Սնդիկ

քիմիական միացություն


Սնդիկ (Hg, լատիներեն՝ Hydrargyrum[3]), քիմիական տարր է որի նշանն է Hg, տարրերի պարբերական համակարգի 6-րդ պարբերության, 2-րդ խմբի քիմիական տարր, կարգահամարը՝ 80, ատոմական զանգվածը՝ 200, 59։ d տարր է, պատկանում է անցումային տարրերի շարքին, ատոմի էլեկտրոնային թաղանթների կառուցվածքն է 5s2 5p6 5d10 6s2, К, Լ, М, N թաղանթները լրացված են։ Սնդիկի գոլորշին չափազանց թունավոր է։ Սնդիկը սպիտակ, արծաթափայլ, սովորական պայմաններում հեղուկ մետաղ է։

80 Ոսկի

ՍնդիկԹալիում

ՋրածինՀելիումԼիթիումԲերիլիումԲորԱծխածինԱզոտԹթվածինՖտորՆեոնՆատրիումՄագնեզիումԱլյումինՍիլիցիումՖոսֆորԾծումբՔլորԱրգոնԿալիումԿալցիումՍկանդիումՏիտանՎանադիումՔրոմՄանգանԵրկաթԿոբալտՆիկելՊղինձՑինկԳալիումԳերմանիումԱրսենՍելենԲրոմԿրիպտոնՌուբիդիումՍտրոնցիումԻտրիումՑիրկոնիումՆիոբիումՄոլիբդենՏեխնեցիումՌութենիումՌոդիումՊալադիումԱրծաթԿադմիումԻնդիումԱնագԾարիրԹելուրՅոդՔսենոնՑեզիումԲարիումԼանթանՑերիումՊրազեոդիումՆեոդիումՊրոմեթիումՍամարիումԵվրոպիումԳադոլինիումՏերբիումԴիսպրոզիումՀոլմիումԷրբիումԹուլիումԻտերբիումԼյուտեցիումՀաֆնիումՏանտալՎոլֆրամՌենիումՕսմիումԻրիդիումՊլատինՈսկիՍնդիկԹալիումԿապարԲիսմունտՊոլոնիումԱստատՌադոնՖրանցիումՌադիումԱկտինիումԹորիումՊրոտակտիումՈւրանՆեպտունիումՊլուտոնիումԱմերիցիումԿյուրիումԲերկլիումԿալիֆորնիումԷյնշտեյնիումՖերմիումՄենդելեևիումՆոբելիումԼոուրենցիումՌեզերֆորդիումԴուբնիումՍիբորգիումԲորիումՀասիումՄեյտներիումԴարմշտադտիումՌենտգենիումԿոպերնիցիումՈւնունտրիումՖլերովիումՈւնունպենտիումԼիվերմորիումՈւնունսեպտիումՈւնունօկտիումՔիմիական տարրերի պարբերական համակարգ
80Hg
Rhombohedral.svg
Electron shell 080 Mercury.svg
Հեղուկ սնդիկը փորձանոթում
Ծանր, հեղուկ արծաթափայլ մետաղ
Ատոմի հատկություններ
Անվանում, սիմվոլ, կարգաթիվ Սնդիկ / Hydrargyrum (Hg), Hg, 80
Ատոմային զանգված
(մոլային զանգված)
200, 592(3)[1] զ. ա. մ. (գ/մոլ)
Էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա [Xe] 4f14 5d10 6s2
Ատոմի շառավիղ 157 պմ
Քիմիական հատկություններ
Կովալենտ շառավիղ 149 պմ
Իոնի շառավիղ (+2e) 110 (+1e) 127 պմ
Էլեկտրաբացասականություն 2, 00 (Պոլինգի սանդղակ)
Էլեկտրոդային պոտենցիալ Hg←Hg2+ 0, 854 В
Օքսիդացման աստիճաններ +2, +1
Իոնացման էներգիա
(առաջին էլեկտրոն)
 1 006, 0 (10, 43) կՋ/մոլ (էՎ)
Պարզ նյութի թերմոդինամիկական հատկություններ
Հալման ջերմաստիճան 234, 32 Կ
Եռման ջերմաստիճան 629, 88 Կ
Մոլյար ջերմունակություն 27, 98[2] Ջ/(Կ·մոլ)
Մոլային ծավալ 14, 8 սմ³/մոլ
Պարզ նյութի բյուրեղացանց
Բյուրեղացանցի կառուցվածք վեցանկյուն
Բյուրեղացանցի տվյալներ ahex=3, 464 сhex=6, 708
C/a հարաբերություն 1, 94
Դեբայի ջերմաստիճան 100, 00 Կ
Այլ հատկություններ
Ջերմահաղորդականություն (300 Կ) 8, 3 Վտ/(մ·Կ)
CAS համար CAS գրանցման համար?
80
Սնդիկ
200,59
4f145d106s2

