زئبق

مركبات الزئبق الأحادي

وفي هذا السياق، على عكس أقرانه الأخف وزنا، الكادميوم والزنك، يشكل الزئبق عادة مركبات مستقرة بسيطة مع روابط معدنية-معدنية. أغلب مركبات الزئبق الأحادي معاكسة المغناطيسية وتتميز بالكاتيون الثنائي، Hg؛ تشتمل المشتقات المستقرة على الكلوريد والنترات. تُعَالَجُ مركبات الزئبق الأحادي باستخدام روابط قوية مثل الكبريتيد، السيانيد، إلخ. يُحَثُّ على عدم التناسب مع والزئبق الأولي. كلوريد الزئبق الأحادي، مادة صلبة عديمة اللون تُعرف كذلك باسم كالوميل، ويعد معيار في الكيمياء الكهربائية، هو في الحقيقة مركب له الصيغة Hg2Cl2، مع الروابط Cl-Hg-Hg-Cl. يتفاعل مع الكلور ليعطي كلوريد الزئبق الذي يقاوم الأكسدة. هيدريد الزئبق، غاز عديم اللون، له الصيغة HgH، التي تحوي الروابط Hg-Hg.

التسمم بالزئبق

في هذا الإطار، التسمم بالزئبق هو مرض ناتج عن التعرض للزئبق أو أحد مركباته، وتختلف حدته حسب الكمية المتعرض لها.

الاستخدامات المختبرية

ومن جهة أخرى، تستعمل بعض تلسكوبات العبور حوضًا من الزئبق لتشكيل مرآة مسطحة وأفقية، وهي مفيدة في تحديد مرجع عمودي أو عمودي مطلق. يمكن تشكيل المرايا المكافئة الأفقية المقعرة عن طريق تدوير الزئبق السائل على قرص، بالتالي فإن الشكل المكافئ للسائل يتشكل يعكس ويركز الضوء الساقط. تعتبر هذه التلسكوبات ذات المرآة السائلة أرخص من التلسكوبات ذات المرآة الكبيرة التقليدية بما يصل إلى 100 ضعف، ولكن لا يمكن إمالة المرآة وتوجيهها بشكل مستقيم دائمًا.

وفي السياق ذاته، الزئبق السائل هو جزء من قطب مرجعي ثانوي شائع (يسمى كمون القطب الكهربائي) في الكيمياء الكهربائية كبديل لقطب الهيدروجين المعياري. يستعمل قطب كمون لحساب جهد القطب لنصف الخلايا. النقطة الثلاثية للزئبق، التي درجة حرارتها (38.8344 درجة مئوية)، هي نقطة ثابتة تستعمل كمعيار لدرجة الحرارة لمقياس درجة الحرارة الدولي.

من جانب آخر، تمتلئ بعض موازين الحرارة الطبية، خاصةً تلك الخاصة بدرجات الحرارة المرتفعة، بالزئبق. في الولايات المتحدة، حُظِرَ بيع موازين الحرارة الزئبقية بدون وصفة طبية منذ عام 2003.

وعلى صعيد آخر، المركبات المحتوية على الزئبق مفيدة كذلك في مجال البيولوجيا البنيوية. يمكن إضافة مركبات الزئبق مثل كلوريد الزئبق الثنائي أو رباعي كلوريد البوتاسيوم، إلى بلورات البروتين في محاولة لإنشاء مشتقات ذرات ثقيلة يمكن استخدامها لحل مشكلة المرحلة في علم البلورات بالأشعة السينية عن طريق الاستبدال المتماثل أو طرق التشتت الشاذة.

كذلك، في قياس الاستقطابية، يستعمل كل من قطب الزئبق النازل وقطب قطرة الزئبق المعلق، الزئبق الأولي. يسمح هذا الاستخدام بإتاحة قطب كهربائي جديد غير ملوث لكل قياس أو لكل تجربة جديدة.

العصر الحديث

وعلى صعيد آخر، اعتقد الكيميائيون أن الزئبق هو المادة الأولى التي تشكلت منها جميع المعادن. كانوا يعتقدون أنه يمكن إنتاج معادن مختلفة من خلال تغيير نوعية وكمية الكبريت الموجود في الزئبق. كان أنقى هذه المعادن هو الذهب، وقد استعمل الزئبق في محاولات تحويل المعادن القاعدية (أو غير النقية) إلى ذهب، وهو ما كان هدف الكثير من الكيميائيين. سيطرت المناجم في المعدن (إسبانيا) ومونتي أمياتا (إيطاليا) وإدريا (سلوفينيا في الوقت الحالي) على إنتاج الزئبق منذ افتتاح المنجم في المادين قبل 2500 عام، حتى عثر على رواسب جديدة في نهاية القرن التاسع عشر.

النرويج

وعلى صعيد آخر، شَرَّعَتِ النرويج قانونا يمنع استخدام الزئبق في الصناعة، وتصدير واستيراد منتجات الزئبق في 1 يناير 2008. في 2002، وجدت الكثير من البحيرات في ولايات النرويج الفقيرة ملوثة بالزئبق، بزيادة كمية رواسب الزئبق فيها. في 2008، قال وزير تنمية البيئة النرويجي إريك سولهايم: «الزئبق من أخطر السموم البيئية، ولذلك من المناسب فرض الحظر».

