Hg · Elemento 80 · Metallo di transizione
L'unico metallo liquido a temperatura ambiente e una potente neurotossina.
Struttura
Non è un diagramma di punti su gusci — è un campione Monte Carlo dell'effettiva densità di probabilità |ψ|² per ogni sottoguscio occupato. Trascinate per ruotare. Il blu e il violetto indicano i segni opposti della funzione d'onda, che rendono possibile la formazione dei legami.
Valori misurati
Ogni barra mostra dove si colloca mercurio tra tutti i 118 elementi per quella proprietà.
Fonti: masse atomiche standard IUPAC 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. I valori contrassegnati con ~ sono previsti anziché misurati.
Dimensioni, in scala
Raggio 151 pm — cioè 0,151 nm, quindi ne servirebbero circa 3,31 milioni affiancati per coprire un millimetro.
Intervallo termico
Mercurio è liquido in un intervallo di 396 K, da 234 K a 630 K.
Dove si trova
Mercurio si trova nel periodo 6, gruppo 12. Tutti gli elementi del gruppo 12 hanno lo stesso numero di elettroni esterni, per questo si comportano in modo così simile.
Altri Metalli di transizione
Tutti i metalli di transizioneLa storia
L'unico metallo liquido a temperatura ambiente e una potente neurotossina.
La scoperta del mercurio precede la storia scritta: le civiltà antiche entrarono indipendentemente in contatto con questo affascinante metallo liquido nei depositi naturali di cinabro. Il minerale rosso brillante cinabro (HgS) poteva essere riscaldato per liberare mercurio lucente e liquido, che si muoveva come un essere vivente: una proprietà che sembrava magica agli antichi.
Oltre 2.000 anni fa, gli alchimisti cinesi chiamarono il mercurio «argento vivo» e credevano che contenesse il segreto dell'immortalità. Si racconta che l'imperatore cinese Qin Shi Huang (259-210 a.C.) consumasse pillole di mercurio nella sua ricerca della vita eterna, accelerando ironicamente la propria morte per avvelenamento da mercurio.
Le pitture delle tombe egizie della XVIII dinastia (1550-1292 a.C.) mostrano lavoratori intenti a trattare il cinabro, indicando una conoscenza sofisticata dell'estrazione del mercurio. Gli Egizi usavano il mercurio nei cosmetici e credevano che avesse proprietà mistiche capaci di collegare il mondo terreno e quello divino.
I filosofi greci, tra cui Aristotele (384-322 a.C.), descrissero il mercurio come «argento liquido» e lo riconobbero come fondamentalmente diverso dagli altri metalli. Osservarono che il mercurio poteva sciogliere oro e argento, gettando le basi per le successive teorie alchemiche.
Gli ingegneri romani svilupparono tecniche sofisticate per estrarre il mercurio dai minerali di cinabro. Le miniere di Almadén in Spagna, sfruttate dai Romani dal 50 a.C., divennero la principale fonte di mercurio dell'impero. I Romani usavano il mercurio per estrarre l'oro, creando amalgami che rivoluzionarono il recupero dei metalli preziosi.
Plinio il Vecchio (23-79 d.C.) fornì descrizioni dettagliate delle proprietà del mercurio e dei metodi di estrazione nella sua «Storia naturale». I suoi scritti descrivono la capacità del mercurio di estrarre l'oro dal minerale, il suo impiego negli specchi e le prime osservazioni sui suoi effetti tossici sui minatori.
Gli alchimisti islamici tra l'VIII e il XIII secolo fecero avanzare notevolmente la chimica del mercurio. Jabir ibn Hayyan (722-815 d.C.) sviluppò la teoria mercurio-zolfo della composizione metallica, proponendo che tutti i metalli fossero costituiti da mercurio e zolfo in proporzioni diverse: una teoria che influenzò l'alchimia per secoli.
Le reti commerciali fondate durante questo periodo trasportavano il mercurio su distanze immense. Il mercurio delle miniere spagnole raggiungeva la Cina attraverso le rotte della Via della seta, mentre il mercurio cinese si spostava verso occidente, creando la prima economia globale del mercurio.
La conquista spagnola delle Americhe rivelò enormi depositi di mercurio nella regione di Huancavelica, in Perù. I coloni spagnoli riconobbero rapidamente che il mercurio del Nuovo Mondo poteva aumentare notevolmente la produzione di argento dalle miniere messicane e peruviane attraverso processi di amalgamazione.
Le miniere di mercurio di Huancavelica, chiamate «la montagna del veleno» dalle popolazioni indigene, divennero il luogo di lavoro più letale dell'America coloniale. I documenti coloniali spagnoli indicano che oltre 8 milioni di lavoratori indigeni morirono in queste miniere nell'arco di tre secoli: un costo umano che finanziò l'espansione imperiale spagnola.
Il processo del patio, sviluppato da Bartolomé de Medina nel 1554, usava il mercurio per estrarre l'argento dai minerali a basso tenore. Questa tecnica rivoluzionaria aumentò la produzione di argento del 300%, ma richiedeva enormi quantità di mercurio, favorendo l'estrazione intensiva a Huancavelica e Almadén.