Բովանդակություն

ՊատմությունԽմբագրել

 
Մերկուրի մոլորակի աստղագիտական խորհրդանիշը

Բնածին սնդիկը հայտնի է շատ վաղ ժամանակներից (մ․ թ․ ա․ 2-րդ հազարամյակ, Հնդկաստան, Միջագետք, Չինաստան, Եգիպտոս)։ Մ․ թ․ ա․ 15-րդ դարում սնդիկից ստանում էին կինովարը (բնածին HgS) տաքացնելով։ Մեզ է հասել սնդիկ պարունակող անոթ, որը վերագրվում է մ․ թ․ ա․ 16-15-րդ դարերին։

Թեոֆրաստը նկարագրել է սնդիկի ստացումը կինովարից՝ պղնձի օգնությամբ։ Ամալգամների հայտնաբերումը ունեցավ գործնական նշանակություն (ոսկու կորզումը հանքանյութից) և «հաստատեց» մետաղների փոխարկման հնարավորության մասին տեսակետը։ Արաբ, ալքիմիկոս Զաբիր իբն Տայանը (8-9-րդ դարեր) մշակեց մետաղների առաջացման ծծումբ-սնդիկային «տեսությունը», ըստ որի սնդիկը մետաղներին հաղորդում է փայլ, կռելիություն, պնդություն ն հալվելու ունակություն[4]։ Սնդիկը ոսկու փոխարկվելու կարևոր պայմանը համարվում էր նրա «ֆիքսումը»՝ պնդացումը։ Պինդ սնդիկի ստացումը (1759, Պետերբուրգի ակադեմիկս Ի․ Ա․ Բրաուն և Մ․ Վ․ Լոմոնոսով), սակայն, վերջնականորեն ապացուցեց, որ այն սովորական մետաղ է[5]։

Անվան ծագումԽմբագրել

Նախկինում սնդիկը համարվում էր հեղուկ արծաթ, (հին հուն․՝ ὕδωρ «ջուր» և ἄργυρος «արծաթ»), որտեղից էլ նրա լատիներեն անվանումը։ Սնդիկ բառի ծագումը հայերենում ապացուցված չէ, հավանորեն առաջացել է ցնդել բառից, որի առանձին չգործածվող արմատը՝ ցունդ, նշանակում է սփռվել, ցայտմամբ ցրվել։ Հույն բժիշկ Դիոսկորիդեսը (1-ին դար) նկարագրել է սնդիկի և ամալգամերի ստացումը։

Բնության մեջԽմբագրել

Սնդիկը չափազանց հազվագյուտ և ցրված տարր է, կազմում է երկրակեղևի զանգվածի 4, 5•10−6 % (տարածվածությամբ 66-րդն է)։ Սնդիկային հանքերում կուտակված է երկրակեղևում պարունակվող սնդիկի միայն 0, 02 % ։ Արդյունաբերական նշանակություն ունեն 0, 02-1 % սնդիկ պարունակող հանքանյութերը։

Պարունակվում է հրաբխային լեռնային ապարներում։ Հայտնի են նրա 35 միներալները, որոնցից կարևորը կինովարն է։ Սնդիկը խիստ ցրված է նաև կենսոլորտում՝ կուտակվում է կավերում, տիղմերում (մոտ 4•10−5 % ) և ծովաջրում (3•10−9 %)։