الاستخدامات الطبية التاريخية

وفي هذا السياق، يُسْتَخْدَمُ كلوريد الزئبق في الطب التقليدي كمُدِرٍّ للبَوْلِ ومُطَهِّرٍ مَوْضِعِي ومُلَيْنٍ. استعمل كلوريد الزئبق الثنائي لعلاج مرض الزهري (إلى جانب مركبات الزئبق الأخرى)، على الرغم من أنه شديد السمية لدرجة أنه في بعض الأحيان خُلِطَ بين أعراض سميته وأعراض مرض الزهري الذي كان عليه يعتقد أنه يعالجه، كما أنها تستعمل كمطهر. الكتلة الزرقاء، حبة أو شراب يكون فيه الزئبق هو المكون الرئيس، وُصِفَ طوال القرن التاسع عشر للعديد من الحالات بما في ذلك الإمساك والاكتئاب وآلام الأسنان. في أوائل القرن العشرين، أُعطِي الزئبق للأطفال سنويًا كملين ومزيل للديدان، وكان يستعمل في مساحيق التسنين للرضع. لا يزال الميربرومين الذي يحوي على الزئبق العضوي مستعملًا على نطاق واسع ولكن حُظِرَ في بعض البلدان مثل الولايات المتحدة.

مركبات الزئبق العضوي

ومن جهة أخرى، تعتبر مركبات الزئبق العضوية مهمة تاريخيًا، ولكنها ذات قيمة صناعية قليلة في العالم الغربي. أملاح الزئبق الثنائي هي مثال نادر للمركبات المعدنية البسيطة التي تتفاعل مباشرة مع الحلقات العطرية. تكون مركبات الزئبق العضوية دائمًا ثنائية التكافؤ وعادة ما تكون ذات تنسيقين وهندسة خطية. على عكس مركبات الكادميوم العضوي والمركبات العضوية، لا تتفاعل مركبات الزئبق العضوي مع الماء. عادةً ما يكون لها الصيغة HgR2، والتي غالبًا ما تكون متطايرة، أو HgRX، والتي غالبًا ما تكون صلبة، حيث R عبارة عن أريل أو ألكيل و X عادة ما تكون هاليد أو أسيتات. مثيل الزئبق، مصطلح عام للمركبات التي لها الصيغة CH3HgX، هي عائلة خطيرة من المركبات التي توجد غالبًا في المياه الملوثة. تنشأ من خلال عملية تعرف باسم الميثيل الحيوي.

مستحظرات التجميل

ومن جهة أخرى، تحوي بعض كريمات الوجه على مستويات خطيرة من الزئبق. يحوي أغلبها على زئبق غير عضوي غير سام نسبيًا، ولكن صودفت منتجات تحوي على زئبق عضوي شديد السمية.

تفتيح البشرة

من جانب آخر، الزئبق فعال كعنصر نشط في مركبات تبييض البشرة المستعملة لإزالة التصبغ من الجلد. تحدد اتفاقية ميناماتا بشأن الزئبق تركيز الزئبق في مبيضات كهذه إلى جزء واحد في المليون. اعتبارًا من عام 2022، استمرت الكثير من منتجات التبييض التجارية في تجاوز هذا الحد، وتعتبر سامة.

HgS + O2 → Hg + SO2

ومن ناحية أخرى، غالبًا ما تحوي مواقع معالجة مناجم الزئبق المهجورة على أكوام نفايات شديدة الخطورة من الزنجفر المحمص. يعتبر جريان المياه من هذه المواقع مصدرًا معروفًا للضرر البيئي. في عام 1976، اشترت مقاطعة سانتا كلارا بكاليفورنيا منجم (Almaden Quicksilver) التاريخي وأنشأت حديقة مقاطعة في الموقع، بعد إجراء تحليل شامل للسلامة والبيئة للممتلكات.

وفي هذا السياق، زعمت إحدى الصحف أن توجيهًا من الاتحاد الأوروبي يدعو إلى جعل المصابيح الموفرة للطاقة إلزامية بحلول عام 2012، وشجعت الصين إعادة فتح مناجم الزنجفر للحصول على الزئبق المطلوب لتصنيع المصابيح الفلورية المتضامة. كانت المخاطر البيئية مصدر قلق، لا سيما في مدن فوشان وغوانزو الجنوبية، وفي مقاطعة قويتشو في الجنوب الغربي.

من جانب آخر، في عام 2005، كانت الصين أكبر منتج للزئبق بحصة ثلثي الحصة العالمية على وجه التقريب تليها قيرغيزستان. يُعتقد أن الكثير من البلدان الأخرى لديها إنتاج غير مسجل من الزئبق من عمليات استخلاص النحاس بالكهرباء ومن خلال الاسترداد من النفايات السائلة.

الدور الحيوي

وفي هذا السياق، بسبب السمية العالية للزئبق، يعتبر كل من تعدين الزنجفر وتنقية الزئبق من الأسباب الخطيرة والتاريخية للتسمم بالزئبق. في الصين، استعملت شركة تعدين خاصة العمل في السجون في الخمسينيات من القرن الماضي لتطوير مناجم الزنجفر الجديدة. استعملت شركة التعدين (Luo Xi) آلاف السجناء لإنشاء أنفاق جديدة. صحة العمال في المناجم العاملة في خطر كبير.

نظائر الزئبق

ومن ناحية أخرى، هناك سبعة نظائر مستقرة للزئبق، 202 Hg هو الأكثر وفرة (29.86٪). أطول النظائر المشعة عمرًا هو 194 Hg مع نصف عمر 444 سنة و 203 Hg مع نصف عمر 46.612 يوما. أغلب النظائر المشعة الأربعين المتبقية لها نصف عمر أقل من يوم واحد. 199 Hg و 201 Hg هما النوى الأكثر نشاطًا في الرنين المغناطيسي النووي التي درست، ولديهما عدد كم مغزلي 1/2 و 3/2 على التوالي. جميع نظائر الزئبق إما مشعة أو مستقرة مما يعني أنه من المتوقع أن تكون مشعة ولكن لم يلاحظ أي تحلل فعلي. من المتوقع أن تخضع هذه النظائر إما لاضمحلال ألفا أو اضمحلال بيتا المضاعف.