Il commercio globale del mercurio durante questo periodo collegò l'America spagnola ai mercati europei e asiatici. Le navi cariche di mercurio che attraversavano il Pacifico collegavano la produzione americana di argento alla domanda cinese di metalli preziosi, creando il primo mercato delle materie prime realmente globale.
Evangelista Torricelli (1608-1647) sfruttò le proprietà uniche del mercurio per inventare il barometro nel 1643, dimostrando che l'aria ha un peso e creando il primo metodo accurato per misurare la pressione atmosferica. La sua colonna di mercurio divenne lo standard mondiale per la misurazione della pressione.
Gabriel Fahrenheit (1686-1736) sviluppò il termometro a mercurio, rivoluzionando la misurazione della temperatura. L'espansione lineare del mercurio e il suo ampio intervallo di stato liquido lo rendevano ideale per scale di temperatura precise, affermando i termometri a mercurio come standard scientifici per tre secoli.
Antoine Lavoisier (1743-1794) studiò il ruolo del mercurio nelle reazioni chimiche, in particolare il suo comportamento quando veniva riscaldato all'aria. I suoi esperimenti con l'ossido di mercurio contribuirono a stabilire la vera natura della combustione e la composizione dell'aria, contribuendo alla Rivoluzione chimica.
Alessandro Volta (1745-1827) scoprì che il vapore di mercurio conduce l'elettricità, dando origine alle prime applicazioni elettriche. Il suo lavoro sul mercurio contribuì alla comprensione della conduzione elettrica e portò allo sviluppo delle lampade a vapori di mercurio.
La corsa all'oro californiana (1849-1855) creò un'enorme domanda di mercurio, poiché i minatori usavano l'amalgamazione per estrarre l'oro dai depositi alluvionali. La miniera di New Almaden in California divenne la fonte di mercurio più produttiva del Nord America, fornendo la tecnologia che rese possibile la corsa all'oro.
La produzione di cappelli di feltro utilizzava composti del mercurio nei processi di infeltrimento, causando la sindrome del «cappellaio matto» dovuta all'esposizione cronica al mercurio. Questa applicazione industriale dimostrò la versatilità del mercurio, rivelando al contempo i suoi pericolosi effetti sulla salute attraverso l'avvelenamento dei lavoratori.
La produzione di specchi a Venezia sviluppò tecniche sofisticate che utilizzavano amalgami di mercurio e stagno per creare gli specchi migliori del mondo. I produttori veneziani proteggevano i loro segreti basati sul mercurio con tanta attenzione che rivelare le tecniche era punibile con la morte.
La produzione di strumenti scientifici prosperò, poiché le proprietà uniche del mercurio permettevano di realizzare barometri, termometri e altri dispositivi di misurazione di precisione. Questi strumenti divennero essenziali per la meteorologia, la navigazione e la ricerca scientifica in tutto il mondo.
La malattia di Minamata in Giappone (1956) fornì una tragica dimostrazione dei pericoli ambientali del mercurio. L'avvelenamento da metilmercurio causato dall'inquinamento industriale provocò gravi danni neurologici in migliaia di persone, portando a una consapevolezza globale della persistenza ambientale e della tossicità del mercurio.
La ricerca ambientale ha rivelato il ciclo globale del mercurio attraverso atmosfera, oceani ed ecosistemi. Gli scienziati hanno scoperto che il mercurio emesso in qualsiasi punto della Terra può influire sugli ecosistemi di tutto il mondo attraverso il trasporto atmosferico e il bioaccumulo nelle catene alimentari.
Le applicazioni della fisica nucleare sfruttano le proprietà nucleari uniche del mercurio in strutture di ricerca specializzate. I bersagli di mercurio nelle sorgenti di neutroni da spallazione permettono ricerche avanzate sui materiali, sebbene queste applicazioni richiedano ampie misure di sicurezza.
La Convenzione di Minamata (2013) rappresenta il riconoscimento internazionale della minaccia ambientale globale del mercurio. Questo trattato impegna le nazioni a ridurre l'uso e le emissioni di mercurio, segnando l'evoluzione del rapporto dell'umanità con questo affascinante ma pericoloso elemento.
Le alternative moderne hanno sostituito il mercurio nella maggior parte delle applicazioni tradizionali. I termometri digitali, l'illuminazione a LED e gli interruttori privi di mercurio offrono la stessa funzionalità senza rischi per la salute e l'ambiente, dimostrando la capacità della scienza di migliorare le tecnologie antiche.
Applicazioni
Termometri tradizionali sfruttavano la particolare proprietà del mercurio di espandersi uniformemente in un ampio intervallo di temperatura. Lo stato liquido del mercurio a temperatura ambiente e la sua espansione lineare lo rendevano ideale per la misurazione precisa della temperatura da -39°C a 357°C. Sebbene siano stati in gran parte eliminati a causa dei problemi di tossicità, i termometri a mercurio restano il riferimento per l'accuratezza in alcune applicazioni scientifiche.
