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Quecksilber: Unterschied zwischen den Versionen

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{{Infobox Chemisches Element
+
#REDIRECT [[Die sieben Planetenmetalle]]
−
<!--- Periodensystem --->
 
−
| Name = Quecksilber
 
−
| Symbol = Hg
 
−
| Ordnungszahl = 80
 
−
| Serie= Üm
 
−
| Gruppe = 12
 
−
| Periode = 6
 
−
| Block = d
 
−
<!--- Allgemein --->
 
−
| Aussehen = silbrig weiß
 
−
| CAS = 7439-97-6
 
−
| ATC-Code = {{ATC|D08|AK05}}
 
−
| Massenanteil = 0,4&nbsp;ppm<ref name="Harry H. Binder">Harry H. Binder: ''Lexikon der chemischen Elemente'', S. Hirzel Verlag Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3</ref>
 
−
<!--- Atomar --->
 
−
| Hauptquelle = <ref>Die Werte für die Eigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, aus [http://www.webelements.com/mercury/ www.webelements.com (Quecksilber)] entnommen.</ref>
 
−
| Atommasse = 200,59
 
−
| Atomradius = 150
 
−
| AtomradiusBerechnet = 171
 
−
| KovalenterRadius = 132
 
−
| VanDerWaalsRadius = 155
 
−
| Elektronenkonfiguration = &#91;[[Xenon|Xe]]&#93; 4[[F-Orbital|f]]<sup>14</sup>5d<sup>10</sup>6[[S-Orbital|s]]<sup>2</sup>
 
−
| ElektronenProEnergieNiveau = 2, 8, 18, 32, 18, 2
 
−
| Austrittsarbeit = 4,49 [[Elektronenvolt|eV]] <ref>Ludwig Bergmann, Clemens Schaefer, Rainer Kassing: ''[[Bergmann-Schaefer Lehrbuch der Experimentalphysik|Lehrbuch der Experimentalphysik,]] Band 6: Festkörper''. 2. Auflage, Walter de Gruyter, 2005, ISBN 978-3-11-017485-4, S.&nbsp;361.</ref>
 
−
| Ionisierungsenergie_1 = 1007,1
 
−
| Ionisierungsenergie_2 = 1810
 
−
<!--- Physikalisch --->
 
−
| Aggregatzustand = flüssig
 
−
| Modifikationen =
 
−
| Kristallstruktur =
 
−
| Dichte = 13,5459 g/cm<sup>3</sup> <ref name="BGIA GESTIS">{{GESTIS|Name=Quecksilber |ZVG= |CAS=7439-97-6 |Datum=11.Januar 2010 }}</ref>
 
−
| RefTempDichte_K = 293,15
 
−
| Mohshärte = 1,5
 
−
| Magnetismus = [[Diamagnetismus|diamagnetisch]] ([[Magnetische Suszeptibilität|<math>\chi_{m}</math>]] = −2,8 · 10<sup>−5</sup>)<ref>Weast, Robert C. (ed. in chief): ''CRC Handbook of Chemistry and Physics''. CRC (Chemical Rubber Publishing Company), Boca Raton 1990. Seiten E-129 bis E-145. ISBN 0-8493-0470-9. Werte dort sind auf g/mol bezogen und in cgs-Einheiten angegeben. Der hier angegebene Wert ist der daraus berechnete maßeinheitslose SI-Wert.</ref>
 
−
| Schmelzpunkt_K = 234,32
 
−
| Schmelzpunkt_C = −38,83
 
−
| Siedepunkt_K = 629,88
 
−
| Siedepunkt_C = 356,73
 
−
| MolaresVolumen = (fest) 14,09 · 10<sup>−6</sup>
 
−
| Verdampfungswärme = 59,2
 
−
| Schmelzwärme = 2,29
 
−
| Dampfdruck = 0,163<ref name="BGIA GESTIS"/>
 
−
| RefTempDampfdruck_K = 293
 
−
| Schallgeschwindigkeit = 1407
 
−
| RefTempSchallgeschwindigkeit_K = 293,15
 
−
| SpezifischeWärmekapazität = 140
 
−
| RefTempSpezifischeWärmekapazität_K =
 
−
| ElektrischeLeitfähigkeit = 1,04 · 10<sup>6</sup>
 
−
| RefTempElektrischeLeitfähigkeit_K =
 
−
| Wärmeleitfähigkeit= 8,3
 
−
| RefTempWärmeleitfähigkeit_K =
 
−
<!--- Chemisch --->
 
−
| Oxidationszustände = 1, '''2''', 4<ref>[http://www3.interscience.wiley.com/journal/116323921/abstract X. Wang, L. Andrews, S. Riedel, M. Kaupp, ''Angewandte Chemie'' '''2007''', ''119'', 8523.]</ref>
 
−
| Oxide = Hg<sub>2</sub>O, HgO
 
−
| Basizität = leicht [[Basen (Chemie)|basisch]]
 
−
| Normalpotential = 0,8535 [[Volt|V]] (Hg<sup>2+</sup> + 2e<sup>−</sup> → Hg)
 
−
| Elektronegativität = 2,00
 
−
  | Quelle GefStKz      = {{RL|7439-97-6}}
 
−
  | Gefahrensymbole    = {{Gefahrensymbole|T+|N}}
 
−
  | R                  = {{R-Sätze|61|26|48/23|50/53}}
 
−
  | S                  = {{S-Sätze|53|45|60|61}}
 
−
| Radioaktiv        =
 
−
<!--- Isotope --->
 
−
| Isotope =
 
−
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
 
−
| AnzahlZerfallstypen = 1
 
−
| Symbol = Hg
 
−
| Massenzahl = 192
 
−
| NH = 0
 
−
| Halbwertszeit = 4,85 [[Stunde|h]]
 
−
| Zerfallstyp1ZM = [[Elektronen-Einfang|ε]]
 
−
| Zerfallstyp1ZE = 0,700
 
−
| Zerfallstyp1ZP = [[Gold|<sup>192</sup>Au]]
 
−
}}
 
−
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
 
−
| AnzahlZerfallstypen = 1
 
−
| Symbol = Hg
 
−
| Massenzahl = 193
 
−
| NH = 0
 
−
| Halbwertszeit = 3,80 [[Stunde|h]]
 
−
| Zerfallstyp1ZM = [[Elektronen-Einfang|ε]]
 
−
| Zerfallstyp1ZE = 2,340
 
−
| Zerfallstyp1ZP = [[Gold|<sup>193</sup>Au]]
 
−
}}
 
−
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
 
−
| AnzahlZerfallstypen = 1
 
−
| Symbol = Hg
 
−
| Massenzahl = 194
 
−
| NH = 0
 
−
| Halbwertszeit = 444 [[Jahr|a]]
 
−
| Zerfallstyp1ZM = [[Elektronen-Einfang|ε]]
 
−
| Zerfallstyp1ZE = 0,040
 
−
| Zerfallstyp1ZP = [[Gold|<sup>194</sup>Au]]
 
−
}}
 
−
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
 
−
| AnzahlZerfallstypen = 1
 
−
| Symbol = Hg
 
−
| Massenzahl = 195
 
−
| NH = 0
 
−
| Halbwertszeit = 9,9 [[Stunde|h]]
 
−
| Zerfallstyp1ZM = [[Elektronen-Einfang|ε]]
 
−
| Zerfallstyp1ZE = 1,510
 
−
| Zerfallstyp1ZP = [[Gold|<sup>195</sup>Au]]
 