Մարդու օրգանիզմում սնդիկի պարունակությունը մոտ 10−6 % է, այրան մեջ՝ 0, 023 մկգ/մլ, մեզում՝ 0, 1–0, 2 մկգ/մլ։ Սննդի հետ օրական ներմուծվում է 0, 02–0, 05 մգ։

ՀանքավայրերԽմբագրել

Սնդիկը համարվում է հազվագյուտ մետաղ։

Ամենախոշոր հանքավայրերը գտնվում են Իսպանիայում (Ալմադեն)։ Սնդիկի հանքավայրեր կան նաև Կովկասում (Դաղստան, Հայաստանում), Տաջիկստանում, Սլովակիայում, Ղրղզստանում, Ուկրաինայում[6]:

Ռուսաստանում գտնվում է սնդիկի 23 հանքավայր, արդյունաբերական պաշարները կազմում են 15, 6 հազար տոննա (2002 թվականին)։

Շրջակա միջավայրումԽմբագրել

 
Սնդիկի պարունակությունը սարցադաշտերում, 270 տարվա ընթացքում

Սնդիկը և դրա օրգանական միացությունները թունավոր են և լուրջ վնաս են հասցնում մարդու առողջությանը, վայրի բնությանը և էկոհամակարգերին։ Ընկնելով շրջակա միջավայր, այն փոխանցվում է օդային հոսանքներով, այնուհետև կրկին նստում է հողի վրա։ Սնդիկը հողից անցնում է գետերի, լճերի և օվկիանոսների մեջ։ Այն տեղափոխվում է նաև օվկիանոսի հոսանքների և միգրացիա կատարող կենդանիների միջոցով։

Սնդիկի ներթափանցումը մարդու օրգանիզմ հաճախ տեղի է ունենում դրա գոլորշիների ներշնչման ժամանակ, որոնք հոտ չունեն։ Սնդիկի նույնիսկ փոքր քանակների ազդեցության հետևանքով, կարող են առաջանալ առողջական խնդիրներ և ծանր թունավորումներ։ Սնդիկը թունավոր ազդեցություն է թողնում նյարդային, մարսողական և իմունային համակարգերի, թոքերի, երիկամների, մաշկի և աչքերի վրա։

Սնդիկը և դրա միացությունները հատկապես վտանգավոր են հղի կանանց համար, քանի որ դրանք սպառնալիք են պտղի զարգացման համար։ Սնդիկի հետ կապված սուր թունավորումները կարող են հանգեցնել մահվան։ Քրոնիկ թունավորումները տեղի են ունենում մարդու վրա սնդիկի գոլորշիների ցածր չափաքանակներով երկարատև ազդեցության պատճառով։ Կենդանի օրգանիզմի համար գոյություն չունի անվտանգ չափաքանակ։

ԻզոտոպներըԽմբագրել

Բնական սնդիկը բաղկացած է 196Hg (0, 2 %), 198Hgt(10, 0 %), 199Hg (16, 8 %), 200Hg (23, 1 %), 201Hg (13, 2 %), 202Hg (29, 8 %) և 204Hg (6, 9 %)[7] կայուն իզոտոպներից։ Սնդիկի յոթը կայուն իզոտոպներից ամենատարածվածն է 202Hg-ը՝ 29.86 %։ Ստացվել են 179–206 զանգվածի թվերով ռադիոակտիվ իզոտոպները, որոնցից 203Hg (T1/2 = 47 օր) և 205Hg (T1/2 = 5, 5 ր) օգտագործվում են ռադիոչափական վերլուծության մեջ։

Ամենաերկարակյացներն են 194Hg-ը՝ 444 տարի և 203Hg-ը՝ 46 612 օր կիսատրոհման պարբերություններով։ Մնացած իզոտոպներից շատերն ունեն մեկ օրից պակաս կիսատրոհման պարբերություն[8]։

ՍտացումԽմբագրել

Սնդիկ ստանալու համար կինովար պարունակող հանքանյութերը ենթարկում են օքսիդացնող բովման.

