Большая Советская Энциклопедия (РТ)

Большая Советская Энциклопедия

Общие запасы Р. р. оцениваются в 500 тыс. т. Годовая добыча в капиталистических и развивающихся странах 7—8 тыс. т (1968—73), в том числе в Альмадене (Испания) и Монте-Амиата (Италия) по 1,5—2 тыс. т; от 500 до 1000 т в год дают месторождения США, Канады, Мексики; по 100—300 т — Турции, Алжира, Японии; по 10—100 т — Перу, Чили, Туниса.

Лит. Сауков А. А. Геохимия ртути, М., 1946; Вопросы металлогении ртути, М., 1968; Мельников С. М., Металлургия ртути, М., 1971; Сауков А. А., Айдинян Н. Х., Озерова Н. А., Очерки геохимии ртути, М., 1972; Металлогения ртути, М., 1975.

В. П. Федорчук.

Ртутный вентиль

Рту'тный ве'нтиль, обобщённое название ионных приборов

самостоятельного дугового разряда, с жидким ртутным катодом. Р. в. используют главным образом в качестве вентилей электрических в мощных промышленных выпрямительных и инверторных установках (см. Выпрямитель тока, Инвертор) или в качестве управляемых разрядников в импульсных устройствах. Р. в. состоит из герметичной (обычно металлической) оболочки и находящихся внутри неё ртутного катода, основного (графитового или стального) анода и дополнительных электродов, таких как управляющая сетка, деионизационный фильтр, анод возбуждения, зажигатель. Давление остаточного газа внутри оболочки Р. в. составляет 10^{– 2}—10^{– 3}н/м². Источником электронов в нём служит небольшая часть поверхности катода —

 так называемое катодное пятно. В ту часть периода переменного напряжения, когда Р. в. обладает высокой проводимостью, между катодом и основным анодом горит самостоятельный дуговой разряд в ртутных парах, образующихся в результате испарения ртути катода. По методу управления моментом зажигания дугового разряда Р. в. делят на игнитроны и экситроны, по величине рабочего напряжения на основном аноде — на низковольтные (как правило, до 5—10 кв) и высоковольтные (обычно свыше 50 кв).

Лит.: Каганов И. Л., Ионные приборы, М., 1972.

Л. Ю. Абрамович.

Ртутный горизонт

Рту'тный горизо'нт, прибор, состоящий из сосуда с ртутью, горизонтальная поверхность которой используется в качестве зеркала при некоторых астрономических и геодезических наблюдениях. См. Искусственный горизонт.

Ртуть

Рту'ть (лат. Hydrargyrum), Hg, химический элемент II группы периодической системы Менделеева, атомный номер 80, атомная масса 200,59; серебристо-белый тяжёлый металл, жидкий при комнатной температуре. В природе Р. представлена семью стабильными изотопами с массовыми числами: 196 (0,2%), 198 (10,0%), 199 (16,8%), 200 (23,1%), 201 (13,2%), 202 (29,8%), 204 (6,9%).

Историческая справка. Самородная Р. была известна за 2000 лет до н. э. народам Древней Индии и Древнего Китая. Ими же, а также греками и римлянами применялась киноварь (природная HgS) как краска, лекарственное и косметическое средство. Греческий врач Диоскорид (1 в. н. э.), нагревая киноварь в железном сосуде с крышкой, получил Р. в виде паров, которые конденсировались на холодной внутренней поверхности крышки. Продукт реакции был назван hydr'argyros (от греч. h'ydor — вода и 'argyros — серебро), т. е. жидким серебром, откуда произошли латинские названия hydrargyrum, а также argentum vivum — живое серебро. Последнее сохранилось в названиях P. quicksilver (англ.) и Quecksilber (нем.). Происхождение русского названия Р. не установлено. Алхимики считали Р. главной составной частью всех металлов. «Фиксация» Р. (переход в твёрдое состояние) признавалась первым условием её превращения в золото. Твёрдую Р. впервые получили в декабре 1759 петербургские академик И. А. Браун и М. В. Ломоносов. Учёным удалось заморозить Р. в смеси из снега и концентрированной азотной кислоты. В опытах Ломоносова отвердевшая Р. оказалась ковкой, как свинец. Известие о «фиксации» Р. произвело сенсацию в учёном мире того времени; оно явилось одним из наиболее убедительных доказательств того, что Р. — такой же металл, как и все прочие.

