80 Hg Kvikksølv
Atommasse:
200,59
Fase (ved 25 °C):
Væske
Smeltepunkt:
-39 °C / 234 K
Kokepunkt:
357 °C / 630 K
Vis flere fakta
Gruppe:
12
Periode:
6
Blokk:
d
Elektronkonfigurasjon:
[Xe]6s<sup>2</sup>4f<sup>14</sup>5d<sup>10</sup>
Elektronegativitet:
2,00
Tetthet (ved 25 °C):
13,546 g/cm³
Vis færre fakta

Kvikksølv

Et metall med mange mulige anvendelser, men som vi nå ønsker å unngå.

Kvikksølv er et sølvhvitt metall med høy tetthet. Det skiller seg fra andre metaller på flere måter. Kvikksølv er det eneste metallet som er flytende ved vanlig romtemperatur, og til metall å være har det dårlig termisk og elektrisk ledningsevne. Metallet fordamper lett og er monoatomært i gassfase. Kvikksølv løser mange metaller og danner legeringer som kalles amalgamer: for eksempel kobber-, sølv-, gull- og sinkamalgam. Metallet har vært kjent siden oldtiden, og pga sine spesielle egenskaper har kvikksølv og dens forbindelser hatt mange og varierte anvendelser gjennom tidene. Kvikksølv ansees nå som en av de mest skadelige miljøgiftene, og mange tidligere anvendelser er faset ut eller er blitt sterkt redusert. Fra 1. januar 2008 er det i Norge innført forbud, med visse unntak, for bruk av kvikksølv i produkter.

Anvendelser

Kvikksølv har pga sine spesielle egenskaper hatt mange anvendelser opp gjennom tidene. Som tidligere nevnt (se historie) ble det benyttet som fargepigment til hulemaling for 30 000 år siden i Spania og Frankrike. De gamle grekerne benyttet kvikksølv i hudkremer, og damene i Romerriket brukte det røde kvikksølvmineralet sinober både som leppestift og rouge. Kvikksølv har vært brukt i legemidler i Orienten helt siden oldtiden, men først på 15-16 hundretallet fikk kvikksølvpreparater større medisinsk anvendelse i Europa. Det ble blant annet brukt ved hudlidelser, som avføringsmiddel og mot syfilis. En kvikksølvsalve med 30 % kvikksølv, brukt som ”smørekur”, var et godt middel mot den sistnevnte sykdommen. Flere medisinske kvikksølvpreparater var fremdeles i bruk på slutten av 1900-tallet.

Kvikksølv ble tidligere benyttet til utvinning av gull, for eksempel under det store gullrushet i California fra midten av 1800-tallet. Kvikksølvet ble spredt utover den gullholdige malmen, gullet løste seg i kvikksølvet, og det dannede amalgamet ble deretter varmet opp for å dampe av kvikksølvet slik at det rene gullet ble tilbake. Denne metoden benyttes også flere steder i dag ved illegal utvinning.

I gamle dager benyttet hattemakere, forgyllere og speilmakere kvikksølv i sitt arbeid. Mange ble forgiftet.
Foto: Grethe Wibetoe, KI, UiO.

Amalgamer av gull, sølv og tinn ble brukt til å forgylle gjenstander som knapper, speilrammer og til og med store kirkekupler. Små gjenstander som knapper og smykker kunne forgylles ved å rulle gjenstandene rundt i et kar med gullamalgam. Kvikksølvet ble deretter dampet av ved oppvarming.

Den store kuppelen på St. Isaac katedralen i St. Petersburg er belagt med 100 kg gull. Under forgyllingen som fant sted tidlig på 1800 tallet ble en form for spraymaling som inneholdt kvikksølv benyttet. Arbeidet tok lang tid og mange av arbeiderne (60 personer er nevnt) døde av kvikksølvforgiftning underveis i arbeidet.

Fra midten av 1800-tallet ble andre prosesser tatt i bruk for forgylling.

En annen historisk bruk av kvikksølv er for tillaging av speil. Inntil midten av 1800-tallet ble speil laget ved bruk av sølv- eller tinnamalgam. Hattemakerne var også en yrkesgruppe som i gamle dager ble eksponert for kvikksølv i sitt arbeid, da dette metallet ble benyttet ved tilvirking av flosshatter. Mange hattemakere fikk skjelvinger og mentale forstyrrelser og oppførte seg dermed underlig. ”Den gale hattemakeren”, en merkelig skikkelse i barnebokklassikeren ”Alice i eventyrland” utgitt i 1865 (forfatter Lewis Caroll), har bakgrunn fra virkeligheten. Også de andre yrkesgruppene fra denne tiden som var eksponert for kvikksølv, som forgyllere og speilmakere, viste lignende symptomer på kvikksølvforgiftning som hattemakerne.

Som eksempler på produkter med kvikksølv og kvikksølvforbindelser, som også har vært benyttet i mer moderen tid, kan nevnes soppdrepende middel for beising av korn, detonatorer i eksplosiver, elektriske kontakter og batterier. En utbredt anvendelse av kvikksølv er i utstyr og instrumenter som barometer, termometer, luftpumper, UV-lamper o.a.

Fortsatt tillatt i Norge.
Foto: Grethe Wibetoe, KI, UiO.

En viktig industriell anvendelse som må nevnes er bruken av kvikksølv som katode i kloralkalielektrolyse. Denne produksjonsprosessen som har vært en av de største forbrukere av kvikksølv i nyere tid er også i ferd med å bli faset ut til fordel for mer miljøvennlige prosesser for produksjon av natrium- og kaliumhydroksid, klorgass m.m.