الأعراض والعلامات

كذلك، يظهر على الأطفال المصابين احمرار على الخدود، الشفتين، الأنف، ضعف في العضلات، طفح جلدي مؤقَّت، تساقط الشعر والأسنان والأظافر، زيادة الحساسية للضوء. وتشمل الأعراض الأخرى خلل في الكلية (متلازمة فانكوني)، أعراض عصبيَّة ونفسيَّة كالتوتر العاطفي، ضعف الذاكرة والأرق.

من جهة ثانية، يعمل الزئبق على تثبيط الإنزيمات التي تعتمد على عنصر السيلينيوم، ويعمل كذلك على تعطيل عمل «اس-أدينوزيل مثيونين» الذي يساعد في عملية هدم الكاتيكولامين من خلال أنزيم ناقل كاتيكول-و-مثيل. ونظرا لعدم قدرة الجسم على تحليل الكاتيكولامين (مثل الأدرينالين) في جسم الشخص المصاب بتسمم الزئبق لذلك يعاني من التعرق الشديد، زيادة في نبضات القلب، إفراز اللعاب وارتفاع ضغط الدم.

كذلك، تشمل أعراض الإصابة بالتسمم الزئبقي في الجهاز العصبي المحيطي (تتمثل في الحكة، الألم، الحرق، الخدران) تبدل لون الجلد (الخدود والأصابع الوردية) التورم وتقشر الجلد.

وعلى صعيد آخر، تبدأ أعراض التسمم بالزئبق بالظهور عندما يتعرض الإنسان لجرعة عالية سواء عن طريق الفم أو الاستنشاق. وتختلف نتائج تعامل الاجسام المختلفة بحسب جيناتها وايضها في التعامل مع سمية الزئبق. لكن الاعراض التي تظهر على المرضى بالإجمال هي: الآم الرأس، هزال عام، اختلال بالتوازن، اكتئاب، قلق وعدم استقرار صحي.

الخواص الكيميائية

ومن ناحية أخرى، لا يتفاعل الزئبق مع أغلب الأحماض، مثل حمض الكبريتيك المخفف، على الرغم من أن الأحماض المؤكسدة مثل حمض الكبريتيك المركز وحمض النيتريك تذوبها لإعطاء الكبريتات والنترات والكلوريد. مثل الفضة، يتفاعل الزئبق كبريتيد الهيدروجين. يتفاعل الزئبق مع رقائق الكبريت الصلبة، والتي تُستعمل في مجموعات انسكاب الزئبق لامتصاص الزئبق (تستعمل مجموعات الانسكاب كذلك الكربون المنشط ومسحوق الزنك).

الطب

وفي هذا السياق، يستعمل الزئبق في شكل أحد خاماته الشائعة، الزنجفر، في الكثير من الأدوية التقليدية، وخاصة في الطب الصيني التقليدي. وجدت مراجعة سلامته أن الزنجفر يمكن أن يؤدي إلى تسمم كبير بالزئبق عند تسخينه، أو تناوله بجرعة زائدة، أو تناوله على المدى الطويل، ويمكن أن يكون له آثار سلبية في الجرعات العلاجية، على الرغم من أن التأثيرات الناتجة عن الجرعات العلاجية يمكن عكسها عادة. على الرغم من أن هذا الشكل من الزئبق يبدو أقل سمية من الأشكال الأخرى، إلا أن استخدامه في الطب الصيني التقليدي لم يبرر بعد، حيث أن الأساس العلاجي لاستخدام الزنجفر غير واضح.

من جانب آخر، الزئبق مكون في الحشوة الملغمية. الثيومرسال هو مركب عضوي يستعمل كمادة حافظة في اللقاحات، على الرغم من أن هذا الاستخدام آخذ في الانخفاض. يُسْتَقْلَبُ الثيومرسال إلى إيثيل الزئبق. على الرغم من التكهنات على نطاق واسع بأن هذه المادة الحافظة التي تحوي على الزئبق يمكن أن تسبب أو تحفز التوحد لدى الأطفال، لم تظهر الدراسات العلمية أي دليل يدعم أي ارتباط من هذا القبيل. ومع ذلك، أُزيلت مادة الثيومرسال أو قُلِّلَتْ لتتبع كميات في جميع اللقاحات الأمريكية الموصى بها للأطفال الذين تبلغ أعمارهم 6 سنوات وما دون، باستثناء لقاح الإنفلونزا المعطل.

كذلك، مركب آخر من مركبات الزئبق، الميربرومين، هو مطهر موضعي يستعمل في الجروح والخدوش الطفيفة التي لا تزال مستعملة في بعض البلدان.

وفي السياق ذاته، استعمل الزئبق ومركباته في الطب، على الرغم من أنها أقل شيوعًا اليوم مما كانت عليه من قبل، الآن بعد أن أصبحت التأثيرات السامة للزئبق ومركباته مفهومة على نطاق واسع. نَشَرَ جيمس ليند مثالًا على التطبيق العلاجي المبكر للزئبق في عام 1787.

كذلك، اليوم، انخفض استخدام الزئبق في الطب إلى حدّ كبير من جميع النواحي، لا سيما في البلدان المتقدمة. اخترعت مقاييس الحرارة ومقاييس ضغط الدم الحاوية على الزئبق في أوائل القرن الثامن عشر وأواخر القرن التاسع عشر. في أوائل القرن الحادي والعشرين، أخذ استخدامها في الانخفاض وحُظِرَتْ في بعض البلدان والدول والمؤسسات الطبية. في عام 2002، أصدر مجلس الشيوخ الأمريكي تشريعًا لإلغاء بيع موازين الحرارة الزئبقية بدون وصفة طبية. في سنة 2003، أصبحت واشنطن ومين أول ولايتين تحظر استخدام أجهزة ضغط الدم الزئبقية. توجد مركبات الزئبق في بعض الأدوية التي لا تستلزم وصفة طبية، بما في ذلك المطهرات الموضعية والملينات المنشطة ومرهم طفح الحفاض وقطرات العين وبخاخات الأنف. تمتلك إدارة الغذاء والدواء بيانات غير كافية لإثبات الاعتراف العام بسلامة وفعالية مكونات الزئبق في هذه المنتجات. لا يزال الزئبق يستعمل في بعض مدرات البول على الرغم من وجود بدائل الآن لأغلب الاستخدامات العلاجية.