Barometri e manometri sfruttano l'elevata densità del mercurio (13.5 g/cm³) per misurare la pressione atmosferica e quella dei gas con eccezionale precisione. Il famoso tubo di Torricelli utilizza il peso del mercurio per creare il vuoto e misurare la pressione atmosferica: un principio scoperto nel 1643 che ha rivoluzionato la meteorologia e la fisica.
Apparecchiature di laboratorio tra cui pompe a diffusione, contatti elettrici ed elettrodi specializzati sfruttano l'eccellente conducibilità elettrica e l'inerzia chimica del mercurio. Le strutture di ricerca utilizzano ancora catodi di mercurio in specifiche applicazioni elettrochimiche per le quali non esiste un'alternativa adeguata.
Standard di calibrazione nelle misurazioni di precisione si basano sulle proprietà costanti del mercurio. Il punto triplo del mercurio funge da riferimento fondamentale della temperatura nella Scala internazionale della temperatura, garantendo la coerenza delle misurazioni a livello globale.
Lampade a vapori di mercurio producono luce ultravioletta intensa per la sterilizzazione, il trattamento dell'acqua e processi industriali specializzati. Queste lampade generano radiazioni UV-C che distruggono efficacemente batteri, virus e altri agenti patogeni, rendendole preziose nei sistemi di purificazione dell'aria e dell'acqua.
Illuminazione fluorescente contiene piccole quantità di vapore di mercurio che producono luce ultravioletta quando vengono eccitate. Questa luce UV induce quindi i rivestimenti fosforici a emettere luce visibile, creando l'illuminazione a basso consumo che ha dominato l'illuminazione commerciale e residenziale prima della tecnologia LED.
Interruttori e relè elettrici sfruttano la conducibilità del mercurio liquido per creare dispositivi di commutazione silenziosi e affidabili. Gli interruttori al mercurio non hanno parti mobili soggette a usura e possono gestire correnti elevate senza formazione di archi elettrici, rendendoli preziosi in applicazioni industriali specializzate.
Tubi raddrizzatori nei sistemi elettrici ad alta potenza utilizzano il vapore di mercurio per convertire la corrente alternata in corrente continua. Questi dispositivi possono gestire livelli di potenza enormi e restano importanti in specifiche applicazioni industriali, come i sistemi ferroviari elettrici.
La produzione cloro-alcali utilizzava storicamente catodi di mercurio per produrre gas di cloro e idrossido di sodio dall'acqua salata. Sebbene sia stata in gran parte sostituita dalla tecnologia a membrana per motivi ambientali, alcune strutture utilizzano ancora la tecnologia delle celle a mercurio per produrre cloro ultrapuro necessario in applicazioni specializzate.
I processi catalitici nell'industria chimica impiegano composti del mercurio come catalizzatori per specifiche reazioni di sintesi organica. I sali di mercurio catalizzano l'idratazione dell'acetilene per produrre acetaldeide, sebbene si preferiscano sempre più alternative più sicure.
La chimica degli amalgami sfrutta la capacità del mercurio di sciogliere molti metalli per creare leghe utili. Questa proprietà consente la purificazione dei metalli, i processi di estrazione e applicazioni metallurgiche specializzate nelle quali le tecniche convenzionali sono inadeguate.
La produzione farmaceutica utilizza occasionalmente composti del mercurio in reazioni di sintesi specializzate, sebbene normative rigorose e metodi alternativi abbiano notevolmente ridotto queste applicazioni.
Le otturazioni in amalgama dentale combinavano mercurio con argento, stagno e rame per creare restauri dentali durevoli. Queste otturazioni, utilizzate da oltre 150 anni, fornivano riparazioni dentali resistenti e di lunga durata. Sebbene si preferiscano i moderni materiali compositi, le otturazioni in amalgama restano efficaci e sicure per molti pazienti.
I composti antisettici come il mercurocromo e il timerosal sfruttavano le proprietà antimicrobiche del mercurio per il trattamento delle ferite e la conservazione dei vaccini. Queste applicazioni sono state in gran parte abbandonate a causa dei problemi di tossicità e della disponibilità di alternative più sicure.
I dispositivi medici tra cui gli sfigmomanometri (misuratori della pressione sanguigna) utilizzavano colonne di mercurio per fornire misurazioni precise della pressione. Sebbene oggi i dispositivi digitali siano lo standard, gli sfigmomanometri a mercurio restano il riferimento per l'accuratezza nella misurazione della pressione sanguigna.
L'estrazione dell'oro mediante amalgamazione è praticata da oltre 2.000 anni. La capacità del mercurio di sciogliere l'oro consente di recuperare particelle fini d'oro dal minerale e dai sedimenti. Sebbene le preoccupazioni ambientali abbiano portato a restrizioni, questo metodo continua a essere utilizzato in alcune attività minerarie artigianali in tutto il mondo.