−
}}
 
−
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
 
−
| AnzahlZerfallstypen = 0
 
−
| Symbol = Hg
 
−
| Massenzahl = 196
 
−
| NH = 0,15
 
−
}}
 
−
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
 
−
| AnzahlZerfallstypen = 1
 
−
| Symbol = Hg
 
−
| Massenzahl = 197
 
−
| NH = 0
 
−
| Halbwertszeit = 64,14 [[Stunde|h]]
 
−
| Zerfallstyp1ZM = [[Elektronen-Einfang|ε]]
 
−
| Zerfallstyp1ZE = 0,600
 
−
| Zerfallstyp1ZP = [[Gold|<sup>197</sup>Au]]
 
−
}}
 
−
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
 
−
| AnzahlZerfallstypen = 0
 
−
| Symbol = Hg
 
−
| Massenzahl = 198
 
−
| NH = 9,97
 
−
}}
 
−
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
 
−
| AnzahlZerfallstypen = 0
 
−
| Symbol = Hg
 
−
| Massenzahl = 199
 
−
| NH = 16,87
 
−
}}
 
−
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
 
−
| AnzahlZerfallstypen = 0
 
−
| Symbol = Hg
 
−
| Massenzahl = 200
 
−
| NH = 23,1
 
−
}}
 
−
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
 
−
| AnzahlZerfallstypen = 0
 
−
| Symbol = Hg
 
−
| Massenzahl = 201
 
−
| NH = 13,18
 
−
}}
 
−
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
 
−
| AnzahlZerfallstypen = 0
 
−
| Symbol = Hg
 
−
| Massenzahl = 202
 
−
| NH = '''29,86'''
 
−
}}
 
−
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
 
−
| AnzahlZerfallstypen = 1
 
−
| Symbol = Hg
 
−
| Massenzahl = 203
 
−
| NH = 0
 
−
| Halbwertszeit = 46,612 [[Tag|d]]
 
−
| Zerfallstyp1ZM = [[Betastrahlung|β<sup>−</sup>]]
 
−
| Zerfallstyp1ZE = 0,462
 
−
| Zerfallstyp1ZP = [[Thallium|<sup>203</sup>Tl]]
 
−
}}
 
−
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
 
−
| AnzahlZerfallstypen = 0
 
−
| Symbol = Hg
 
−
| Massenzahl = 204
 
−
| NH = 6,87
 
−
}}
 
−
{{Vorlage:Infobox Chemisches Element/Isotop
 
−
| AnzahlZerfallstypen= -1 <!-- Leerzeile -->
 
−
}}
 
−
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
 
−
| AnzahlZerfallstypen = 1
 
−
| Symbol = Hg
 
−
| Massenzahl = 206
 
−
| NH = -1
 
−
| Halbwertszeit = 8,15 [[Minute|min]]
 
−
| Zerfallstyp1ZM = [[Betastrahlung|β<sup>−</sup>]]
 
−
| Zerfallstyp1ZE = 1,308
 
−
| Zerfallstyp1ZP = [[Thallium|<sup>206</sup>Tl]]
 
−
}}
 
−
| NMREigenschaften =
 
−
{{Infobox_Chemisches_Element/NMR
 
−
| Symbol = Hg
 
−
| Massenzahl_1 =199
 
−
| Kernspin_1 =1/2
 
−
| Gamma_1 = 4,846 · 10<sup>7</sup>
 
−
| Empfindlichkeit_1 = 0,001
 
−
| Larmorfrequenz_1 = 17,91
 
−
| Massenzahl_2 = 201
 
−
| Kernspin_2 = 3/2
 
−
| Gamma_2 = -1,789 · 10<sup>7</sup>
 
−
| Empfindlichkeit_2 = 0,0002
 
−
| Larmorfrequenz_2 = 6,61
 
−
}}
 
−
}}
 
  
−
'''Quecksilber''' ([[Altgriechische Sprache|altgr.]] ύδράργυρος ''Hydrargyros'' ,flüssiges Silber‘, davon abgeleitet das [[Latein|lat. Wort]] '''''h'''ydrar'''g'''yrum'' ('''Hg'''), Name gegeben von [[Pedanios Dioscurides|Dioskurides]]) ist ein [[chemisches Element]] im [[Periodensystem der Elemente]] mit dem Symbol Hg und der Ordnungszahl 80. Obwohl es eine abgeschlossene d-Schale besitzt, wird es häufig zu den [[Übergangsmetalle]]n gezählt, im [[Periodensystem]] steht es in der 2. [[Nebengruppe]] (Gruppe 12) oder [[Zinkgruppe]]. Es ist das einzige [[Metalle|Metall]] und neben [[Brom]] das einzige Element, das bei [[Normalbedingungen]] flüssig ist. Aufgrund seiner hohen [[Oberflächenspannung]] [[Benetzung|benetzt]] Quecksilber seine Unterlage nicht, sondern bildet wegen seiner starken [[Kohäsion (Chemie)|Kohäsion]] linsenförmige Tropfen. Es ist wie jedes andere Metall elektrisch leitfähig.
+
[[Kategorie:Heilmärchen|203]]
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== Etymologie ==
 
−
[[Datei:HgKviksølv.JPG|miniatur|links|Quecksilbertropfen in Ampulle]]
 
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Quecksilber bedeutet ursprünglich lebendiges Silber ([[Althochdeutsch|ahd.]] ''quëcsilabar'', ''quëchsilper'', [[Mittelhochdeutsch|mhd.]] ''quëcsilber'', ''këcsilber'' zu [[Germanische Sprachen|germanisch]] ''kwikw'' ,[quick]lebendig‘)<ref name="DWGrimm">Deutsches Wörterbuch, Grimm, Jacob und Wilhelm, Leipzig, Verlag von S. Hirzel, Band 13</ref>. Ähnlich ist das lateinische ''argentum vivum''<ref name="DWGrimm"/> (dt. ''lebendiges Silber'').
 
−
 
 
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<br clear="left" />
 
−
 
 
−
== Geschichte ==
 
−
[[Datei:Mercury symbol.svg|miniatur|links|Alchemie-Symbol]]
 
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Quecksilber ist mindestens seit der Antike bekannt. So wird es schon in den Werken von [[Aristoteles]], [[Plinius der Ältere|Plinius dem Älteren]] und anderen Schriftstellern der Antike erwähnt. Im Altertum wurde es als ''Heilmittel'' verwendet (aufgrund seiner [[Toxizität]] jedoch mit entsprechend negativen Folgen).
 
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Am Quecksilber wurde vom niederländischen Physiker [[Heike Kamerlingh Onnes]] im Jahre [[1911]] das erste Mal das Phänomen der [[Supraleitung]] entdeckt.<ref>Neue Zürcher Zeitung: [http://www.nzz.ch/2005/09/28/ft/articleD609Z.html Unkonventionelle Supraleiter und ihre Parallelen], 28. September 2005</ref> Ab einer Temperatur von 4,2 [[Kelvin]] (−268,9 Grad Celsius) verschwindet dabei der elektrische Widerstand vollständig.
 
−
 
 
−
=== Alchemie ===
 
−
In der griechischen Antike symbolisierte das Quecksilber den [[Merkur (Mythologie)|Gott]] und den [[Merkur (Planet)|Planeten]] Merkur. Dies wurde von den Römern und den [[Alchemie|Alchemisten]] übernommen. Daher ist im Englischen ''mercury'' sowohl die Bezeichnung für das Quecksilber, als auch für den Planeten und den Gott.
 
−
 
 
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Für die mittelalterlichen Alchemisten waren Quecksilber, [[Schwefel]] und [[Speisesalz|Salz]] die drei grundlegenden Elemente. Das [[Einhorn]] symbolisierte das Quecksilber.
 
