ปรอท (Mercury:Hg) ประโยชน์ และพิษปรอท

5371

ปรอท (Mercury:Hg) เป็นของเหลวสีขาวคล้ายเงิน เมื่อแข็งตัวจะมีคุณสมบัติคล้ายกับโลหะทั่วไป มีความมันวาว สะท้อนแสง และเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดำ แต่จะไม่เกาะติดกับวัสดุใดๆ สามารถลื่นไหลหรือกลิ้งไปมาได้อย่างสะดวก และรวดเร็ว และมีคุณสมบัติละลายโลหะชนิดอื่นได้ โดยเฉพาะทองคำสามารถละลายได้ดีมากในปรอท จึงต้องเก็บเครื่องประดับที่ทำด้วยทองคำให้ห่างจากปรอท แต่ปรอทไม่สามารถละลายเหล็ก และแพลตินัมได้

advertisement

ดังนั้น ภาชนะที่ใช้บรรจุปรอทจึงทำด้วยเหล็กหรือแพลตินัม ทั้งนี้ โลหะปรอทจัดเป็นสารพิษ โดยเฉพาะในสถานะเป็นไอ แต่ในสถานะของเหลวไม่เป็นพิษมากนัก เพราะแพร่กระจายเข้าสู่เนื้อเยื่อได้น้อย

คุณสมบัติทางกายภาพ และเคมี [1]
– สถานะ : ของเหลว
– เลขอะตอม : 80
– มวลอะตอม : 200.59
– โครงสร้างอิเล็กตรอน : (Xe 4f14) 5d10 6s2
– พลังงานไอออไนเซชัน ณ อุณหภูมิห้อง : 1004.2 kj/mol
– มีจุดเดือด : 356.9 °C
– จุดหลอมเหลว : – 38.9 °C
– ความร้อนการหลอมเหลว : 2.29 KJ/mol
– ความร้อนการกลายเป็นไอ : 59.11 KJ/mol
– ความร้อนจำเพาะ (ที่ 25 °C) : 27.98 J/(mol.K)
– ความดันไอ (ที่ 126 °C) : 1 mmHg
– ความถ่วงจำเพาะ : 13.59
– ความหนาแน่น (ที่ 25 °C) : 13.534 g/cm3
– ค่าการละลายน้ำ (น้ำ 100 กรัม ที่ 25 °C) : 6×10-6 g

สัญลักษณ์ของปรอท คือ Hg เป็นธาตุลำดับที่ 80 ในตารางธาตุ และจัดอยู่ในกลุ่มโลหะทรานสิชัน หมู่ 2B ในแถวท้ายสุดของแถว d ในตารางธาตุ โดยทั่วไปปรอทบริสุทธิ์ (Metallic form) จะอยู่ในสภาวะของเหลวที่มีความหนาแน่นสูง และไม่มีสมบัติทางแม่เหล็ก รวมถึงอาจอยู่ในรูปสารประกอบอินทรีย์ และอนินทรีย์

ปรอทที่อยู่ในรูปของโลหะ ส่วนมากจะบริสุทธิ์ และไม่ผสมกับสารอื่น แต่สามารถเกิดเกลือเป็นสารประกอบเฮไลด์ได้ โดยสารประกอบเฮไลด์ที่สำคัญ คือ เมอร์คิวรัส คลอไรด์ (Mercurous Chloride) มีสูตรเคมี Hg2Cl2 มีลักษณะเป็นตะกอนสีขาว ละลายน้ำได้

สารประกอบของปรอทมีเลขออกซิเดชันได้ทั้ง +1 และ +2 โดยเลขออกซิเดชันเป็น +1 จะเรียกสารประกอบนั้นว่า เมอร์คิวรัส (Mercurous) เมื่อเป็น +2 เรียกว่า เมอร์คิวริก (Mercuric) ทั้งนี้ สารประกอบเมอร์คิวรัสมีปรอทเป็นองค์ประกอบ 2 อะตอม อยู่ร่วมกันเสมอ เรียกว่า ไดเมอร์ (Dimer) ดังนั้น เมื่อสารเมอร์คิวรัสละลายน้ำ อะตอมของปรอทจะเป็นประจุคู่เสมอ คือ Hg22+ แต่สมบัติทางเคมีอื่นๆจะคล้ายคลึงกับประจุเดี่ยว ส่วนสารประกอบเฮไลด์ของปรอทที่เสถียรในรูปสารละลาย ได้แก่ Hg2X2 (X = Cl, Br, I) อาจพบเป็นแร่อิสระหรือพบในรูปของ HgS ซึ่งมีสีแดงกระจายอยู่ในเนื้อหินที่ เรียกว่า Cinnabar โดยลักษณะดังกล่าวมักพบอยู่ในธรรมชาติ [1]

แหล่งปรอทในธรรมชาติ
ปรอทในธรรมชาติส่วนมากจะพบในรูปของแร่ซินนาบาร์(Cinnabar : HgS) ก้อนแร่มีสีแดง ไม่ละลายน้ำ ที่มนุษย์ยุคโบราณใช้สำหรับวาดผนังถ้ำ รวมถึงพบในถ่านหินประมาณ 1% และพบในแร่ชนิดอื่นอีก ได้แก่
– Calomel (Hg2Cl2)
– Coloradoite (HgTe)
– Liyingstonite (HgSh4O7)
– Tiemannite (HgSe)