 
 

Բովագազից սնդիկը անջատում են խողովակավոր սառնարաններում, ապա լվանում HNО3-ի 10 %-անոց լուծույթով և թորում վակուում։ Սնդիկի գոլորշիները կոնդենսացնում և հավաքում են։ Այս եղանակը կիրառել են դեռևս հնադարյան ալքիմիկոսները։

Ֆիզիկական հատկություններԽմբագրել

Սնդիկը սպիտակ, արծաթափայլ, սովորական պայմաններում հեղուկ մետաղ է, հալման ջերմաստիճանն է -38.83 °C-ը, եռում է 356.73 °C[9] դեպքում։ Նորմալ պայմաններում սնդիկի խտությունը հավասար է 13 500 կգ/մ³։ Տեսակարար էլեկտրահաղորդականությունը՝ 1, 04348 օհմ−1•սմ−1։ Պինդ սնդիկ փափուկ, կռելի արծաթափայլ մետաղ է։ Ցածր ջերմաստիճաններում սնդիկի գոլորշիները միատոմ են, տաքացնելիս՝ առաջացնում են երկատոմ մոլեկուլներ։ Սնդիկը, հատկապես ցածր ջերմաստիճաններում, քիմիապես պասսիվ է։ Սնդիկը սենյակի ջերմաստիճանի պայմաններում հեղուկ վիճակում գտնվող միակ մետաղն է։

Սնդիկի խտությունը սովորական պայմաննեորում՝ 13 500 կգ/մ3.

 
Hg-HgO դիագրամը[10]
Ջերմաստիճանը °С-ում ρ, 103 կգ/մ3 'Ջերմաստիճանը °С-ում ρ, 103 կգ/մ3
0 13, 5951 50 13, 4723
5 13, 5827 55 13, 4601
10 13, 5704 60 13, 4480
15 13, 5580 65 13, 4358
20 13, 5457 70 13, 4237
25 13, 5335 75 13, 4116
30 13, 5212 80 13, 3995
35 13, 5090 90 13, 3753
40 13, 4967 100 13, 3514
45 13, 4845 300 12, 875

ԱմալգամներԽմբագրել

Սնդիկը շատ մետաղների հետ ստեղծում է հեղուկ կամ պինդ համաձուլվածքներ՝ ամալգամներ։ Ամալգամացման հանդեպ կայուն մետաղներն են վանադիումը, երկաթը, մոլիբդենը, ցեզիումը, նիոբիումը, տանտալը, վոլֆրամը[11][12]։

  • Արծաթի ամալգամը կիրառվում է ատամնաբուժության մեջ՝ ատամի պլոմբ պատրաստելու համար։
  • Քանի որ երկաթը չի ամալգամացվում, սնդիկը փոխադրելու համար սովորաբար օգտագործվում են պողպատե տարողություններ։
  • Նատրիումի ամալգամն օգտագործվում է բարձր ճնշման նատրիումային լամպերում։
Ջերմաստիճան
(°C)
Ճնշում
(Pa)
Գոլորշու ճնշում Ծանոթագրություն
-38, 8344 0, 000.165 Եռարժեք
0 0, 046.7 0, 000350 [13]
10 0, 103 0, 000775
20 0, 242 0, 00182
30 0, 543 0, 00407
50 2 [14]
75 9 [14]
100 37 [14]
125 129 [14]
126, 2 130 1 [15]
150 383 [14]
164, 8 670 5 [15]
204, 6 2.660 20 [15]
242 8.000 60 [15]
290, 7 26.700 200 [15]
323 53.300 400 [15]
357 101.325 760 Եռման կետը նորմալ պայմաններում
1476, 9 174.000.000 Կրիտիկական կետ

Քիմիական հատկություններԽմբագրել

Մետաղների լարվածության շարքում գտնվում է ջրածնից հետո։ Միացություններում երկարժեք է, առաջացնում է Hg2+ և Hg+22 իոններ։

Օքսիդացման աստիճան Օքսիդ Հիդրօքսիդ Բնույթ Ծանուցում
+1 Hg2O <Hg2(OH)2</sub»* Թույլ -
+2 HgO <Hg(OH)2</sub»** Շատ թույլ, հաճախ՝ անֆոտեր
 
Մետաղական սնդիկ

Մաքուր սնդիկը չոր օդում և թթվածնում սենյակային ջերմաստիճաններում չի օքսիդանում․ օզոնով ներգործելիս պատվում է սնդիկի (I) օքսիդի՝ Hg2O սև թաղանթով։