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== Vorkommen ==
 
−
[[Datei:Mercure natif 3(Espagne).jpg|miniatur|links|Quecksilberperle auf [[Cinnabarit]] ]]
 
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Quecksilber kommt in reiner Form in der Natur vor und ist als einzige flüssige Substanz aus Tradition als [[Mineral]] von der [[International Mineralogical Association|IMA]] anerkannt. <ref>[http://pubsites.uws.edu.au/ima-cnmnc/IMA2009-01%20UPDATE%20160309.pdf IMA/CNMNC  List of Mineral Names] (englisch, PDF 1,8 MB; S. 184)</ref>
 
−
 
 
−
Quecksilbervorkommen gibt es unter anderem in [[Serbien]], [[Italien]], [[Volksrepublik China|China]], [[Algerien]], [[Russland]] und [[Spanien]]. Meist findet man es als [[Mineral]] in Form von [[Cinnabarit|Zinnober]] (HgS) in Gebieten mit ehemaliger vulkanischer Aktivität. Seltener kommt Quecksilber auch [[gediegen]] vor. Im spanischen Ort [[Almadén]] befinden sich die größten [[Cinnabarit|Zinnober]]-Vorkommen der Erde. Die Förderung wurde im Jahr 2000 beendet und die Minen zu touristischen Attraktionen umgearbeitet.
 
−
Weit seltenere Quecksilberminerale sind [[Montroydit]] (HgO), [[Paraschachnerit]], [[Schachnerit]], [[Eugenit]], [[Luanheit]] und [[Moschellandsbergit]] (alle AgHg). Ein anderes Mineral ist [[Belendorffit]] (CuHg).
 
−
<br clear="left" />
 
−
 
 
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== Gewinnung und Darstellung ==
 
−
Reines Quecksilber wird gewonnen, indem man das Quecksilbererz Zinnober (HgS) mit Sauerstoff reagieren lässt ''(Röstverfahren)''.
 
−
 
 
−
:<math>\mathrm{{}HgS\ + O_2 \longrightarrow {}Hg + SO_2}</math><ref>Werner Schröter, K. -H. Lautenschläger: ''Chemie für Ausbildung und Praxis'', Verlag Harry Deutsch, Thun und Frankfurt am Main (1996) ISBN 3-8171-1484-2 Seite 314</ref>
 
−
 
 
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== Eigenschaften ==
 
−
[[Datei:Pouring liquid mercury bionerd.jpg|miniatur|links|Quecksilber bei Zimmertemperatur]]
 
−
Quecksilber ist ein silberweißes, flüssiges Schwermetall. Es wird manchmal noch zu den [[Edelmetalle]]n gezählt, ist jedoch viel reaktiver als die klassischen Edelmetalle (zum Beispiel [[Platin]], [[Gold]]), die in derselben Periode stehen. Es bildet mit sehr vielen Metallen Legierungen, die sogenannten [[Amalgam]]e. Quecksilber [[Elektrische Leitfähigkeit|leitet Strom]] im Vergleich zu anderen Metallen schlecht und verdunstet schon bei Raumtemperatur. Es ist außer den Edelgasen das einzige Element, das in der Gasphase einatomig vorliegt.<ref>Greenwood, Earnshaw, ''Chemie der Elemente'', Weinheim 1988</ref>
 
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Quecksilber ist etwa 13,5-mal so [[Dichte|dicht]] wie [[Eigenschaften des Wassers|Wasser]], sodass nach dem [[Archimedisches Prinzip|Archimedischen Prinzip]] seine Tragfähigkeit auch 13,5-mal so hoch ist; somit schwimmt auch ein [[Eisen]]würfel (Dichte etwa 7,87-mal so hoch wie die von Wasser) in Quecksilber.
 
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−
=== Aggregatzustand ===
 
−
Die Antwort auf die Frage, warum Quecksilber flüssig ist, findet sich in der Betrachtung der Bindung zwischen den Quecksilberatomen. Quecksilber hat eine einmalige Elektronenkonfiguration, die keine stabile Bindung zwischen den einzelnen Atomen zulässt. Die Atome aller anderen bei Raumtemperatur festen Metalle werden durch das sogenannte [[Elektronengas]] [[elektrostatisch]] zusammengehalten, welches aus delokalisierten [[Elektron]]en der äußeren Schale der Atome besteht.
 
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−
Die [[Metallbindung]] elementarer Metalle kommt durch so genannte Bänder zustande, welche sämtliche Elektronen eines Energieniveaus enthalten. Solche Bänder werden benötigt, um das [[Pauli-Prinzip]] zu erfüllen. Bei der Metallbindung springen Elektronen vom [[Valenzband]], dem energetisch am höchsten liegenden mit Elektronen vollbesetzte Band, ins [[Leitungsband]], dem nicht komplett aufgefüllten Band, und zurück. Dadurch werden die Metallatome eine Art schwacher [[Kation]]en, die durch die negative Ladung der ferneren Elektronen - auch „Elektronengas“ - zusammengehalten werden. Zugleich sind die Elektronen beweglich genug um als Ladungsträger für elektrischen Strom zu dienen, was die elektrische Leitfähigkeit von Metallen erklärt.
 
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−
Als Element der 12. Gruppe des [[Periodensystem|PSE]] besitzen Quecksilberatome komplett gefüllte s- und d-[[Orbitale]], was eine sehr stabile und energetisch günstige Konstellation bedeutet. Das Leitungsband ist dadurch leer. Bei den leichteren [[Homologe Reihe|Homologen]] [[Zink]] und [[Cadmium]], die in derselben Gruppe des PSE wie Quecksilber stehen, jedoch bei Raumtemperatur fest sind, ist der energetische Unterschied zwischen dem Valenzband zum Leitungsband so gering, dass Elektronen problemlos vom Valenz- ins Leitungsband springen können, wodurch eine Metallbindung zustande kommt.
 
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−
Die Besonderheit bei Quecksilber liegt in den mit 14 Elektronen vollständig gefüllten 4f-Orbitalen, welche bei Zink und Cadmium zwar vorhanden, jedoch nicht besetzt sind. Während Zink und Cadmium jeweils 12 Elektronen in der äußersten Schale haben, hat Quecksilber 26 darin. Aufgrund der [[Lanthanoidenkontraktion]] und des [[Relativistischer Effekt|relativistischen Effekts]] kommt es zu einem Massezuwachs und einer weniger effizienten Abschirmung der Kernladung.
 
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−
Besetzte Orbitale werden so näher an den Kern herangezogen, sowie auch das Valenzband des Quecksilbers. Unbesetzte Orbitale, das Leitungsband, werden nicht näher an den Kern gezogen, was zu einer besonders großen Energiedifferenz zwischen Valenz- und Leitungsband führt, die bei Zink und Cadmium deutlich geringer ist. So können kaum Elektronen das Valenzband verlassen, wodurch die Metallbindung außergewöhnlich schwach ausfällt. Dies erklärt zugleich auch die Flüchtigkeit und die für Metalle untypische ''schlechte'' Leitfähigkeit des Quecksilbers.
 
