Thủy Ngân (Hg) – Bạn biết gì về nó?

 Thủy ngân, là một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn có ký hiệu Hg (từ tiếng Hy Lạp hydrargyrum, tức là thủy  ngân (hay nước bạc)) và số nguyên tử 80. Là một kim loại chuyển tiếp nặng có ánh bạc,  thủy ngân là một nguyên tố kim loại được biết có dạng lỏng ở nhiệt độ  thường. Thủy ngân được sử dụng trong các nhiệt kế, áp  kế và các thiết bị khoa học khác. Thủy ngân thu được chủ yếu bằng  phương pháp khử khoáng chất thần sa.

Thủy ngân có tính dẫn nhiệt kém nhưng dẫn điện tốt. Thủy ngân tạo ra hợp  kim với phần lớn các kim loại, bao gồm vàng, nhôm và bạc, đồng nhưng không tạo  với sắt.  Do đó, người ta có thể chứa thủy ngân trong bình bằng sắt. Telua cũng  tạo ra hợp kim, nhưng nó phản ứng rất chậm để tạo ra telurua thủy ngân.  Hợp kim của thủy ngân được gọi là hỗn hống. Kim loại này có hệ số nở nhiệt là hằng số khi ở trạng thái lỏng, hoạt  động hóa học kém kẽm và cadmium. Trạng thái ôxi hóa phổ biến  của nó là +1 và +2. Rất ít hợp chất trong đó thủy ngân có hóa trị +3  tồn tại. Thủy ngân rất độc, có thể gây chết người khi bị nhiễm độc qua đường  hô hấp.

3. Những ứng dụng của thủy ngân

Thủy ngân được sử dụng chủ yếu trong sản xuất các hóa chất,trong kỹ  thuật điện và điện tử. Nó cũng được sử dụng trong một số nhiệt kế. Các ứng dụng khác là:  Máy đo huyết  áp chứa thủy ngân (đã bị cấm ở một số nơi). Thimerosal,  một hợp chất hữu cơ được sử dụng như là chất khử trùng trong vaccin và mực xăm (Thimerosal in vaccines). Phong vũ kế thủy ngân, bơm khuyếch tán, tích điện kế thủy ngân và nhiều thiết bị phòng thí nghiệm khác. Là một chất lỏng với  tỷ trọng rất cao, Hg được sử dụng để làm kín các chi tiết chuyển động  của máy khuấy dùng trong kỹ thuật hóa học. Điểm ba trạng thái của thủy ngân,  -38,8344 °C, là điểm cố định được sử dụng như nhiệt độ tiêu chuẩn cho  thang đo nhiệt độ quốc tế (ITS-90). Trong một số đèn điện tử.

Hơi thủy ngân được sử dụng trong đèn hơi  thủy ngân và một số đèn kiểu “đèn huỳnh quang” cho các mục đích quảng cáo.  Màu sắc của các loại đèn này phụ thuộc vào khí nạp vào bóng. Thủy ngân được sử dụng tách vàng và bạc trong các quặng sa khoáng. Thủy ngân vẫn còn được sử dụng trong một số nền văn hóa cho các mục  đích y học dân tộc và nghi lễ. Ngày xưa, để chữa bệnh tắc ruột, người ta cho bệnh nhân  uống thủy ngân lỏng (100-200 g). Ở trạng thái kim loại không phân tán,  thủy ngân không độc và có tỷ trọng lớn nên sẽ chảy trong hệ thống tiêu  hóa và giúp thông ruột cho bệnh nhân.  Các sử dụng linh tinh khác: chuyển mach điện bằng thủy ngân,  điện phân với cathode thủy ngân để sản xuất NaOH và clo, các điện cực trong  một số dạng thiết bị điện tử, pin và chất xúc tác, thuốc  diệt cỏ (ngừng sử dụng năm 1995), thuốc trừ sâu, hỗn hống nha khoa, pha chế thuốc và kính thiên văn gương lỏng.

4. Ảnh hưởng của thủy ngân đến sức khỏe con người

Thủy ngân nguyên tố lỏng là ít độc, nhưng hơi, các hợp chất và muối  của nó là rất độc và là nguyên nhân gây ra các tổn thương não và gan khi con  người tiếp xúc, hít thở hay ăn phải. Nguy hiểm chính liên quan đến thủy  ngân nguyên tố là ở STP,  thủy ngân có xu hướng bị ôxi hóa tạo ra Ôxít thủy  ngân – khi bị rớt xuống hay bị làm nhiễu loạn, thủy ngân sẽ tạo  thành các hạt rất nhỏ, làm tăng diện tích tiếp xúc bề mặt một cách khủng  khiếp. Thủy ngân là chất độc tích lũy  sinh học rất dễ dàng hấp thụ qua da, các cơ quan hô  hấp và tiêu hóa. Các hợp chất vô cơ ít độc hơn so với hợp chất hữu cơ  của thủy ngân.

