوصية بالعلاج إذا لزم الأمر.
تتوفر الآن منتجات بديلة لكل تطبيق تقليدي للزئبق تقريباً. توفر موازين الحرارة الرقمية ومصابيح LED ومواد طب الأسنان الخالية من الزئبق الفوائد نفسها من دون مخاطر صحية.
مصدره
0.085 mg/kg of Earth's crust · more abundant than 42% of elements
يعكس وجود الزئبق في القشرة الأرضية عمليات جيولوجية فريدة تركّز هذا العنصر المتطاير. وبوفرة قشرية متوسطة لا تتجاوز 0.08 جزء في المليون، يُعدّ الزئبق نادراً نسبياً. يتكوّن معظم الزئبق نتيجة النشاط البركاني والعمليات الحرارية المائية التي تنقل الزئبق من أعماق الأرض إلى الرواسب السطحية.
يمثّل الزنجفر (HgS) معدن خام الزئبق الرئيسي، إذ يشكّل بلورات حمراء زاهية مميزة في مناطق النشاط البركاني الحديث. تتركّز هذه الرواسب من خلال عملية تتحرك فيها السوائل الحاملة للزئبق صعوداً عبر شقوق الصخور، فتَبرد وتتبلور كلما اقتربت من السطح.
تُنشئ الرواسب الحرارية المائية أغنى تراكيز الزئبق من خلال مياه ساخنة محمّلة بالمعادن تذيب مركبات الزئبق ثم تعيد ترسيبها. وتعمل هذه العمليات على مدى آلاف السنين، فتُنشئ رواسب زئبق مجدية اقتصادياً في المناطق التي تشهد نشاطاً جيولوجياً نشطاً أو حديثاً.
تعني الطبيعة المتطايرة للزئبق أنه يتبخر وينتقل بسهولة عبر التكوينات الصخرية، وغالباً ما يتركّز في مناطق بعيدة عن مصدره الأصلي. وتُنشئ هذه القدرة على الحركة أنماطاً معقدة للرواسب، مما يفرض تحديات على الفهم الجيولوجي وعمليات التعدين معاً.
تهيمن الصين على إنتاج الزئبق العالمي، إذ تستحوذ على نحو 80% من الإنتاج العالمي. وقد عمل منجم وانشان للزئبق في مقاطعة قويتشو لأكثر من 600 عام قبل إغلاقه في 2001، وكان أحد أكبر رواسب الزئبق في التاريخ. ويأتي إنتاج الصين المستمر من رواسب أصغر عديدة منتشرة في أنحاء البلاد.
تضم قيرغيزستان رواسب خيداركان، وهي واحدة من أهم مناجم الزئبق المتبقية في العالم. وتقع هذه الرواسب في وادي فرغانة، وقد أنتجت الزئبق لأكثر من 50 عاماً، ولا تزال تحتوي على احتياطيات كبيرة.
تحتوي إسبانيا على منطقة ألمادين الشهيرة للزئبق، التي عملت لأكثر من 2,000 عام قبل إغلاقها في 2003. أنتجت ألمادين نحو ثلث كل الزئبق الذي استُخرج على الإطلاق، وتمثّل أكبر رواسب الزئبق المعروفة في العالم. والموقع الآن مُدرج ضمن مواقع التراث العالمي لليونسكو.
أنتجت الولايات المتحدة تاريخياً كميات كبيرة من الزئبق من سلسلة الساحل في كاليفورنيا، ولا سيما منطقتي نيو ألمادين ونيو إدريا. وقد وفّرت هذه الرواسب الزئبق خلال حمى الذهب في كاليفورنيا والحرب العالمية الثانية، لكنها مغلقة الآن بسبب المخاوف البيئية.
شغّلت إيطاليا منطقة مونتي أمياتا للزئبق في توسكانا، التي أسهمت إسهاماً كبيراً في الإمدادات العالمية قبل إغلاقها في ثمانينيات القرن العشرين. وتكوّنت هذه الرواسب من خلال العمليات الجيولوجية نفسها التي أنشأت الينابيع الساخنة الشهيرة في توسكانا.