Распространение Р. в природе. Р. принадлежит к числу весьма редких элементов, её среднее содержание в земной коре (кларк) близко к 4,5x10^{– 6}% по массе. Приблизительно в таких количествах она содержится в изверженных горных породах. Важную роль в геохимии Р. играет её миграция в газообразном состоянии и в водных растворах. В земной коре Р. преимущественно рассеяна; осаждается из горячих подземных вод, образуя ртутные руды (содержание Р. в них составляет несколько процентов). Известно 35 ртутных минералов; главнейший из них — киноварь HgS.

В биосфере Р. в основном рассеивается и лишь в незначительных количествах сорбируется глинами и илами (в глинах и сланцах в среднем 4x10^{– 5}%). В морской воде содержится 3x10^{– 9}% Р.

Самородная Р., встречающаяся в природе, образуется при окислении киновари в сульфат и разложении последнего, при вулканических извержениях (редко), гидротермальным путём (выделяется из водных растворов).

Физические и химические свойства Р. — единственный металл, жидкий при комнатной температуре. Твёрдая Р. кристаллизуется в ромбические сингонии, а = 3,463

, с = 6,706

; плотность твёрдой Р. 14,193 г/см³ (—38,9 °С), жидкой 13,52 г/см³(20 °С), атомный радиус 1,57

, ионный радиус Hg²⁺ 1,10

; t_пл — 38,89 °С; t_kип 357,25 °С; удельная теплоемкость при 0 °С 0,139 кдж/(кг xК) [0,03336 кал/(гx°С)]; при 200 °С 0,133 кдж/(кгxК)[0,0319 кал/(г x°С)]; температурный коэффициент линейного расширения 1,826x10^{– 4} (0—100 °С); теплопроводность 8,247вт/(мxК) [0,0197 кал/(смxсекx°C) (при 20°C); удельное электросопротивление при 0°С 94,07x10^{– 8}омxм (94,07x10^{– 6}омxсм). При 4,155 К Р. становится сверхпроводником (см. Сверхпроводимость). Р. диамагнитна, её атомная магнитная восприимчивость равна —0,19x10^{– 6} (при 18 °С).

Конфигурация внешних электронов атома Hg 5d ¹⁰6s², в соответствии с чем при химических реакциях образуются катионы Hg²⁺ и Hg₂²⁺. Химическая активность Р. невелика. В сухом воздухе (или кислороде) она при комнатной температуре сохраняет свой блеск неограниченно долго. С кислородом даёт 2 соединения: чёрную закись Hg₂O и красную окись HgO. Hg₂O появляется в виде чёрной плёнки на поверхности Р. при действии озона. HgO образуется при нагревании Hg на воздухе (300—350 °С), а также при осторожном нагревании нитратов Hg (NO₃)₂ или Hg₂(NO₃)₂. Гидроокись Р. практически не образуется. При взаимодействии с металлами, которые Р. смачивает, образуются амальгамы. Из сернистых соединений важнейшим является HgS, которую получают растиранием Hg с серным цветом при комнатной температуре, а также осаждением растворов солей Hg²⁺ сероводородом или сульфидом щелочного металла. С галогенами (хлором, иодом) Р. соединяется при нагревании, образуя почти недиссоциирующие, в большинстве ядовитые соединения типа HgX₂. В соляной и разбавленной серной кислотах Р. не растворяется но растворима в царской водке, азотной и горячей концентрированной серной кислотах.

Почти все соли Hg²⁺ плохо растворимы в воде. К хорошо растворимым относится нитрат Hg (NO₃)₂.

Большое значение имеют хлориды Р.: Hg₂Cl₂ (каломель) и HgCl₂ (сулема) Известны соли окисной Р. цианистой и роданистой кислот, а также ртутная соль гремучей кислоты Hg (ONC)₂, т. н. гремучая ртуть. При действии аммиака на соли образуются многочисленные комплексные соединения, например HgCIx2NH₃ (плавкий белый преципитат) и HgNH₂CI (неплавкий белый преципитат). Применение находят ртутьорганические соединения.

Получение Р. Ртутные руды (или рудные концентраты), содержащие Р. в виде киновари, подвергают окислительному обжигу

HgS + O₂ = Hg + SO₂.

Обжиговые газы, пройдя пылеуловительную камеру, поступают в трубчатый холодильник из нержавеющей стали или монель-металла. Жидкая Р. стекает в железные приёмники. Для очистки сырую Р. пропускают тонкой струйкой через высокий (1—1,5м) сосуд с 10%-ной HNO₃, промывают водой, высушивают и перегоняют в вакууме.