สารปรอท
| ทั่วไป | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ชื่อ, สัญลักษณ์, เลขอะตอม | ปรอท, Hg, 80 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| อนุกรมเคมี | โลหะทรานซิชัน | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| หมู่, คาบ, บล็อก | 12, 6, d | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ลักษณะ | silvery white |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| มวลอะตอม | 200.59 (2) กรัม/โมล | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| การจัดเรียงอิเล็กตรอน | [Xe] 4f14 5d10 6s2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| อิเล็กตรอนต่อระดับพลังงาน | 2, 8, 18, 32, 18, 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| คุณสมบัติทางกายภาพ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| สถานะ | ของเหลว | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ความหนาแน่น (ใกล้ r.t.) | (ของเหลว) 13.534 ก./ซม.³ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| จุดหลอมเหลว | 234.32 K (-38.83 °C) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| จุดเดือด | 629.88 K(356.73 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ความร้อนของการหลอมเหลว | 2.29 กิโลจูล/โมล | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ความร้อนของการกลายเป็นไอ | 59.11 กิโลจูล/โมล | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ความร้อนจำเพาะ | (25 °C) 27.983 J/(mol·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| คุณสมบัติของอะตอม | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| โครงสร้างผลึก | rhombohedral | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| สถานะออกซิเดชัน | 2, 1 (ออกไซด์เป็นเบสปานกลาง) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| อิเล็กโตรเนกาติวิตี | 2.00 (พอลิงสเกล) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| พลังงานไอออไนเซชัน | ระดับที่ 1: 1007.1 กิโลจูล/โมล | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ระดับที่ 2: 1810 กิโลจูล/โมล | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ระดับที่ 3: 3300 กิโลจูล/โมล | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| รัศมีอะตอม | 150 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| รัศมีอะตอม (คำนวณ) | 171 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| รัศมีโควาเลนต์ | 149 