Mineral mercurio usos y propiedades

El mercurio, también llamado azogue, es un elemento químico en la tabla periódica que tiene el símbolo Hg (del griego hydrargyrum, para plata acuosa (o líquida)) y el número atómico 80. El mercurio, un metal de transición pesado y plateado, es uno de los dos únicos elementos que son líquidos a temperatura ambiente (el otro es el bromo).

El mercurio se utiliza en termómetros, barómetros y otros aparatos científicos. El mercurio se obtiene principalmente por reducción del mineral cinabrio.

Mineralogía

  • Formula: HG.
  • Clase: Elementos nativos.
  • Sistema: Ninguno.
  • Dureza: No medible.
  • Fractura: Ninguna.
  • Exfoliación: Ninguna.
  • Brillo: Metálico.
  • Raya: Ninguna.

Características del Mercurio

El mercurio es un conductor de calor relativamente pobre, pero es un buen conductor de electricidad.

El mercurio forma fácilmente aleaciones con casi todos los metales comunes, incluyendo oro, aluminio y plata, pero no hierro. El telurio también forma una aleación, pero reacciona lentamente para formar telurio de mercurio. La reacción del mercurio con el azufre es más fácil de notar. Cualquiera de estas aleaciones se llama amalgama.

Este metal también tiene una expansión térmica volumétrica uniforme, es menos reactivo que el zinc y el cadmio y no desplaza al hidrógeno de los ácidos. Los estados de oxidación comunes de este elemento son +1 y +2. Existen casos raros de compuestos de mercurio +3.

La unidad comercial para la manipulación de mercurio es el «frasco», que pesa 34,5 kg (76 lb).

Aplicaciones del mercurio

El mercurio se utiliza principalmente para la fabricación de productos químicos industriales o para aplicaciones eléctricas y electrónicas. Se utiliza en algunos termómetros, especialmente los que se utilizan para medir altas temperaturas (la venta sin receta de termómetros para la fiebre de mercurio fue prohibida por el Senado de los Estados Unidos en 2002).

Otros usos:

  • Esfigmomanómetros de mercurio (prohibidos en algunos estados y hospitales).
  • Timerosal, un compuesto orgánico utilizado como conservante en vacunas y tintas de tatuaje (Thimerosal in vaccines (http://www.fda.gov/cber/vaccine/thimerosal.htm)).
  • Barómetros de mercurio, bombas de difusión, coulómetros y muchos otros instrumentos de laboratorio.
  • El punto triple de mercurio, -38.8344 °C, es un punto fijo utilizado como estándar de temperatura para la Escala Internacional de Temperatura (ITS-90).
  • En algunos tubos de electrones gaseosos, el rectificador de arco de mercurio
  • El mercurio gaseoso se utiliza en lámparas de vapor de mercurio y en algunos carteles publicitarios y lámparas fluorescentes de tipo «neón».
  • El mercurio se utilizó una vez en el proceso de amalgamación de los minerales de oro y plata. La práctica es continuada por los garimpeiros (mineros de oro) de la cuenca amazónica en Brasil.
  • El mercurio todavía se utiliza en algunas culturas para la medicina popular y para propósitos ceremoniales que pueden incluir la ingestión, la inyección o la aspersión de mercurio elemental en el hogar.

Usos varios: interruptores de mercurio, celdas de mercurio para la producción de hidróxido de sodio y cloro, electrodos en algunos tipos de electrólisis, baterías (celdas de mercurio) y catalizadores, herbicidas (descontinuados en 1995), insecticidas y amalgamas/preparados dentales.

Usos históricos: conservación de la madera, desarrollo de daguerrotipos, espejos «plateados», pinturas antiincrustantes (interrumpidas en 1990), limpieza y en dispositivos de nivelación de carreteras en automóviles. Los compuestos de mercurio se han utilizado en antisépticos, laxantes, antidepresivos y antipsicóticos.

El Mercurio era conocido por los antiguos chinos e hindúes y se encontró en tumbas egipcias que datan del año 1500 a.C. En China, India y Tíbet, se pensaba que el uso de mercurio prolongaba la vida, curaba las fracturas y mantenía una buena salud en general. Los antiguos griegos usaban mercurio en ungüentos y los romanos en cosméticos. En el año 500 a.C. el mercurio se usaba para hacer amalgamas con otros metales.