La lavorazione dell'argento utilizza anch'essa l'amalgamazione con mercurio per separare i metalli preziosi dal minerale. Il processo consiste nel mescolare il mercurio con il minerale frantumato, consentendo al mercurio di assorbire i metalli preziosi, quindi riscaldarlo per far evaporare il mercurio e recuperare il metallo puro.
La produzione di specchi utilizzava storicamente il mercurio per creare superfici riflettenti rivestendo il vetro con amalgama di mercurio e stagno. Questi specchi offrivano una riflettività e una durata superiori, sebbene i moderni rivestimenti di alluminio e argento abbiano sostituito i processi basati sul mercurio.
La ricerca nucleare sfrutta le particolari proprietà nucleari del mercurio in applicazioni specializzate. Il mercurio funge da materiale bersaglio nelle sorgenti di neutroni da spallazione, dove protoni ad alta energia collidono con i nuclei di mercurio per produrre intensi fasci di neutroni destinati alla ricerca sui materiali.
La produzione di isotopi utilizza bersagli di mercurio per creare isotopi radioattivi destinati ad applicazioni mediche e di ricerca. Il processo consiste nel bombardare il mercurio con particelle per creare isotopi specifici necessari alla medicina nucleare e alla ricerca scientifica.
Le applicazioni nei veicoli spaziali hanno incluso il mercurio in sistemi di propulsione specializzati e dispositivi elettrici nei quali le sue proprietà particolari giustificano i rischi. Alcuni dei primi sistemi satellitari utilizzavano batterie e interruttori al mercurio per la loro affidabilità nelle condizioni dello spazio.
I termometri tradizionali nelle abitazioni più vecchie possono contenere ancora mercurio, riconoscibile dal liquido argenteo che sale e scende con la temperatura. Questi termometri forniscono misurazioni estremamente accurate, ma comportano gravi rischi per la salute se si rompono. La maggior parte dei Paesi ha vietato i termometri al mercurio per uso domestico, sostituendoli con alternative digitali o ad alcol.
I termometri per la febbre contenenti mercurio erano un tempo presenti in ogni armadietto dei medicinali. Sebbene siano incredibilmente accurati, un singolo termometro rotto libera una quantità di vapori di mercurio sufficiente a superare i livelli di sicurezza dell'aria interna. Se trovate vecchi termometri al mercurio, contattate il centro locale per lo smaltimento dei rifiuti pericolosi per eliminarli in sicurezza.
I termometri per caramello e frittura possono contenere ancora mercurio nei modelli più vecchi. Controllate gli utensili da cucina e sostituite i dispositivi contenenti mercurio con alternative digitali che offrano una precisione simile senza rischi per la salute.
Le lampadine fluorescenti presenti in casa e in ufficio contengono piccole quantità di vapori di mercurio, in genere 3-5 milligrammi per lampadina. Quando la lampadina si rompe, il mercurio può vaporizzare e comportare rischi per la salute. Ventilate sempre l'area durante la pulizia di lampadine fluorescenti rotte e non aspirate mai i residui con l'aspirapolvere.
Le lampade fluorescenti compatte (CFL) contengono anch'esse mercurio, sebbene in quantità inferiori rispetto ai tradizionali tubi fluorescenti. Sebbene queste lampadine ad alta efficienza energetica contribuiscano a ridurre le emissioni complessive di mercurio delle centrali elettriche, devono essere smaltite correttamente presso i centri di riciclaggio.
Le luci a LED non contengono mercurio e rappresentano l'opzione di illuminazione più sicura ed efficiente. Il passaggio ai LED ha ridotto significativamente l'esposizione domestica al mercurio, offrendo al contempo una migliore qualità della luce e un risparmio energetico.
I vecchi interruttori elettrici nelle abitazioni costruite prima del 1970 possono contenere interruttori basculanti al mercurio, in particolare nei termostati e in alcuni interruttori della luce. Questi interruttori silenziosi contengono mercurio, che può fuoriuscire se il dispositivo viene danneggiato durante la rimozione o la ristrutturazione.
Le otturazioni dentali in argento contengono in realtà circa il 50% di mercurio mescolato con argento, stagno e rame. Queste otturazioni in "amalgama" sono state utilizzate per oltre 150 anni e rimangono efficaci per la ricostruzione dei denti. Tuttavia, rilasciano piccole quantità di vapori di mercurio durante la masticazione.
Oggi la maggior parte dei dentisti offre alternative in materiale composito che garantiscono una durata simile senza esposizione al mercurio. Se avete otturazioni in amalgama, evitate di rimuoverle senza necessità, a meno che non sia consigliato dal dentista, poiché il processo di rimozione può aumentare temporaneamente l'esposizione al mercurio.
La sicurezza dentale relativa all'amalgama rimane oggetto di dibattito. Sebbene le principali organizzazioni sanitarie considerino l'amalgama sicuro per la maggior parte delle persone, le donne in gravidanza e i bambini piccoli potrebbero prendere in considerazione alternative prive di mercurio per i nuovi trattamenti dentali.
