.png){kind=small}
يُعد الزئبق من أكثر العناصر الكيميائية إثارة للاهتمام؛ فهو معدن فضي لامع، ورمزه الكيميائي Hg، ويتميز بأنه يكون سائلًا في درجة حرارة الغرفة المعتادة. لكن هذه الخاصية الفريدة ليست وحدها ما يجعل الزئبق مهمًا؛ فله تاريخ طويل في الأدوات العلمية والصناعة، وفي الوقت نفسه يُعد من المواد التي قد تشكل خطرًا صحيًا وبيئيًا عند التعرض لها بصورة غير آمنة.
في هذا المقال نتعرف على خصائص عنصر الزئبق، وسبب بقائه سائلًا، وأشكاله الكيميائية المختلفة، واستخداماته، وكيف ينتقل إلى البيئة والغذاء، وما الذي يجعل بعض مركباته سامة للإنسان.
ما هو عنصر الزئبق؟
الزئبق عنصر كيميائي ينتمي إلى المجموعة 12 من الجدول الدوري، وعدده الذري 80. وهو فلز ثقيل ذو كثافة مرتفعة جدًا مقارنة بالماء، كما أن درجة انصهاره منخفضة بصورة غير مألوفة بالنسبة لمعظم المعادن.
| الخاصية | القيمة |
|---|---|
| الرمز الكيميائي | Hg |
| العدد الذري | 80 |
| المجموعة | 12 |
| الحالة عند درجة حرارة الغرفة | سائل |
| الكثافة | نحو 13.53 غ/سم³ |
| درجة الانصهار | نحو −38.83 °م |
| درجة الغليان | نحو 356.73 °م |
وبسبب انخفاض درجة انصهاره إلى أقل من درجة حرارة الغرفة المعتادة، يبقى الزئبق في الحالة السائلة في الظروف اليومية.
هل الزئبق هو المعدن الوحيد السائل؟
يوصف الزئبق غالبًا بأنه المعدن السائل في درجة حرارة الغرفة، وهذا صحيح في الظروف المعتادة الشائعة. لكن من الأفضل عدم صياغة العبارة على أنه المعدن الوحيد الذي يمكن أن يكون سائلًا مطلقًا؛ فهناك عناصر فلزية أخرى ذات درجات انصهار منخفضة، مثل الغاليوم والسيزيوم، وقد تصبح سائلة عند درجات حرارة قريبة نسبيًا من درجة حرارة الغرفة.
ميزة الزئبق الأساسية هي أن درجة انصهاره منخفضة بما يكفي ليبقى سائلًا في معظم البيئات الداخلية العادية.
لماذا يكون الزئبق سائلًا في درجة حرارة الغرفة؟
الإجابة ترتبط بالبنية الإلكترونية للزئبق وقوة الترابط بين ذراته. فالزئبق عنصر ثقيل جدًا، ومع زيادة الشحنة النووية تصبح التأثيرات النسبية في الإلكترونات مهمة في وصف سلوكه الإلكتروني.
تسهم هذه التأثيرات في استقرار وانكماش مدار 6s نسبيًا، وهو ما يقلل من مشاركة إلكترونات هذا المدار في الترابط المعدني مقارنة بما قد نتوقعه في بعض الفلزات الأخرى. ونتيجة لذلك تكون الروابط بين ذرات الزئبق أضعف نسبيًا، وتنخفض درجة انصهاره إلى نحو −38.83 °C.
ما أشكال الزئبق الكيميائية؟
عند الحديث عن مخاطر الزئبق يجب التمييز بين أشكاله المختلفة؛ لأن طريقة دخول كل شكل إلى الجسم وسميته وسلوكه البيئي ليست متطابقة.
1- الزئبق العنصري
هو الزئبق الفلزي نفسه Hg الذي يظهر كسائل فضي لامع. ومن أهم مخاطر هذا الشكل قدرته على إطلاق بخار الزئبق إلى الهواء.
2- مركبات الزئبق غير العضوية
تشمل أملاح الزئبق التي يرتبط فيها العنصر بعناصر أخرى، مثل بعض مركبات الكلور والكبريت. وتختلف خصائص هذه المركبات وسميتها بحسب تركيبها الكيميائي.
3- مركبات الزئبق العضوية
من أشهرها ميثيل الزئبق (Methylmercury)، وهو ذو أهمية كبيرة بيئيًا وصحيًا لأنه يمكن أن يتراكم في الكائنات المائية وينتقل عبر السلسلة الغذائية.
ما استخدامات الزئبق؟
استُخدم الزئبق تاريخيًا في العديد من الأدوات والتطبيقات، إلا أن كثيرًا من الاستخدامات تقلص بسبب مخاطره الصحية والبيئية. ومن أبرز استخداماته القديمة أو الحالية في بعض الأماكن:
- مقاييس الحرارة الزئبقية.