La palabra india para alquimia es «Rassayana» que significa «˜the way of mercury». Los alquimistas pensaban que el mercurio era la primera materia a partir de la cual se formaban todos los metales. Se pueden producir diferentes metales variando la calidad y cantidad de azufre contenido en el mercurio. La capacidad de transformar el mercurio en cualquier metal es el resultado de la calidad esencialmente mercurial de todos los metales. El más puro de ellos era el oro, y el mercurio era necesario para la transmutación de metales básicos (o impuros) en oro. Esta era una meta primordial de la alquimia, ya sea para obtener ganancias materiales o espirituales.

Hg es el símbolo químico moderno del mercurio. Viene de hydrargyrum, una forma latina de la palabra griega hydrargyros, que es una palabra compuesta que significa «agua» y `plata’ «» ya que es líquida, como el agua, y sin embargo tiene un brillo metálico plateado. El elemento lleva el nombre del dios romano Mercurio, conocido por su velocidad y movilidad. Está asociado con el planeta Mercurio. El símbolo astrológico del planeta es también uno de los símbolos alquímicos del metal (izquierda). Mercurio es el único metal cuyo nombre alquímico planetario se convirtió en el nombre común.

Desde mediados del siglo XVIII hasta mediados del XIX, en la fabricación de los sombreros de fieltro se utilizó un proceso llamado «zanahoria». Las pieles de animales fueron enjuagadas en una solución naranja de nitrato mercúrico compuesto de mercurio, Hg(NO3)2″¢2H2O. Este proceso separaba la piel de la piel y la unía. Esta solución y los vapores que producía eran altamente tóxicos. Su uso dio lugar a casos generalizados de envenenamiento por mercurio entre los sombrereros. Los síntomas incluían temblores, labilidad emocional, insomnio, demencia y alucinaciones. El Servicio de Salud Pública de los Estados Unidos prohibió el uso de mercurio en la industria del fieltro en diciembre de 1941. Los síntomas psicológicos asociados con el envenenamiento por mercurio pueden haber inspirado el símil «loco como un sombrerero», y por lo tanto el Sombrerero Loco de Alicia en el País de las Maravillas.

Uso del mercurio en Odontología

El mercurio elemental es el principal ingrediente de las amalgamas dentales. La controversia sobre los efectos del uso de amalgamas de mercurio en la salud comenzó poco después de su introducción en el mundo occidental, hace casi 200 años. En 1843, la Sociedad Americana de Cirujanos Dentales, preocupada por el envenenamiento por mercurio, exigió a sus miembros que firmaran una promesa de que no usarían amalgama. En 1859, la Asociación Dental Americana fue formada por dentistas que creían que la amalgama era «segura y efectiva». La ADA, «sigue creyendo que la amalgama es una opción valiosa, viable y segura para los pacientes dentales», tal como está escrito en su declaración sobre la amalgama dental (http://www.ada.org/prof/resources/positions/statements/amalgam.asp). En 1993, el Servicio de Salud Pública de los Estados Unidos informó que, «los empastes de amalgama liberan pequeñas cantidades de vapor de mercurio», pero en una cantidad tan pequeña que «no se ha demostrado que causen ningún «efecto adverso para la salud». En 2002, California se convirtió en el primer estado en prohibir el uso futuro de los empastes de mercurio (a partir de 2006). A partir de 2005, la controversia continúa.

Uso del mercurio en Medicina

El mercurio se utilizó en el tratamiento de enfermedades durante siglos. El cloruro de mercurio (I) y el cloruro de mercurio (II) eran compuestos populares. El mercurio se incluyó en el tratamiento de la sífilis ya en el siglo XVI, antes de la llegada de los antibióticos. «La «masa azul», una pequeña píldora en la que el mercurio es el ingrediente principal se prescribió a lo largo del siglo XIX para numerosas afecciones, incluyendo estreñimiento, depresión, maternidad y dolores de muelas. A principios del siglo XX, el mercurio se administraba anualmente a los niños como laxante y antiparasitario. Era un polvo para la dentición de los bebés y algunas vacunas han contenido el conservante timerosal (parcialmente mercurio etílico) desde la década de 1930 (informe de la FDA (http://www.fda.gov/cber/vaccine/thimerosal.htm)). El cloruro de mercurio (II) era un desinfectante para médicos, pacientes e instrumentos.