تواصل المناطق البركانية النشطة إطلاق الزئبق عبر الفوّهات والينابيع الساخنة. فعلى سبيل المثال، تطلق حديقة يلوستون الوطنية عدة أطنان من الزئبق سنوياً عبر معالمها الحرارية الأرضية، وهي عملية طبيعية مستمرة منذ آلاف السنين.
تنقل الأنظمة الحرارية الأرضية في أنحاء العالم الزئبق من المصادر العميقة في القشرة إلى السطح. وتُظهر الحقول الحرارية الأرضية في آيسلندا، ومنطقة توسكانا في إيطاليا، وغيّزر كاليفورنيا تراكيز مرتفعة من الزئبق مرتبطة بنشاطها الحراري الأرضي.
يمكن أن يُنشئ النشاط البركاني الحديث رواسب زئبق جديدة من خلال عمليات يمكن رصدها في الوقت الفعلي. فقد أودى ثوران جبل سانت هيلينز في 1980 زئبقاً قابلاً للقياس في المناطق المحيطة، مما يوضح أن العمليات البركانية تواصل تكوين رواسب الزئبق حتى اليوم.
يطلق النشاط البركاني تحت سطح البحر الزئبق في الأنظمة المحيطية، حيث يمكن أن يتركّز في الرواسب البحرية. وتمثّل الفوّهات العميقة في المحيطات مصادر مهمة للزئبق في البيئات البحرية، مؤثرةً في الدورة العالمية للزئبق.
تحتوي رواسب الفحم على زئبق مصدره المواد النباتية القديمة والعمليات الجيولوجية. وعندما يحترق الفحم، يتبخر هذا الزئبق ويدخل الغلاف الجوي، مما يجعل احتراق الفحم أكبر مصدر منفرد لتلوث الزئبق في العالم.
غالباً ما تواجه عمليات تعدين الذهب الزئبق في رواسب الخام، ولا سيما في المناطق التي استُخدم فيها الزئبق تاريخياً لاستخراج الذهب. ويجب على كثير من مناجم الذهب إدارة التلوث بالزئبق الناتج عن المصادر الطبيعية وممارسات التعدين السابقة.
يستعيد إعادة التدوير الصناعي الزئبق من تيارات نفايات مختلفة، بما في ذلك المصابيح الفلورية وحشوة الأسنان وال devices الإلكترونية. وتوفّر هذه المصادر الثانوية الآن أجزاء كبيرة من الزئبق المستخدم في التطبيقات القانونية المتبقية.
يُنشئ التلوث المتراكم الناتج عن استخدام الزئبق في الماضي مصادر بيئية مستمرة. فمواقع مناجم الزئبق السابقة والمنشآت الصناعية والمناطق التي شهدت استخداماً تاريخياً للزئبق تواصل إطلاق الزئبق إلى الهواء والماء بعد عقود من توقف العمليات.
يجعل النقل الجوي من الزئبق ملوثاً عالمياً ينتقل آلاف الأميال من مصادر الانبعاث. ويتبخر الزئبق بسهولة، ويمكن أن يبقى محمولاً في الهواء لأشهر، مما يسمح للانبعاثات المحلية بالتأثير في النظم البيئية البعيدة.
تعيد دورة المحيطات توزيع الزئبق عالمياً عبر دورات جيوكيميائية حيوية معقدة. وتحتوي مياه المحيطات العميقة على زئبق تراكم على مدى عقود، ويعود تدريجياً إلى المياه السطحية مؤثراً في السلاسل الغذائية البحرية في أنحاء العالم.
يحدث تراكم التربة والرواسب في المناطق الواقعة مع اتجاه الرياح أو مجرى المياه من مصادر الزئبق. ويمكن لترب الغابات خصوصاً أن تراكم الزئبق بمرور الوقت، مما ينشئ مستودعات بيئية طويلة الأمد تواصل التأثير في النظم البيئية.