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| รัศมีวานเดอร์วาลส์ | 155 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| อื่น ๆ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| การจัดเรียงทางแม่เหล็ก | diamagnetic | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ความต้านทานไฟฟ้า | (25 °C) 961 nΩ·m | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| การนำความร้อน | (300 K) 8.30 W/(m·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| การขยายตัวจากความร้อน | (25 °C) 60.4 µm/(m·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| อัตราเร็วของเสียง | (ของเหลว, 20 °C) 1451.4 m/s | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| เลขทะเบียน CAS | 7439-97-6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ไอโซโทปที่น่าสนใจ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
เราสามารถนำปรอทมาใช้ในอุตสาหกรรมหลายๆ ประเภท ได้แก่ อุตสาหกรรมเครื่องวัดอุณหภูมิและความดัน การย้อมสี การผลิตเยื่อกระดาษ พลาสติก เภสัชภัณฑ์ อุปกรณ์ในการถ่ายรูป อุปกรณ์ไฟฟ้า สารฆ่าแมลงและยาฆ่าเชื้อ นอกจากนี้ เนื่องจากว่าปรอทมีจุดเดือดไม่สูงนัก จึงได้มีการทดลองนำเมอคิวริคออกไซด์มาผลิดเป็นออกซิเจนบริสุทธิ์อีกด้วย
ประโยชน์
ปรอทมักจะใช้ในการผลิตเคมีทางอุตสาหกรรม หรือในการประยุกต์ทางไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ ปรอทใช้ในเทอร์มอมิเตอร์บางชนิด โดยเฉพาะที่ใช้วัดอุณหภูมิสูง (ในสหรัฐฯ บางรัฐและท้องถิ่นห้ามการขายปรอทวัดไข้โดยไม่มีใบสั่งแพทย์) การใช้อื่นๆ นอกจากนี้มีเช่น
- เครื่องวัดความดันเลือด
- ทีเมอโรซอล (Thimerosal) เป็นสารประกอบอินทรีย์ ที่ใช้เป็นสารกันบูดในวัคซีน และหมึกสำหรับทำรอยสัก[1]
- บาโรมิเตอร์ปรอท ปั๊มสุญญากาศ (diffusion pump) เครื่องวัดปริมาณไฟฟ้า, และอุปกรณ์ห้องปฏิบัติการอื่นๆ เนื่องจากเป็นของเหลวที่มีความหนาแน่นสูง ปรอทจึงเหมาะสมที่จะใช้
- จุด triple point ของปรอท คือ -38.8344 °C คือจุดที่ใช้เป็นอุณหภูมิมาตรฐานสำหรับมาตราอุณหภูมินานาชาติ (International Temperature Scale, ITS-90)
- ในหลอดอิเล็กตรอนบางชนิด รวมถึงเครื่องปรับกระแสสลับให้เป็นกระแสตรง (mercury arc rectifier)
- ไอปรอทใช้ในหลอดไฟไอปรอท และป้ายโฆษณา “หลอดนีออน” บางชนิด และหลอดไฟฟลูออเรสเซนต์
- ปรอทเหลวในบางครั้งใช้เป็นตัวทำความเย็นสำหรับเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ อย่างไรก็ดี มีการเสนอให้ใช้โซเดียมสำหรับเครื่องปฏิกรณ์ที่ใช้โลหะเหลวในการทำความเย็น เนื่องจากปรอทมีความหนาแน่นสูงทำให้ต้องใช้พลังงานในการหมุนเวียนตัวทำความเย็น