الاستخدامات التاريخية

وفي هذا السياق، استفادت الكثير من التطبيقات التاريخية من الخصائص الفيزيائية الغريبة للزئبق، خاصةً كَسَائِلٍ كَثِيْفٍ وَمَعْدِنٍ سَائِلٍ:

من جانب آخر، في الأندلس، اسْتُخْدِمَ لِمَلْءِ حَمَّامَاتِ الزينة. وبنى النَّحَّاتُ الأمريكي ألكسندر كالدر نافورة من الزئبق للجناح الإسباني في المعرض العالمي لعام 1937 في باريس. النافورة معروضة الآن في أحدى متاحف برشلونة.

ومن جهة أخرى، خلية الزئبق هي خلية أولية كهروكيميائية غير قابلة لإعادة الشحن، كانت شائعة في منتصف القرن العشرين. استعملت في مجموعة متنوعة من التطبيقات وكان متوفرًا بأحجام مختلفة، لا سيما أحجام الأزرار. أعطاها ناتج الجهد الثابت وعمر التخزين الطويل استخدامًا مناسبًا لمقاييس ضوء الكاميرا والمعينات السمعية. حظرت خلية الزئبق في أغلب البلدان في التسعينيات؛ بسبب مخاوف بشأن مدافن النفايات الملوثة بالزئبق.

إنتاجه

كذلك، إن الزئبق في البيئة الذي امتصَّتهُ النباتات القدمية قد يوجد في الوقود الأحفوري مثل الفحم والنفط والغاز؛ في الوقت الراهن، تُمَدُّ السوق العالمية بالزئبق عن طريق:

كذلك، اسـرداده كمنتج ثانوي لنشاطات التعدين أو تكرير المعادن والغاز ونفايات التعدين القدمية.

إضافةً إلى ذلك، وفي الوقت الراهن، توجد معلومات محدودة حول الاستخراج الحرفي للزئبق في عدد من البلدان.

استخراجه من أحد مواقع التعدين الأولي للزئبق.

• إعادة تدويره من منتجات ونفايات مستنفذة ناجمة عن العمليات الصناعية.
• تخزينه في مستودعات حكومية.
• تخزينه في مستودعات خاصة، مثل الصناعات الكلورو القلوية وغيرها.

وفي هذا السياق، يعد الزنجفر المصدر الأكثر شيوعًا للزئبق في الطبيعة، ويجري تعدينه منذ آلاف السنين. وفي السنوات الماضية، لوحظ تزايد تعدين خامات الزنجفر في أندونيسيا والصين والمكسيك، ومن أجل إنتاج الزئبق يُحَمَّصُ الزنجفر في أفران دوارة. وأثناء هذه العملية، ينفصل الزئبق النقي عن الكبريت، ويستعمل عمود تكثيف لتجميع الزئبق ومن ثم يُشْحَنُ ويبخر في قوارير معدنية. وعلى الرغم من انخفاض استهلاك الزئبق على الصعيد العالمي وتوفر إمداداته من مصادر متنافسة وأسعاره المنخفضة، يستمر إنتاج الزئبق عن طريق التعدين الأولي في عدد من البلدان. حيث وجدت الدراسات عددًا من نشاطات استخراج الزئبق الحرفي ضيق النطاق في الصين وروسيا ومنغوليا والبيرو والمكسيك وفي عهد حديث في إندونيسيا، ويرجح أن يكون إنتاج الزئبق هذا قد جاء نتيجة للطلب المتزايد للزئبق المستعمل في استخراج الذهب الحرفي ضيق النطاق سواء كان ذلك بشكل قانوني أو غير ذلك.

الخواص الفيزيائية

من جهة ثانية، الزئبق عنصر ثقيل، وفِلِزٌّ فِضِّيُّ اللَّوْنِ، وسائل في درجة حرارة الغرفة. ويعد ضعيف التوصيل الحراري مقارنة مع الفلزات الأخرى، لكنه موصل فائق للتيار الكهربائي.

الجدول أدناه هو لبعض الخواص الفيزيائية لعنصر الزئبق:

علاوةً على ذلك، معامل التمدد الحجمي للزئبق هو 181.59 × 10−6 عند 0 درجة مئوية، 181.71 × 10−6 عند 20 درجة مئوية و 182.50 × 10−6 عند 100 درجة مئوية (لكل درجة مئوية). الزئبق الصلب مرن ومطاوع ويمكن تقطيعه بالسكين.

كذلك، يملك الزئبق درجة انصهار −38.83 °C، ودرجة غليان 356.73 °C، كلاهما هو الأقل من أي معدن مستقر، على الرغم من أن التجارب الأولية على الكوبرنيسيوم والفليروفيوم قد أشارت إلى أن لديهم نقاط غليان أقل. يرجع هذا التأثير إلى انكماش اللانثانيدات والتقلص النسبي مما يقلل من نصف قطر الإلكترونات الخارجية، بالتالي إضعاف الترابط المعدني في الزئبق. عند التجميد، ينخفض حجم الزئبق بنسبة 3.59٪ وتتغير كثافته من 13.69 جم / سم 3 عند السائل إلى 14.184 جم / سم 3 عندما يكون صلبًا.

