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Quecksilber

 

[althochdeutsch quecsilbar, Lehnübersetzung von mittellateinisch argentum vivum »lebendiges Silber«], griechisch-lateinisch Hydrạrgyrum, chemisches Symbol Hg, ein chemisches Element aus der zweiten Nebengruppe des Periodensystems der chemischen Elemente. Quecksilber ist das einzige bei gewöhnlicher Temperatur flüssige Metall; es bildet infolge seiner großen Oberflächenspannung sehr leicht Tropfen und zeigt besonders in engen Rohren konvexen Meniskus und ausgeprägte Kapillardepression (Kapillarität). Das reine, silberweiße, stark glänzende Quecksilber ist bei normaler Temperatur an der Luft beständig, überzieht sich jedoch in Gegenwart von Verunreinigungen rasch mit einem dünnen dunkelgrauen Oxidfilm. Oberhalb 300 ºC verbindet es sich mit Sauerstoff zu Quecksilber(II)-oxid, HgO. Quecksilber reagiert nicht mit verdünnten Säuren (mit Ausnahme von Salpetersäure), wird aber von konzentrierten oxidierenden Säuren gelöst. Mit zahlreichen Metallen bildet Quecksilber sehr leicht Legierungen, die Amalgame. Daneben reagiert Quecksilber mit zahlreichen Nichtmetallen (z. B. mit Halogenen und Schwefel). - Das flüssige Metall hat schon bei Zimmertemperatur einen merklichen Dampfdruck (Sättigungsdruck bei 20 ºC etwa 14 mg/m³ Luft). Quecksilberdampf sowie die anorganischen und organischen Verbindungen des Quecksilbers sind sehr toxisch (Quecksilbervergiftung).

 

Quecksilber kommt selten gediegen in Form fein verteilter Tröpfchen vor; in abbauwürdiger Form findet es sich v. a. in Form des Minerals Zinnober. Weitere (technisch unbedeutende) Quecksilberminerale sind z. B. Metacinnabarit, Kalomel, Coloradoit, HgTe, und Tiemannit, HgSe. - Zur Gewinnung des Quecksilbers werden zinnoberhaltige Erze (der durchschnittliche Gehalt an Quecksilber liegt bei etwa 1 %; die Erze werden deshalb meist zunächst angereichert) in direkt oder indirekt beheizten Öfen oder in Muffeln oder Retorten bei über 400 ºC abgeröstet, wobei folgende Umsetzung stattfindet: HgS+O₂ → Hg+SO₂. Die entweichenden Quecksilberdämpfe werden in Vorlagen kondensiert. Dabei fällt das Quecksilber entweder bereits verhältnismäßig rein als flüssiges Metall an oder in Form eines (die »Stupp« genannten) schlammartigen Gemisches mit feindispersen Destillations- und Sublimationsprodukten des Abröstungsprozesses, aus dem das Quecksilber abgetrennt werden muss. Eine Reinigung des gewonnenen Quecksilbers ist durch Waschen mit verdünnter Salpetersäure oder durch Vakuumdestillation möglich. Ein größerer Anteil von Quecksilber wird inzwischen auch durch Recycling gewonnen.

 

Verwendung findet Quecksilber zur Herstellung von Thermometern, Barometern, Manometern, Thermostaten u. a., ferner besonders zur Herstellung von Quecksilberdampflampen, Quecksilberpumpen und Batterien (Quecksilber-Zink-Zellen). In der Chemie spielt Quecksilber zur Herstellung von anorganischen und organischen Quecksilberverbindungen und Amalgamen sowie als Kathodenmaterial bei der Chloralkalielektrolyse nach dem Amalgamverfahren eine Rolle. Wegen seiner großen Legierungsfähigkeit wird Quecksilber auch noch zum Teil zur Gewinnung der Edelmetalle Gold und Silber (Amalgamation) eingesetzt.

 

Umweltwirkung:

 

Bis zum In-Kraft-Treten des Abfallbeseitigungsgesetzes (1972) war die ungeordnete Deponierung von quecksilberhaltigen Abfällen weit verbreitet und führte zu erhöhten Quecksilberkonzentrationen in den Bodensedimenten der Gewässer. Gegenwärtig stellen die quecksilberhaltigen Kleinbatterien v. a. bei der Müllverbrennung ein Problem dar, da das bei der Verbrennung verdampfende Quecksilber von den Abluftfiltern nur zum Teil zurückgehalten werden kann. - Die Konzentration von Quecksilber im Meerwasser schwankt stark und liegt nach verschiedenen Quellen zwischen 0,4 und 50 ng/l. Normalerweise enthalten Fische und Muscheln 100-400 μg/kg Quecksilber Trockenmasse (TM). Im Nahrungskreislauf über Wasserorganismen können sich allerdings Akkumulationsfaktoren von 1 000 bis 10 000 durch Methylquecksilber einstellen. Der Grenzwert für Trinkwasser beträgt nach der EU-VO 1 μg/l. - Im Boden haben anorganische Quecksilbersalze sowie quecksilberorganische Verbindungen eine antimikrobielle Wirkung; sie wurden deshalb als Bakterizide und Fungizide eingesetzt. Klärschlamm darf in Deutschland (nach VO) nur auf landwirtschaftlich oder gärtnerisch genutztem Boden aufgetragen werden, wenn die Quecksilberkonzentration im Boden weniger als 1 mg/kg TM beträgt. Der MAK-Wert für Quecksilber am Arbeitsplatz liegt bei 0,1 mg/m³ Luft.

 

Wirtschaft:

 

Nach langjährigem Anstieg mit einem Höhepunkt in den 1970er-Jahren (1971: 10 577 t) ist die Weltproduktion wieder auf (1995) 2 820 t gesunken. Die wichtigsten Produzenten sind Mexiko, Spanien, die USA, China, die Ukraine, Kirgistan und Algerien. Mit dem Vorkommen Almadén verfügt Spanien über die weltgrößte Lagerstätte. Daneben hat die Türkei umfangreiche Reserven, deren Abbau aber wegen des niedrigen Preises drastisch eingeschränkt wurde. Das italienische Vorkommen im Monte Amiata ist seit 1982 nahezu erschöpft. Ein Großteil des Quecksilberverbrauchs entfällt auf die Batterienproduktion.

 

Geschichte:

 

Im Altertum war als einzige Quecksilberverbindung Zinnober bekannt, den man als Pigmentfarbe und zur Gewinnung des Metalls verwendete. Eine wichtige Rolle spielte das Quecksilber in der Alchimie, wo es teils zu den Metallen, teils zu den »Geistern« (d. h. den flüchtigen Stoffen) gerechnet wurde. Wegen seiner Beweglichkeit und seiner Flüchtigkeit erhielt es das Symbol des Planeten Merkur und wurde Mercurius genannt. Bis ins 19. Jahrhundert wurden Quecksilber (z. B. in der »grauen Salbe«) und einige Quecksilberverbindungen (z. B. Sublimat) wegen ihrer antibiotischen Wirkung v. a. zur Behandlung der Syphilis verwendet.

 

Hier finden Sie in Überblicksartikeln weiterführende Informationen:

 

Drogen und Gifte