I barometri e gli indicatori antichi nella casa dei vostri nonni possono contenere mercurio. Questi splendidi strumenti usano il peso del mercurio per misurare la pressione atmosferica, ma possono far fuoriuscire quantità pericolose di mercurio se vengono danneggiati.
Alcuni giocattoli e gioielli importati sono risultati contenere mercurio, in particolare quelli provenienti da Paesi con normative meno severe. Acquistate sempre giocattoli e gioielli da fonti affidabili e diffidate dei prodotti importati insolitamente economici.
Le creme schiarenti per la pelle provenienti da alcune fonti contengono illegalmente composti del mercurio. Questi prodotti possono causare gravi intossicazioni da mercurio e devono essere evitati. Controllate gli elenchi degli ingredienti e acquistate cosmetici solo da fonti regolamentate.
Alcune batterie a bottone dei dispositivi più vecchi contenevano mercurio, sebbene siano state in gran parte dismesse. Quando smaltite le batterie, utilizzate strutture di riciclaggio appropriate per evitare che il mercurio entri nell'ambiente.
Il pesce e i frutti di mare possono contenere mercurio che si bioaccumula lungo la catena alimentare. I grandi pesci predatori, come squali, pesci spada e sgombri reali, tendono ad avere livelli più elevati di mercurio. Le donne in gravidanza e i bambini piccoli dovrebbero limitare il consumo di queste specie.
Le centrali elettriche a carbone rilasciano mercurio che alla fine si deposita nei corsi d'acqua, dove i batteri lo convertono in metilmercurio, la forma più tossica. Questo mercurio si concentra quindi nei pesci e nei molluschi, rendendo i frutti di mare la principale fonte di esposizione al mercurio per la maggior parte delle persone.
Gli interventi di bonifica ambientale si concentrano sulla riduzione delle emissioni di mercurio provenienti dalle fonti industriali. La scelta di usare l'illuminazione a LED e sostenere l'energia pulita contribuisce a ridurre l'inquinamento da mercurio prodotto dalla generazione di energia.
La prevenzione dell'intossicazione da mercurio inizia dalla consapevolezza. Non maneggiate mai il mercurio liquido a mani nude e ventilate sempre le aree in cui potrebbe essere presente del mercurio. Le piccole fuoriuscite di mercurio richiedono procedure di pulizia specifiche: non usate mai un aspirapolvere.
La sicurezza domestica consiste nell'identificare e smaltire correttamente gli oggetti contenenti mercurio. Molte comunità organizzano giornate di raccolta dei rifiuti pericolosi specificamente per oggetti come termometri al mercurio, lampadine fluorescenti e vecchi interruttori.
I sintomi dell'esposizione al mercurio includono tremori, problemi di memoria e cambiamenti dell'umore. Se sospettate un'esposizione al mercurio, consultate un medico che potrà prescrivere gli esami appropriati e raccomandare un trattamento, se necessario.
I prodotti alternativi esistono ormai per praticamente ogni applicazione tradizionale del mercurio. I termometri digitali, le luci a LED e i materiali dentali privi di mercurio offrono gli stessi vantaggi senza rischi per la salute.
Da dove proviene
0,085 mg/kg della crosta terrestre · più abbondante del 42% degli elementi
La presenza del mercurio nella crosta terrestre riflette processi geologici unici che concentrano questo elemento volatile. Con un'abbondanza media nella crosta di appena 0.08 parti per milione, il mercurio è relativamente raro. La maggior parte del mercurio si forma a seguito dell'attività vulcanica e di processi idrotermali che trasportano il mercurio dalle profondità della Terra verso i giacimenti superficiali.
Il cinabro (HgS) è il principale minerale del mercurio, e forma caratteristici cristalli rosso vivo nelle aree di recente attività vulcanica. Questi giacimenti concentrano il mercurio attraverso un processo in cui fluidi contenenti mercurio risalgono attraverso le fratture delle rocce, raffreddandosi e cristallizzando man mano che si avvicinano alla superficie.
I giacimenti idrotermali creano le concentrazioni di mercurio più ricche attraverso acqua calda carica di minerali, che dissolve e rideposita i composti del mercurio. Questi processi si svolgono nell'arco di migliaia di anni, creando giacimenti di mercurio economicamente sfruttabili nelle regioni caratterizzate da attività geologica attiva o recente.
La natura volatile del mercurio fa sì che esso vaporizzi e si sposti facilmente attraverso le formazioni rocciose, concentrandosi spesso in aree lontane dalla fonte originaria. Questa mobilità crea schemi complessi di distribuzione dei giacimenti, mettendo alla prova sia la comprensione geologica sia le attività estrattive.
La Cina domina la produzione mondiale di mercurio, rappresentando circa l'80% della produzione globale. La miniera di mercurio di Wanshan, nella provincia di Guizhou, è stata attiva per oltre 600 anni prima della chiusura nel 2001 e rappresenta uno dei più grandi giacimenti di mercurio della storia. La produzione attuale della Cina proviene da numerosi giacimenti più piccoli distribuiti nel Paese.
