A higany felfedezése és történelmi jelentősége
A higany, vegyjele Hg, a periódusos rendszer 80. eleme. Ezt az elemet már az ókorban is ismerték, elsősorban cinóber (vörös higany(II)-szulfid, HgS) formájában találkoztak vele. Az ókori görögök és rómaiak is használták a higanyt, főként festékek és kozmetikumok készítésére. Az alkimisták különösen érdeklődtek a higany iránt, mivel úgy vélték, hogy segíthet az aranycsinálásban.
A higany természetes előfordulása és bányászata
A higany természetes előfordulása többnyire érceiben rejlik, ahol a leggyakoribb formája a már említett cinóber. Ez az érc a fő forrása a higany kitermelésének világszerte. A cinóber bányák megtalálhatók Kínában, Spanyolországban és Oroszországban is. A bányászat során a cinóbért először őrlik finomra, majd hevítik, mely során a higany elpárolog és kondenzálódik, így nyerhető ki tiszta formában.
A higany egyedülálló tulajdonságai és felhasználása
A higany egyedülálló fém, mivel szobahőmérsékleten folyékony állapotban van, ezért „gyorsfém” vagy „folyékony ezüst” néven is ismert. Ez a tulajdonsága teszi alkalmassá különböző mérőeszközökben való használatra, mint például hőmérők, barométerek és vérnyomásmérők. A higany magas sűrűsége és elektromos vezetőképessége miatt az iparban is széles körben alkalmazzák, például kapcsolókban, akkumulátorokban és lámpákban.
A higany egészségügyi és környezeti hatásai
Annak ellenére, hogy a higany fontos szerepet játszik sok iparágban, használata komoly egészségügyi és környezeti kockázatokkal jár. A higany és vegyületei rendkívül mérgezőek lehetnek, különösen a szerves higanyvegyületek, mint például a metil-higany. A környezetbe jutva a higany felhalmozódhat a táplálékláncban, és súlyos egészségügyi problémákat okozhat az emberekben és az állatokban egyaránt.
Törekvések a higanyhasználat csökkentésére
Az utóbbi években egyre nagyobb figyelmet kap a fenntarthatóság és az egészségvédelem jegyében történő higanyhasználat csökkentése. Számos nemzetközi egyezmény született a higany használatának korlátozására és a kibocsátás csökkentésére, mint például a Minamata Egyezmény. Emellett új technológiák fejlesztése zajlik, amelyek célja a higanymentes alternatívák bevezetése különböző területeken, például az LED lámpák használata a higanyt tartalmazó fénycsövek helyett.
A higany fizikai tulajdonságai
A higany legszembetűnőbb fizikai tulajdonsága, hogy szobahőmérsékleten folyékony halmazállapotú, ami rendkívül ritka a fémek között. Ennek oka az, hogy a higanyatomok közötti kötések viszonylag gyengék, így már alacsony hőmérsékleten is könnyen felszakadnak. A folyékony higany ezüstös színű, nagy sűrűségű (13,534 g/cm³) és magas felületi feszültségű folyadék.
A higany kémiai tulajdonságai
Kémiai szempontból a higany kevésbé reakcióképes, mint a többi fém. Levegőn nem oxidálódik, és sok savval, például sósavval vagy kénsavval sem lép reakcióba. Ugyanakkor a salétromsav és a forró kénsav képes feloldani. A higany jellegzetes tulajdonsága, hogy képes más fémekkel ötvözeteket, úgynevezett amalgámokat képezni. Ezek az amalgámok fontos szerepet játszottak például a tükrök készítésében és a fogászatban.
A higany vegyületei és azok jelentősége
A higany számos vegyületet képez, amelyek közül sok toxikus. A szervetlen higanyvegyületek közé tartozik a higany(II)-klorid (HgCl₂), amely erős méreg, valamint a higany(II)-oxid (HgO), amely régebben festékek előállításához használtak. A szerves higanyvegyületek, mint a metil-higany és az etil-higany, különösen veszélyesek, mivel képesek felhalmozódni a szervezetben és súlyos idegrendszeri károkat okozhatnak.
A higany toxicitása és környezeti hatásai
A higany és vegyületei komoly egészségügyi és környezeti kockázatot jelentenek. A szervezetbe kerülve a higany felhalmozódhat a vesékben, a májban és az idegrendszerben, és olyan tüneteket okozhat, mint a fáradtság, a fejfájás, a látászavarok és a koordinációs problémák. A magzatok és a kisgyermekek különösen érzékenyek a higany káros hatásaira. Környezeti szempontból a higany veszélyezteti a vízi ökoszisztémákat, mivel a mikroorganizmusok képesek metil-higannyá alakítani, amely aztán bekerül a táplálékláncba.