فقط مقاله

تو خشنود باشي و ما رستگار...

جیوه

 

جیوه

جیوه که آنرا سیماب( quicksilver) هم می نامند عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی دارای نشان Hg و عدد اتمی 80 می باشد. جیوه که فلزی سبک ، نقره ای ، سمی و جزء عناصر واسطه است ، یکی از دو عنصری می باشد که در دماهای معمولی اتاق حالت مایع دارند ( فلز دیگر برم است) و در دماسنجها ، فشارسنجها و سایر وسایل علمی کاربرد دارد.جیوه عمدتا" بوسیله کاهش از ماده معدنی cinnabar( سولفور جیوه) بدست می آید.

 

خصوصیات قابل توجه

جیوه فلزی سنگین ، نقره ای رنگ ، یک ظرفیتی یا دو ظرفیتی است که هادی ضعیفی برای گرما اما هادی مناسبی برای الکتریسیته می باشد و تنها فلزی است که در دمای اتاق به حالت مایع است ( مایعی مات و درخشان).

جیوه به راحتی وتقریبا" با تمامی فلزات معمولی از جمله طلا و نقره آلیاژ می سازد ( بجز آهن) که به هر کدام از این آلیاژها ملغمه «amalgam ) می گویند.

نقطه انجماد جیوه 40- درجه سلسیوس معادل 40- درجه فارنهایت می باشد. این تنها دمایی است که در هر دو مقیاس برابراست.

همچنین این عنصر دارای انبساط حرارتی حجمی ثابتی می باشد ، واکنش پذیری آن نسبت به روی و کادمیم کمتراست و جایگزین هیدروژن اسیدها نمی شود.حالتهای عادی اکسیداسیون این عنصر عبارتند از: mercurous یا 1+ و mercuric یا 2+. نمونه های بسیار نادری هم از ترکیبات جیوه 3+ وجود دارد.

کاربردهــــــا

بیشترین کاربرد جیوه در ساخت مواد شیمیایی صنعتی و کاربردهای برقی و الکترونیکی است .علاوه بر اینها از جیوه در دماسنجها بخصوص برای حرارتهای بالا مورد استفاده قرار می گیرد.سایر کاربردهای آن عبارتند از:

•       چون به آسانی با طلا تولید آمالگام می کند، برای تهیه طلا از سنگ معدن مورد استفاده قرار می گیرد.

•       از جیوه علاوه بر دماسنجها در فشارسنجها، پمپهای انتشار و بسیاری وسایل آزمایشگاهی دیگراستفاده می گردد.

•       نقطه سه گانه جیوه – 8344/38- درجه سانتیگراد – نقطه ثابتی است که بعنوان معیار در مقیاسهای بین المللی حرارتی ( ITS-90) بکار رفته است.

•       از جیوه گازی در لامپهای بخار جیوه و تابلوهای تبلیغاتی استفاده می شود.

کاربردهای متنوع جیوه : سویچهای جیوه ای ، حشره کشها، آمالگامها/ داروهای دندان ، باتریهای جیوه ای برای تولید هیدروکسید سدیم و کلر، الکترود در برخی انواع الکترولیز، باتریها ( پیلهای جیوه ای) و کاتالیزورها.

تاریخچــــــــه

جیوه را چینیان و هندیهای باستان شناخته بودند و در گورهای متعلق به s1500 قبل از میلاد یافت شده اند.تا سال 500 قبل از میلاد از جیوه به همراه مواد دیگر برای ساخت آمالگامها استفاده می شد.یونانیان باستان از این فلز سمی در پمادها و رومیان از آن در لوازم آرایشی استفاده می کردند.کیمیاگران تصور می کردند تمامی مواد از این ماده ساخته شده اند همچنین می پنداشتند در صورتیکه جیوه سخت شود به طلا تبدیل خواهد شد.

در قرن 18 و قرن 19 از نیترات جیوه برای کندن موی حیوانات جهت ساختن کلاههای نمدی استفاده می کردند.این مسئله موجب بروز آسیبهای مغزی در بین کلاهدوزان شد که گفته می شود عبارت: " دیوانه مثل یک کلاهدوز" و شهرت Mad hatter آلیس در سرزمین عجایب از آنجا آمده است.