Los medicamentos y dispositivos mercúricos son intrínsecamente peligrosos. Tampoco se utilizan en la misma medida en que se utilizaban en el pasado. Los termómetros y esfigmomanómetros que contienen mercurio se inventaron a principios del siglo XVIII y finales del XIX, respectivamente. A principios del siglo XXI, su uso está disminuyendo y ha sido prohibido en algunos países, estados e instituciones médicas. En 2002, el Senado de los Estados Unidos aprobó una ley para eliminar gradualmente la venta de termómetros de mercurio sin receta. En 2003, Washington y Maine se convirtieron en los primeros estados en prohibir los dispositivos de presión arterial con mercurio (HCWH News release (http://www.noharm.org/details.cfm?type=document&ID=782)). En 2005, se encuentran compuestos de mercurio en algunos medicamentos de venta libre, incluyendo antisépticos tópicos, laxantes estimulantes, ungüento para la rozadura de pañal, gotas para los ojos y aerosoles nasales. La FDA tiene «datos inadecuados para establecer el reconocimiento general de la seguridad y efectividad» de los ingredientes de mercurio en estos productos (Código de regulaciones federales (http://www.accessdata.fda.gov/scripts/cdrh/cfdocs/cfcfr/CFRSearch.cfm?fr=310.545&SearchTerm=mercury)).

Compuestos del mercurio

Las sales más importantes son:

  • Cloruro de mercurio (también conocido como calomel y que a veces todavía se utiliza en medicina)
  • Cloruro de mercurio(II) (que es muy corrosivo, sublima y es un veneno violento)
  • Fulminato de mercurio, (un detonador ampliamente utilizado en explosivos),
  • Sulfuro de mercurio(II) (también conocido como bermellón, que es un pigmento de pintura de alta calidad),
  • Seleniuro de mercurio(II) semimetálico,
  • Telururo de mercurio (II), un semimetal, y
  • Telururo de mercurio cadmio y material detector de infrarrojos.

Los compuestos orgánicos de mercurio también son importantes. Las pruebas de laboratorio han encontrado que una descarga eléctrica hace que los gases nobles se combinen con el vapor de mercurio. Estos compuestos se mantienen unidos con las fuerzas de van der Waals y dan como resultado HgNe, HgAr, HgKr y HgXe. El metilmercurio es un compuesto peligroso que se encuentra ampliamente como contaminante en cuerpos de agua y arroyos.

Isótopos del mercurio

Existen siete isótopos estables de mercurio, siendo el Hg-202 el más abundante (29,86%). Los radioisótopos más longevos son el Hg-194 con una vida media de 444 años, y el Hg-203 con una vida media de 46,612 días. La mayoría de los radioisótopos restantes tienen una vida media de menos de un día.

Ocurrencia en el medio ambiente

Las tasas de deposición preindustrial de mercurio de la atmósfera pueden estar en el rango de 4 ng/l en el oeste de los Estados Unidos. Aunque puede considerarse un nivel natural de exposición, las fuentes regionales o mundiales tienen efectos significativos. Las erupciones volcánicas pueden aumentar la fuente atmosférica en 4″»6 veces. 1] (http://toxics.usgs.gov/pubs/FS-051-02/)

El mercurio entra en el medio ambiente como contaminante procedente de diferentes industrias:

  1. Las centrales eléctricas de carbón son la mayor fuente (40% de las emisiones de EE.UU. en 1999, que desde entonces han disminuido en un 85%). 2] (http://www.epa.gov/mercury/faq.htm#14)
  2. Procesos industriales
    1. producción de cloro, acero, fosfato y oro
    2. fundición de metales
    3. Fabricación y reparación de aparatos meteorológicos y electrónicos
  3. Aplicaciones médicas, incluidas las vacunas
    1. odontológico
    2. industrias cosméticas
  4. trabajo de laboratorio con mercurio o compuestos de azufre

La Organización Mundial de la Salud, OSHA y NIOSH están de acuerdo en que el mercurio es un veneno ambiental y han establecido límites específicos de exposición ocupacional.