العلاج

من جانب آخر، البحث في علاج التسمم بالزئبق محدود، وتشمل الأدوية المتاحة في الوقت الحالي للتسمم الحاد بالزئبق: بنيسيلامين، ديمركابرول، حمض 3،2-ثنائي مركبتو-1-بروبان السلفونيك وحمض ديميركابتوسوسينيك. في دراسة شملت 11 عامل بناء تعرضوا للزئبق الأولي، جرى علاج المرضى بـ DMSA و NAP. كان DMSA قادرًا على زيادة إفراز الزئبق إلى حد أكبر من NAP.

رسميًا

التفاعلات والمركبات

وفي السياق ذاته، تظهر جميع مركبات الزئبق المعروفة إحدى حالتين من حالات الأكسدة الموجبة: الأحادية والثنائية. فشلت التجارب في إثبات أي حالات أكسدة أعلى بشكل لا لبس فيه: كل من التخليق الكهربي؛ لعام 1976 لأنواع الزئبق الثلاثي غير المستقرة، والعزل الحراري المبرد لعام 2007 لرباعي فلوريد الزئبق لهما تفسيرات متنازع عليها ولا تزال قائمة، ومن الصعب (إن لم يكن من المستحيل)؛ إعادة إنتاجها.

العصور الوسطى

ومن ناحية أخرى، عثر على الزئبق في المقابر المصرية التي يعود تاريخها إلى 1500 قبل الميلاد. في الصين والتبت، كان يُعتقد أن استخدام الزئبق يطيل العمر، ويشفي الكسور، ويحافظ على صحة جيدة بشكل عام، على الرغم من أنه من المعروف الآن أن التعرض لبخار الزئبق يؤدي إلى آثار صحية ضارة خطيرة.

من جانب آخر، في الأساطير اليونانية، أعطى دايدالوس مظهر الصوت في تماثيله باستخدام الزئبق. استعمل الإغريق القدماء الزنجفر (كبريتيد الزئبق) في المراهم. استعمله قدماء المصريين والرومان في مستحضرات التجميل. في لاماناي، التي كانت ذات يوم مدينة رئيسية في حضارة المايا، تم العثور على بركة من الزئبق تحت علامة في ملعب كرة أمريكا الوسطى. بحلول عام 500 قبل الميلاد، استعمل الزئبق في صناعة الحشوات مع معادن أخرى.

من جانب آخر، يروي أرسطو أن دايدالوس صنع تمثالًا خشبيًا لكوكب الزهرة وهو يتحرك بصب الفضة الزهرية في داخله.

إضافةً إلى ذلك، يُزعم أن الإمبراطور الأول للصين الموحدة، تشين شو هوانج قُتل بشرب الزئبق ومسحوق اليشم خليط صاغه كيميائيو تشين ويقصد به أن يكون إكسير الحياة. يقال إن خمارويه بن أحمد بن طولون، الحاكم الطولوني الثاني لمصر، بنى حوضًا مليئًا بالزئبق، وكان يستلقي عليه فوق وسائد مملوءة بالهواء ويهز للنوم. في نوفمبر 2014، اكتشفت كميات كبيرة من الزئبق في غرفة على عمق 60 قدمًا تحت هرم عمره 1800 عام يُعرف باسم معبد الأفعى المصقولة بالريش، ثالث أكبر هرم لتيوتيهواكان المكسيك مع تماثيل اليشم، بقايا جاكوار، صندوق مملوء بقذائف منحوتة وكرات مطاطية.

الملغمة

ومن جهة أخرى، يعمل الزئبق على إذابة الكثير من المعادن مثل الذهب والفضة لتشكيل الملغمات. يعد الحديد استثناءً، وقد استعملت قوارير الحديد تقليديًا في تجارة الزئبق. الكثير من المعادن الأخرى التي تنتقل من الصف الأول باستثناء المنغنيز والنحاس والزنك هي كذلك مقاومة في تكوين الملغم. وتشمل العناصر الأخرى التي لا تتشكل بسهولة ملغم مع الزئبق البلاتين. ملغمة الصوديوم هي عامل اختزال في التخليق العضوي، وتستعمل كذلك في مصابيح الصوديوم عالية الضغط.

من جانب آخر، يتحد الزئبق بسهولة مع الألمنيوم لتكوين ملغم من الزئبق والألمنيوم عندما يتلامس المعدنان النقيان. نظرًا لأن الملغم يدمر طبقة أكسيد الألومنيوم التي تحمي الألمنيوم المعدني من التأكسد المتعمق (كما هو الحال في صدأ الحديد)، حتى الكميات الصغيرة من الزئبق يمكن أن تتسبب في تآكل الألومنيوم بشكل خطير. لهذا السبب، لا يُسمح باستخدام الزئبق على متن الطائرة في أغلب الظروف بسبب خطر تكوين ملغم به أجزاء ألمنيوم مكشوفة في الطائرة.

التقصف الزئبقي هو أكثر أنواع تقصف المعادن السائلة شيوعًا.