کیمیاگران نام خدای رومیان Mercury را برای این عنصر درنظر گرفتند. نماد جیوه Hg ،از واژه hydrargyrum که لاتینی شده کلمه یونانی hydrargyros می باشد برگرفته شده که ریشه های یونانی این واژه مرکب به معنی " آب " و" نقره " بود.جیوه یکی از معدود عناصری است که دارای یک نماد کیمیاگری است.اگر شما یک browser درست و یک فونت برای پشتیبانی Unicode داشته باشید می توانید این نماد را اینجا ببینید :

پیدایــــــــش

جیوه که عنصری کمیاب در پوسته زمین است یا در کانیهای محلی ( کمیاب) و یا درcinnabar, corderoite, livingstonite ودیگر مواد معدنی یافت می شود که cannibar ) HgS) فراوان ترین سنگ معدن جیوه می باشد.

تقریبـا" 50% جیوه مورد نیاز جهان از اسپانیا و ایتالیا و بیشتر 50% بقیه از یوگوسلاوی ، روسیه و شمال آمریکا تامین می شود.این فلز را با روش گرم کردن cannibar در جریان هوا و تغلیظ بخار آن استخراج می کنند.

ترکیبات

مهمترین نمکهای آن عبارتند از :

•       کلرید جیوه – که بسیار خورنده ، پالایش شده و به شدت سمی است.

•       کلرید mercurous – کالومل بوده و هنوز هم گاهی اوقات در پزشکی کاربرد دارد.

•       فولمینات جیوه – یک چاشنی که در مواد انفجاری کاربرد وسیعی دارد.

•       سولفید جیوه – از آن در ساخت شنگرف - رنگدانه مرغوبی برای رنگسازی - استفاده می شود.

ترکیبات آلی جیوه نیز مهم هستند. مطالعات آزمایشگاهی ثابت کرده که تخلیه الکتریکی موجب می شود تا گازهای نجیب نئون ، آرگون ، کریپتون و زنون با بخار جیوه ترکیب گردند.محصولات تولید شده از طریق این ترکیب توســط نیــــروی هـــــای van der waals در کنار هم قرار گرفته و نتیجه آن HgNe,HgKr,HgAr و HgXe است. Methyl mercury ترکیب خطرناکی است که به مقدار فراوان در آبها و جریانات آبی بعنوان عامل آلوده کننده دیده می شود.

 

ایزوتوپهــــــــا

برای جیوه هفت ایزوتوپ پایدار وجود دارد که فراوان ترین آنها Hg-202 است( فراوانی طبیعی 86/26%) . پایدار ترین ایزوتوپهای پرتوزاد آن Hg-194 با نیمه عمر 444 سال و Hg-203 با نیمه عمر 612/46 روز هستند.بیشتر مابقی ایزوتوپهای پرتوزاد آن نیمه عمر کمتر از یک روز دارند.

هشدارهـــــــــا

جیوه در هر دو حالت گازی و مایع به شدت سمی است. اگراین فلز سنگین و سمی خورده شود منجر به ضایعات مغزی و کبدی می شود.به همین علت امروزه در دماسنجهایی که فقط به منظور اندازه گیری درجه حرارت آب و هوا ساخته شده اند از الکل رنگیزه دار استفاده می شود ؛ نقطه جوش الکل از هر دمای طبیعی در زمین بیشتر است.هنوز هم در بسیاری از دماسنجهای پزشکی به علت دقت بالای جیوه ازاین عنصر استفاده می گردد. هنگام استفاده از این دماسنجها باید توجه زیادی نمود تا گاز گرفته نشوند.واحد تجاری برای کار با جیوه "flask " است که وزن آن معادل Ib76 می باشد.

جیوه ماده سمی زیست باره ای بسیار خطرناکی است که به آسانی از طریق بافتهای پوستی ، تنفسی و گوارشی جذب می شود.

