Higany

Kép forrása: 
http://www.reuk.co.uk/OtherImages/mercury.jpg
Leírás szerzője: 
Gruiz Katalin, Fenyvesi Éva
higany

Vegyjel: Hg

Rendszám

80

Atomtömeg

200.59 g/mol

Elektronegativitás

1.9

Sűrűség (20°C-on)

13.6 g/cm3

Olvadáspont

- 38.9 °C

Forráspont

356.6 °C

Atomsugár

0.157 nm

Ionsugár

0.11 nm (+2)

Izotópok

12

Elektronszerkezet

[ Xe ] 4f14 5d10 6s2

Első ionizációs energia

1004.6 kJ/mol

Második ionizációs energia

1796 kJ/mol

Harmadik ionizációs energia

 3294 kJ/mol

Standardpotenciál

+ 0.854 V ( Hg2+/ Hg )

Felfedezte

Ókori klasszikus elem

 

Természetes elem, fém, atomszáma 80. A tiszta higany folyékony. Szerves és szervetlen formái léteznek a környezetben. A redoxviszonyoktól függően a higany különböző oxidációs fokokban jelenik meg a környezetben. Viselkedése a talajban nagymértékben függ a Hg22+ « Hg2+ + Hg0 egyensúlyt meghatározó körülményektől. A higany fontosabb formái három nagy csoportba sorolhatók: 1. illékony anyagok: Hg0, (CH3)2Hg; 2.oldott formák: Hg2+, HgX20, HgX3-, HgX2- (ahol X =OH -, vagy Cl-) és az oldható szerves Hg-komplexek; 3. nem oldható vegyületek: CH3Hg+, CH3HgCl, CH3HgOH, HgS, valamint a humusz-Hg-komplexek. A Hg2+-ionokat és a higanygőzt az ásványi és a szerves kolloidok erősen adszorbeálják. Az adszorbeált higany nagy része nem kicserélhető. Viszont, ha a talaj pH-ja kisebb mint 4, a szerves anyagok Hg megkötő képessége nagymértékben csökken. Higannyal szennyeződhetnek talajaink a bányászat, kohászat, fosszilis tüzelőanyagok (elsősorban a szén) elégetése, ipari termelés és szemétégetés következtében. Az emberi szervezetben akut higanymérgezés során a központi idegrendszer károsodik főképpen, jellemző tünete az egész testre kiterjedő remegés. A tápcsatornába jutott szervetlen higanyvegyületek a gyomor nyálkahártyájának vérzéses gyulladását idézik elő. A hosszú távú higany expozíció elsősorban neurológiai elváltozásokat okoz, ezért a karok remegése, fokozott ingerlékenység, magatartási zavarok, személyiségváltozás, emlékezőképesség romlása, tudatzavar és hallucináció is megfigyelhető. A krónikus higanymérgezés további jellemző tünete a fogíny és a száj nyálkahártyájának gyulladása. A szerves higanyvegyületek közül a metil-higany tragikus következményekkel járó krónikus mérgezést okozott Japánban, ami "Minamata-betegség" néven vált ismertté. Az érintettek körében a metil-higany az idegrendszert támadta meg: rossz közérzet, gyengeség, homályos látás, az ujjak, ajkak, valamint a nyelv bénulása, a látótér beszűkülése, nagyothallás, erős fejfájás, továbbá a mozgáskoordináció zavara fordult elő. Emellett a szerves higanyvegyületek átjutva a placentán már rendkívül kis dózisban is fejlődési rendellenességeket okoznak a magzatnál. A vízi ökoszisztémában a halevő, a szárazföldi ökoszisztémákban a ragadozók vannak kitéve a higany káros hatásainak. A növényEK számára a higany nem esszenciális mikroelem A növények a higanyt elsősorban a gyökerükben dúsítják fel, általában kevés kerül be a föld feletti szerveikbe. A higannyal szennyezett területeken az élelmiszernövényeink higanytartalma jelentősen megnőhet, a legnagyobb koncentrációkat gombákban mérték. Higanymérgezés esetén a növények fejlődése megáll, fotoszintézisük, vízgazdálkodásuk, proteinszintézisük gátlódik A környezet mikroflórája különféle rezisztenciamechanizmusokat dolgozott ki a higany káros hatásai ellen. Az egyik a higanyvegyületek redukciója fémhigannyá, mely illékony anyag lévén távozik a talajból, vízből, üledékből. Egy másik bakteriális ártalmatlanító mechanizmus a higany metilezése monometil-, majd dimetil-higannyá. Ez utóbbi nagyon illékony, tehát könnyen távozik a légkörbe. Sajnos a metil-higany extrém toxicitást mutat magasabb rendű élőlényekre. A metil-higany további mikrobiológiai átalakulásokon mehet keresztül, például redukálódhat fémhigannyá vagy higanyszulfiddá, mely oldhatatlan és biológiailag hozzáférhetetlen csapadék formájában kicsapódik. Reduktív körülmények között, üledékekben, lápokban mikrobiológiai közvetítés nélkül is oldhatatlan, így kevéssé kockázatos higanyszulfid formát ölt. Ez mindaddig nem okoz problémát, míg a lápok lecsapolása vagy az anaerob körülmények megváltozása be nem következik. Háttérértéke Magyarországon: talajban 0,15 mg/kg; felszín alatti vizekben: 0,2 μg/liter. szennyezettségi határérték (rendelet szerint) talajra: 0,5 mg/kg; felszín alatti vizre: 1 μg/liter. 2010-ben az Európai Unió betiltja a higany exportját és importját. A higany használata visszaszorulóban van az EU-ban és világszerte is. A globális kereslet mintegy 3400 tonna évenként (2010). Világszerte a legfőbb felhasználók a kis volumenű aranybányák és a klóralkáli ipar. Higanyt használnak a vinil-klorid (a pvc alapanyaga) előállításához is. Az EU területén már csak a klóralkáli ipar maradt mint jelentős higanyfelhasználó, de itt is egyre kevesebb higanytartalmú elektrolizáló cellát használnak a klórgyártásban. Az EU-ban a következő legfontosabb felhasználási terület a fogászati amalgám gyártása. A világ legnagyobb higanybányája, Almadén Spanyolországban található, ahol 2003-ban függesztették fel az aktív művelést. Az új típusú energiatakarékos lámpákban is van higany, ezért fontos ezek szelektív gyűjtése, és a higany visszanyerése.