الوفرة

في هذا الإطار، المناجم السابقة في إيطاليا والولايات المتحدة والمكسيك، والتي كانت تنتج في نسبة كبيرة من الإمداد العالمي، تخلص منها الآن بالكامل أو -في حالة سلوفينيا وإسبانيا- أغلقت بسبب انخفاض سعر الزئبق. أغلق أحد المناجم في نيفادا، وهو آخر منجم للزئبق في الولايات المتحدة، في عام 1992. وكان سعر الزئبق شديد التقلب على مر السنين وفي عام 2006 كان 650 دولارًا لكل قارورة تزن 76 رطلاً (34.46 كجم). يستخرج الزئبق عن طريق تسخين الزنجفر في تيار من الهواء وتكثيف البخار. معادلة هذا الاستخراج هي:

علاوةً على ذلك، ابتداءً من عام 1558، مع اختراع عملية الباحة لاستخراج الفضة من خاماتها باستخدام الزئبق، أصبح الزئبق مورداً أساسياً في اقتصاد إسبانيا ومستعمراتها الأمريكية. استعمل الزئبق لاستخراج الفضة من المناجم في إسبانيا والبيرو. في البداية، زودت مناجم التاج الإسباني في المعدن في جنوب إسبانيا كل الزئبق للمستعمرات. اكتشفت رواسب الزئبق في العالم الجديد، واستخرج أكثر من 100000 طن من الزئبق من منطقة هوانكافليكا، على مدار ثلاثة قرون بعد اكتشاف الرواسب هناك في سنة 1563. استمرت عملية الباحة، ثم عملية الدمج الشاملة؛ لخلق طلب كبير على الزئبق لمعالجة خامات الفضة حتى أواخر القرن التاسع عشر.

وفي السياق ذاته، الزئبق عنصر نادر للغاية في قشرة الأرض، حيث يبلغ متوسط وفرته في القشرة الأرضية 0.08 جزء في المليون فقط. نظرًا لأنه لا يتحد جيوكيميائيًا مع تلك العناصر التي تشكل غالبية كتلة القشرة، يمكن أن تتركز خامات الزئبق بشكل غير عادي مع الأخذ في الاعتبار وفرة العنصر في الصخور العادية. تحوي أغنى خامات الزئبق على ما يصل إلى 2.5٪ من الزئبق بالكتلة، وحتى أقل الرواسب تركيزًا هي 0.1٪ على الأقل من الزئبق (12000 ضعف متوسط وفرة القشرة). عثر عليه إما كمعدن حر أو في الزنجفر، ميتاسينابار، سفاليريت، كورديرويت، ليفينجستونيت ومعادن أخرى، مع الزنجفر هو الخام الأكثر شيوعًا. غالبًا ما توجد خامات الزئبق في الينابيع الساخنة أو المناطق بركانية الأخرى.

تحضير الزئبق

في هذا الإطار، يحضر الزئبق بواسطة تسخين كبريتيد الزئبق في الهواء وثم تكثيف البخار الناتج.

الصيغة الكيميائية للتفاعل:

الدنمارك

• طالع كذلك
• الزئبق الأحمر
• نظائر الزئبق
• زئبق في الأسماك
• الهوامش
• المراجع
• اسشتهاد ويب
• استشهاد بكتاب

من جهة ثانية، في 2008، حَظَرَتِ الدنمارك مَلْغَمَ الزِّئْبَقِ في طب الأسنان، باستثناء حشو الأضراس الدائمة لدى البالغين.

الأسماك

في هذا الإطار، تميل الأسماك والمحار بشكل طبيعي إلى تركيز الزئبق في أجسامهم، غالبًا في شكل ميثيل الزئبق، وهو مركب عضوي شديد السمية من الزئبق. أنواع الأسماك التي تحتل مرتبة عالية في السلسلة الغذائية، مثل سمك القرش وسمك أبو سيف وسمك الإسقمري الملكي والتونة ذات الزعانف الزرقاء وتونة البكورة وسمك القرميد تحوي على تركيزات أعلى من الزئبق مقارنة بالأنواع الأخرى. نظرًا لأن الزئبق وميثيل الزئبق قابل للذوبان في الدهون، فإنهما يتراكمان بشكل أساسي في الأحشاء، على الرغم من وجودهما كذلك في جميع أنحاء الأنسجة العضلية. يمكن دراسة وجود الزئبق في عضلات الأسماك باستخدام خزعات العضلات غير المميتة. يتراكم الزئبق الموجود في الأسماك المفترسة في المفترس الذي يأكلها. نظرًا لأن الأسماك أقل كفاءة في إزالة الرطوبة من تراكم ميثيل الزئبق، فإن تركيزات ميثيل الزئبق في أنسجة الأسماك تزداد بمرور الوقت. بالتالي، فإن الأنواع التي تحتل مرتبة عالية في السلسلة الغذائية تكتسب أعباء الجسم من الزئبق التي يمكن أن تكون أعلى بعشر مرات من الأنواع التي تستهلكها. تسمى هذه العملية بالتضخم الأحيائي. حدث التسمم بالزئبق بهذه الطريقة في ميناميتانه باليابان، والتي تسمى الآن مرض ميناماتانه.

السويد

حُظِرَ إنتاج الزئبق في السويد سنة 2009.

إنتاج الكلور والصودا الكاوية

من جانب آخر، يَنْتِجُ الكلور من كلوريد الصوديوم باستخدام التحليل الكهربائي لفصل الصوديوم المعدني عن غاز الكلور. عادة يذوب الملح في الماء لإنتاج محلول ملحي. المنتجات الثانوية لأي عملية من عمليات الكلور القلوي هي الهيدروجين وهيدروكسيد الصوديوم، والذي يُطلق عليه عادةً الصودا الكاوية أو المحلول القلوي. إلى حد بعيد، كان أكبر استخدام للزئبق في أواخر القرن العشرين في عملية الخلايا الزئبقية (وتسمى كذلك عملية كاستنر) حيث يتشكل الصوديوم المعدني كمَلغَمٍ عند الكاثود المصنوع من الزئبق؛ ثم يتفاعل هذا الصوديوم مع الماء لإنتاج هيدروكسيد الصوديوم. جاءت الكثير من إطلاقات الزئبق الصناعية في القرن العشرين من هذه العملية، على الرغم من ادعاء المصانع الحديثة أنها آمنة في هذا الصدد. بعد سنة 1985، استعملت جميع مرافق إنتاج الكلور القلوي الجديدة التي بُنِيَتْ في الولايات المتحدة تقنيات الخلايا الغشائية لإنتاج الكلور.