يزيد التركيز البيولوجي مستويات الزئبق صعوداً عبر السلاسل الغذائية، إذ تحتوي المفترسات العليا مثل سمك التونة وأسماك القرش على تراكيز من الزئبق أعلى بآلاف المرات من مياه البحر المحيطة. ويجعل هذا التضخيم الأحيائي الزئبق مصدر قلق خاصاً على صحة الإنسان من خلال استهلاك المأكولات البحرية.
تقيّد اتفاقية ميناماتا بشأن الزئبق، السارية منذ 2017، التجارة العالمية في الزئبق واستخدامه. وتهدف هذه المعاهدة الدولية إلى حماية صحة الإنسان والبيئة من انبعاثات الزئبق البشرية المنشأ، مؤثرةً بدرجة كبيرة في إمدادات الزئبق والطلب عليه.
أدّت إغلاقات المناجم في أنحاء العالم إلى خفض إنتاج الزئبق الأولي بشكل كبير. وقد أُغلقت معظم مناجم الزئبق الرئيسية بسبب المخاوف البيئية، مما جعل الاسترداد الثانوي مهماً بصورة متزايدة لتلبية الاحتياجات المشروعة المتبقية من الزئبق.
تحتوي المخزونات الاستراتيجية في بعض البلدان على احتياطيات من الزئبق ناتجة عن تطبيقات عسكرية وصناعية سابقة. وتمثّل هذه المخزونات كميات كبيرة من الزئبق يجب إدارتها بأمان لمنع إطلاقها في البيئة.
من المرجح أن يأتي الإمداد المستقبلي أساساً من إعادة التدوير واسترداد المنتجات الثانوية من عمليات التعدين الأخرى. ومع تراجع تعدين الزئبق المتعمد، تصبح المصادر الأخرى أكثر أهمية نسبياً لتلبية الطلبات المشروعة على الزئبق.
التعامل
الزئبق أحد أكثر العناصر سمية ويشكل مخاطر صحية خطيرة بجميع أشكاله. يمكن حتى للكميات الضئيلة أن تسبب أضراراً عصبية شديدة، وفشلاً كلوياً، والوفاة. يتبخر الزئبق الفلزي في درجة حرارة الغرفة، مكوناً أبخرة غير مرئية وعديمة الرائحة وخطيرة للغاية.
لا يوجد مستوى تعرض آمن للزئبق. فأي ملامسة للزئبق السائل أو استنشاق لبخار الزئبق يمكن أن يسبب التسمم. ويكون الأطفال والنساء الحوامل أكثر عرضة للخطر، إذ قد يسبب التعرض أضراراً دائمة في الدماغ واضطرابات في النمو.
لا تتعامل مع الزئبق مطلقاً من دون معدات الوقاية والتدريب المناسبين. فحتى ملامسة الجلد لفترة وجيزة قد تؤدي إلى امتصاص الزئبق والتسمم به. وتتطلب انسكابات الزئبق تنظيفاً مهنياً فورياً - لا تحاول تنظيف انسكابات الزئبق بنفسك مطلقاً.
استنشاق بخار الزئبق هو أخطر طرق التعرض. فعند درجة حرارة الغرفة، ينتج الزئبق تراكيز من البخار قد تتجاوز المستويات الآمنة بمقدار 100 مرة. والبخار عديم اللون والرائحة ولا يمكن اكتشافه من دون معدات متخصصة.
يسبب التسمم الحاد بالاستنشاق ألماً في الصدر، وصعوبة في التنفس، وسعالاً، وحمى خلال ساعات. وقد يسبب التعرض لمستويات مرتفعة إصابة حادة في الرئتين، وفشلاً كلوياً، والوفاة. وحتى التعرض المزمن لمستويات منخفضة يسبب الرعشة وفقدان الذاكرة وتغيرات الشخصية.