Cho dù ít độc hơn so với các hợp chất của nó nhưng thủy  ngân vẫn tạo ra sự ô nhiễm đáng kể đối với môi trường vì nó tạo ra các  hợp chất hữu cơ trong các cơ thể sinh vật. Một trong những hợp chất độc nhất của nó là đimêtyl  thủy ngân, là độc đến đến mức chỉ vài micrôlít rơi vào da có thể gây  tử vong. Một trong những mục tiêu chính của các chất độc này là enzym pyruvat  dehiđrôgenat (PDH). Enzym bị ức chế hoàn toàn bởi một vài hợp chất  của thủy ngân, thành phần gốc axít lipoic của phức hợp đa enzym liên kết  với các hợp chất đó rất bền và vì thế PDH bị ức chế.

Chứng bệnh Minamata là một dạng ngộ độc thủy ngân. Thủy ngân tấn công hệ thần kinh trung ương và hệ nội tiết và ảnh hưởng tới miệng, các cơ quai  hàm và răng. Sự phơi nhiễm kéo dài gây ra các tổn thương não và gây tử  vong. Nó có thể gây ra các rủi ro hay khuyết tật đối với các thai nhi. Không  khí ở nhiệt độ phòng có thể bão hòa hơi thủy ngân cao hơn nhiều lần so  với mức cho phép, cho dù nhiệt độ sôi của thủy ngân là không thấp. Thông qua quá trình tích lũy sinh học mêtyl thủy  ngân nằm trong chuỗi thức ăn, đạt đến mức tích lũy cao trong  một số loài như cá ngừ. Sự ngộ  độc thủy ngân đối với con người là kết quả của việc tiêu thụ lâu dài một  số loại lương thực, thực phẩm nào đó. Các loài cá lớn như cá ngừ hay cá  kiếm thông thường chứa nhiều thủy ngân hơn các loài cá nhỏ, do thủy  ngân tích lũy tăng dần theo chuỗi thức ăn. Các nguồn nước tích lũy thủy ngân thông qua quá trình xói mòn của các  khoáng chất hay trầm tích từ khí quyển. Thực vật hấp thụ thủy ngân khi  ẩm ướt nhưng có thể thải ra trong không khí khô [4]. Thực vật và các  trầm tích trong than có các nồng độ thủy ngân dao động mạnh. Êtyl thủy  ngân là sản phẩm phân rã từ chất chống khuẩn thimerosal và  có hiệu ứng tương tự nhưng không đồng nhất với mêtyl thủy ngân.

5. Tác động đến môi trường

Tỷ lệ lắng đọng của thủy ngân trước thời kỳ công nghiệp từ khí quyển  có thể nằm trong khoảng 4 ng/L ở miền tây nước Mỹ. Mặc dù có thể coi nó  như là mức phơi nhiễm tự nhiên, nhưng nó có ảnh hưởng đáng kể. Sự phun  trào núi lửa có thể tăng nồng độ trong khí quyển từ 4–6 lần. [1] Thủy ngân đi vào môi trường như một chất gây ô nhiễm từ các ngành  công nghiệp khác nhau:  Các xí nghiệp sử dụng than làm nhiên liệu là nguồn lớn nhất (40%  trong khí thải của Mỹ năm 1999, tuy nhiên đã giảm khoảng 85%). [2] Các công nghệ trong công nghiệp:   Sản xuất clo,  thép,  phốtphat & vàng Luyện kim Sản xuất & sửa chữa các thiết bị điện tử Việc đốt hay vùi lấp các chất thải đô thị   Các ứng dụng y học, kể cả trong quá trình sản xuất và bảo quản  vacxin.

Nha  khoa Công nghiệp mỹ phẩm   Các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm liên quan đến các hợp chất của  thủy ngân và lưu huỳnh.  Thủy ngân cũng đi vào môi trường theo đường xử lý một số sản phẩm nào  đó. Các sản phẩm có chứa thủy ngân bao gồm: các bộ phận của ô tô, pin,  đèn huỳnh quang, các sản phẩm y tế, nhiệt kế và máy điều nhiệt.[3]. Vì các vấn đề liên  quan tới sức khỏe (xem dưới đây), các cố gắng giảm sử  dụng các chất độc là cắt giảm hoặc loại bỏ thủy ngân trong các sản  phẩm đó. Ví dụ, phần lớn các nhiệt kế sử dụng rượu nhuộm màu thay cho thủy ngân.  Các nhiệt kế thủy ngân thỉnh thoảng vẫn được sử dụng trong y khoa hay  các ứng dụng khoa học do chúng có độ chính xác cao hơn của nhiệt kế rượu  và có khoảng đo cao hơn, mặc dù cả hai đang được thay thế dần bằng các  nhiệt kế điện tử.

Một trong những thảm  họa công nghiệp tồi tệ nhất trong lịch sử là thải các hợp chất thủy  ngân vào vịnh Minamata, Nhật  Bản. Tập đoàn Chisso, một nhà sản xuất phân hóa học và sau này là  công ty hóa dầu, đã bị phát hiện là chịu trách nhiệm cho việc gây ô  nhiễm vịnh này từ năm 1932 đến 1968. Người ta ước tính rằng trên 3.000  người đã có những khuyết tật nào đó hay có triệu chứng ngộ độc thủy ngân  nặng nề hoặc đã chết vì ngộ độc nó, từ đó nó trở thành nổi tiếng với  tên gọi thảm họa  Minamata.