Ртуть — единственный металл, находящийся при комнат- ной температуре в жидком состоянии. Она обладает многими интересными особенностями, которые раньше использовали для. эффектных лекционных опытов. Например, она хорошо растворяется в расплавленном белом фосфоре (он плавится при 44°С), а при охлаждении этого необычного раствора ртуть выделяется в неизменном состоянии. При встряхивании рту- ти с водой, эфиром, скипидаром, уксусной кислотой, раствора- ми различных солей и даже с соками растений, а также при растирании ртути с сахаром, жиром и другими веществами получается серая эмульсия, состоящая из мельчайших капе- лек ртути. Еще одна красивая демонстрация была связана с тем, что при охлаждении до -39°С ртуть затвердевает, а ее твердые кусочки при соприкосновении слипаются так же лег- ко, как и жидкие ее капли. Если же охладить ртуть очень силь- но, например жидким азотом, до температуры -196°С, вставив в нее предварительно палочку, то после замерзания ртути по- лучался своеобразный молоток, которым лектор легко заби- зал гвоздь в доску. Конечно, всегда оставался риск, что от такого «молотка» отколятся маленькие кусочки, которые по- том доставят много неприятностей. Другой опыт был связан с «лишением» ртути ее способности с легкостью разбиваться на мельчайшие блестящие шарики. Для этого ртуть подвергали действию очень малых количеств озона. При этом ртуть теря- ла подвижность и налипала тонкой пленкой на содержащий ее сосуд. • •• . Понятно, почему сейчас подобные опыты не проводят- ся. То, что ртуть ядовита, знают все. Недаром не только ртуть, но и ее соединения, например, сулема, не используются в школь- ных кабинетах химии. В то же время ртуть находит очень широкое применение во многих производствах (один ученый насчитал их около 3 тысяч!). Металлическую ртуть использу- ют в электрических контактах-переключателях; для заполне- ния вакуумных насосов, выпрямителей, барометров, термо- метров, ультрафиолетовых ламп; в производстве хлора и ед- кого натра, при пломбировании зубов и т. д., — список можно продолжать очень долго. Ртуть есть в каждом доме — в меди- цинском термометре или в лампе дневного света, поэтому све- дения о ядовитости ртути нужны не только специалистам. Из всех соединений ртути наиболее опасны легко раство- римые и легко диссоциирующие ее соли, например HgCl2 — сулема; ее смертельная доза при попадании в желудок состав- ляет от 0,2 до 0,5 г. Но так ли опасна металлическая ртуть? Ведь в некоторых книгах пишут даже, что раньше ее исполь- зовали для лечения... заворота кишок (заливали ртуть боль- ному через рот, чтобы «расправить» завернувшиеся петли ки- шечника)? Действительно, металлическая ртуть — малоактив- ный металл, с желудочным соком не реагирует и выводится из желудка и кишечника почти полностью. В чем же ее опас- ность? Оказывается, ртуть легко испаряется, а ее пары, попа- дая в легкие, полностью задерживаются там и вызывают впо- следствии отравление организма хотя и не такое быстрое, как соли ртути. При этом происходят специфические биохими- ческие реакции, окисляющие ртуть и превращающие ее в ра- створимые ядовитые соединения. Ионы ртути прежде всего реагируют с SH-группами белковых молекул, среди которых важнейшие для организма белки-катализаторы — ферменты. Могут ионы Hg2* также реагировать с белковыми группами СООН, ~Nll2 с образованием прочных комплексов — метал- лопротеидов. Более того, циркулирующие в крэви «свобод- ные» атомы ртути, попавшие туда из легких, также образуют соединения с белковыми молекулами. Нарушение нормаль- ной работы белков-ферментов приводит к глубским наруше- ниям в организме и прежде всего в центральной нервной сис- теме, а также в почках. Другой возможный источник отравления — органиче- ские производные ртути, в которых ее атомы езязаны с ме- тальными радикалами "СН3. Эти чрезвычайно ядовитые и лег- ко летучие соединения образуются в результате так называе- мого биологического метилирования. Оно происходит под дей- ствием микроорганизмов, например плесени, и характерно не только для ртути, но и для мышьяка, селена, теллура. Если при неосторожной работе соединения этих элементов случайно попадут внутрь, они начинают выделяться, в том числе при дыхании, в виде зловонных газообразных димсгилпроизвод- ных, так что соседство с таким химиком станет невыносимым! Но это, оказывается, не самая большая неприятность, которую может причинить биологическое метилирование ртути. Ртуть и ее биологические соединения широко используются на мно- гих производствах, например при электролитическом получе- нии хлора