یکی از موارد مسمومیت با جیوه به حساب می آید. جیوه سیستم عصبی مرکزی را مورد تهاجم قرار داده و تاثیرات بسیار بدی روی دهان ، لثه و دندان می گذارد.تماس با مقدار زیاد جیوه ودر مدت طولانی باعث آسیبهای مغزی و در نهایت منجر به مرگ خواهد شد. هوایی که در دمای اتاق با بخار جیوه اشباع شده باشد به رغم نقطه جوش بالا بسیار سمی است ( خطر در دماهای بالاتر افزایش می یابد).بنابراین با این عنصر باید در نهایت دقت رفتار شود.لازم است ظروف جیوه بصورت مطمئن پوشیده شوند تا از سررفتن یا تبخیرآن جلوگیری شود. حرارت دادن جیوه یا ترکیبات آن همیشه باید بوسیله هواکشهای مناسب و قوی انجام شود ؛ بعضی اکسیدهای آن می توانند به جیوه عنصری تجزیه شوند که سریعا" تبخیر شده و ممکن است دیده نشوند.

تاثير آلودگيهاي جیوه بر محيط زيست و ذخاير دريايي /

   در سال 1989 بيش از 35000 تن جیوه  بوسيله كشتي اكسون والدز(Exxon Valdez) در طول سواحل دست نخورده جنوبي آلاسكا كه محل زندگي والها، سمورهاي آبي، آزاد ماهيان، عقاب ماهي خوارو موجودات وحشي ديگر بود، پخش شد.

اين موادجیوه ای بيش از چندين سال در آنجا باقي مي مانند. خوشبختانه برخي از تركيبات قابل اشتعال جیوه ای تبخير شده و بخشي بوسيله باكتريها تجزيه مي گردند. گفته مي شود و به صورت خيلي كند بوسيله باكتريها تجزيه مي شود اگرچه جمعيتهاي گوناگون دريايي حساسيتهاي مختلفي به مواد جیوه ای  دارند. برخي از تركيبات جیوه ای در دريا پايين رفته و در رسوبات تجمع مي يابند بويژه بعد از اينكه مواد قابل اشتعال آنها تبخير شود.باقيمانده هاي جیوه شناور و يا گلوله هاي جیوه معمولاً در طول راههاي دريايي كه به شكل متقاطع روي سطح آب اقيانوسها يافت مي شوند. اين مواد جیوه ای ممكن است براي جندين سال در آب باقي مانده و در مناطق دور افتاده دورتر از محل تردد كشتيها مشاهده شوند حتي برخي بارناكلها روي آنها زندگي مي كنند.

پخش گسترده مواد جیوه ای  به شكل لايه هاي حجيم در مسير عبورشان هر چيزي را مي پوشانند زيرا اين مواد بوسيله باد و جريانهاي دريايي به هر جايي برده مي شوند.

اثرات جیوه بر پلانكتونها

1- محدود كردن منطقه نورگيري براي عمل فتوسنتز

2- از بين بردن فيتوپلانكتونها و جلوگيري از رشد آنها به عنوان غذاي اصلي در زنجيره غذايي در درياها

3- متوقف كردن عمل اكسيژن گيري

4- به مخاطره انداختن زندگي پلانكتو نهاي گياهي

5- كاهش مواد غذايي مورد نياز براي تغذيه پلانكتو نها

6- كاهش فعاليت ، كم شدن و يا تغيير جمعيت گونه هاي پلانكتوني

پلانكتونها در چند سانتي متري سطح آب بيشتر در معرض خطر هستند، چرا كه در تماس با بالاترين غلظت اجزاء محلول در آب و نفوذ جیوه میباشد. جیوه و اجزا آن براي بسياري از موجودات زنده پلانكتوني سمي هستند و تركيبات آروماتيك بيشتر از انواع ديگر تركيبات آن ضرر دارد.

 

تاثير مواد جیوه بر جانوران دريايي

ثابت شده است كه جیوه حتي در مقادير كم باعث انواع تاثيرات بر ارگانيسم هاي دريايي مي شود. ارگانيسم ها تركيبات جیوه را از طريق آب، رسوبات و غذايشان در بدن خود انباشته مي كنند. بعضي از جیوها حاوي مواد سمي هستند كه سميت آنها بستگي به نوع ماده جیوه ای يا عمليات تصفيه اي دارد كه منجر به سمي تر شدن آن ماده نسبت به جیوه  مي گردد.