- مقاييس الضغط والبارومترات.
- بعض المصابيح الفلورية.
- بعض المفاتيح والأجهزة الكهربائية القديمة.
- بعض العمليات الصناعية والتعدينية.
- استخدامات مخبرية وكيميائية متخصصة.
وقد اتجهت كثير من القطاعات إلى بدائل خالية من الزئبق لتقليل احتمالات التعرض والتلوث الناتج عن المنتجات والنفايات المحتوية عليه.
كيف يصل الزئبق إلى البيئة؟
يوجد الزئبق طبيعيًا في القشرة الأرضية، ويمكن أن ينطلق إلى البيئة من عمليات طبيعية مثل النشاط البركاني وتجوية الصخور. لكن الأنشطة البشرية تُعد مصدرًا مهمًا لانبعاثاته، ومنها احتراق الفحم وبعض العمليات الصناعية وحرق النفايات والتعدين.
وبعد وصول الزئبق إلى البيئة المائية، يمكن أن يتحول جزء منه بفعل العمليات الطبيعية والميكروبية إلى ميثيل الزئبق. وهنا تبدأ إحدى أهم المشكلات البيئية المرتبطة به.
كيف يتراكم ميثيل الزئبق في الأسماك؟
يمكن أن يدخل ميثيل الزئبق إلى الكائنات الدقيقة الموجودة في البيئة المائية، ثم تنتقل هذه الكائنات إلى كائنات أكبر ضمن السلسلة الغذائية. ومع استمرار التغذية يحدث التراكم الحيوي داخل أجسام الكائنات.
كما يمكن أن ترتفع تراكيزه في المستويات الغذائية الأعلى، خصوصًا في بعض الأسماك الكبيرة والمفترسة وطويلة العمر. ولهذا يُعد تناول بعض أنواع الأسماك والمحاريات أحد أهم طرق تعرض البشر لميثيل الزئبق.
هل الزئبق سام؟
نعم، يمكن أن يكون الزئبق ومركباته سامة، لكن مستوى الخطر يعتمد على عدة عوامل، منها:
- الشكل الكيميائي للزئبق.
- الجرعة أو مستوى التعرض.
- مدة التعرض.
- طريقة دخول الزئبق إلى الجسم.
- عمر الشخص وحالته الصحية.
ولهذا لا يصح جمع جميع أنواع التعرض للزئبق تحت قائمة واحدة من الأعراض دون معرفة نوع المركب وطريق التعرض.
لماذا يعد بخار الزئبق العنصري خطرًا؟
يمكن للزئبق السائل أن يتبخر حتى في درجة حرارة الغرفة. ويصبح التعرض أكثر أهمية عندما يُستنشق بخار الزئبق العنصري، لأنه يستطيع دخول الجسم عبر الرئتين.
وقد يؤثر التعرض المهم أو المزمن لبخار الزئبق في الجهاز العصبي والكلى وأعضاء أخرى. وتشمل العلامات العصبية التي رُبطت بالتعرض للزئبق الرعشة واضطرابات الذاكرة وبعض التأثيرات العصبية والسلوكية.
ما أضرار ميثيل الزئبق؟
يُعد ميثيل الزئبق من أهم صور الزئبق من الناحية الغذائية، لأنه يتراكم حيويًا في الأسماك والمحاريات. ويُعد الجهاز العصبي من أكثر الأجهزة حساسية لتأثيراته.
ويحظى تعرض الجنين والأطفال في المراحل المبكرة باهتمام خاص، لأن الجهاز العصبي في طور النمو يكون أكثر حساسية للتأثيرات السامة. ولهذا تصدر الجهات الصحية إرشادات خاصة باختيار الأسماك خلال الحمل والطفولة بدل التوصية العامة بالامتناع عن الأسماك.
ماذا عن أملاح الزئبق غير العضوية؟
تختلف أملاح الزئبق غير العضوية عن الزئبق العنصري وميثيل الزئبق. ويمكن لبعضها أن يكون مهيجًا أو آكلًا للجلد والعينين والجهاز الهضمي، كما قد تتأثر الكلى في حالات التعرض المهمة.
ولهذا يجب دائمًا تحديد المركب الكيميائي بدل استخدام كلمة الزئبق وحدها عند تقييم السمية.
ماذا تفعل إذا انسكب الزئبق؟
تنبيه مهم: إذا انسكب زئبق عنصري من جهاز قديم أو مصدر مشابه، فلا تنظفه بالطريقة المعتادة المستخدمة مع السوائل المنزلية.