и гидроксида натрия. Эти вещества со сточными водами попадают на дно водоемов. Обитающие -ам микроор- ганизмы превращают их в диметилртуть (CH3),Hg, которая относится к числу наиболее ядовитых веществ. Диметилртуть далее легко переходит в водорастворимый катисн. Оба веще- ства поглощаются водными организмами и попадают в пище- вую цепочку — сначала они накапливаются в растениях и мель- чайших организмах, затем — в рыбах. Метилированная ртуть очень медленно выводится из организма: месяцами у людей и годами — у рыб. Поэтому концентрация ртути вдоль биологи- ческой цепочки непрерывно увеличивается и в рыбах-хищни- ках, которые питаются другими рыбами, ртути может оказать- ся в тысячи раз больше, чем в воде, из которой она выловле- на. Именно этим объясняется так называемая «болезнь Мина- мата» — по названию приморского города в Японии, в кото- ром за несколько лет от отравления ртутью умерло 50 человек и многие родившиеся дети имели врожденные уродства. Опас- ность оказалась настолько велика, что в некоторых водоемах пришлось приостановить лов рыбы — настолько она оказа- лась «нашпигованной» ртутью. Страдают от поеаания отрав- ленной рыбы не только люди, но и рыбы, тюлени. Для ртутного отравления, в том числе и парами, харак- терны головная боль, покраснение и набухание десен и появ- ление на них характерной темной каймы сульфида ртути, на- бухание лимфатических и слюнных желез, расстройства пи- щеварения. При легком отравлении через 2—3 недели нару- шенные функции организма восстанавливаются по мере вы- ведения ртути из организма (эту работу выполняют в основ- ном почки, железы толстых кишок и слюнные железы). Если поступление ртути в организм происходит очень малыми дозами, но в течение длительного врежШ, то насту- пает хроническое отравление. Для него характерны прежде всего повышенная утомляемость, слабость, сонливость, апа- тия, головные боли и головокружения. Как видно, эти симп- томы очень легко спутать с проявлениями других заболева- ний или даже с недостатком витаминов. Поэтому распознать такое отравление непросто. Из других проявлений ртутного отравления следует отметить психические расстройства. Рань- ше их называли «болезнью шляпников», так как для размяг- чения шерсти, из которой изготовляли фетровые шляпы ис- пользовали нитрат ртути Hg(NO3)2. Это расстройство описа- но в книге Льюиса Кэрролла «Алиса в стране чудес» на приме- ре одного из персонажей — Сумасшедшего Шляпника. Опасность хронического отравления ртутью возможна RO всех помещениях, в которых металлическая ртуть находит- ся в соприкосновении с воздухом, даже если концентрация ее паров в воздухе очень мала — порядка 0,01 мг/м3. Но разве ртуть при комнатной температуре испаряется? Ведь температура кипения ее очень высока — 357°С. Действи- тельно, при комнатной температуре давление паров ртути-не превышает 0,001 мм ртутного столба (это примерно в милли- он, раз меньше атмосферного давления). Но и такое малое давление означает, что в каждом кубическом сантиметре воз- духа содержится 30 триллионов атомов ртути! И вот что еще плохо: поскольку силы притяжения между атомами ртути малы (именно поэтому этот металл жидкий), испаряется ртуть до- вольно быстро, хотя на первый взгляд кажется, что пролитые капли ртути долгое время совсем не уменьшаются в размерах. А отсутствие цвета и запаха у паров ртути приводит к тому, что многие недооценивают опасность. Чтобы сделать этот факт очевидным в буквальном смысле этого слова, в 1942 году в США провели такой опыт. В небольшую пластмассовую ча- шечку налили немного ртути так, что образовалась лужица диаметром около 2 см. Эту лужицу присыпали мелким флюо- ресцирующим порошком (слово «флюоресцирующий» про- исходит от латинского корня fluor — поток и суффикса escentia, означающего слабое действие) — примерно таким, каким по- крывают изнутри кинескопы телевизоров или лампы дневно- го света. Если такой порошок осветить невидимыми ультра- фиолетовыми лучами, он начинает ярко светиться. Когда та- кой порошок просто насыпали в чашечку и облучили ультра- фиолетом, было видно равномерное свечение дна чашки. Но когда под порошком находилась ртуть, на ярком фоне были видны темные движущиеся «облачка». Особенно отчетливо .)то было видно в том случае, когда в комнате было небольшое движение воздуха. Объясняется опыт просто: ртуть в чашечке непрерывно испаряется и ее пары свободно проходят сквозь тонкий слой флюоресцирующего порошка. Пары ртути обладают способ- ностью сильно поглощать уль?