- ปรอทในอดีตเคยใช้ในวิธีการแอมัลกาเมชัน (amalgamation) สำหรับการทำให้แร่ทองคำและเงินบริสุทธิ์ ซึ่งวิธีการที่ทำให้เกิดมลพิษนี้ยังคงใช้โดยนักขุดทอง garimpeiros ของลุ่มแม่น้ำอะเมซอนในบราซิล
- ปรอทยังคงใช้ในบางวัฒนธรรมสำหรับยาพื้นบ้าน และสำหรับวัตถุประสงค์ทางพิธีกรรม ซึ่งอาจรวมถึงการรับประทาน การฉีด หรือการโปรยปรอททั่วบ้าน
- อเล็กซานเดอร์ คัลเดอร์ (Alexander Calder) สร้างน้ำพุปรอท (mercury fountain) สำหรับซุ้มของสเปน (Spanish Pavilion) ที่งาน World’s Fair ในปารีสเมื่อ พ.ศ. 2480
- ใช้ในเคมีไฟฟ้าเป็นส่วนของขั้วไฟฟ้าทุติยภูมิอ้างอิงที่เรียกว่าขั้วไฟฟ้าคาโลเมล (calomel electrode) เป็นทางเลือกใหม่ต่างจากขั้วไฟฟ้าไฮโดรเจนมาตรฐาน (Standard Hydrogen Electrode ใช้เพื่อหาศักย์ขั้วไฟฟ้า (electrode potential) ของครึ่งเซลล์
- การใช้อื่นๆ
- สวิตช์ปรอท ขั้วไฟฟ้าสำหรับการ การแยกสารด้วยกระแสไฟฟ้าบางชนิด ถ่านไฟฟ้า (ถ่านไฟปรอทรวมถึงสำหรับการผลิตโซเดียมไฮดรอกไซด์และคลอรีน และถ่านอัลคาไลน์) , คะตาลิสต์ ยาฆ่าแมลง โลหะอุดฟัน และ กล้องโทรทรรศน์กระจกเหลว (liquid mirror)
- การใช้ในอดีต
- ป้องกันไม้ ล้างรูปดาแกร์โรไทป์ (daguerreotypes) เคลือบกระจกเงา สีสำหรับป้องกันเรือสกปรก (ยกเลิกเมื่อ พ.ศ. 2533) , ยาฆ่าพืช (ยกเลิกเมื่อ พ.ศ. 2538) การทำความสะอาด และเครื่องปรับระกับในรถยนต์ สารประกอบของปรอทได้เคยใช้ใน ยาฆ่าเชื้อโรค ยาถ่าย ยาแก้ซึม และ ยาแก้โรคซิฟิลิส. นอกจากนี้ ยังมีการกล่าวหาว่า สายลับพันธมิตรชาติตะวันตกใช้ปรอทเพื่อก่อวินาศกรรมเครื่องบินของเยอรมัน โดยทาปรอทไว้บนอะลูมิเนียมเปลือย ทำให้โลหะสึกกร่อนอย่างรวดเร็ว ทำให้เกิดความเสียหายทางโครงสร้างอย่างไม่ทราบสาเหตุ
-
ปรอทเป็นโลหะสีขาวคล้ายเงิน เป็นของเหลวที่อุณหภูมิปกติ สามารถทำให้เป็นของแข็งได้แต่เปราะที่อุณหภูมิปกติ ปรอทสามารถระเหยกลายเป็นไอได้ ทำให้เป็นอันตรายต่อร่างกายได้ง่ายขึ้น
ประโยชน์ของปรอท
– ใช้ในการทำเครื่องมือวิทยาศาสตร์ เช่น เทอร์โมมิเตอร์ บารอมิเตอร์ ปั๊มดูดอากาศ และเครื่องมือที่ใช้วัดความดันโลหิต
– ใช้ในอุตสาหกรรมไฟฟ้า เช่น สวิตช์อัตโนมัติสำหรับตู้เย็นและไฟฟ้ากระแสตรง
– สารประกอบของปรอทใช้ในการทำวัตถุระเบิด
– ซัลไฟด์ของปรอทใช้ทำสีแดงในอุตสาหกรรมเครื่องเคลือบดินเผา
– ออกไซด์ของปรอทใช้ในการทำสี เพื่อป้องกันมิให้แตกและลอกง่าย สำหรับนำไปใช้ทาใต้ท้องเรือ
– ปรอทเป็นตัวทำละลายที่ดีสำหรับโลหะบางชนิด สารละลายที่ได้เรียกว่าอะมาลกัม ดีบุกอะมาลกัมใช้ในการทำกระจกเงา เงิน-ดีบุกอะมาลกัมใช้เป็นวัสดุในการอุดฟัน โดยผสมปรอทกับโลหะผมระหว่างเงินกับดีบุก
