Quecksilber

1

Einleitung

Quecksilber, chemisches Symbol Hg, metallisches Element mit der Ordnungszahl 80, das zusammen mit Zink, Cadmium und Ununbium in der zweiten Nebengruppe des Periodensystems steht. Quecksilber gehört zu den Übergangsmetallen und ist das einzige bei Raumtemperatur flüssige Metall.

Der Name Quecksilber leitet sich vom althochdeutschen Begriff Quecksilabar ab, mit dem man im Mittelalter das Metall bezeichnete. Dieser Name sowie das chemische Symbol Hg kommen von der griechisch-lateinischen Bezeichnung Hydrargyrum, einer Zusammensetzung aus den griechischen Wörtern hydor (Wasser) und argyros (Silber), was wörtlich „Wassersilber” und sinngemäß „flüssiges Silber” bedeutet.

Quecksilber und der rote Zinnober (Quecksilber(II)-sulfid) waren bereits in der Antike bekannt. Weil das Metall sowohl die Farbe von Silber als auch die Eigenschaften einer Flüssigkeit besaß war es lange Zeit in der Alchimie Gegenstand besonderen Interesses. Im Mittelalter nannte man es auch argentum vivum (lateinisch: lebendiges Silber) und gab ihm u. a. das Symbol des römischen Handelsgottes Merkur – dieser Gott galt als sehr beweglich. Daraus leiten sich beispielsweise der französische und englische Name des Elements mercure bzw. mercury ab. Verschiedenen Mischungen mit Quecksilber sagte man heilende Wirkung nach. So führte beispielsweise Paracelsus, der Begründer der Iatrochemie, verschiedene medizinische Quecksilberpräparate zur Behandlung von Krankheiten (z. B. Syphilis) ein. Heute werden quecksilberhaltige Präparate in der Medizin wegen der Giftigkeit des Schwermetalls nicht mehr eingesetzt.

2

Vorkommen und Eigenschaften

Quecksilber kommt in Form von sieben natürlichen Isotopen vor, von denen Quecksilber 202 am häufigsten auftritt. In kleineren Mengen ist das Metall in elementarer Form (gediegen) oder zusammen mit Silber in der Natur anzutreffen. Hauptsächlich kommt Quecksilber jedoch als Verbindung in Erzen vor, insbesondere als Sulfid wie etwa in Zinkblende. Quecksilbererze sind z. B. Cinnabarit oder Zinnober (HgS), Livingstonit (Hg[Sb₄S₇]), Tiemannit (HgSe) sowie Kalomel oder Quecksilberhornerz (Hg₂Cl₂). Unter den Elementen der Erdkruste steht Quecksilber an 68. Stelle.

Bei Raumtemperatur präsentiert sich Quecksilber als silberglänzende, leicht flüchtige und bewegliche Flüssigkeit. Physikalischer Grund für den metallischen Glanz sowie für das besondere Fließverhalten sind statische Aufladungen innerhalb des flüssigen Metalls. Das reine Metall bleibt an der Luft bei Raumtemperatur unverändert, während unreines Quecksilber an der Luft langsam von einer Oxidschicht überzogen wird. Das Element besitzt sehr gute elektrische und Wärmeleiteigenschaften (siehe Wärmeübertragung). Quecksilberdampf wird durch elektrische Entladungen zu intensivem Leuchten angeregt, was man sich beispielsweise in Quecksilberdampflampen zu Nutze macht (siehe elektrische Beleuchtung). Quecksilber löst sich in Salpetersäure oder konzentrierter Schwefelsäure auf, dagegen vermögen Alkalien dem Übergangsmetall nichts anzuhaben. Reines Quecksilber schmilzt bei -39 °C, siedet bei 357 °C und hat eine Atommasse von 200,59 u sowie eine Dichte von 13,5 Gramm pro Kubikzentimeter.

3

Verbindungen und Legierungen

In seinen Verbindungen tritt Quecksilber mit den Oxidationszahlen +1 und +2 auf, wie etwa in Quecksilber(I)-chlorid (Hg₂Cl₂) oder Quecksilber(I)-nitrat (Hg₂(NO₃)₂) bzw. Quecksilber(II)-chlorid (HgCl₂) oder Quecksilber(II)-oxid (HgO). Quecksilber bildet auch metallorganische Verbindungen, also solche mit organischen Resten. Häufig handelt es sich dabei um stark toxische Substanzen wie etwa das Dimethylquecksilber (₃HC8Hg8CH₃).

Quecksilber bildet mit vielen Metallen Legierungen, die man auch als Amalgame bezeichnet. Die meisten Amalgame sind bei kleineren Nichtquecksilbergehalten flüssig, bei größeren jedoch fest. Von den Übergangsmetallen bilden vor allem die schwereren Vertreter Amalgame, während die meisten leichteren, mit Ausnahme von Mangan und Kupfer, dies nicht tun.

4

Gewinnung

Technisch wird Quecksilber bevorzugt aus Zinnober nach dem Röstverfahren gewonnen oder aus quecksilberhaltigen Abfällen recycelt. Bei der Gewinnung aus Zinnober wird das Erz in Industrieöfen unter Luftzufuhr erhitzt, wobei der entstehende Quecksilberdampf zusammen mit dem gleichzeitig gebildeten Schwefeldioxid entweicht:

HgS + O2 → Hg + SO2.

Anschließend wird ein Großteil des dampfförmigen Quecksilbers in einem Kondensationssystem kondensiert und das flüssige Metall aufgefangen und gesammelt. Ein kleinerer Teil des Quecksilberdampfes kondensiert zu einem Gemisch aus Quecksilber, Quecksilbersalzen und Ruß, dem so genannten Stupp (Staub). Dieser kann noch bis zu 80 Prozent Quecksilber enthalten, wird mit Kalk vermischt und in einer Stupppresse ausgepresst. Den Rückstand führt man wieder dem Industrieofen zu.