−
 
 
−
=== Dampfdruck ===
 
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{|class="wikitable"  style="text-align:right"
 
−
|- style="text-align:center"
 
−
!Temperatur<br />(°C) !! Dampfdruck <br />(Pa) !! Dampfdruck <br />(Torr) !! Einzelnachweis
 
−
|-
 
−
| -39{{0|,0}} || 0,0002 || ||
 
−
|-
 
−
|0{{0|,0}} || 0,0467 || 0,000350 || <ref name="prola.aps.org">http://prola.aps.org/abstract/PR/v20/i3/p259_1</ref>
 
−
|-
 
−
|10{{0|,0}} || 0,103{{0}} || 0,000775 || <ref name="prola.aps.org" />
 
−
|-
 
−
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|-
 
−
|30{{0|,0}} || 0,543{{0}} || 0,00407{{0}} || <ref name="prola.aps.org" />
 
−
|-
 
−
|50{{0|,0}} || 2{{0|,0000}} || || <ref name="CRC_Handbook 6-77">[[CRC Handbook of Chemistry and Physics]], 76th Edition, S. 6-77</ref>
 
−
|-
 
−
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|-
 
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|100{{0|,0}} || 37{{0|,0000}} ||  || <ref name="CRC_Handbook 6-77" />
 
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|-
 
−
|125{{0|,0}} || 129{{0|,0000}} ||  || <ref name="CRC_Handbook 6-77" />
 
−
|-
 
−
|126,2 || 130{{0|,0000}} || 1{{0|,00000}} || <ref name="CRC_Handbook 6-110">[[CRC Handbook of Chemistry and Physics]], 76th Edition, S. 6-110</ref>
 
−
|-
 
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|150{{0|,0}} || 383{{0|,0000}} ||  || <ref name="CRC_Handbook 6-77" />
 
−
|-
 
−
|164,8 || 670{{0|,0000}} || 5{{0|,00000}} || <ref name="CRC_Handbook 6-110" />
 
−
|-
 
−
|204,6 || 2660{{0|,0000}} || 20{{0|,00000}} || <ref name="CRC_Handbook 6-110" />
 
−
|-
 
−
|242,0 || 8000{{0|,0000}}  || 60{{0|,00000}} || <ref name="CRC_Handbook 6-110" />
 
−
|-
 
−
|290,7 || 26700{{0|,0000}} || 200{{0|,00000}} || <ref name="CRC_Handbook 6-110" />
 
−
|-
 
−
|323,0 || 53300{{0|,0000}} || 400{{0|,00000}} || <ref name="CRC_Handbook 6-110" />
 
−
|}
 
−
 
 
−
== Isotope ==
 
−
Von Quecksilber sind insgesamt 34 [[Isotop]]e und 9 [[Kernisomer]]e mit Massenzahlen von 175 bis 208 bekannt. 7 dieser Isotope sind stabil (mit den Massen 196, 198, 199, 200, 201, 202 und 204). Von den radioaktiven Isotopen weist nur <sup>194</sup>Hg mit 444 Jahren (nach neueren Angaben 520 Jahre<ref>http://www.matpack.de/Info/Nuclear/Nuclids/H/Hg194.html</ref>) eine relativ lange Halbwertszeit auf. Die anderen Isotope und Kernisomere haben nur Halbwertszeiten zwischen 1,1 Millisekunden und 46,612 Tagen.
 
−
 
 
−
''Siehe auch: [[Liste der Isotope/6. Periode#80 Quecksilber|Liste der Quecksilber-Isotope]]''
 
−
 
 
−
== Verwendung ==
 
−
=== [[Thermometer]] ===
 
−
Die thermische Ausdehnung des Quecksilbers ist recht hoch und zwischen 0&nbsp;°C und 100&nbsp;°C direkt proportional zur [[Temperatur]]. Außerdem [[Benetzung|benetzt]] Quecksilber Glas nicht. Daher eignet es sich zum Einsatz in [[Flüssigkeitsthermometer]]n und [[Kontaktthermometer]]n.
 
−
 
 
−
Bedingt durch seine starke [[Toxizität]] ist der Einsatz heutzutage auf den wissenschaftlichen Bereich beschränkt, es kann teilweise durch gefärbten Alkohol oder [[Galinstan]] oder elektronische Thermometer ersetzt werden.
 
−
 
 
−
Das erste brauchbare [[Quecksilberthermometer]] wurde um 1720 von [[Daniel Gabriel Fahrenheit]] entwickelt. In einem Thermometer befinden sich im Schnitt 150&nbsp;mg Quecksilber. In einem [[Fieberthermometer]] kann die Menge bis zu 1&nbsp;g betragen. Dies entspricht in etwa einem Kügelchen von 5,2&nbsp;mm Durchmesser.
 
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Seit dem 3. April 2009 ist das Inverkehrbringen von neuen quecksilberhaltigen Fieberthermometern, Barometern und Blutdruckmessgeräten innerhalb der EU verboten; ausgenommen hiervon sind Messgeräte für den wissenschaftlichen oder medizinischen Gebrauch sowie Alt- und Gebrauchtgeräte.<ref>Amtsblatt der Europäischen Union: [http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2007:257:0013:0015:DE:PDF ''RICHTLINIE 2007/51/EG DES EUROPÄISCHEN PARLAMENTS UND DES RATES vom 25. September 2007 zur Änderung der Richtlinie 76/769/EWG des Rates hinsichtlich der Beschränkung des Inverkehrbringens bestimmter quecksilberhaltiger Messinstrumente.''] 3. Oktober 2007</ref>
 
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=== Manometer/Barometer ===
 
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[[Datei:Barometer mercury column hg.jpg|miniatur|links|Manometer mit Quecksilbersäule]]
 
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Die klassische Bauform eines [[Manometer]]s („Druckdifferenzmessers“) ist ein U-Rohr, dessen Enden mit den beiden Druckatmosphären über Leitungen verbunden sind. Bis in die heutige Zeit ist Quecksilber als Manometerflüssigkeit weit verbreitet.
 
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Die alte Bauform des [[Barometer]]s ist ein U-förmiges, aufrecht stehendes Rohr, welches auf einer Seite oben geschlossen ist; damit ist es eine Sonderbauform des [[Manometer]]s.
 
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Die Quecksilbersäule in der geschlossenen Hälfte sinkt nur soweit ab, bis der Luftdruck und die Gewichtskraft des Quecksilbers sich im Kräftegleichgewicht befinden. Bei Normaldruck (1&nbsp;Atmosphäre) sind dies 760&nbsp;mm. Die alte Angabe in der Maßeinheit [[Torr]] für den Luftdruck entspricht der Höhe der Quecksilbersäule in Millimetern, 1&nbsp;mm Quecksilbersäule entsprechen 133,21&nbsp;[[Pascal (Einheit)|Pascal]].
 
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=== Schalter ===
 
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[[Datei:Old mercury switches bionerd.jpg|miniatur|150px|Alte Quecksilberschalter]]
 
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Durch seine elektrische Leitfähigkeit und die sehr hohe Oberflächenspannung (0,476 N/m bei 20°C) ist Quecksilber ideal für die Anwendung als Kontaktwerkstoff in den früher verwendeten [[Quecksilberschalter]]n. Wegen der Problematik bei der Entsorgung von [[Elektronikschrott]] ist seit dem Jahr 2005 in der EU („[[RoHS]]“-Richtlinie) der Einsatz von Quecksilber in Schaltern für die meisten Anwendungsgebiete untersagt. In Spezialanwendungen werden auch heute noch mit Quecksilber benetzte Kontakte verwendet, um besonders geringe Kontaktwiderstände zu erzielen oder das Kontaktprellen zu vermeiden (z. B. Hg-Relais).
 
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Quecksilber-[[Neigungsschalter]] funktionieren im Prinzip wie eine Wasserwaage; ein Quecksilbertropfen in einem gebogenen Glasrohr öffnet und schließt neigungsabhängig einen elektrischen Kontakt. Solche Neigungsschalter finden sich teilweise in alten Treppenlichtautomaten, wo sie einen verschleißfreien Schalter darstellen.
 
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In alten Wechselrichtern ([[Turbowechselrichter]]) wurde ein Quecksilberstrahl als „Schalter“ benutzt.
 
