Физические свойства ртути: предельная температура плавления и кипения

Характеристики ртути

Токсичный металл, применяемый в бытовой и промышленной сфере, как рабочая жидкость для измерительного оборудования и электрореле для размещения в пространстве. Вода легче ртути в 13,6 раз. Она распадается на мелкие капли и растекается. В природных условиях ее содержит красный минерал киноварь (вулканическая порода).

Легкость испарения ртути определяет возможность ее получения из руды путем разогревания ее до температурного режима в 482° С. В результате скопления и конденсации паров образуется жидкий металл I категории опасности (по ГОСТ17.4.1.0283).

Предельная концентрация ртутного столба в атмосферной среде составляет 0,0003 мг/м3. С увеличением температуры воздуха активируется процесс испарения ртути. Ядовитыми свойствами обладают пары и легко растворяемые соединения ртути. При температурном режиме в 18°С ртуть интенсивно испаряется в атмосферу. Вдыхая металл вместе с воздухом, он скапливается в организме, и уже не выводится (как и прочие тяжелые металлы). Для скопления вещества в организме требуется больше года регулярного пребывания в помещении с высоким содержанием ПДК в воздушном пространстве.

Концентрат пара, приводящий к серьезным патологиям, варьирует в диапазоне от 0,001 до 0,005 мг/м3. Возникновение острого отравления возможно при 0,13 - 0,80 мг/м3. Интоксикация с летальным исходом происходит при вдыхании 2,5 г паров.

Закипание металла

Интересуясь, какова температура плавления ртути - ответ многие путают условиями для закипания металла при нагреве до 356,58 °C (давление в 1 атм.), для увеличения параметров служат стеклянные капсулы, наполненные азотом или аргоном с высоким давлением. Так, приборы, предусмотренные для температурных интервалов в 350 - 550 гр., дополняют инертным газом и создают давление в 15 атм. Использование стеклянных приборов, заполненных газом под давлением 70 атм. позволяют определить температурный режим до 750 гр. При наполнении приборов азотом, стандартные параметры давления равны 30 атм. (допустимый диапазон 25 - 60 атм.).

Стеклянные приборы, заполненные ртутью, обеспечивают возможность замера температуры до 720 гр. Размягчение стекла осуществляется при нагреве до 560 гр. Закипание ртути происходит при температурном режиме в 357 гр., поэтому для увеличения границы замеров до 560 свободное место над ртутью наполняют инертным газом, обычно азотом (давление 26 - 59 атм.). Стекло останется целым при условии использования толстостенных капилляров.

Нижний предел для измерительных приборов равен - 38 84 гр. (температурный режим, обеспечивающий переход ртути в твердое состояние). Для замера показателей до - 59 используется оборудование с резервуарами, содержащими амальгаму таллия. Для увеличения уровня безопасности при использовании оборудования с ядовитыми веществами, важно предусмотреть постепенное погружение прибора в среду, где проводятся замеры.

Отзывы пользователей

Марина Ежова 34 года, Сочи

Наверное, многие обратили внимание, что в разных источниках температура затвердевания ртути отличается. Это объясняется отсутствием конкретных стандартов. И, например, при плавлении металла для создания отливок, возможно колебание температуры нагрева (от - 38,5 до - 39 гр.) исходя от типа используемого оборудования, материалов для размещения полученной продукции и пр. Высокий уровень токсичности ртути (вернее не металла, а его паров) определяет необходимость его хранения в запаянном виде с использованием ампул.

При продолжительном хранении на воздухе, ртуть образует верхнюю пленку из оксидов. Но этот процесс реализуется только в случае использования металла с примесями других элементов (их оксиды создают оболочку). Являясь проводником тока, ртуть служит для блокираторов и реле, газоразрядных ламп, применяемых в качестве источника интенсивного УФ излучения и содержащих жидкий металл в чистом виде или с примесями газа (обычно, аргона), для повышения световой отдачи.

Елена Светлова, 39 лет, Новосибирск

Мне известно о свойствах ртути, эффективных при разработке приборов, позволяющих измерить температуру. Плавление металла осуществляется при температуре –38 гр., кипение +356.58. Однако, предусмотрен ряд способов по расширению температурного диапазона и созданию приборов, способных замерить большую или меньшую температуру. Для снижения температуры плавления служит таллий, образующееся соединение имеет нижний предел нагрева в –60 гр. увеличить верхний показатель кипения ртути позволит повышенное давление. Достаточно использовать 30 атм. азота, заполняемого над ртутным капилляром. Полученное давление способствует увеличению верхней точки кипения до 600 гр. Так как при 600 гр. начинается плавление стекла, эти приборы не используют для проведения длительных замеров.

Анна Шпак, 27 лет, Красноярск

Ртуть плавится при температуре 234,32 K (-38,83 °C), закипает при 629,88 K (356,73 °C), критической точкой принято считать 1750 K (1477 °C), 152 МПа (1500 атм.). Из достоверных источников известно об эффективном использовании свойства ртути образования паров при нормальной температуре воздуха. В промышленной сфере ее пары очищают нефть путем регулирования температуры нефтепереработки. Сульфат ртути используется в химической сфере, как катализатор для получения уксусного альдегида из ацетилена и пр. Думаю, что основные свойства ртути еще не до конца изучены и в дальнейшем будут открыты новые сферы ее применения.

Евгения Ольхова, 25 лет, СПб

При создании уравнений, определяющих зависимость температурного режима от давления паров, принято учитывать примерную температуру закипания ртути в 357 гр. Измерить уровень нагрева, превышающий предел в 360 гр. (закипание ртути происходит при температурном режиме 357 гр.) позволят термопары или оборудование с CO2 или азотом, заполняемым свободное пространство над ртутью.

Видео