Mercurio

Si lega con rame, stagno e zinco per formare amalgami, o leghe liquide. Un’amalgama con l’argento è usata come riempimento in odontoiatria. Il mercurio non bagna il vetro e non vi si attacca, e questa proprietà, unita alla sua rapida e uniforme espansione di volume in tutta la sua gamma liquida, lo rende utile nei termometri. Barometri e manometri utilizzano la sua alta densità e bassa pressione di vapore. L’oro e l’argento si dissolvono facilmente nel mercurio, e in passato questa proprietà veniva utilizzata per l’estrazione di questi metalli dai loro minerali.

La buona conducibilità elettrica del mercurio lo rende eccezionalmente utile negli interruttori e nei relè elettrici sigillati. Una scarica elettrica attraverso il vapore di mercurio contenuto in un tubo o bulbo di silice fusa produce un bagliore bluastro ricco di luce ultravioletta, un fenomeno sfruttato nelle lampade ultraviolette, fluorescenti e a vapore di mercurio ad alta pressione. L’alta sezione trasversale di cattura dei neutroni termici del mercurio (360 barn) e la buona conducibilità termica lo rendono applicabile come schermo e refrigerante nei reattori nucleari. Molto mercurio è utilizzato nella preparazione di prodotti farmaceutici e fungicidi agricoli e industriali.

L’uso del mercurio nella fabbricazione di cloro e soda caustica (idrossido di sodio) per elettrolisi della salamoia dipende dal fatto che il mercurio impiegato come polo negativo, o catodo, dissolve il sodio liberato per formare un amalgama liquido. Un’applicazione interessante, anche se non di grande significato commerciale, è l’uso del vapore di mercurio al posto del vapore in alcuni impianti di generazione elettrica, il punto di ebollizione più alto del mercurio fornisce una maggiore efficienza nel ciclo del calore.

Il mercurio si trova nella crosta terrestre in media di circa 0,08 grammi (0,003 once) per tonnellata di roccia. Il minerale principale è il solfuro rosso, il cinabro. Il mercurio nativo si presenta in gocce isolate e occasionalmente in masse fluide più grandi, di solito con cinabro, vicino a vulcani o sorgenti calde. Più di due terzi della fornitura mondiale di mercurio viene dalla Cina, con la maggior parte del resto proveniente dal Kirghizistan e dal Cile; è spesso un sottoprodotto dell’estrazione dell’oro. Il cinabro è estratto in operazioni a pozzo o a cielo aperto e raffinato per flottazione. La maggior parte dei metodi di estrazione del mercurio si basano sulla volatilità del metallo e sul fatto che il cinabro è facilmente decomposto dall’aria o dalla calce per produrre il metallo libero. A causa della tossicità del mercurio e della minaccia di un rigido controllo dell’inquinamento, l’attenzione è diretta verso metodi più sicuri di estrazione del mercurio. Questi generalmente si basano sul fatto che il cinabro è facilmente solubile in soluzioni di ipoclorito di sodio o solfuro, da cui il mercurio può essere recuperato per precipitazione con zinco o alluminio o per elettrolisi. (Per il trattamento della produzione commerciale del mercurio, vedi lavorazione del mercurio; per le proprietà mineralogiche, vedi elemento nativo.)

Sono state trovate anche leghe naturali estremamente rare di mercurio: moschellandsbergite (con argento), potarite (con palladio), e amalgama d’oro. Il mercurio è estratto dal cinabro arrostendolo all’aria, seguito dalla condensazione del vapore di mercurio. Il mercurio è tossico. L’avvelenamento può risultare dall’inalazione del vapore, dall’ingestione di composti solubili, o dall’assorbimento di mercurio attraverso la pelle.

Il mercurio naturale è una miscela di sette isotopi stabili: 196Hg (0.15%), 198Hg (9.97%), 199Hg (16.87%), 200Hg (23.10%), 201Hg (13.18%), 202Hg (29.86%), e 204Hg (6.87%). Come standard di lunghezza d’onda e per altri lavori di precisione, il mercurio isotopicamente puro che consiste solo di mercurio-198 è preparato dal bombardamento neutronico di oro naturale, oro-197.