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=== Quecksilberdampflampen ===
 
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[[Datei:visible spectrum of mercury.jpg|miniatur|800x60px|Sichtbarer Bereich des Quecksilber-Spektrums. Quecksilber hat besonders stark ausgeprägte Linien im UV. Die violette Linie ist gerade noch mit dem Auge sichtbar]]
 
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[[Datei:Mercury_discharge_tube.jpg|miniatur|Hg-Gasentladungsröhre]]
 
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Quecksilber wird in Entladungsgefäßen ([[Quecksilberdampflampe]]n) von [[Gasentladungslampe]]n ([[Leuchtstofflampe]]n, „[[Kompaktleuchtstofflampe|Energiesparlampen]]“, [[CCFL|Kaltkathodenröhren]], Quecksilberdampf-Hochdruck- und -höchstdrucklampen, [[Höhensonne]], [[Quarzlampe]], sog. „[[Schwarzlicht]]lampe“) eingesetzt.
 
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=== Amalgam ===
 
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Quecksilber bildet mit vielen anderen Metallen spontan [[Legierung]]en, die [[Amalgam]]e genannt werden. Amalgame werden z.&nbsp;B. als [[Amalgamfüllung|Zahnfüllmittel]] eingesetzt. Da Quecksilber durch Amalgambildung die schützende Oxidhaut des Aluminiums zerstört, ist das Mitführen von quecksilberhaltigen Geräten (z.&nbsp;B. Fieberthermometer) in [[Flugzeug]]en nicht verboten, aber gemäß der [[International Air Transport Association|IATA]] [[Dangerous Goods Regulations]] beschränkt (1 Stück / Passagier und zwingend in Schutzhülle – DGR 2.3). Quecksilber ist der ''Gefahrgutklasse 8 – Ätzende Materialien'' zugeordnet. Eine ätzende Wirkung besteht allerdings nur in Verbindung mit Aluminium – einem Leichtmetall, das im Flugzeugbau verwendet wird.
 
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=== Desinfektions- und Beizmittel ===
 
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In dem Wunddesinfektionsmittel [[Mercurochrom]] war der wirksame Bestandteil ein organisches Quecksilbersalz. Die heute erhältliche Mercuchrom-Jod-Lösung ist eine Povidon-Jod-Lösung.
 
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In [[Merfen]], einem weiteren Desinfektionsmittel, war früher Phenylquecksilberborat enthalten. HgCl<sub>2</sub> ([[Quecksilber(II)-chlorid|Sublimat]]) wurde früher als Desinfektionsmittel in Krankenhäusern verwendet. [[Thiomersal]] ist eine organische Quecksilberverbindung, die in sehr geringen Konzentrationen als [[Bakterizid]] zur [[Konservierung]] von Impfstoffen verwendet wird.
 
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Die konventionelle Landwirtschaft verwendet Quecksilberverbindungen als [[Beizen (Pflanzenschutz)|Beizmittel]] für [[Saatgut]]. In Deutschland wurde die Verwendung von Quecksilber hierfür 1984 verboten.
 
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=== Heilkunde ===
 
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Im ausgehenden 19. Jahrhundert hielt man Quecksilber für ein geeignetes Medikament gegen [[Frauenleiden]], weswegen es zum Teil in toxischen Mengen verabreicht wurde. Das Wort hat allerdings nichts mit [[Quacksalber]] zu tun, auch wenn der Klang dies nahe legt. (Quacksalber kommt vielmehr aus dem Niederländischen:''kwakzalver'', wobei ''kvakken'' soviel wie „schwatzen“ oder „prahlen“ bedeutet).<ref>Etymologie-Duden. Mannheim 1963, S. 541.</ref>
 
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Bis zum Anfang des 20. Jahrhunderts war Quecksilbersalbe ein weit verbreitetes Mittel zur Behandlung der [[Syphilis]].<ref>http://books.google.de/books?id=2pP-Y0_uerwC&dq=Quecksilbersalbe
 
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</ref> Dazu wurde das Quecksilber in der Regel auf die Haut aufgetragen oder gelegentlich sogar inhaliert, wobei es in vielen Fällen zu Vergiftungserscheinungen kam. Syphilis galt als Volksseuche und Anspielungen auf die Symptome der Syphilis sowie der damit einhergehenden [[Quecksilbervergiftung]] finden sich in vielen literarischen Werken der damaligen Zeit.
 
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Metallisches Quecksilber diente im gleichen Zeitraum zur Behandlung von [[Darmverschluss|Darmverschlüssen]]. Der Patient nahm dazu oral mehrere Kilogramm metallisches Quecksilber auf, um das Hindernis im Darm zu überwinden. Wenn er die Behandlung überlebte, verließ das Metall seinen Körper auf natürlichem Wege ohne weitere Vergiftungserscheinungen.<ref>Fränztl, ''Enterotomie bei Ileus'', in ''Virchows Archiv'', 49/1870, S. 164–192. ISSN 0945-6317 (Print) ISSN 1432-2307 (Online)</ref>
 
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=== Elektrolyse ===
 
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Quecksilber spielte eine große Rolle bei der Herstellung von [[Natronlauge]] und [[Chlor]] nach dem [[Chloralkali-Elektrolyse|Amalgamverfahren]]. Während der [[Elektrolyse]] wird das reduzierte Natriummetall als Amalgam, einer Natrium-Quecksilber-Legierung, in eine separate Zelle, den Zersetzer, überführt, um die Bildung des explosiven [[Chlorknallgas]]es und des unerwünschten [[Natriumhypochlorit|Natriummonooxochlorates]] (Natriumhypochlorit) in der Elektrolysezelle zu verhindern. Derzeit wird ein großer Teil der deutschen und europäischen mit dem Amalgamverfahren arbeitenden Einrichtungen auf alternative, quecksilberfreie Prozesse (Membranverfahren) umgestellt, um die Quecksilberemissionen zu senken.
 
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=== Goldwäsche ===
 
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Bei der Goldwäsche wird Quecksilber verwendet, um den feinen [[Gold]]staub zu lösen, wodurch Goldamalgam entsteht (siehe [[Amalgamation]]). Da Quecksilber schon bei niedrigen Temperaturen flüssig wird, bildet es [[Legierung]]en, die besonders leicht schmelzen. Beim Waschen und bei anschließendem Glühen zur Rückgewinnung reinen Goldes gelangt das Quecksilber in die Umgebung. Dies ist der Hauptgrund für die hohe [[Umweltverschmutzung]] bei dieser Art der Goldgewinnung.
 
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Mit dieser Methode ist auch ein Vergolden von Kupferblechen möglich, was zum Beispiel bei den Kuppeln der [[Isaakskathedrale]] in [[Sankt Petersburg]] im 19. Jahrhundert angewendet wurde.
 
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Früher wurde unter anderem im [[Harz (Mittelgebirge)|Harz]] auf diese Weise auch Silber gewonnen. ''Siehe auch:'' [[Amazonas#Bedrohungen des Ökosystems|Amazonas]].
 
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=== Kunst ===
 
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Im Grabmal des ersten chinesischen Kaisers soll es Flüsse aus Quecksilber gegeben haben. In der Umgebung hat man wissenschaftlich den Boden untersucht und dabei einen unnatürlich hohen Quecksilbergehalt festgestellt. Dieser allein ist aber noch kein Beleg für die Richtigkeit der Legende.
 
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Der amerikanische Künstler [[Alexander Calder]] baute 1937 einen [[Quecksilber-Springbrunnen]] zum Gedenken an die Todesopfer des Quecksilberabbaus. Um das Jahr 1000 gab es in den Palästen der [[Kalif]]en von [[Córdoba (Spanien)|Córdoba]] (Medina az-Zahra), [[Kairo]] und [[Bagdad]] mit Quecksilber gefüllte Becken, die für das Spiel mit Lichtwirkungen genutzt wurden, außerdem in großen Porphyrmuscheln angelegte Quecksilberteiche (für Kairo sind 50 [[Elle (Einheit)|Ellen]] im Quadrat, also ca. 26&nbsp;m × 26&nbsp;m überliefert).
 