أنواع التسمم بالزئبق

ومن جهة أخرى، التعرض للزئبق على فترات طويلة وجرعات قليلة يؤدي لتجمعه في الكليتين وخلايا الدماغ ويظهر التاثير الأكبر على أطفال الأمهات الحوامل اللاتي تعرضن للزئبق. سواء عن طريق أكل الأسماك الحاوية على الزئبق، أو استعمال مواد التجميل التي تحوي زئبق، أو حتى الأبخرة الصاعدة من حشوات الاسنان الحاوية على الزئبق. والنتيجة ولادة أطفال معرضين أكثر لفرط الحركة والتوحد ومشاكل التعلم.

ومن ناحية أخرى، التعرض للزئبق عن طريق تناول اكلات بحرية مثل التونا والسردين تحوي على جرعات عالية من الزئبق، أو استنشاق الابخرة المتصاعدة منه بكثرة. تظهر الأعراض على شكل خلل عصبي لدى المريض.

الغذاء

إضافةً إلى ذلك، يقاس مستوى الزئبق في الطعام مثل باقي المعادن والأملاح بجزء لكل مليون. ويعتبر مستوى الخطر لفتاة وزنها 60 كيلوغرام هو 6 مايكرو غرام من الزئبق يوميًا. فلو كان مستوى الزئبق في التونة البيضاء المعلبة هو 0.35 جزء لكل مليون (مايكروغرام لكل غرام سمك) فإنها تستطيع أن تأكل نحو 17 غرام من التونا يوميًا (بدون أي اسماك أخرى) أو وجبة أسبوعية مقدارها 120 غرام. أما زيوت السمك فتحوي كمياتٍ متناهية في الصغر من الزئبق؛ وذلك لأنه يذوب في الماء وليس في الدُّهْنِ.

أصل التسمية

وفي هذا الصدد، يأتي الاسم الإنجليزي الحديث "mercury" من كوكب عطارد. في الخيمياء، ارتبط اسم المعادن السبعة المعروفة - الزئبق والذهب والفضة والنحاس والحديد والرصاص والقصدير - بالكواكب السبعة. كان اسم الزئبق مرتبطًا بأسرع كوكب، والذي سمي على اسم الإله الروماني عُطَارِدٍ، الذي ارتبط بالسرعة والتنقل. أصبح الرمز الفلكي للكوكب أحد الرموز الكيميائية للمعدن، وأصبح quicksilver (الزئبق) اسمًا بديلًا للمعدن. اسم mercury (الزئبق) هو المعدن الوحيد الذي بقي من أجله اسم الكواكب الكيميائي، حيث تقرر أنه مفضل على (quicksilver) كاسم كيميائي.

ومن ناحية أخرى، كلمة الزئبق مُعَرَّبُ الفَارِسِيّة؛ عُرِّبَ لَفْظُ زِيْبَق إلى زِئْبَق، سُمِّيَّ كذلك الزاووق. وقد ذكره البيروني في كتابه الجماهر في معرفة الجواهر وخَصَصْ لهُ قسمًا. ولغةً يُقال عن الشخص زئبقيٌّ إذا كان كثير التهرُّب.

جسم الإنسان

ومن ناحية أخرى، حتى الآن، لم يكتشف العلماء أن جسم الإنسان يحتاج لأي كمية من الزئبق، بل على العكس فهو شديد السمية ويتراكم في الدماغ حيث قد يتسبب في تدمير الجهاز العصبي. لذلك ينصح بتجنب ملامسة الزئبق وحمله في اليد وكذلك ينصح بتجنب الاقتراب منه لتفادي استنشاق بخار الزئبق حيث أنه سريع التبخر. ويقدر نصف العمر للزئبق في الدماغ ب 230 يوم وفي بقية الجسم 70 يومًا.

العصور القديمة

كذلك، سُجِّلَ مركب الزئبق المعروف باسم الزنجفر مكونا للأصباغ الحمراء في لوحات الكهوف من العصر الحجري القديم قبل 30 ألف عام في إسبانيا وفرنسا.

المخاطر

ومن جهة أخرى، تدعو البروتوكولات إلى الدمج المادي للقطرات الأصغر على الأسطح الصلبة، ودمجها في مجموعة واحدة أكبر لتسهيل إزالتها باستخدام قطارة العين، أو دفع الانسكاب برفق في حاوية يمكن التخلص منها. تتسبب المكانس الكهربائية والمكانس في تشتت أكبر للزئبق ويجب عدم استخدامها. فيما بعد، يرش الكبريت الناعم أو الزنك أو أي مسحوق آخر يتشكل بسهولة ملغم (سبيكة) مع الزئبق في درجات حرارة عادية فوق المنطقة قبل أن يتم جمعها والتخلص منها بشكل صحيح. لا يعد تنظيف الأسطح المسامية والملابس فعالاً في إزالة جميع آثار الزئبق ولذلك يُنصح بالتخلص من هذه الأنواع من العناصر في حالة تعرضها لانسكاب الزئبق. يمكن امتصاص الزئبق من خلال الجلد والأغشية المخاطية ويمكن استنشاق أبخرة الزئبق، لذا فإن حاويات الزئبق محكمة الإغلاق لتجنب الانسكابات والتبخر. يجب أن يسخن الزئبق، أو مركبات الزئبق التي قد تتحلل عند تسخينها، بتهوية مناسبة لتقليل التعرض لبخار الزئبق. أكثر أشكال الزئبق سمية هي مركباته العضوية، مثل ثنائي ميثيل الزئبق وميثيل الزئبق.

من جانب آخر، ومع ذلك، فإن الزئبق غير العضوي بحد ذاته سام بشكل خاص مع التعرض المشترك للرصاص أثناء نمو الطفل. يرتبط التعرض للزئبق غير العضوي بتطور مرض السكري من النوع 2 في البشر. يمكن أن يسبب الزئبق التسمم المزمن والحاد.