– ใช้ในอุตสาหกรรมทำหมวกสักหลาดการเข้าสู่ร่างกาย ปรอทสามารถเข้าสู่ร่างกายได้ 3 ทาง เช่นเดียวกับสารพิษชนิดอื่นๆ คือ
1.ทางปาก โดยสูดเอาผง หรือไอปรอทเข้าสู่ปอด เนื่องจากปรอทสามารถระเหยกลายเป็นไอได้ง่าย
2.ทางปาก โดยการรับประทานเข้าไป มักเกิดจากอุบัติเหตุปะปนกับอาหารหรือน้ำดื่ม
3.ทางผิวหนัง โดยการดูดซึม ไอระเหยหรือฝุ่นละอองของปรอททำให้ผิวหนังระคายเคืองเกิดโรคผิวหนังได้พิษของปรอท ปรอทจะทำอันตรายต่อร่างกายมากน้อยเพียงใดขึ้นอยู่กับเหตุการณ์และปัจจัยดังนี้
1.ทางที่พิษเข้าสู่ร่างกาย เช่น ทางผิวหนัง ทางระบบหายใจ หรือทางระบบย่อยอาหาร
2.ปริมาณที่ได้รับเข้าสู่ร่างกาย
3.ชนิดของสารปรอทที่ได้รับเข้าสู่ร่างกายและอวัยวะส่วนใดของร่างกายที่ได้รับพิษของปรอทในรูปเมทธิลหรืออัลคิล เป็นสารประกอบอินทรีย์ที่มีพิษมากที่สุดอาการพิษเกิดจากปรอท การเกิดพิษจากสารปรอทมีทั้งชนิดเฉียบพลันและเรื้อรัง พิษชนิดเฉียบพลันมักเกิดจากอุบัติเหตุโดยการกลืนกินสารปรอทเข้าสู่ร่างกาย ซึ่งปริมาณปกติที่ได้รับเข้าสู่ร่างกายและทำให้คนตายได้ โดยเฉลี่ยประมาณ 0.02 กรัม อาการที่เกิดจากการกลืนกินปรอท คือ
-อาเจียน ปากพอง แดงไหม้ อักเสบและเนื้อเยื่ออาจหลุดออกมาเป็นชิ้นๆ
-เลือดออก ปวดท้องอย่างแรง เนื่องจากปรอทกัดระบบทางเดินอาหาร
-มีอาการท้องร่วงอย่างแรง อุจจาระเป็นเลือด
-เป็นลม สลบเนื่องจากร่างกายเสียเลือดมาก
-เมื่อเข้าสู่ระบบหมุนเวียนโลหิต ปรอทจะไปทำลายไต ทำให้ปัสสาวะไม่ออกหรือปัสสาวะเป็นเลือด
-ตายในที่สุดพิษชนิดเรื้อรัง ปรอทเมื่อเข้าสู่ร่างกายจะไปทำอันตรายต่อระบบประสาทส่วนกลาง ซึ่งได้แก่ สมอง และไขสันหลัง ทำให้เสียการควบคุมเกี่ยวกับการเคลื่อนไหวของแขน ขา การพูด และยังทำให้ระบบประสาทรับความรู้สึกเสียไป เช่น การได้ยิน การมองเห็น ซึ่งอันตรายเหล่านี้ เมื่อเป็นแล้วไม่สามารถรักษาให้กลับดีดังเดิมได้ อาการที่เป็นพิษมากเกิดจากการหายใจ ปอดอักเสบ มีอาการเจ็บหน้าอก มีไข้ แน่นหน้าอก หายใจไม่ออกและตายได้
การป้องกันอันตรายจากปรอท -ใช้สารอื่นที่เป็นพิษน้อยกว่าแทนสารปรอท เช่น ใช้สารแอมโมเนียของเงินแทนสารประกอบของปรอทในการทำกระจกเงา
-ในกรณีที่มีการรั่วของปรอทให้นำภาชนะที่มีน้ำมารองรับเพื่อป้องกันการระเหยของปรอท
-สวมเสื้อคลุมและถุงมือ เมื่อต้องจับหรือสัมผัสปรอท
-จัดให้มีการระบายอากาศในบริเวณที่ต้องใช้ปรอทเพื่อดูดเอาไอของปรอทที่กระจายอยู่ในบรรยากาศออกไปและทำการกักเก็บมิให้ฟุ้งกระจายไปยังที่อื่น เพื่อให้อากาศในบริเวณพื้นที่ใช้งานบริสุทธิ์ หรือควรมีการกำจัดปรอทอินทรีย์จากโรงงานอุตสาหกรรมที่ถูกต้อง
-ตรวจสอบหาปริมาณของปรอทในบรรยากาศบริเวณใช้งานให้อยู่ในมาตรฐานที่ควบคุมอยู่เสมอ