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=== Sonstige Anwendungen ===
 
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* Verwendung findet das Metall in [[Knopfzelle]]n und Batterien. Mittlerweile gibt es jedoch nur noch einen Produzenten in Taiwan; der Import in die EU ist nicht mehr zulässig.
 
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[[Datei:Mercury Arc Rectifier.jpg|miniatur|Quecksilberdampfgleichrichter gibt im Betrieb Licht ab]]
 
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* Früher wurde es auch in manchen [[Elektronenröhre|Röhren]] der Elektronik wie [[Quecksilberdampfgleichrichter]]n, [[Ignitron]]s, [[Excitron]]s, und [[Thyratron]]s verwendet.
 
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* In manchen Ländern werden oder wurden [[quecksilber-organische Verbindungen]] zum Beizen von Saatgut verwendet. Dabei kam es im [[Irak]] 1971–1972 zu Massenvergiftungen infolge des Verzehrs von Saatgut.
 
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* In der [[Astronomie]] wird Quecksilber zum Bau relativ preisgünstiger Teleskope mit großer Spiegelfläche verwendet (siehe [[Flüssiger Spiegel]]): Quecksilber wird in einen tellerförmigen, luftgelagerten Spiegelträger gefüllt, der dann in Rotation versetzt wird. Durch die Drehung verteilt sich das Quecksilber auf der gesamten Spiegelträgerfläche in dünner Schicht und bildet einen nahezu perfekten [[Parabolspiegel|parabolischen Spiegel]]. Ein Nachteil dieser Teleskope ist, dass sie nur senkrecht nach oben schauen können, weil sonst das Quecksilber ausläuft.
 
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* Die Eigenschaft von Quecksilber, sich wie eine nichtbenetzende Flüssigkeit zu verhalten (Ausnahmen: [[Amalgam]]bildner wie Kupfer, Silber, Gold, Aluminium), ist Grundlage für die ''[[Quecksilberporosimetrie]]''. Hierbei wird Quecksilber unter Druck (0 bis 4000 bar) in Poren unterschiedlicher Größe gedrückt. Über den aufgewendeten Druck und die dabei benötigte Quecksilbermenge können Aussagen über die Beschaffenheit, Form, Verteilung und Größe von Poren und Hohlräumen gemacht werden. Anwendung findet diese Methode unter anderem in der Mineralogie, Pharmazie und den Keramik-Wissenschaften.
 
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* Früher wurden Quecksilbersalze von Hutmachern verwendet und insbesondere bei der Herstellung der im 18. Jahrhundert sehr modischen [[Kastorhut|Filzhüte aus Biberfellen]] verwendet. Der englische Ausdruck ''mad as a hatter'' („verrückt wie ein Hutmacher“) (siehe auch [[Hutmachersyndrom]]) geht vermutlich auf die Anwendung zurück. Er wurde auch durch die Figur des verrückten Hutmachers in [[Lewis Carroll]]s [[Alice im Wunderland]] populär.
 
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* Quecksilber wurde in der Vergangenheit neben [[Wasser]] als [[Arbeitsmittel]] in [[Dampfkraftwerk]]en verwendet. Der [[Dampf]] des Metalles erreichte dabei eine [[Temperatur]] von 500&nbsp;°C bei einem [[Druck (Physik)|Druck]] von 10&nbsp;[[Bar (Einheit)|bar]]. Trotz seiner [[Thermodynamik|thermodynamischen]] Vorteile setzte sich das Verfahren wegen der Giftigkeit des Metalles nicht durch.
 
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* Die ersten Atomreaktoren vom Typ [[Brutreaktor|schneller Brüter]] wurden mit Quecksilber gekühlt (z.B. Clementine-Reaktor in Los Alamos/USA 1946-52<ref>Bunker, Merle E. "Early Reactors From Fermi’s Water Boiler to Novel Power Prototypes" Los Alamos Science Report (1983) http://library.lanl.gov/cgi-bin/getfile?00416628.pdf</ref> und ähnliche Reaktoren in der damaligen Sowjetunion). Wegen grosser Korrosionsprobleme und wegen der schwierigen Handhabung des giftigen Quecksilbers wechselte man jedoch bald zu flüssigem Natrium. Während der Reaktor Clementine bis 1970 zurückgebaut wurde, steht das für die russischen vor mehr als 50 Jahren stillgelegten Quecksilber-gekühlten Reaktoren noch aus.
 
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* Seit einigen Jahren ist bekannt, dass ab ca. 1955 in den USA siedendes Quecksilber im militärischen HERMEX-Projekt zur Abtrennung von waffenfähigem [[Plutonium]] aus abgebrannten Reaktorbrennelementen benutzt wurde<ref>http://www.ornl.gov/info/reports/1960/3445603614435.pdf</ref>. Mehr als 1000 Tonnen Plutonium-haltigen Quecksilbers aus diesem stillgelegten HERMEX-Projekt werden im [[Oak Ridge National Laboratory]] noch gelagert.
 
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* Ebenfalls im Oak Ridge National Laboratory wurde 1950 - 1963 ein umfangreiches Projekt zur Gewinnung von [[Tritium]] für [[Kernwaffentechnik|Wasserstoffbomben]] unter Benutzung von ca. 11000 Tonnen Quecksilber durchgeführt. Dabei gelangten ca. 3 % des Quecksilbers in die Umgebung.<ref>Brooks, S.C. and G.R. Southworth. 2011. History of mercury use and environmental contamination at the Oak Ridge Y-12 Plant. Environmental Pollution 159:219-228. doi:10.1016/j.envpol.2010.09.009. Kurzfassung: http://www.esd.ornl.gov/programs/rsfa/documents/highlights/20110113_Brook_highlight.pdf</ref>
 
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* Quecksilber findet (bzw. fand vor allem in der Vergangenheit) auch Verwendung als Arbeitsmittel in [[Öldiffusionspumpe|Diffusionspumpen]] zur Erzeugung von ölfreiem [[Hochvakuum]].
 
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* Quecksilberdampf diente zur Entwicklung des Bildes bei der [[Daguerreotypie]], dem ersten praktikablen [[Fotografie]]-Verfahren. Das dabei entstehende Foto bestand aus einem Quecksilber-Niederschlag auf einer [[Silber|versilberten]] Kupferplatte.
 
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* Quecksilber wird in Hochleistungs[[Spallation|spallation]]squellen als [[Target (Physik)|Target]] zur Erzeugung von [[Neutron]]en benutzt, z.B. SNS/USA oder JSNS/Japan. Dabei werden ca. 20 Tonnen Quecksilber mit einem [[Proton]]enstrahl von ca. 1 GeV Teilchenenergie beschossen, wobei die Quecksilberatome zertrümmert werden und ca. 20 Neutronen pro Proton frei werden. Die in Lund (Schweden) geplante Europäische Spallationsquelle ESS wird voraussichtlich kein Quecksilber verwenden.
 