Il Kirghizistan ospita il giacimento di Khaidarkan, una delle più importanti miniere di mercurio ancora attive al mondo. Questo giacimento, situato nella valle di Fergana, produce mercurio da oltre 50 anni e contiene riserve residue considerevoli.
La Spagna comprende il famoso distretto mercurifero di Almadén, attivo per oltre 2.000 anni prima della chiusura nel 2003. Almadén ha prodotto circa un terzo di tutto il mercurio estratto nella storia e rappresenta il più grande giacimento di mercurio conosciuto al mondo. Il sito è oggi patrimonio mondiale dell'UNESCO.
Gli Stati Uniti hanno prodotto storicamente quantità significative di mercurio dalla Coast Range della California, in particolare nei distretti di New Almaden e New Idria. Questi giacimenti hanno fornito mercurio durante la corsa all'oro in California e la Seconda guerra mondiale, ma oggi sono chiusi per motivi ambientali.
L'Italia ha sfruttato il distretto mercurifero del Monte Amiata, in Toscana, che ha contribuito in modo significativo alla fornitura mondiale prima della chiusura negli anni '80. Questi giacimenti si sono formati attraverso gli stessi processi geologici che hanno creato le famose sorgenti termali della Toscana.
Le regioni vulcaniche attive continuano a emettere mercurio attraverso fumarole e sorgenti termali. Il Parco Nazionale di Yellowstone, per esempio, rilascia diverse tonnellate di mercurio ogni anno attraverso le sue manifestazioni geotermiche: un processo naturale attivo da migliaia di anni.
I sistemi geotermici di tutto il mondo trasportano il mercurio dalle fonti profonde della crosta verso la superficie. I campi geotermici dell'Islanda, la regione Toscana in Italia e i Geyser della California mostrano tutti concentrazioni elevate di mercurio legate alla loro attività geotermica.
La recente attività vulcanica può creare nuovi giacimenti di mercurio attraverso processi osservabili in tempo reale. L'eruzione del Mount St. Helens nel 1980 ha depositato quantità misurabili di mercurio nelle aree circostanti, dimostrando che i processi vulcanici continuano ancora oggi a formare giacimenti di mercurio.
Il vulcanismo sottomarino rilascia mercurio negli ecosistemi oceanici, dove può concentrarsi nei sedimenti marini. Le sorgenti delle profondità oceaniche rappresentano fonti significative di mercurio per gli ambienti marini e influenzano il ciclo globale del mercurio.
I giacimenti di carbone contengono mercurio originato da antichi materiali vegetali e da processi geologici. Quando il carbone brucia, questo mercurio vaporizza ed entra nell'atmosfera, rendendo la combustione del carbone la principale fonte singola di inquinamento da mercurio nel mondo.
Le attività di estrazione dell'oro incontrano spesso mercurio nei giacimenti minerari, in particolare nelle aree in cui storicamente si è usato il mercurio per estrarre l'oro. Molte miniere d'oro devono gestire la contaminazione da mercurio proveniente sia da fonti naturali sia da precedenti attività estrattive.
Il riciclo industriale recupera il mercurio da diversi flussi di rifiuti, tra cui lampadine fluorescenti, amalgama dentale e dispositivi elettronici. Queste fonti secondarie forniscono oggi una parte significativa del mercurio utilizzato nelle applicazioni legali ancora consentite.
La contaminazione residua dovuta all'uso passato del mercurio crea fonti ambientali persistenti. Gli ex siti minerari di mercurio, gli impianti industriali e le aree in cui il mercurio è stato utilizzato storicamente continuano a rilasciare mercurio nell'aria e nell'acqua decenni dopo la cessazione delle attività.
Il trasporto atmosferico rende il mercurio un inquinante globale che viaggia per migliaia di chilometri dalle fonti di emissione. Il mercurio vaporizza facilmente e può rimanere nell'aria per mesi, permettendo alle emissioni locali di influenzare ecosistemi lontani.
La circolazione oceanica ridistribuisce il mercurio a livello globale attraverso complessi cicli biogeochimici. Le acque oceaniche profonde contengono mercurio accumulato nel corso di decenni, che ritorna gradualmente nelle acque superficiali e influenza le catene alimentari marine di tutto il mondo.
Il suolo e i sedimenti accumulano mercurio nelle aree sottovento o a valle rispetto alle fonti di mercurio. In particolare, i suoli forestali possono accumulare mercurio nel tempo, creando serbatoi ambientali a lungo termine che continuano a influenzare gli ecosistemi.
La concentrazione biologica aumenta i livelli di mercurio lungo le catene alimentari, e i predatori al vertice, come tonni e squali, presentano concentrazioni di mercurio migliaia di volte superiori a quelle dell'acqua marina circostante. Questa biomagnificazione rende il mercurio una particolare preoccupazione per la salute umana attraverso il consumo di prodotti ittici.