التهوية أمر بالغ الأهمية في أي منطقة قد يوجد فيها الزئبق. ومع ذلك، فإن التهوية العادية غير كافية لبخار الزئبق - إذ تلزم أنظمة شفط متخصصة ومراقبة للهواء في البيئات المهنية.
تتطلب حماية الجهاز التنفسي أنظمة هواء مزوداً أو أجهزة تنفس متخصصة لبخار الزئبق. أما أقنعة الغبار العادية، وحتى أجهزة التنفس ذات خراطيش المواد الكيميائية، فتوفير حماية غير كافٍ ضد بخار الزئبق.
تشمل أعراض التسمم بالزئبق الرعشة (وخاصة في اليدين)، وفقدان الذاكرة، وتغيرات الشخصية، والتهيّج، وصعوبة التركيز. وقد تتطور هذه الأعراض تدريجياً خلال أسابيع أو أشهر من التعرض.
تشمل آثار التعرض المزمن أضراراً دائمة في الدماغ، وأمراض الكلى، واضطرابات المناعة الذاتية، ومشكلات تناسلية. ويتراكم الزئبق في الأعضاء وقد يسبب أضراراً بعد سنوات من توقف التعرض.
مخاطر الحمل والنمو شديدة للغاية. يعبر الزئبق المشيمة ويتلف الأجهزة العصبية النامية. ينبغي للنساء الحوامل تجنب كل تعرض للزئبق، إذ يمكن حتى للكميات الضئيلة أن تسبب عيوباً خلقية وتأخراً في النمو.
ميثيل الزئبق (الموجود في الأسماك الملوثة) أكثر سمية من الزئبق الفلزي. ويتركز في الأسماك والمحار، مما يجعل المأكولات البحرية المصدر الأساسي للتعرض للزئبق لدى معظم الناس.
تسبب موازين الحرارة المكسورة مناطق خطر فورية. ويحتوي ميزان حرارة طبي زئبقي واحد على كمية كافية من الزئبق لتلويث غرفة كبيرة. لا تستخدم المكنسة الكهربائية لتنظيف انسكابات الزئبق مطلقاً - فهذا يؤدي إلى تبخير الزئبق ونشر التلوث.
يؤدي انكسار المصابيح الفلورية إلى إطلاق بخار الزئبق الذي قد يتجاوز المستويات الآمنة للهواء الداخلي. هوِّ المنطقة فوراً، وأخلِها لمدة 15+ دقيقة، ونظف الحطام بعناية من دون استخدام المكنسة الكهربائية. وينبغي للنساء الحوامل والأطفال تجنب المنطقة تماماً.
قد تحتوي المفاتيح وأجهزة تنظيم الحرارة القديمة على الزئبق الذي يمكن أن ينسكب أثناء الإزالة أو التجديد. اطلب من مختصين مؤهلين إزالة الأجهزة المحتوية على الزئبق والتخلص منها بأمان.
يتطلب تنظيف انسكاب الزئبق خدمات مهنية للتعامل مع المواد الخطرة إذا تجاوزت الكمية بضع قطرات. وتتطلب الانسكابات الصغيرة إجراءات تنظيف متخصصة، ومعدات وقاية، والتخلص السليم من المواد الملوثة.
تتطلب حماية العاملين في الصناعات التي يتعرضون فيها للزئبق برامج سلامة شاملة تشمل مراقبة الهواء، والمراقبة الطبية، ومعدات الوقاية، وإجراءات الاستجابة للطوارئ.
حدود التعرض المسموح بها منخفضة للغاية - 0.1 mg/m³ في المتوسط على مدى 8 ساعات. ومع ذلك، فإن التعرضات التي تقل عن هذه الحدود قد تسبب آثاراً صحية لدى الأشخاص الحساسين.
تشمل المراقبة الطبية للعاملين المتعرضين للزئبق إجراء اختبارات منتظمة للبول والدم، وفحوصاً عصبية، واختبارات لوظائف الكلى. ويُعد الكشف المبكر عن التسمم بالزئبق أمراً بالغ الأهمية لمنع الأضرار الدائمة.
