اکسید جیوه (جیوه (II) اکسید)

اکسید جیوه

1-مقدمه

جیوه اکسید، ترکیبی شیمیایی با فرمول شیمیایی HgO می باشد که از عناصر جیوه با عدد اکسایش 2+ و اکسیژن باعدد اکسایش 2- تشکیل شده است. این نمک معدنی به دو فرم جامد قرمز رنگ و جامد زرد رنگ وجود دارد که ساختار هر دو فرم یکسان بوده و شامل واحد های خطی تکرار شونده ی  O-Hg-O و واحدهای زیگزاگی شکل Hg-O-Hg با زاویه ی 108 درجه می باشد. تفاوت در اندازه ی ذرات سبب تفاوت در رنگ این دو فرم شده است. اکسید جیوه در شرایط جوی، دو ساختار کریستالی دارد که یکی از آن¬ ها مونترویدیت نامیده می شود و ساختارش اورتورمبیک (orthorhombic) است و ساختار دیگر، سینابار نامیده شده و ساختارش هگزاگونال (hexagonal) می ¬باشد. در فشارهای بالاتر از 10 GPa، هر دو ساختار ذکر شده به شکل تتراگونال (tetragonal) در می آیند. کریستال های اکسید جیوه  (II) هیچ آب کریستالی را با خود حمل نمی کنند.

اکسید جیوه در آب حلالیت بسیار کمی دارد و با افزایش دما، میزان حلالیت آن در آب افزایش می یابد. این ماده در حلال های آلی مانند الکل ها و اترها نیز حل نمی¬شود ولی به راحتی در کلریدریک اسید و نیتریک اسید رقیق حل میشود.

2- تاریخچه

در سال 1774، جوزف پریستلی متوجه شد که از حرارت دادن جیوه (II) اکسید، گازی تولید می شود که او نامش را هوای فلوژیسته نشده گذاشت، ولی امروزه می دانیم که این گاز، همان گاز اکسیژن است.

3-کاربردها

1-3- تولید جیوه خالص و گاز اکسیژن

از جیوه اکسید می توان به عنوان منبعی برای تولید جیوه خالص و گاز اکسیژن استفاده نمود زیرا این ماده به راحتی در دمای 500 درجه سانتی گراد تجزیه می شود. پس از تولید عنصر جیوه از اکسید جیوه ، از آن برای سنتز ترکیبات متنوع آلی جیوه دار و یا نمک های معدنی جیوه استفاده می شود. 

2-3- الکترود

از ترکیب اکسید جیوه با گرافیت، به عنوان الکترود در سل های روی جیوه استفاده می شود. تا قبل از این که استفاده از باتری  های جیوه ای ممنوع شود، از اکسید جیوه به عنوان کاتد در این باتری  ها استفاده های بسیاری می ¬شد.

3-3- ابر رساناها

به دلیل رسانایی الکتریکی بالای اکسید جیوه، امروزه از آن در ابررساناهای الکتریکی استفاده می شود.

4-3- ضد میکروب

از اکسید جیوه به عنوان ضد عفونی کننده و میکروب زدای قوی استفاده می شود. 

4- واکنش ها

1-4- تجزیه حرارتی

اکسید جیوه در اثر حرارت در دمای500 درجه سانتی گراد، تخریب شده که در اثر آن، عنصر جیوه و گاز اکسیژن تولید می شوند.

2-4- فرم تریگونال

فرم و شکل تریگونالی این نمک معدنی را می توان با واکنش ماده ی تترایودومرکورات پتاسیم  (II) با یک باز قوی, مانند هیدروکسید سدیم یا هیدروکسید پتاسیم در دمای 50 درجه سانتی گراد به دست آورد.

5- روش تولید

روش تولید اکسید جیوه قرمز با اکسید جیوه زرد رنگ متفاوت است.

1-5-روش تولید اکسید جیوه قرمز رنگ

جیوه اکسید قرمز رنگ را می توان از واکنش جیوه با اکسیژن در دمای 350 درجه سانتیگراد و یا به کمک تجزیه حرارتی جیوه نیترات به دست آورد.