рафиолетовое излучение. По- лтому в тех местах, где над чашечкой поднимались невидимые «ртутные струйки», ультрафиолетовые лучи задерживались в поздухе и не доходили до порошка. В этих местах и были видны темные пятна. В последующем этот опыт усовершенствовали так, чтб его могли наблюдать сразу много зрителей в большой ауди- тории. Ртуть на этот раз находилась в обычной склянке без пробирки, откуда ее нары свободно выходили наружу. За склянкой поставили экран, покрытый флуоресцирующим порошком, а перед ней — ультрафиолетовую лампу. При вклю- чении лампы экран начал ярко светится, и на светлом фоне ясно были видны движущиеся тени. Это означало, что в этих местах ультрафиолетовые лучи задержались парами ртути и не смогли достичь экрана. Как показали специальные измерения, после установле- ния равновесия между жидкой ртутью и ее парами при ком- натной температуре концентрация паров ртути в воздухе в сотни раз превышает допустимую для дыхания. Но если от- крытую поверхность ртути покрыть водой, скорость ее испа- ргния снижается примерке, в миллион рал. Происходит это потому, что ртуть очень плохо растворяется в воде: в отсут- ствие воздуха в одном литре воды может раствориться 0,06 мг ртути. Соответственно, очень сильно должна уменьшиться и концентрация паров ртути в воздухе при условии его венти- ляции (при полном отсутствии вентиляции концентрация па- ров ртути в воздухе будет такой же, как и при отсутствии защитного водного слоя). Это было проведено в компании «Бетхелем аппаратус» в Пенсильвании (США), в цехах кото- рой за годы их существования было перегнано и расфасовано тысячи тонн жидкой ртути. В одном из опытов около 100 кг ртути налили в два одинаковых лотка размерами 78 х 21 х 7 см, один из которых залили слоем воды толщиной около 2 см и оставили на ночь. На утро замерили концентрацию паров рту- ти на высоте 10 см от каждого лотка. Там, где ртуть залили водой, ее было в воздухе 0,05 мг/м3 — чуть больше, чем в комнате (0,03 мг/м3). А над свободной поверхностью ртути прибор зашкалил... Все это стало известно сравнительно недавно, а в прош- лом с ртутью обращались довольно беспечно. О ртути знали древние индийцы, китайцы, египтяне. Греческий врач Диоско- рид, живший в I веке до Н. э., дал ей название hydrargyros, т. е. «водяное серебро». Близкое по значению название — Quecksilber (т. е. «подвижное серебро») сохранилось в немец- ком языке (интересно, что quecksilberig по-немецки означает «непоседливый»). Старинное английское название ртути - quicksilver («быстрое серебро»). Ртуть и ее соединения в древности и в Средние века Ис- пользовались в медицине, а также для приготовления красок. Но были и довольно необычные.применения. Так, в середине X века мавританский король Абд ар-Рахман III построил дво- рец близ Кордовы в Испании, во внутреннем дворике которо- го был фонтан с непрерывно льющейся струей ртути (напом- ним, что богатые месторождения ртути в Испании были изве- стны еще в древности, и сейчас по добыче ртути эта страна занимает ведущее место). Еще оригинальнее был другой ко- роль, имя которого история не сохранила: он спал на матрасе, который плавал в бассейне из ртути! Ртутью травились не толь- ко короли, но и многие ученые, в числе которых был Исаак Ньютон (одно время он очень интересовался алхимией). Да и в наше время небрежное обращение со ртутью нередко приво- дит к печальным последствиям. Из всего сказанного следует, что пролитую в помещении ртуть следует собирать самым тщательным образом. Особенно много паров образуется, если ртуть рассыпалась на множество мельчайших капелек, кото- рые забились в различные щели, например между плитками паркета. Поэтому все эти капельки необходимо собрать. Луч- ше всего это сделать с помощью оловянной фольги, к которой ртуть легко прилипает, или же медной проволочкой, промы- той в азотной кислоте. А те места, где ртуть еще могла бы задержаться, заливают 20%-ным раствором хлорного железа. Хорошая профилактическая мера против отравления парами ртути — тщательно и регулярно, в течение многих недель или даже месяцев, проветривать помещение, где была разлита ртуть. В смысле отравления ртутными нарами большую опас- ность представляют лампы дневного света. Кто не видел на свалке белые трубки перегоревших ламп? Однако каждая та- кая трубка содержит до 0.2 г жидкой ртути, которая, если труб- ку разбить, начинает испаряться и загрязнять воздух. Когда лампа горит, ртуть испаряется и разряд происходит в ее парах. После охлаждения лампы ртуть оседает на ее поверхности мел- кими капельками, которые видны невооруженным глазом. По- этому разбивать такие лампы совершенно недопустимо.