يجب وضع إجراءات للطوارئ للتعامل مع انسكابات الزئبق، وأعطال المعدات، وحوادث تعرض العاملين. وتشمل الإسعافات الأولية الإبعاد الفوري عن مصدر التعرض، وإزالة التلوث، وتقديم الرعاية الطبية الطارئة.
لا تتخلص من الزئبق مطلقاً في النفايات العادية، أو في المصارف، أو في البيئة. فالزئبق ملوث عالمي ثابت يتراكم حيوياً في السلاسل الغذائية ويؤثر في النظم البيئية في جميع أنحاء العالم.
منشآت النفايات الخطرة هي الطريقة المناسبة الوحيدة للتخلص من المواد المحتوية على الزئبق. وتوفر مجتمعات كثيرة أياماً خاصة لجمع المصابيح الفلورية، وموازين الحرارة، وغيرها من الأجهزة المحتوية على الزئبق.
يستمر التلوث البيئي الناجم عن الزئبق لعقود أو قرون. وحتى الكميات الصغيرة التي تطلق في الهواء أو الماء يمكن أن تنتقل عالمياً وتتركز في الأسماك، مما يؤثر في صحة الإنسان بعيداً عن المصدر الأصلي.
توجد بدائل لجميع تطبيقات الزئبق تقريباً. فموازين الحرارة الرقمية، ومصابيح LED، والمفاتيح الإلكترونية توفر الوظيفة نفسها من دون مخاطر صحية وبيئية.
تتطلب حالة التعرض للزئبق عناية طبية فورية. اتصل بمركز مكافحة السموم (1-800-222-1222 في الولايات المتحدة) وبخدمات الطوارئ الطبية فوراً عند الاشتباه في أي تعرض للزئبق.
تشمل الإسعافات الأولية لملامسة الجلد خلع الملابس الملوثة فوراً والغسل جيداً بالماء والصابون. لا تستخدم الماء الساخن، لأنه يزيد امتصاص الزئبق.
تتطلب حالة الطوارئ الناتجة عن الاستنشاق الإبعاد الفوري إلى الهواء النقي وتقديم الرعاية الطبية الطارئة. راقب التنفس وقدم الأكسجين إذا كنت مدرباً على ذلك. فقد يسبب التسمم بالزئبق فشلاً تنفسياً متأخراً.
ينبغي أن يشمل إخلاء منطقة الانسكاب جميع الأشخاص، وخاصة الأطفال والنساء الحوامل. هوِّ المنطقة ولا تعد إلى دخولها حتى يكتمل التنظيف المهني ويؤكد اختبار الهواء السلامة.
إجابات سريعة
زئبق (symbol Hg) is element 80 on the periodic table, a فلز انتقالي in period 6, group 12. The only metal that is liquid at room temperature — and a potent neurotoxin. At room temperature it is a liquid.
[Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s², giving 6 occupied shells holding 2, 8, 18, 32, 18, 2 electrons respectively.زئبق melts at 234.3 K (-38.8 °C) and boils at 629.9 K (356.7 °C).
The standard atomic weight of زئبق is 200.592 u. That is a weighted average across its naturally occurring isotopes, which is why it is rarely a whole number.
زئبق has a density of 13.534 g/cm³. Water is 1.0 g/cm³, so a block of زئبق is about 13.5× heavier.
زئبق has a Pauling electronegativity of 2. The scale runs from 0.70 (francium, the least greedy for electrons) to 3.98 (fluorine, the most). Values in this middle band tend to form covalent rather than strongly ionic bonds.
زئبق has been known since antiquity — it occurs in a form usable without smelting, so no single person can be credited with its discovery. The name comes from the planet Mercury; symbol from hydrargyrum.
زئبق makes up about 0.085 mg/kg of the Earth's crust — genuinely rare, which is why it is expensive.