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Laut Pressemitteilung vom 15. Januar 2009 entschied das Umweltministerium in Schweden, den Gebrauch von Quecksilber generell zu verbieten. Das Verbot bedeutet, dass der Gebrauch von Amalgam in Zahnfüllungen eingestellt wird und dass quecksilberhaltige Produkte nicht mehr in Schweden vermarktet werden dürfen. Andreas Carlgren, der schwedische Umweltminister, sagte: „Das Verbot ist ein starkes Signal für andere Länder und der Beitrag Schwedens zu den Zielen von EU und UN, Gebrauch und Emission von Quecksilber zu reduzieren.“ Die neuen Regelungen traten am 1. Juni 2009 in Kraft.<ref name="swe.gov">http://www.sweden.gov.se/sb/d/11459/a/118550</ref>
 
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== Wichtige Quecksilberverbindungen ==
 
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* [[Quecksilber(II)-amidchlorid]] ''(D0602Z)''
 
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* [[Quecksilber(I)-chlorid]] ''(Mineral [[Kalomel]])''
 
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* [[Quecksilber(II)-chlorid]] ''(Sublimat)''
 
−
* [[Knallquecksilber|Quecksilber(II)-fulminat]] (''Knallquecksilber'')
 
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* [[Quecksilber(II)-iodid]] ''([[Neßler-Reaktion]])''
 
−
* [[Quecksilber(II)-nitrat]]
 
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* [[Quecksilber(II)-oxid]]
 
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* [[Quecksilber(II)-sulfid]] ''(Mineral [[Cinnabarit]], Zinnober)''
 
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== Analytik ==
 
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=== Klassische, anorganische Nachweisreaktionen ===
 
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==== Amalgamprobe ====
 
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[[Datei:Amalgamprobe.jpg|miniatur|Die Amalgamprobe]]
 
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Quecksilbersalze können mit Hilfe der Amalgamprobe nachgewiesen werden. Die salzsaure Lösung wird auf ein Kupferblech gegeben und es bleibt ein fester, silbriger Amalgamfleck zurück. Silberionen können den Nachweis stören und werden daher als AgCl gefällt.
 
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<math>\mathrm{Hg^{2\operatorname{+}} + Cu \longrightarrow Hg + Cu^{2\operatorname{+}}}</math>
 
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==== Glührohrprobe ====
 
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Ein weiterer [[Nachweis (Chemie)|Nachweis]] für Quecksilber ist die Glührohrprobe. Dabei wird die zu analysierende Substanz mit etwa der gleichen Menge [[Natriumcarbonat]] (Soda) vermengt und im Abzug geglüht. Elementares Quecksilber scheidet sich als metallischer Spiegel an der [[Reagenzglas]]wand ab.
 
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==== Qualitativer Nachweis im Trennungsgang ====
 
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Im qualitativen Trennungsgang kann Quecksilber sowohl in der HCl-Gruppe als auch in der H<sub>2</sub>S-Gruppe nachgewiesen werden.
 
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Nach Zugabe von HCl bildet sich Kalomel, Hg<sub>2</sub>Cl<sub>2</sub>, welches nach Zugabe von Ammoniaklösung zu fein verteiltem Quecksilber und Quecksilber(II)-Amidochlorid reagiert.
 
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Nach Einleiten von H<sub>2</sub>S fällt zweiwertiges Quecksilber in Form von schwarzem Zinnober, HgS, aus und kann mit Hilfe der Amalgamprobe nachgewiesen werden.
 
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=== Instrumentelle Analytik des Quecksilbers ===
 
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Für die Spurenanalytik des Quecksilbers und seiner Organoderivate stehen eine Reihe von Methoden zur Verfügung. Allerdings werden in der Literatur laufend neue bzw. verbesserte Verfahren vorgestellt. Ein nicht zu unterschätzendes Problem ist die Probenaufarbeitung.
 
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==== Atomabsorptionsspektrometrie (AAS) ====
 
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Unter den verschiedenen Techniken der AAS liefern die Quarzrohr- und die Graphitrohrtechnik die besten Ergebnisse für anorganische und metallorganische Quecksilberverbindungen. Dabei wird eine Quarzküvette elektrisch auf über 900&nbsp;°C erhitzt und die Probe dabei atomisiert. Anschließend wird die Absorption bei 253,7 nm gemessen. Als Beispiel sei eine Nachweisgrenze für CH<sub>3</sub>HgCl von 100 µg/L genannt <ref>P. Craig, R. Jeniks, G. Stojak; ''The Analysis of Inorganic and MEthyl Mercury by Derivatisation Methods, Opportunities and Difficulties'', Chemosphere (1999), 39, 1181-1197.</ref>. Eine weitere beliebte Technik zum Nachweis von elementarem Quecksilber oder Quecksilberorganylen ist die Kaltdampferzeugung in Verbindung mit der AAS. Bei sehr geringen Konzentrationen werden die volatilen Analytspezies zunächst unter Bildung von Amalgamen auf Gold- oder Silberoberflächen, welche in einer Graphitküvette platziert wurden, angereichert. Anschließend wird bei 1400&nbsp;°C atomisiert und die Absorption gemessen. Auf diesem Wege wurde eine Nachweisgrenze von 0,03 ng erreicht <ref>E. Flores, B. Welz, A. Curtius; ''Determination of mercury in mineral coal using cold vapor generation directly from slurries, trapping in a graphite tube, and electrothermal atomization'', Spectrochimica Acta (2001) 56, 1605-1614.</ref><ref>W. Clevenger, B. Smith, J. Winefordner, ''Trace Determination of Mercury: A Review'', Critical Reviews in Analytical Chemistry (1997) 27, 1-26.</ref>.
 
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==== Atomemissionsspektrometrie (AES) ====
 
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In der AES haben sich das mikrowelleninduzierte Plasma (MIP) und das induktiv gekoppelte Plasma (ICP) zur Atomisierung bewährt. Die Detektion findet auch bei dieser Methode bei 253,65 nm und 247,85 nm statt. Mit Hilfe der MIP-AES wurden absolute Nachweisgrenzen von 4,4 ng/g Probe gefunden. Die ICP-AES weist eine Nachweisgrenze von 20-50 ng/mL auf <ref name="Qu">Qu. Tu, J. Qian, W. Frech; ''Rapid determination of methylmercury in biological materials by GCMIP-AES or GC-ICP-MS following simultaneous ultrasonic-assisted in situ ethylation and solvent extraction'', Journal of Analytical Atomic Spectrometry (2000) 15, 1583-1588.</ref><ref name="R">R. Lobinski, Z. Marczenko; ''Spectrochemical Trace Analysis for Metals and Metalliods'', Elsevier (1997) ISBN 0-444-82879-6</ref><ref>Z. Chen, N. Zhang, L. Zhuo, B. Tang; ''Catalytic kinetic methods for photometric or fluorometric determination of heavy metal ions'', Microchim. Acta (2009) 164, 311-336</ref>.
 
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==== Massenspektrometrie (MS) ====
 
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Quecksilber weist insgesamt sieben stabile Isotope unterschiedlicher Häufigkeit auf. Für die Massenspektrometrie sind jedoch häufig nur <sup>201</sup>Hg (13,22 %) und <sup>202</sup>Hg (29,80 %) relevant. Mit Hilfe der ICP-MS können anorganische Quecksilberverbindungen und Quecksilberorganyle wie Methylquecksilber, CH<sub>3</sub>Hg, mit Nachweisgrenzen von bis zu 2,6 ng/g bestimmt werden <ref name="Qu"/><ref name="R"/>.
 
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==== Neutronenaktivierungsanalyse (NAA) ====
 
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Die NAA basiert auf der [[Kernreaktion]] <sup>A</sup>Hg(n,γ)<sup>A+1</sup>Hg (Bestrahlung von Quecksilber mit Neutronen). Dadurch entstehen [[radioaktiv]]e [[Nuklid|Quecksilbernuklide]]. Die Intensität resultierenden charakteristischen [[Gammastrahlung]] wird mit einem hochreinen [[Germaniumdetektor]] bestimmt. Sie ist proportional der Anzahl an vorhandenen aktivierten Kernen und es können durch interne Kalibrierung quantitative Aussagen getroffen werden. Häufig wird <sup>197m</sup>Hg mit einer Halbwertszeit von 2,7 Tagen bei 77,3 keV detektiert <ref name="R"/>.
 