- لا تستخدم المكنسة الكهربائية.
- لا تستخدم المكنسة العادية.
- لا تصب الزئبق في مصرف المياه.
- تجنب المشي فوق المنطقة الملوثة أو نشر القطرات إلى أماكن أخرى.
- أبعد الأطفال والحيوانات عن المكان.
- اهوِ المكان قدر الإمكان مع عزله عن بقية المنزل.
- اتبع تعليمات الجهة الصحية أو البيئية المحلية بشأن جمع الزئبق والتخلص منه.
والسبب في منع استخدام المكنسة الكهربائية أن تشغيلها قد يزيد من انتشار الزئبق في الهواء وبالتالي يزيد احتمال التعرض لبخاره. أما المكنسة العادية فقد تقسم قطرات الزئبق إلى قطرات أصغر وتنشرها في مساحة أكبر.
لماذا يتكور الزئبق إلى قطرات صغيرة؟
عند سقوط الزئبق على سطح ما، يميل إلى تكوين قطرات كروية لامعة بدل أن ينتشر مثل الماء. ويرتبط ذلك بارتفاع التوتر السطحي للزئبق وقوى التجاذب بين ذراته.
ولهذا قد تنقسم كمية صغيرة من الزئبق المنسكب إلى عدد كبير من القطرات الدقيقة، ما يجعل جمعها أكثر صعوبة ويزيد مساحة السطح التي يمكن أن يتبخر منها الزئبق.
لماذا رمز الزئبق Hg وليس M؟
الرمز Hg مشتق من الاسم اللاتيني المرتبط بالزئبق Hydrargyrum، وهو اسم يشير تاريخيًا إلى طبيعته المعدنية السائلة الشبيهة بالفضة.
أسئلة شائعة عن الزئبق
ما العدد الذري للزئبق؟
العدد الذري للزئبق هو 80، أي أن نواة ذرة الزئبق تحتوي على 80 بروتونًا.
ما رمز الزئبق في الجدول الدوري؟
رمز عنصر الزئبق هو Hg.
ما لون الزئبق؟
الزئبق العنصري معدن ذو مظهر فضي لامع عندما يكون في حالته السائلة.
هل الزئبق سائل دائمًا؟
لا. الزئبق سائل في درجات الحرارة المعتادة، لكنه يتجمد إذا انخفضت درجة الحرارة عن نقطة انصهاره البالغة نحو −38.83 °C، كما يتحول إلى بخار عند التسخين إلى درجة غليانه.
هل لمس الزئبق أخطر أم استنشاق بخاره؟
تعتمد الخطورة على شكل الزئبق وطريق التعرض، لكن استنشاق بخار الزئبق العنصري من طرق التعرض المهمة صحيًا. ولذلك يجب منع تبخر الزئبق المنسكب وانتشاره في الهواء.
كيف يصل الزئبق إلى الأسماك؟
يمكن للزئبق الموجود في البيئة أن يتحول إلى ميثيل الزئبق، ثم يدخل الكائنات المائية ويتراكم عبر السلسلة الغذائية، فتصبح بعض الأسماك الكبيرة والمفترسة ذات تراكيز أعلى منه.
الخلاصة
الزئبق عنصر فلزي فريد رمزه Hg وعدده الذري 80، ومن أشهر خصائصه بقاؤه سائلًا عند درجة حرارة الغرفة بسبب انخفاض درجة انصهاره إلى نحو −38.83 °C. ويرتبط هذا السلوك بخصائصه الإلكترونية والترابط المعدني الضعيف نسبيًا.
وفي الوقت نفسه، لا ينبغي التعامل مع جميع صور الزئبق وكأنها متطابقة؛ فالزئبق العنصري وأملاح الزئبق غير العضوية وميثيل الزئبق لها خصائص وطرق تعرض وتأثيرات مختلفة. ويمثل بخار الزئبق العنصري وميثيل الزئبق المتراكم في بعض الكائنات المائية مصدرين مهمين للتعرض البشري.
ولهذا فإن فهم كيمياء الزئبق لا يفسر فقط لماذا يكون معدنًا سائلًا، بل يوضح أيضًا كيف تتحول خصائص عنصر واحد إلى قضية كيميائية وصحية وبيئية مهمة.
المراجع العلمية
- منظمة الصحة العالمية (WHO) – Mercury and health: الزئبق وآثاره الصحية
- PubChem – Mercury: الخصائص والبيانات الكيميائية لعنصر الزئبق
- وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA) – Cleaning Up a Small Mercury Spill: إرشادات التعامل مع انسكاب الزئبق
.png "معلوماتك")
شكراً على مرورك ، سيتم الرد في أقرب وقت