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Übergangsmetalle: Quecksilber

Symbol: Hg
Kategorie: Übergangsmetalle
Ordnungszahl: 80
Relative Atommasse: 200,59
Schmelzpunkt: 234,28 K
Siedepunkt: 629,73 K
Dichte: 13,534 g cm-3
Elektronegativität: 1,5
Ionisierungsenergie: 10,437 eV
Konfiguration: [Xe] 4f14 5d10 6s²
Oxidationszahlen: 2, 1
Atomradius: 160 pm
Ionenradius: 112 pm (+2); 127 pm (+1)

Dank eines relativistischen Effekts bei den Elektronen der äußeren Schale ist Quecksilber als eines von nur zwei Elementen des Periodensystems bei Standardbedingungen flüssig – Diesem Umstand, seiner Wärmeleitfähigkeit und seiner recht gleichmäßigen Ausdehnung proportional zur Temperatur verdankt Quecksilber seine bekannteste Anwendung im Flüssigkeitsthermometer. Doch die Nutzung des Metalls, das entweder als elementares Metall oder aus dem Mineral Zinnober gewonnen wird, ist historisch viel älter.

Schon in 3500 Jahre alten ägyptischen Gräbern fand man Quecksilber, auch in Teotihuacan wurde wurden große Mengen des Elements entdeckt. Der erste chinesische Kaiser Qin Shin Huangdi ließ angeblich von seinen Hofalchemisten einen Trank aus Quecksilber und Jade brauen, der ihn unsterblich machen sollte – und umgehend tötete. In den letzten Jahrtausenden verwendeten viele Kulturen Quecksilber und seine Verbindungen als Heilmittel, vermutlich in den meisten Fällen mit wenig hilfreichen Resultaten.

Das Element entsteht kosmisch in verschmelzenden Neutronensternen und durch Neutroneneinfang in massearmen roten Riesensternen. Das Element ist mit einer Konzentration von unter einem Zehntel Mikrogramm pro Kilogramm Gestein in der Erdkruste recht selten, unter anderem, weil es mit den Mineralen der Kruste nicht allzu kompatibel ist. Wenn es in Form einer Lagerstätte auftaucht, dann ist es meist extrem stark angereichert – die hohen Erzgrade trotz seiner Seltenheit sind der Grund dafür, dass das Element schon seit Jahrtausenden bekannt ist. Außerdem lässt es sich relativ einfach aus Zinnober gewinnen, weil das Sulfid beim Erhitzen an der Luft in Schwefeldioxid und Quecksilber zerfällt. Unglücklicherweise ist der resultierende Quecksilberdampf sehr giftig, ebenso wie Verbindungen des Elements.

Quecksilberverbindungen waren lange Zeit in der Medizin weit verbreitet, zum Beispiel gegen viele Hautkrankheiten, äußerliche Parasiten oder als Antiseptikum. Bis heute verwendet man das Metall in Amalgam für Zahnfüllungen. Die bedeutendste Anwendung für Quecksilber war lange eine Form der Elektrolyse von Natriumchlorid, bei der man eine Quecksilberelektrode verwendete, in der sich Natrium direkt löste. Diese Form der Produktion hat allerdings zu Freisetzungen in die Umwelt geführt; derzeit stellt man diese Produktionsstätten auf Verfahren ohne Quecksilber um.

Quecksilberelektronen spielen im Labor noch eine gewisse Rolle als Referenzelektroden und bei der Polarimetrie. Quecksilberdampflampen erzeugen UV-Licht, man nutzt sie zur Desinfektion und als Bräunungsmittel im Sonnenstudio. Beschichtet mit einem Leuchtmittel, das die UV-Strahlung in sichtbares Licht umwandelt, funktionieren solche Lampen als Leuchtstoffröhren oder Energiesparlampen; Immer wieder im Gespräch ist der Plan, auf den Mond ein Teleskop mit einem rotierenden Spiegel aus Quecksilber zu bauen, dessen Oberfläche einer makellos perfekten Kurve folgen würde.

Eine der größten Anwendungen für Quecksilber ist private Goldförderung. Da Quecksilber mit dem Edelmetall bereitwillig ein Amalgam bildet, ist es die einfachste Methode, das Metall aus goldhaltigen Seifenlagerstätten abzutrennen. In Goldfeldern Südamerikas und Westafrikas verursachen solche privaten Goldschürfer erhebliche Umweltverschmutzungen. Große Minenunternehmen arbeiten nicht mehr mit Quecksilber; Goldhaltige Flusssande lassen sich durch Schwerkraft auftrennen, analog zum klassischen Goldwaschen. Im Bergbau verwendet man heute Zyanidlösungen, die allerdings auch giftig sind. Außerdem entstehen dabei schwermetallhaltige Schlämme.

Viele Quecksilberverbindungen sind sehr giftig. Etwa die Hälfte aller Quecksilberemissionen in die Umwelt ist natürlichen Ursprungs, zum Beispiel aus Vulkanen, die andere Hälfte stammt aus menschlichen Quellen, zum Teil noch aus der Chloralkalielektrolyse, daneben auch zu einem großen Anteil aus der Verbrennung fossiler Energieträger. Auch beim Abbau von Gold gelangen große Mengen des Metalls in die Umwelt, weitere wichtige Quellen sind die Verhüttung von Metallen jenseits von Eisen und Stahl und die Zementproduktion. Quecksilber reichert sich in der marinen Nahrungskette und vor allem in Raubfischen an.

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