Kvikksølv i form av amalgamer (spesielt sølvamalgam) har vært det viktigste tannfyllingsmaterialet i over hundre år, men er nå forbudt å bruke i Norge. Flere land har innført restriksjoner på bruk av kvikksølv. I Norge er det fra 1.januar 2008 innført et forbudt (med visse unntak) mot bruk av kvikksølv i produkter. Dette gjelder blant annet amalgam og måleinstrumenter, men lysstoffrør og sparepærer som inneholder kvikksølv er fremdeles tillatt.

 

I kroppen

Kvikksølv har ingen kjent funksjon i kroppen. Kvikksølv og dens forbindelser er derimot svært toksiske. Kvikksølvforgiftning kan oppstå ved innånding av kvikksølvdamp, inntak av kvikksølvsalter og innvortes eller utvortes bruk av kvikksølvpreparater. Graden av giftighet er avhengig av kvikksølvets kjemiske tilstand. Metylkvikksølv er den mest giftige forbindelsen og er også den kvikksølvforbindelsen man finner mest av i miljøprøver fra dyr og mennesker.

Symptomer på kvikksølvforgiftning er svært varierende avhengig blant annet av hvilken kvikksølvforbindelse man er utsatt for, type eksponering, varighet og dose. Typiske symptomer er tannkjøttforandringer (tap av tenner), skjelvinger, nervøse rykninger, irritabilitet, sløvhet og depresjoner. Kvikksølv kan også gi alvorlige misdannelser på fostre. Metylkvikksølvforgiftning skader særlig sentralnervesystemet.

Navn

Oldtidens symbol for kvikksølv.

 

Kvikksølv er blant de syv metallene som var kjent var kjent i oldtiden. Det engelske navnet for kvikksølv, mercury, har sitt navn fra planeten Merkur. Det samme symbolet ble benyttet både for planeten og metallet. (Se fig.). Det norske ordet kvikksølv stammer fra norrønt, kviksilf som har den samme betydning som det greske og latinske ordet for kvikksølv som hhv er hydrargyrum som betyr flytende sølv og argentum vivum som betyr levende sølv. Symbolet Hg kommer fra det greske ordet hydraryrum.

Historie

Antoine Lavoisier med sin kone Marie-Anne Pierrette Paulze.
Malt av Jacques-Louis David.

Kvikksølv og dens forbindelser har vært kjent i mange tusen år i mange forskjellige sivilisasjoner. Kvikksølvmineralet sinober ble brukt som et rødt fargepigment for 30 000 år siden i Spania og Frankrike for å dekorere huler med tegninger av mennesker og dyr. Det eldste eksemplaret av metallet som man vet var benyttet av mennesker er fra en amulett som ble funnet i en 4000 år gammel egyptisk grav. Kvikksølv var også kjent for kinesere og hinduer på denne tiden. Man kjenner til at kvikksølv ble benyttet til å forme amalgamer fra ca.500 f. Kr.

Den franske kjemikeren Antoine Laurent Lavoisier (1743-94) var den første som viste at kvikksølv var et grunnstoff.

Alkymistene, som trodde de kunne gjøre uedelt metall om til gull, var spesielt opptatt av kvikksølv. De trodde at kvikksølv var den flytende formen av alle metaller, og kvikksølv ble mye benyttet i alkymistenes eksperimenter. De måtte imidlertid gå bort fra den nevnte teorien, da det på midten av det 18. århundre ble oppdaget at kvikksølv gikk over i fast form når temperaturen ble tilstrekkelig lav.

Forekomst

Cinnabar, HgS, fra Kina.
Foto: Rune Selbekk, Naturhistorisk museum, UiO.

Det vanligst forekommende kvikksølvmineralet er cinnabar (sinober) som er et vakkert rødbrunt mineral med sammensetning, HgS. Kvikksølv kan i sjeldne tilfelle også forekomme i gedigen form i naturen, det forekommer da som små dråper sammen med sulfidet. De største forekomstene finnes i Spania, Russland, Italia og Slovenia. Den eldste kjente kvikksølvgruven finnes i Almaden, sørvest for Madrid i Spania. Gruven som daterer seg fra ca. 250 f. Kr. er fremdeles i drift, og man regner at ca. 200 000 tonn kvikksølv totalt har blitt utvinnet til nå fra denne gruven.

 

Fremstilling av kvikksølv foregår ved røsting av sulfidet ved høy temperatur: ved oppvarming av sulfidet i luft fås kvikksølvdamp som samles opp ved etterfølgende kondensering.

Kjemien

Når kvikksølvet synker....

Kvikksølvtermometer.
Foto: Grethe Wibetoe, KI, UiO.

Selv om de fleste termometre som vi benytter i dag ikke inneholder kvikksølv bruker vi i dagligtale frasene ”kvikksølvet synker” eller ” kvikksølvet stiger” når vi snakker om vær og temperaturendringer. Om noen titalls år når termometrene med kvikksølv er helt tatt ut av bruk vet man kanskje ikke hva bakgrunnen for disse uttrykkene er eller hva det betyr. De første kvikksølvtermometre ble laget i 1650-årene. Kvikksølvtermometre som egner seg til å måle kroppstemperaturer ble først oppfunnet og tatt i bruk ca. 200 år senere. Grunnen til at kvikksølv egner seg til bruk i termometre er at det er flytende ved lave temperaturer, utvider seg jevnt ved temperaturstigning og ikke hefter seg til glass. Det kan benyttes for temperaturer ned mot - 40oC. Ved å tilsette litt thallium til kvikksølvet kan termometeret benyttes helt ned mot - 60oC. I dag benyttes det stort sett elektroniske termometre.