-สารปรอทและสารประกอบของปรอทควรเก็บในภาชนะที่ปิดสนิทเพื่อป้องกันการระเหยของปรอทตัวอย่างเหตุการณ์พิษจากปรอท เช่น โรคมินามาตะ ในปี ค.ศ.1959 เป็นภาวะมลพิษที่รุนแรงที่สุดในประวัติศาสตร์ประเทศญี่ปุ่น ซึ่งชื่อ โรคมินามาตะ มาจากชื่อของหมู่บ้านเล็กๆบนเกาะทางตอนใต้ของประเทศญี่ปุ่น ชาวบ้านส่วนใหญ่มีอาชีพเป็นชาวประมง แต่พื้นที่ส่วนใหญ่เป็นที่ตั้งของโรงงานผลิตปุ๋ยเคมี และสารเคมีชื่อว่า บริษัทนิปปอนชิมโสะ คนในหมู่บ้านส่วนหนึ่งทำงานอยู่ในโรงงานนี้ ต่อมาเกิดโรคประหลาดขึ้นกับคนในหมู่บ้านแห่งนี้จนกลายเป็นข่าวดังไปทั่วโลก เมื่อมีผู้ป่วยมาพบแพทย์ด้วยอาการเดิน เซ ไม่สามารถยืนได้ด้วยด้วยเอง ชาตามแขนขา หูตึง มองเห็นภาพแคบลง พูดไม่ชัด มือสั่น กลืนอาหารลำบาก บางครั้งจะแสดงอาการคลุ้มคลั่ง และมักจะส่งเสียงดังตะโกนคล้ายคนบ้าตลอดเวลา มีอาการนอนไม่หลับ ชักบ่อยๆ แขนขาบิดเบี้ยวคล้ายคนพิการ เพราะกล้ามเนื้อส่วนต่างๆของร่างกายทำงานไม่ประสานกัน อาการทุกอย่างจะรุนแรงขึ้นและเสียชีวิตในเวลาต่อมา ซึ่งแพทย์ไม่สามารถวินิจฉัยได้ว่าเป็นโรคอะไร และจากการสังเกตเห็นความผิดปกติของสัตว์บริเวณนั้น คือ ปลาว่ายน้ำแบบนอนหงายท้องขึ้นและว่ายน้ำช้าลงจนามารถจับได้ด้วยมือเปล่า นกทะเลว่ายน้ำจะบินดิ่งหัวตกทะเล แมวซึ่งเป็นสัตว์เลี้ยงในบ้านก็มีอาการเซ น้ำลายไหล ชัก และตายในเวลาต่อมาจึงเรียกอาการดังกล่าวว่า “โรคแมวเต้น” ดังนั้นจึงสันนิษฐานกันว่าโรคนี้น่าจะเกิดจากสารเคมี ที่สะสมอยู่ในสัตว์ทะเล และเมื่อคนรับประทานอาหารทะเลเข้าไป ก็จะส่งผลกับร่างกาย หลังจากได้มีการทดลองกับสัตว์และคน ผลที่ได้สามารถสรุปได้ตามที่สันนิษฐานไว้ ในเวลาต่อมาได้มีการนำดินจากบริเวณที่ทิ้งน้ำเสียของโรงงานมาตรวจ พบว่ามีสารปรอทอยู่เป็นจำนวนมาก ซึ่งตรงกับการตรวจพบสารปรอทในอวัยวะส่วนต่างๆ ของผู้ป่วยที่ตายจึงสามารถสรุปได้ว่า โรคมินามาตะ เกิดจากผู้ป่วยได้รับสารปรอทอินทรีย์ที่เกิดจากโรงงานปล่อยน้ำเสียที่มีสารปรอทปนเปื้อนดังที่กล่าวมา โรคนี้ไม่สามารถรักษาให้หายขาดได้ เนื่องจากสารปรอทได้เข้าทำลายระบบประสาท และสมอง นอกจากนี้ยังมีผลต่อทารกที่อยู่ในครรภ์มารดา กล่าวคือ มารดาที่รับประทานอาหารทะเลที่ปนเปื้อนสารปรอทเข้าไปแล้ว สารปรอทจะผ่านไปทางรกเข้าสู่สมองเด็ก ทำให้เด็กที่เกิดมามีอาการพิการทางสมองตั้งแต่เกิด เด็กจะมีอาการปัญญาอ่อน
รัฐบาลญี่ปุ่นได้นำประสบการณ์ที่ขมขื่นจาดโรคมินามาตะ มาเป็นพื้นฐานในการเปลี่ยนแปลงนโยบายด้านสิ่งแวดล้อมที่สำคัญ ทั้งนี้ความสูญเสียอย่างมหาศาลที่เกิดขึ้น เพราะการพัฒนาประเทศได้มั่งเน้นการขยายตัวทางเศรษฐกิจ โดยไม่คำนึงถึงสิ่งแวดล้อมทำให้ไม่เพียงสูญเสียชีวิตมนุษย์แต่ยังทำลายสิ่งแวดล้อมด้วย
-
educationlearningthai 