Օդում տաքացնելիս առաջացնում է սնդիկի (II) օքսիդը՝ HgO, որը թթուներում լուծվող կարմիր կամ դեղին բյուրեղական նյութ է։

 

Համապատասխան հիդրօքսիդը չափազանց անկայուն է և գործնականորեն չի ստացվում։ Զրածնի հետ չի միանում։

Հալոգենների հետ միանում է անգամ թույլ տաքացնելիս։ Կարևոր հալոգենիդներն են կալոմելը՝ Hg2Cl2 և սուլեման՝ HgCl2։

Ծծմբի հետ միանում է համատեղ տրորելիս և առաջացնում սուլֆիդը՝ HgS.

 [16]

Սնդիկը լուծվում է ազոտական թթվում.

 

արքայաջրում[17], տաք և խիտ ծծմբական թթվում.

 

Սնդիկի (II) աղերը մեծ մասամբ ջրում վատ են լուծվում, լավ է լուծվում նիտրատը՝ Hg(NO3)2։

 

Ամոնիակի հետ առաջացնում են կոմպլեքսային միացություններ՝ HgCl2•2NH3, HgNH2Cl։ Սնդիկի ցիանատը՝ Hg(ONC)2 կոչվում է սնդիկ շառաչող։ Սնդիկում լուծվում են մետաղների մեծ մասը՝ առաջացնելով ամալգամներ։

 

ԿիրառությունԽմբագրել

Սնդիկը օգտագործում են գիտական և չափող սարքեր (ջերմաչափեր, բարոմետրեր, մանոմետրեր, վակուումային պոմպեր և այլն), սնդիկային լամպեր, էլեկտրական հոսանքի ուղղիչներ, անջատիչներ պատրաստելու, ոսկին և արծաթը ամալգամացնելու, պայթուցիկ նյութեր, ալկալիներ և քլոր (որպես էլեկտրոդ) քացախաթթու (որպես կատալիզատոր) ստանալու համար։

Միացություններն օգտագործում են բժշկության և գյուղատնտեսության (սերմերը ախտահանելու համար և որպես հերբիցիդներ) մեջ, նաև որպես հավելանյութեր նավերի իրանը ներկապատելիս։

Սնդիկի ֆուլմինատը՝ Hg(ONC)2, օգտագործվում է դետոնացնող և բռնկող պատիճներում։ Աստիճանաբար դուրս է մղվում կապարի ազիդով և այլ ավելի արդյունավետ պայթուցիկ նյութերով։

Կենսաբանական դերԽմբագրել

Նրա կենսաբանական դերը վատ է ուսումնասիրված։ Սնդիկը և նրա միացութուն–ները թունավոր են։ Սնդիկը օրգանիզմում կապվում է ֆերմենտների և հյուսվածքային սպիտակուցների սուլֆհիդրիլային խմբերին և իջեցնում նրանց ակտիվությունը, ազդում է միկրոտարրերի (Сu, Zn, Cd, Se) յուրացման և փոխանակության պրոցեսների վրա։

Հատկապես վտանգավոր են սնդիկի գոլորշիները, որոնք ներշնչելիս անցնում են արյան մեջ և շրջանառում օրգանիզմում, մասամբ կուտակվում երիկամներում, լյարդում, փայծաղում և ուղեղային հյուսվածքներում, խախտելով գլխուղեղի (հատկապես հիպոթալամուսի) բնականոն աշխատանքը։

Քրոնիկական թունավորումը իջեցնում է աշխատունակությունը, թուլացնում հոտառությունը, առաջացնում է գլխացավ, ձեռքերի և գլխի դող են։ Թունավորման բնորոշ ախտանշաններն են՝ լնդեզրերի կապտասե գունավորումը, լնդերի փխրունությունը և արյունահոսումը։ Սնդիկի օրգանական միացություններով թունավորումը ախտահարում է կենտրոնական նյարդային և սիրտանոթային համակարգերը, ստամոքսը, լյարդը, երիկամները։