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==== Voltammetrie ====
 
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Für die elektrochemische Bestimmung von Hg-Spuren eignet sich am besten die anodische Stripping-Voltammetrie (ASV). Dabei geht der voltammetrischen Messung eine reduktive Anreicherungsperiode auf der Gold-Messelektrode voraus. Es folgt die eigentliche Bestimmung
 
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durch Messung des Oxidationsstroms beim Scannen eines Spannungsfensters von 0 V bis 600 mV. Die Höhe des Oxidationspeaks bei 500 mV korreliert mit der Menge an vorhandenem Quecksilber. Es wurden Nachweisgrenzen von 12 pM Quecksilber im Meerwasser nach 2-minütiger Anreicherungszeit erzielt <ref>P. Salaun, C. van der Berg ''Voltammetric Detection of Mercury and Copper in Seawater Using a Gold Microwire Electrode'', Analytical Chemistry (2006) 78, 5052-5060.</ref>.
 
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Daneben kommt die Invers-Voltammetrie an Gold-, Platin- oder Kohleelektroden in Frage <ref>R. Neeb ''Inverse Polarographie und Voltammetrie'', Akademie-Verlag, Berlin (1969) S. 193-195.</ref>.
 
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==== Automatisierte Analytik ====
 
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Für die Routineanalytik von Quecksilber gibt es mittlerweile automatisierte Analysatoren. Sie beruhen üblicherweise auf dem Prinzip der thermischen Zersetzung, gefolgt von einer Amalgamierung und anschließender Messung der Atomabsorption (siehe AAS). Mit derartigen Analysengeräten können feste und flüssige Proben innerhalb von wenigen Minuten auf ihren Quecksilbergehalt untersucht werden. Diese kommerziell erhältlichen Geräte sind sehr empfindlich und genügen den Anforderungen von nationalen Qualitäts-sicherungsstandards wie der US-EPA-Methode 7473 und der ASTM-Methode D-6722-01.
 
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== Umweltemissionen ==
 
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Quecksilber wird in großen Mengen durch menschliche Aktivitäten freigesetzt. Es wird geschätzt, dass jährlich etwa 2.200&nbsp;Tonnen als gasförmiges Quecksilber in die Atmosphäre abgegeben werden, zudem noch erhebliche Mengen in Böden und Gewässer. Die größte Emissionsquelle ist das Verbrennen von Biomasse, vornehmlich die [[Brandrodung]] von Regenwäldern. Der anhaltende Ausbau von Kohlekraftwerken in China wird jedoch dazu führen, dass sich in Zukunft die Kohleverbrennung zum größten Emittenten entwickelt.<ref>http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/es802474j</ref>  In Stein- und Braunkohle tritt Quecksilber zwar nur in Spuren auf, die hohe Menge der weltweiten verbrannten Kohle führt aber zu erheblichen Freisetzungsraten. Weitere bedeutsame Quellen sind die Chlorproduktion, Zementwerke und die kleingewerbliche Goldgewinnung (Artisanal Small Scale Mining). Aufgrund der bekannten Gefahren freigesetzten Quecksilbers wird derzeit auf der Ebene des UN-Umweltprogramms ([[Umweltprogramm der Vereinten Nationen|UNEP]]) geplant, ein eigenes internationales Abkommen mit dem Ziel der weltweiten Senkung der Emissionen zu verabschieden.<ref>http://www.bmu.de/pressemitteilungen/aktuelle_pressemitteilungen/pm/43228.php</ref>
 
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In Norwegen sind quecksilberhaltige Produkte seit 2008<ref>http://www.regjeringen.no/en/dep/md/press-centre/Press-releases/2007/Bans-mercury-in-products.html?id=495138</ref>, in Schweden seit 2009<ref name="swe.gov"/> verboten.
 
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== Gesundheitsschäden durch Quecksilber ==
 
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{{Hauptartikel|Quecksilbervergiftung}}
 
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Quecksilber ist ein giftiges Schwermetall, das bereits bei Zimmertemperatur [[Verdunstung|verdunstet]]. Bei der Aufnahme über den Verdauungstrakt ist reines metallisches Quecksilber vergleichsweise ungefährlich, eingeatmete Dämpfe wirken aber stark toxisch.
 
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Besonders toxisch sind vor allem die organischen Verbindungen des Quecksilbers, wenn sie mit der Nahrung aufgenommen werden. Je nach Aufnahme sind sowohl eine akute als auch eine chronische Vergiftung möglich. Als Beispiel kann der Fall des englischen Schiffes ''Triumph'' im Jahre 1810 dienen, auf dem sich mehr als 200 Menschen vergifteten, als ein Fass mit Quecksilber auslief.
 
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−
<!-- In jüngerer Zeit (2007) sind [[Ayurveda|ayurvedische]] Mittel mit hohen Quecksilbergehalten aufgefallen.<ref>[http://www.oekotest.de/cgi/nm/nm.cgi?doc=akt-010307-ayurveda Ökotest, ''Nahrungsergänzung: Gift in Ayurveda-Produkten entdeckt.'', vom 1. März 2007]</ref>
 
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#
 
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# Konnte diese Quelle nicht bestätigen, Artikel nicht auffindbar, link führt zur Startseite von ökotest (22.02.2011 http://de.wikipedia.org/wiki/Benutzer:Triple5)
 
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-->
 
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== Siehe auch ==
 
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* [[Minamata-Krankheit]] (chronische Vergiftung durch Quecksilber)
 
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* [[Hautaufhellung]]
 
−
* [[Thiomersal]]
 
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== Einzelnachweise ==
 
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<references />
 
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== Literatur ==
 
−
* [[Günther Tölg]], Irmgard Lorenz: ''Quecksilber&nbsp;– ein Problemelement für den Menschen?'' Chemie in unserer Zeit 11(5), S. 150–156 (1977), {{ISSN|0009-2851}}
 
−
* Klaus Brodersen: ''Quecksilber&nbsp;– ein giftiges, nützliches und ungewöhnliches Edelmetall''. Chemie in unserer Zeit 16(1), S. 23–31 (1982), {{ISSN|0009-2851}}
 
−
* Fritz Schweinsberg: ''Bedeutung von Quecksilber in der Umweltmedizin&nbsp;– eine Übersicht''. Umweltmedizin in Forschung und Praxis 7(5), S. 263–278 (2002), {{ISSN|1430-8681}}
 
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* Ebinghaus, Ralf et al.: ''Mercury Contaminated Sites&nbsp;– Characterization, Risk Assessment and Remediation''. Springer Verlag, Berlin 1999, ISBN 3-540-63731-1
 
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* Joachim Strähle, Eberhard Schweda: "Lehrbuch der analytischen und präparativen anorganischen Chemie" Jander Blasius, S.466, 16. Auflage, S. Hirzel Verlag 2006, ISBN 3-7776-1388-6
 
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== Weblinks ==
 
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* [http://www.umweltlexikon-online.de/fp/archiv/RUBwerkstoffmaterialsubstanz/Quecksilberthermometerzerbrochen.php Handlungsanweisung bei zerbrochenem Quecksilberthermometer]
 
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* [http://sis.nlm.nih.gov/enviro/mercury.html Mercury and Human Health], Environmental Health & Toxicology, Specialized Information Services, [[National Library of Medicine]] (en.)
 
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Version vom 14. November 2019, 21:16 Uhr

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