براي مثال شواهدي وجود دارد كه مواد جیوه بر توليد مثل، رشد و نمو و ويژگيهاي رفتاري بسياري از جانوران تاثير دارد و بويژه تخمها، لارو و مراحل ديگر موجود نابالغ را تحت تاثير قرار مي دهد. جیوه حساسيت نسبت به بيماريها در ماهي ها را افزايش داده و از رشد فيتوپلانكتونها جلوگيري مي كنند.پخش جیوه به صورت گسترده مي تواند تاثيرات مصيبت باري روي موجودات زنده دريايي بويژه موجودات محيطهاي ساحلي داشته باشد. بويژه پرندگان دريايي و پستانداراني مثل سمور دريايي خيلي حساسند و خيلي از جانوران زمانيكه در معرض جیوه قرار گيرند پرها يا موهايشان با جیوه پوشيده شده و مي ميرند. زيرا توانايي نگهداري لايه نازكي از هواي گرم كه براي جلوگيري از سرما لازم است را از دست مي دهند.

پرندگاني كه براي بدست آوردن غذا وابسته به پرواز هستند قادر به پرواز نبوده و از گرسنگي مي ميرند و مشكل است تعداد پرندگاني را كه كشته شده اند تعيين كرد زيرا تعداد زيادي از آنها قبل از اينكه به ساحل جائيكه لاشه ها قابل شمارش است برسند در آب غرق مي شوند.

بعد از پخش جیوه بوسيله نفتكش آموكو كاديزحدود 3200 پرنده مرده متعلق به گونه هاي كمياب شمرده شدند و پخش جیوه باعث مرگ حدود300000-100000 مرغ دريايي و 3500 تا 5000 سمور آبي می شود در نواحي كه جیوه پخش شده، تخمين زده مي شود حدود 70 سال زمان لازم است تا زندگي جانوران دريايي بطور كامل احيا شود. تاثير تخريبي جیوه بر سواحل صخره اي روباز نسبت به مناظري كه در معرض ديد قرار دارند كمتر است.

در ابتدا مرگ و مير بين تعدادي از ساكنين ثابت در ساحل اتفاق مي افتد اما عمل جزر و مد به تميز كردن جیوه كمك مي نمايد. جانوران سواحل صخره اي دوباره احيا مي شوند اگرچه بازسازي مجدد آنها بستگي به عواملي از قبيل مقدار جیوه عمل امواج و دما دارد. تجزيه جیوه بوسيله باكتريها انجام شده و بويژه در آبهاي سرد روند آن به كندي صورت مي گيرد.درصورتيكه يك كود قابل حل در جیوه  به آب اضافه شود يا روي صخره ها و رسوبات اسپري گردد جیوه سريعتر تجزيه مي گردند.

تجربه نشان داده است كه در اين شرايط ظرف چند ماه احيا مجدد جانوران شروع مي شود و در شرايط طبيعي ممكن است يك يا دو سال بعد از پخش جیوه احيا اتفاق بيافتد. اگرچه ديده شده است كه جیوه موجود در رسوبات وحفره هاي تكي بستر حدود 15 سال يا طولاني تر به همان حال باقي مي مانند.

 

آثار جیوه بر پرندگان دریایی

 به عبارت ديگر پخش جیوه زياد مي تواند اثرات مصيبت باري داشته باشد بويژه زمانيكه اين مواد وارد زمينهاي شوره زار و جنگلهاي حرا شوند اين اجتماعات مشخصه سواحل پوشيده و خورها هستند جاييكه جیوه نمي توانند بوسيله امواج پخش شوند. مرگ و مير زيادي در بين گياهان غالب در منطقه اتفاق مي افتد كه احياي مجدد آنها خيلي كند صورت مي گيرد. جیوه  بوسيله رسوبات نرمي كه مشخصه اين اجتماعات است جذب مي شود و ممكن است براي ده سال در آنجا باقي بماند.

يكي از زيستگاهاي حياتي در نوار ساحلي پوشش جنگلهاي حرا بوده كه به شدت تحت تاثير آلودگي آبها بوده و موارد اهميت آنها شامل:

1- منطقه اصلي توليد كننده مواد غذايي در زيستگاهاي ساحلي

2- منطقه نوزادگاهي لارو ماهي و ميگوها

3- جلوگيري از فرسايش سواحل

4- نقش فيلتر زيستي در نواحي ساحلي

5- وابستگي كامل مراحل نوزادي آبزيان به اين مناطق

اثرات منفي جیوه بر جنگلهاي حرا

1- پوشش جیوه بر روي ريشه هاي هوايي و عدم تنفس اين گياهان

2- جیوه موجب صاف و نرم شدن مستقيم اجزايي از ريشه و سرانجام خفه شدن آنها مي‌گردد.