ՎնասակարությունԽմբագրել

Սնդիկի գոլորշին չափազանց թունավոր է[18]։

ՊատահարներԽմբագրել

Պատմության մեջ սնդիկային ամենածանր աղտոտումը պատահել է 1956 թ. ճապոնական Մինամատա քաղաքում, որի արդյունքում տուժել է ավելի քան երեք հազար մարդ, ովքեր կամ մահացել են, կամ տուժել են Մինամատայի հիվանդությունից։

ԱրդյունահանումԽմբագրել

Սնդիկը հազվագյուտ մետաղ է։ Սնդիկի աշխարհի խոշորագույն հանքերը գտնվում են Իսպանիայում (Ալմադեն)։ Հայտնի են նաև Դաղստանում, Հայաստանում, Տաջիկստանում, Սլովենիայում, Ղրղզստանում, Ուկրաինայում գտնվող հանքերը։

Տես նաևԽմբագրել

ԾանոթագրություններԽմբագրել

  1. Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O’Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang‑Kun Zhu. Atomic weights of the elements 2011 (IUPAC Technical Report) (en) // Pure and Applied Chemistry. — 2013. — Т. 85. — № 5. — С. 1047-1078. — doi:10.1351/PAC-REP-13-03-02
  2. Редкол.:Зефиров Н. С. (гл. ред.) Химическая энциклопедия: в 5 т. — Москва: Большая Российская энциклопедия, 1999. — Т. 5. — С. 487.
  3. "hydrargyrum". Random House Webster's Unabridged Dictionary.
  4. Stillman, J. M. (2003)։ Story of Alchemy and Early Chemistry։ Kessinger Publishing։ էջեր 7–9։ ISBN 978-0-7661-3230-6 
  5. Фасмер М. Этимологический словарь русского языка. — Прогресс. — М., 1964–1973. — Т. 3. — С. 509-510.
  6. Вольфсон Ф. И., Дружинин А. В. Главнейшие типы рудных месторождений. М., «Недра», 1975, 392 с.
  7. Juris Meija, Lu Yang, Ralph E. Sturgeon, Zoltán Mester Certification of natural isotopic abundance inorganic mercury reference material NIMS-1 for absolute isotopic composition and atomic weight. — 2010. — Vol. 25. — P. 384–389. — doi:10.1039/B926288A
  8. G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O.. Bersillon (2003)։ «The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties»։ Nuclear Physics A 729: 3–128։ Bibcode:2003NuPhA.729....3A։ doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 
  9. Senese, F։ «Why is mercury a liquid at STP?»։ General Chemistry Online at Frostburg State University։ Վերցված է մայիսի 1, 2007 
  10. Рассчитано по данным, взятым из: Справочник химика, т. 3, М.-Л.: Химия, 1965.
  11. Gmelin, Leopold (1852)։ Hand book of chemistry։ Cavendish Society։ էջեր 103 (Na), 110 (W), 122 (Zn), 128 (Fe), 247 (Au), 338 (Pt)։ Վերցված է դեկտեմբերի 30, 2012 
  12. Soratur (2002)։ Essentials of Dental Materials։ Jaypee Brothers Publishers։ էջ 14։ ISBN 978-81-7179-989-3 
  13. Measurement of Mercury Vapor Pressure by Means of the Knudsen Pressure Gauge In: Phys. Rev. 20, 259 (1922).
  14. 14,0 14,1 14,2 14,3 14,4 CRC Handbook of Chemistry and Physics, 76th Edition, S. 6-77.
  15. 15,0 15,1 15,2 15,3 15,4 15,5 CRC Handbook of Chemistry and Physics, 76th Edition, S. 6-110.
  16. Werner Schröter, K. -H. Lautenschläger: Chemie für Ausbildung und Praxis, Verlag Harry Deutsch, Thun und Frankfurt am Main (1996) ISBN 3-8171-1484-2 S. 314
  17. Реми Г. Курс неорганической химии. т. 2. М., Мир, 1966
  18. Սնդիկի վնասակարության մասին

Արտաքին հղումներԽմբագրել


Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) ազատ թույլատրագրով թողարկված Հայկական սովետական հանրագիտարանից  (հ․ 10, էջ 480