Mercurio
Propiedades, usos y presencia
El mercurio era conocido en Egipto y también probablemente en Oriente ya en el año 1500 a.C. El nombre de mercurio tiene su origen en la alquimia del siglo VI, en la que se utilizaba el símbolo del planeta para representar el metal; el símbolo químico Hg deriva del latín hydrargyrum, «plata líquida». Aunque su toxicidad fue reconocida en una fecha temprana, su principal aplicación fue para fines médicos.
El mercurio es el único metal elemental que es líquido a temperatura ambiente. (El cesio se funde a unos 28,5 °C , el galio a unos 30 °C y el rubidio a unos 39 °C). El mercurio es de color blanco plateado, se empaña lentamente en el aire húmedo y se congela en un sólido blando como el estaño o el plomo a -38,87 °C (-37,97 °F). Hierve a 356,9 °C (674 °F).
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Se alea con el cobre, el estaño y el zinc para formar amalgamas o aleaciones líquidas. Una amalgama con plata se utiliza como empaste en odontología. El mercurio no moja el vidrio ni se adhiere a él, y esta propiedad, unida a su rápida y uniforme expansión de volumen en todo su rango líquido, lo hace útil en los termómetros. Los barómetros y manómetros utilizan su alta densidad y baja presión de vapor. El oro y la plata se disuelven fácilmente en el mercurio, y en el pasado esta propiedad se utilizaba en la extracción de estos metales de sus minerales.
La buena conductividad eléctrica del mercurio lo hace excepcionalmente útil en interruptores y relés eléctricos sellados. Una descarga eléctrica a través del vapor de mercurio contenido en un tubo o bombilla de sílice fundida produce un resplandor azulado rico en luz ultravioleta, un fenómeno aprovechado en las lámparas de vapor de mercurio ultravioleta, fluorescentes y de alta presión. La elevada sección transversal de captura de neutrones térmicos del mercurio (360 barns) y su buena conductividad térmica lo hacen aplicable como escudo y refrigerante en los reactores nucleares. Se utiliza mucho mercurio en la preparación de productos farmacéuticos y fungicidas agrícolas e industriales.
El uso del mercurio en la fabricación de cloro y sosa cáustica (hidróxido de sodio) por electrólisis de salmuera depende del hecho de que el mercurio empleado como polo negativo, o cátodo, disuelve el sodio liberado para formar una amalgama líquida. Una aplicación interesante, aunque no de gran importancia comercial, es el uso de vapor de mercurio en lugar de vapor en algunas plantas generadoras de electricidad, ya que el punto de ebullición más alto del mercurio proporciona una mayor eficiencia en el ciclo de calor.
El mercurio se encuentra en la corteza terrestre en una media de unos 0,08 gramos (0,003 onzas) por tonelada de roca. El principal mineral es el sulfuro rojo, el cinabrio. El mercurio nativo aparece en gotas aisladas y, ocasionalmente, en masas fluidas más grandes, normalmente con cinabrio, cerca de volcanes o fuentes termales. Más de dos tercios del suministro mundial de mercurio proceden de China, y la mayor parte del resto de Kirguistán y Chile; a menudo es un subproducto de la minería del oro. El cinabrio se extrae en pozos o a cielo abierto y se refina por flotación. La mayoría de los métodos de extracción de mercurio se basan en la volatilidad del metal y en el hecho de que el cinabrio se descompone fácilmente con el aire o la cal para obtener el metal libre. Debido a la toxicidad del mercurio y a la amenaza de un rígido control de la contaminación, la atención se dirige hacia métodos más seguros de extracción del mercurio. Estos métodos se basan generalmente en el hecho de que el cinabrio es fácilmente soluble en soluciones de hipoclorito de sodio o de sulfuro, de las que se puede recuperar el mercurio por precipitación con zinc o aluminio o por electrólisis. (Para el tratamiento de la producción comercial de mercurio, véase procesamiento del mercurio; para las propiedades mineralógicas, véase elemento nativo .)
También se han encontrado aleaciones naturales de mercurio extremadamente raras: moschellandsbergita (con plata), potarita (con paladio) y amalgama de oro. El mercurio se extrae del cinabrio tostándolo en el aire y condensando después el vapor de mercurio. El mercurio es tóxico. La intoxicación puede producirse por la inhalación del vapor, la ingestión de compuestos solubles o la absorción de mercurio a través de la piel.
El mercurio natural es una mezcla de siete isótopos estables: 196Hg (0,15 por ciento), 198Hg (9,97 por ciento), 199Hg (16,87 por ciento), 200Hg (23,10 por ciento), 201Hg (13,18 por ciento), 202Hg (29,86 por ciento) y 204Hg (6,87 por ciento). Como estándar de longitud de onda y para otros trabajos precisos, se prepara mercurio isotópicamente puro consistente sólo en mercurio-198 mediante bombardeo de neutrones de oro natural, oro-197.