2-5- روش تولید اکسید جیوه زرد رنگ

جیوه اکسید زرد رنگ به کمک فرایند رسوب دهی محلول آبی جیوه  (II)در شرایط قلیایی به دست می آید.

6-تحقیقات جدید

تا مددت زیادی محققین بسیاری، توجه خود را بر روی استفاده از جیوه اکسید در ابزارهای الکتریکی گذاشته بودند و سعی داشتند با استفاده از جیوه اکسید که رسانای بسیار خوبی برای جریان الکتریسته می¬باشد، باتری ها، سل های الکتریکی و ابر رساناهای کارآمدتری را بسازند که با توجه به سمیت بالای جیوه, این کار را صرفا در مواقع ضروری انجام می دهند. اما مبحث سلامتی این عنصر و ترکیباتش از اهمیت بسیار بیشتری برخوردار است, به نحوی که مطالعه ای با عنوان "بررسی اثر جیوه بر قابلیت اکسید پذیری لیپید های سرم در خارج بدن" در سومین کنگره عناصر کمیاب ایران مورد بررسی و ارائه قرار گرفته است.

7- روش نگهداری

اکسید جیوه در معرض نور یا حرارت بالای 500 درجه سانتی گراد، تجزیه شده و سبب تولید بخارهای سمی جیوه و گاز اکسیژن می شود که می تواند خطر آتش سوزی را افزایش دهد، در نتیجه این ماده بایستی به دور از هرگونه شعله و نور مستقیم خورشید نگهداری شود. همچنین ترکیب اکسید جیوه باید به دور از عوامل کاهنده مانند کلر، دی سولفور دی کلرید، تری سولفید هیدروژن و پراکسید هیدروژن نگهداری شود، زیرا که به شدت با این مواد واکنش می دهد. بایستی اکسید جیوه به خوبی بسته بندی شده و به دور از مواد غذایی و خوراک حیوانات نگهداری شود.

8- ایمنی

1-8- مسمومیت

جیوه اکسید ماده ی بسیار سمی است که می¬تواند از طریق استنشاق ذرات آن وارد بدن شده که در این هنگام سرفه و گلو درد رخ می¬دهد. علاوه بر این، می تواند از طریق تماس با پوست جذب بدن شده و سبب قرمز شدن و خارش پوست گردد. در اثر بلعیدن آن، اسهال، استفراغ و درد های گوارشی ایجاد می شود و در غلظت های بالا می تواند کشنده باشد. به طور کلی، اکسید جیوه سبب تحریک مجاری تنفسی، چشم ها و پوست می¬شود. مواجهه مکرر با این ماده، می تواند مسبب آسیب به کلیه ها باشد.

2-8- اقدامات ضروری

در صورت استنشاق این ماده، مصدوم باید از محیط آلوده دور شده و چهار لیتر اکسیژن در دقیقه توسط دستگاه اکسیژن دریافت کند. در صورت تماس با پوست، باید پوست آسیب دیده با آب فراوان شسته شود و لباس های آلوده تعویض شوند. در صورت مصرف خوراکی اکسید جیوه، به ازای هر 1 کیلوگرم وزن بدن مصدوم، باید 1 گرم زغال سنگ دارویی دریافت کند. در هر یک از موارد گفته شده، باید برای مراقبت های پزشکی به کلینیک های تخصصی مراجعه کرد.

3-8- محیط زیست

با توجه به آنکه جیوه محلول در آب, به راحتی در بدن موجودات آبزی تجمع پیدا می کند, لذا همواره بایستی دفع پساب های حاوی جیوه به خوبی بررسی و کنترل شود تا کمترین میزان جیوه وارد محیط زیست گردد. زیرا ورود جیوه چه به آب های زیرزمینی و چه به آب های آزاد, سبب می شود که گیاهان و جانوران زیاده به مرور زمان آلوده به این ماده ی شیمیایی شوند و همان ها, زنجیره ی غذایی انسان ها را تشکیل می دهند (مانند انواع ماهی ها و گیاهان لیپیدی)