La Convenzione di Minamata sul mercurio, in vigore dal 2017, limita il commercio e l'uso globale del mercurio. Questo trattato internazionale mira a proteggere la salute umana e l'ambiente dai rilasci antropici di mercurio, influenzando significativamente la domanda e la disponibilità di mercurio.
Le chiusure delle miniere in tutto il mondo hanno ridotto drasticamente la produzione primaria di mercurio. La maggior parte delle principali miniere di mercurio ha chiuso per motivi ambientali, rendendo il recupero secondario sempre più importante per soddisfare il restante fabbisogno legittimo di mercurio.
Le scorte strategiche di alcuni Paesi contengono riserve di mercurio provenienti da precedenti applicazioni militari e industriali. Queste scorte rappresentano quantità significative di mercurio che devono essere gestite in sicurezza per prevenire il rilascio nell'ambiente.
La fornitura futura proverrà probabilmente soprattutto dal riciclo e dal recupero come sottoprodotto di altre attività minerarie. Con il declino dell'estrazione intenzionale del mercurio, le altre fonti diventeranno relativamente più importanti per soddisfare la domanda legittima di mercurio.
Manipolazione
Il mercurio è uno degli elementi più tossici e comporta gravi rischi per la salute in tutte le sue forme. Anche quantità minime possono causare gravi danni neurologici, insufficienza renale e morte. Il mercurio metallico vaporizza a temperatura ambiente, creando vapori invisibili, inodori ed estremamente pericolosi.
NON ESISTE UN LIVELLO SICURO DI ESPOSIZIONE al mercurio. Qualsiasi contatto con mercurio liquido o inalazione di vapori di mercurio può causare avvelenamento. I bambini e le donne in gravidanza sono particolarmente vulnerabili: l'esposizione può causare danni cerebrali permanenti e disturbi dello sviluppo.
NON MANIPOLATE MAI IL MERCURIO senza adeguati dispositivi di protezione e formazione. Anche un breve contatto con la pelle può causare l'assorbimento del mercurio e avvelenamento. Le fuoriuscite di mercurio richiedono una bonifica professionale immediata: non tentate mai di pulire da soli le fuoriuscite di mercurio.
L'inalazione di vapori di mercurio è la via di esposizione più pericolosa. A temperatura ambiente, il mercurio produce concentrazioni di vapore che possono superare di 100 volte i livelli sicuri. Il vapore è incolore, inodore e non rilevabile senza apparecchiature specializzate.
L'avvelenamento acuto per inalazione causa dolore al petto, difficoltà respiratorie, tosse e febbre nel giro di poche ore. Un'esposizione elevata può causare lesioni polmonari acute, insufficienza renale e morte. Anche un'esposizione cronica a bassi livelli causa tremori, perdita di memoria e cambiamenti della personalità.
La ventilazione è CRITICA in qualsiasi area in cui potrebbe essere presente mercurio. Tuttavia, la ventilazione standard è insufficiente per i vapori di mercurio: negli ambienti professionali sono necessari sistemi di aspirazione specializzati e il monitoraggio dell'aria.
La protezione respiratoria richiede sistemi ad aria alimentata o respiratori specializzati per vapori di mercurio. Le normali mascherine antipolvere e persino i respiratori con filtri per sostanze chimiche offrono una protezione inadeguata contro i vapori di mercurio.
I sintomi dell'avvelenamento da mercurio includono tremori (soprattutto alle mani), perdita di memoria, cambiamenti della personalità, irritabilità e difficoltà di concentrazione. Questi sintomi possono svilupparsi gradualmente dopo settimane o mesi di esposizione.
Gli effetti dell'esposizione cronica includono danni cerebrali permanenti, malattie renali, disturbi autoimmuni e problemi riproduttivi. Il mercurio si accumula negli organi e può causare danni anche anni dopo la fine dell'esposizione.
I rischi per la gravidanza e lo sviluppo sono estremi. Il mercurio attraversa la placenta e danneggia i sistemi nervosi in sviluppo. Le donne in gravidanza devono evitare qualsiasi esposizione al mercurio, poiché anche quantità minime possono causare difetti congeniti e ritardi dello sviluppo.
Il metilmercurio (presente nel pesce contaminato) è ancora più tossico del mercurio metallico. Si concentra nei pesci e nei molluschi, rendendo i prodotti ittici la principale fonte di esposizione al mercurio per la maggior parte delle persone.
I termometri rotti creano zone di pericolo immediato. Un singolo termometro clinico a mercurio contiene abbastanza mercurio da contaminare un'intera stanza. Non aspirate mai le fuoriuscite di mercurio: ciò vaporizza il mercurio e diffonde la contaminazione.
La rottura di una lampadina fluorescente libera vapori di mercurio che possono superare i livelli sicuri nell'aria interna. Ventilate immediatamente l'area, allontanatevi per almeno 15 minuti e raccogliete con cautela i detriti senza usare l'aspirapolvere. Le donne in gravidanza e i bambini devono evitare completamente l'area.