من جهة ثانية، كما أن التعرض للزئبق قد ينتج عنه اختلال في الغدة الدرقية أو الغدة النخامية أو البنكرياس. ونتيجة لذلك يتضرر مستوى بعض الهرمونات بالجسم مثل: الأدرينالين والاستروجين والتيستوستيرون والانسولين.

وفي هذا السياق، يعتبر الزئبق وأغلب مركباته شديدة السمية ويجب التعامل معه بحذر؛ في حالات انسكاب أدوات فيها زئبق (مثل بعض مقاييس الحرارة أو مصابيح الفلورسنت)، تُستعمل إجراءات تنظيف محددة لتجنب التعرض واحتواء الانسكاب.

البيئة

كذلك، مثله مثل الماء، يتبخر الزئبق وينتشر مع الهواء وقد تنقله تيارات الهواء إلى أماكن بعيدة جداً لكنه في النهاية يترسب في البحار والبحيرات وهنا تكمن المشكلة ذلك لأن الأسماك تمتص هذا الفلز ليتخزن في جسمها.

وفي السياق ذاته، يشكل الزئبق أكبر ملوث لمياه المحيطات، البحار، الأنهار، والبحيرات والغريب في الأمر أن جزء كبير من هذا التلوث يأتي من الطبيعة نفسها وليس من المخلفات الصناعية. فسنويًا ينطرح ما يقدره بعض المختصين بـين 4000 وَ 10000 طن من الزئبق في البحار، 40 % منها على وجه التقريب طن من أسباب طبيعية مثل البراكين والنحت الطبيعي للصخور المتضمنة للزئبق والباقي من المخلفات الصناعية وخصوصًا حرق القمامة واستهلاك الفحم الحجري وصنع الإسمنت.

الأسلحة النارية

إضافةً إلى ذلك، فلمينات الزئبق هو متفجر أولي يستعمل بشكل أساسي كفتيلة داخلية في الأسلحة النارية.

الاتحاد الأوروبي

من جانب آخر، في الاتحاد الأوروبي، يُحْظَرُ التوجيه الخاص بتقييد استخدام مواد خطرة معينة في المعدات الكهربائية والإلكترونية الزئبق من بعض المنتجات الكهربائية والإلكترونية، ويحد من كمية الزئبق في المنتجات الأخرى إلى أقل من 1000 جزء في المليون. توجد قيود على تركيز الزئبق في العبوة (الحد الأقصى هو 100 جزء في المليون لمجموع الزئبق والرصاص والكروم سداسي التكافؤ والكادميوم) والبطاريات (الحد 5 جزء في المليون). في يوليو 2007، حظر الاتحاد الأوروبي كذلك استخدام الزئبق في أجهزة القياس غير الكهربائية، مثل مقاييس الحرارة والبارومترات. ينطبق الحظر على الأجهزة الجديدة فقط، ويتضمن استثناءات لقطاع الرعاية الصحية وفترة سماح لمدة عامين لمصنعي البارومترات.

الاستخدامات

ومن جهة أخرى، يستعمل الزئبق في لتصنيع المواد الكيميائية الصناعية أو للتطبيقات الكهربائية والإلكترونية. يستعمل في بعض مقاييس الحرارة السائلة في الزجاج، خاصة تلك المستعملة لقياس درجات الحرارة المرتفعة. تستعمل كمية متزايدة كزئبق غازي في مصابيح الفلورسنت، بينما يُتَخَلَّصُ تدريجيًا من أغلب الاستخدامات الأخرى ببطء بسبب دواعي الصحة والسلامة. في بعض التطبيقات، تُسْتَبْدَلُ سبيكة غالينستان بالزئبق؛ لأنها أقل سمية ولكنها أغلى بكثير.

الاستخدامات المتخصصة

من جانب آخر، يستعمل الزئبق الغازي في مصابيح بخار الزئبق وبعض اللافتات الإعلانية من نوع علامة النيون ومصابيح الفلورسنت. تصدر مصابيح الضغط المنخفض خطوطًا ضيقة جدًا طيفيًا، والتي تُستعمل تقليديًا في التحليل الطيفي البصري لمعايرة الموضع الطيفي. تُباع مصابيح المعايرة التجارية لهذا الغرض؛ إن عكس ضوء السقف الفلوري إلى مطياف هو ممارسة معايرة شائعة. يوجد الزئبق الغازي كذلك في بعض أنبابيب التفريغ، بما في ذلك الإجنيترون، والثيراترونات، وصمام القوس الزئبقي. كما أنها تستعمل في مصابيح الرعاية الطبية المتخصصة لدباغة الجلد وتطهيره. يضاف الزئبق الغازي إلى أنبوب المهبط البارد المملوء بالأرجون لزيادة التأين والتوصيل الكهربائي. سيكون للمصباح المملوء بالأرجون بدون الزئبق بقع باهتة ولن يضيء بشكل صحيح. عند إضافته إلى الأنابيب المملوءة بالنيون، سيكون الضوء الناتج بقعًا حمراء أو زرقاء غير متسقة حتى تكتمل عملية الاحتراق الأولي؛ في النهاية سوف يضيء لون أزرق باهت ثابت.

إنتاج الذهب

ومن ناحية أخرى، يستعمل في استخلاص الذهب من خاماته عن طريق الاتحاد معه وتكوين ما يعرف باسم الملغمة.

دوليًا

من جانب آخر، وافقت 140 دولة على اتفاقية ميناماتا بشأن الزئبق في برنامج الأمم المتحدة للبيئة لمنع انبعاثات الزئبق، ووقعت الاتفاقية في 10 أكتوبر 2013.