El mercurio inorgánico es menos tóxico que los compuestos orgánicos (moléculas que contienen carbono). Las cuencas hidrográficas tienden a concentrar el mercurio a través de la erosión de los depósitos minerales y la deposición atmosférica. Las plantas absorben el mercurio cuando está húmedo, pero pueden emitirlo en el aire seco. 3] (http://www.ornl.gov/info/ornlreview/rev29-12/text/environ.htm#trees) Los depósitos de plantas y sedimentos en el carbón contienen varios niveles de mercurio.

La mayoría de los gobiernos modernos afirman que ciertos pescados en cantidades excesivas son inseguros debido a los niveles de metilmercurio (se sabe que se ha producido la muerte por pescado contaminado con mercurio). Las advertencias se dirigen especialmente a las mujeres embarazadas. Las especies de peces más grandes, como el atún o el pez espada, suelen ser más preocupantes que las especies más pequeñas, ya que el mercurio se acumula en la cadena alimentaria.

Precauciones

El mercurio líquido y elemental es ligeramente tóxico, mientras que su vapor, compuestos y sales son altamente tóxicos y han sido implicados como causantes de daño cerebral y hepático cuando se ingieren, inhalan o entran en contacto. Por esta razón (junto con la exageración del riesgo real por parte de los medios de comunicación), la mayoría de los termómetros ahora utilizan alcohol pigmentado en lugar de mercurio. Los termómetros de mercurio todavía se utilizan ocasionalmente en el campo médico porque son más precisos que los termómetros de alcohol, aunque ambos tipos están cayendo en desuso con la amplia disponibilidad de termómetros electrónicos. Los termómetros de mercurio siguen siendo ampliamente utilizados para ciertas aplicaciones científicas debido a su mayor precisión y rango de trabajo.

Los principales peligros asociados con el mercurio elemental son que, en el STP, el mercurio tiende a oxidarse formando óxido de mercurio, y que si se deja caer o se altera, el mercurio formará gotas microscópicas, aumentando su superficie dramáticamente.

Aunque es mucho menos tóxico que sus compuestos, el mercurio elemental sigue planteando importantes problemas de contaminación ambiental y de remediación debido a que el mercurio forma compuestos orgánicos dentro de los organismos vivos. El metilmercurio se abre camino en la cadena alimentaria, alcanzando altas concentraciones entre las poblaciones de algunas especies como el atún. La intoxicación por mercurio en los seres humanos será el resultado del consumo persistente de alimentos contaminados.

Uno de los compuestos de mercurio más peligrosos, el dimetilmercurio, es tan tóxico que incluso unos pocos microlitros derramados sobre la piel pueden causar la muerte. Uno de los principales objetivos de la toxina es la enzima piruvato deshidrogenasa (PDH). La enzima es irreversiblemente inhibida por varios compuestos de mercurio, el componente de ácido lipoico del complejo multienzimático se une a los compuestos de mercurio fuertemente y por lo tanto inhibe la PDH.

El mercurio es una toxina bioacumulativa que se absorbe fácilmente a través de la piel y los tejidos respiratorios y gastrointestinales. La enfermedad de Minamata es una forma de envenenamiento por mercurio. El mercurio ataca el sistema nervioso central y el sistema endocrino y afecta negativamente la boca, las encías y los dientes. Una alta exposición durante largos períodos de tiempo provocará daños cerebrales y, en última instancia, la muerte. Puede representar un riesgo importante para la salud del feto. El aire saturado con vapor de mercurio a temperatura ambiente se encuentra en una concentración muchas veces superior al nivel tóxico, a pesar del alto punto de ebullición (el peligro aumenta a temperaturas más altas).

Por lo tanto, el mercurio debe manejarse con sumo cuidado. Los contenedores de mercurio deben estar cubiertos de forma segura para evitar el derrame y la evaporación. El calentamiento del mercurio o de los compuestos de mercurio debe realizarse siempre bajo una campana bien ventilada y filtrada. Además, algunos óxidos pueden descomponerse en mercurio elemental, el cual se evapora inmediatamente y puede no ser aparente.

Bibliografía

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