I vecchi interruttori e termostati possono contenere mercurio, che può fuoriuscire durante la rimozione o la ristrutturazione. Fate rimuovere e smaltire in sicurezza i dispositivi contenenti mercurio da professionisti qualificati.
La bonifica delle fuoriuscite di mercurio richiede servizi professionali per materiali pericolosi per qualsiasi quantità superiore a poche gocce. Le piccole fuoriuscite richiedono procedure di bonifica specializzate, dispositivi di protezione e lo smaltimento corretto dei materiali contaminati.
La protezione dei lavoratori nei settori esposti al mercurio richiede programmi di sicurezza completi, che includano il monitoraggio dell'aria, la sorveglianza medica, i dispositivi di protezione e le procedure di risposta alle emergenze.
I limiti di esposizione consentiti sono estremamente bassi: 0.1 mg/m³ calcolati su 8 ore. Tuttavia, anche esposizioni inferiori a questi limiti possono causare effetti sulla salute nelle persone sensibili.
Il monitoraggio medico dei lavoratori esposti al mercurio include regolari analisi delle urine e del sangue, esami neurologici e test della funzionalità renale. La rilevazione precoce dell'avvelenamento da mercurio è fondamentale per prevenire danni permanenti.
Le procedure di emergenza devono essere predisposte per fuoriuscite di mercurio, guasti alle apparecchiature e incidenti di esposizione dei lavoratori. Il primo soccorso include l'allontanamento immediato dall'esposizione, la decontaminazione e le cure mediche d'emergenza.
NON SMALTITE MAI IL MERCURIO nei rifiuti indifferenziati, negli scarichi o nell'ambiente. Il mercurio è un inquinante globale persistente che si bioaccumula nelle catene alimentari e colpisce gli ecosistemi di tutto il mondo.
Gli impianti per rifiuti pericolosi sono l'unico metodo appropriato per smaltire gli oggetti contenenti mercurio. Molte comunità organizzano giornate di raccolta speciali per lampadine fluorescenti, termometri e altri dispositivi contenenti mercurio.
La contaminazione ambientale causata dal mercurio persiste per decenni o secoli. Anche piccole quantità rilasciate nell'aria o nell'acqua possono viaggiare in tutto il mondo e concentrarsi nei pesci, compromettendo la salute umana anche lontano dalla fonte originaria.
Esistono alternative per quasi tutte le applicazioni del mercurio. I termometri digitali, le lampade a LED e gli interruttori elettronici offrono la stessa funzionalità senza rischi per la salute e l'ambiente.
Un'emergenza da esposizione al mercurio richiede cure mediche immediate. Chiamate immediatamente il Centro antiveleni (1-800-222-1222 negli Stati Uniti) e i servizi medici di emergenza per qualsiasi sospetta esposizione al mercurio.
Il primo soccorso in caso di contatto con la pelle include la rimozione immediata degli indumenti contaminati e un lavaggio accurato con acqua e sapone. Non usate acqua calda, che aumenta l'assorbimento del mercurio.
Un'emergenza da inalazione richiede l'allontanamento immediato verso l'aria aperta e cure mediche d'emergenza. Monitorate la respirazione e somministrate ossigeno se siete formati per farlo. L'avvelenamento da mercurio può causare un'insufficienza respiratoria ritardata.
L'evacuazione in caso di fuoriuscita deve includere tutte le persone, soprattutto bambini e donne in gravidanza. Ventilate l'area e non rientrate finché la bonifica professionale non è completata e i test dell'aria non confermano la sicurezza.
Risposte rapide
Mercurio (simbolo Hg) è l'elemento 80 nella tavola periodica, appartenente a Metallo di transizione nel periodo 6, gruppo 12. L'unico metallo liquido a temperatura ambiente e una potente neurotossina. A temperatura ambiente è un liquido.
[Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s², con 6 gusci occupati e la distribuzione 2, 8, 18, 32, 18, 2.Mercurio fonde a 234.3 K (-38.8 °C) ed entra in ebollizione a 629.9 K (356.7 °C).
La massa atomica standard di Mercurio è 200.592 u. Si tratta di una media ponderata dei suoi isotopi presenti in natura, per questo raramente è un numero intero.
Mercurio ha una densità di 13.534 g/cm³. L'acqua ha una densità di 1.0 g/cm³, quindi un blocco di Mercurio è circa 13.5× più pesante.
Mercurio ha un'elettronegatività di Pauling pari a 2. La scala va da 0.70 (francio, il meno incline ad attirare elettroni) a 3.98 (fluoro, il più incline). I valori in questa fascia intermedia tendono a formare legami covalenti anziché legami fortemente ionici.
Mercurio è noto fin dall'antichità — si trova in una forma utilizzabile senza fusione, quindi la sua scoperta non può essere attribuita a una singola persona. Il nome deriva da il pianeta Mercurio; simbolo da hydrargyrum.
Mercurio costituisce informazioni 0.085 mg/kg della crosta terrestre: è veramente raro, e per questo è costoso.