3- كاهش نفوذ نور و كاهش سرعت فتوسنتز اين گياهان

4- جذب تشعشعات خورشيد توسط جیوه باعث بالا رفتن غير عادي دماي آب در اين مناطق مي گردد.

تبعات تاثير جیوه بر ذخيره مولدين ميگو

1- عقب افتادگي تقسيم سلولي

2- تخم ريزي غير طبيعي مولدين

3- واكنشهاي بازدارنده جفت گيري

4- كاهش فعاليتهاي تغذيه اي در مولدين

5- مسدود شدن اندامهاي تنفسي

6- تحريك و اختلال دستگاههاي با اهميت در تنفس

7-كاهش كيفيت مولدين ميگو و كاهش بازدهي آنها در كارگاهاي تكثير و محيط طبيعي

8- كاهش كف زيان ريزتر در بستر به عنوان غذاي كف زيان مثل ميگو

آلودگي جیوه ذخيره ماهيهاي موجود در منطقه را تحت تاثير قرار داده و باعث بو گرفتگي و كاهش ارزش تجاري آنها، مسموميت و عدم تنفس در اثر جیوه بر روي برانشهاي ماهيها، از بين رفتن مكانهاي تخم ريزي و اختلال در سيستم ايمني آنها خواهد داشت.

با توجه به تحرك جیوه و انتقال بخشي ازآن توسط جريانهاي دريايي سايتهاي تكثير و پرورش ميگو در اطراف محل حادثه نيز در امان نخواهند بود.

تاثير آلودگي جیوه بر مجتمع هاي آبزي پروري

1- آلودگي آب ورودي به اين مزارع و مرگ و مير ناشي از مسموميت

2- فقير شدن آب ورودي مورد نياز اين مزارع از نظر مواد غذايي

3- بو گرفتگي و تغيير مزه ميگوهاي پرورشي و كاهش ارزش تجاري و عدم امكان صادرات آنها

4- اختلال در فعاليتهاي تغذيه اي ميگو هاي پرورشي و نهايتا كاهش توليد

5- تحريك سيستم ايمني و كاهش توان مقابله ميگو با بيماريهاي شايع

تاثير آلودگيهاي جیوه تنها در زمان حادثه نمود ندارد. .بطور

 

تاثير جیوه بر صخره‌ها و گياهان دريايي

صخره هاي مرجاني در مناطق كم عمق و بستر علفهاي دريايي نيز به ميزان زيادي بوسيله جیوه تحت تاثير واقع مي شوند. در اثر جیوه دركلونيهاي مرجاني تورم بافتها، توليد زياد موكوس و نواحي فاقد پوشش بافتي پيش مي آيد.

تغذيه و توليد مثل پوليپهاي مرجاني به جا مانده نيز بوسيله جیوه تحت تاثير قرار مي گيرد اگرچه مدارك كمي دال بر تاثيرات طولاني مدت اين مواد وجود دارد.

پخش جیوه و تميز كردن آن دردسر زيادي دارد. مي توان با حصاركشي اطراف جیوه های  پخش شده بوسيله شناورسازي سدهاي شناور ضد حريق از حركت جیوه به سمت ساحل جلوگيري نمود. قايقهاي چربي گير1 مجهز به تيرهاي شناورU شكل براي گرفتن جیوه استفاده مي شوند اگرچه اين روشها در درياهاي با چگالي بالا نمي تواند استفاده شود. مواد تجزيه كننده شيميايي به جیوه پخش شده اضافه مي شوند تا اين مواد معلق در سطح آب را به قطرات كوچك تبديل كرده و بتوانند آنها را در آب پراكنده سازند. -Skimmer

متاسفانه مواد تجزيه كننده نيز براي موجودات دريايي مضرند و جیوه تجزيه شده در زير آب هنوز به صورت سمي باقي مي ماند.

 

+ نوشته شده در  89/12/08ساعت 11:25  توسط سید محسن صفائی  | 

 
GreenGraph h3