แหล่งกำเนิดของปรอท มีทั้งจากแหล่งธรรมชาติ เช่น จากการผุพังของสินแร่ที่มีปรอทเป็นองค์ประกอบ ซึ่งบางส่วนปะปนมากับก๊าซจากการระเบิดของภูเขาไฟ ไฟป่า และการระเหยจากมหาสมุทร และมาจากกิจกรรมของมนุษย์ เช่น การเผาไหม้เชื้อเพลิง ธรรมชาติ การทาเหมืองโลหะ และอุตสาหกรรมต่างๆ ซึ่งปรอทจะถูกปล่อยในรูปของมลพิษที่แพร่กระจายเข้าสู่สิ่งแวดล้อม

ปรอทในบรรยากาศมี 2 รูปแบบ คือ ไอปรอท (Hg) โดยกระแสลมในบรรยากาศจะพัดพาไอปรอทให้กระจายไปทั่ว ส่วนปรอทในรูปประจุบวก (Cation) (Hg+2) จะเกาะอยู่กับอนุภาคของสารอื่น และจะตกลงสู่พื้นไม่ไกลจากแหล่งกำเนิด

ปรอทที่อยู่ในในดินจะอยู่ในรูปสารประกอบอินทรีย์ ซึ่งจะถูกเปลี่ยนรูปโดยจุลินทรีย์เป็นเมอร์คิวริกไอออน (Hg+2) และเมอร์คิวรีซัลไฟด์ หรือเป็นไอปรอท จุลินทรีย์ที่เปลี่ยนรูปปรอทได้ ได้แก่ แบคทีเรียสกุล Pseudomonas spp. [3]

ประโยชน์ปรอท
1. ปรอทอนินทรีย์
– เป็นสาระสำคัญในการทำเทอร์โมมิเตอร์ และบาโรมิเตอร์
– ใช้เป็นยาขับปัสสาวะ และยาถ่าย ได้แก่ Calomel
– ใช้ผสมกับโลหะอื่นเป็นปรอทผสมสำหรับใช้งานในการอุดฟัน
– ใช้เป็นส่วนผสมของสี หรือ latex base สำหรับใช้ทาผนังบ้าน ช่วยให้ผนังบ้านไม่ขึ้นรา
– ใช้เคลือบผิวหลอดไฟฟ้าด้านในเพื่อให้เกิดการเรืองแสง เช่น หลอดฟลูออเรสเซนต์
– เมอร์คิวลัสคลอไรด์ (HgCl2) และเมอร์คิวริกไตรคลอไรด์ ใช้ทาไม้กันมอด และแมลงกัด ใช้ทาเครื่องเรือนช่วยให้แวววาว
– สารประกอบปรอทใช้ผสมกับขี้ผึ้งสำทาขัดพื้นบ้าน ทาขัดเฟอร์นิเจอร์ช่วยให้พื้นบ้านเงา และใช้ทาหนังสัตว์ เครื่องหนัง ทารองเท้าหนัง ป้องกันเชื้อรา และกลิ่นอับ
– ใช้เป็นโลหะละลายหรือใช้เตรียมโลหะเจือที่มีส่วนผสมร่วมกับโลหะชนิดอื่น เช่น Ag และ Sn โดยโลหะเจือของปรอทกับโลหะอื่นๆ เรียกว่า อะมัลกัม (amalgam) และในอดีตเคยมีการใช้อะมัลกัมสำหรับการอุดฟัน แต่ปัจจุบัน ไม่ถูกใช้แล้ว เพราะปรอทสามารถก่อความเป็นพิษต่อร่างกายได้
– ใช้ผสมกับ Na ได้เป็น NaHg มีคุณสมบัติเป็นสารรีดิวซ์ที่ใช้ในกระบวนการรีดักซัน
– ใช้เป็นสารเร่งปฏิกิริยาในกระบวนการผลิตทางอุตสาหกรรม อาทิ การผลิตไวนิลคลอไรด์ (CH2=CH-Cl) สำหรับใช้เป็นสารตั้งต้นผลิตพลาสติกพีวีซี
– สารปรอทอนินทรีย์มีความเป็นพิษรุนแรงจึงใช้เป็นส่วนผสมของยาฆ่าแมลง และฆ่าเชื้อรา
– ใช้เป็นวัตถุดิบผลิตถ่านไฟฉายชนิดอัลคาไลน์
– ใช้ในอุตสาหกรรมผลิตทองคำ เพื่อเป็นตัวทำละลายทองคำออกจากสินแร่
– ใช้ทำตะเกียงที่เรียกว่า ตะเกียงไอปรอท
– ใช้เป็นแคโทดในขั้นตอนการเตรียมโซดาไฟ
– ใช้เป็นเครื่องมือทำให้เกิดสุญญากาศ
– ใช้ในอุตสาหกรรมผลิตกระดาษ ช่วยป้องกันกระดาษยุ่ยยับ
– ใช้ในอุตสาหกรรมผลิตน้ำยาซักแห้ง

2. ปรอทอินทรีย์
– ปรอทอัลคิล (alkyl mercury) ใช้เป็นยาฆ่าเชื้อรา ป้องกันเชื้อราในเมล็ดธัญพืช เช่น ถั่ว เมล็ดข้าว และใช้เป็นส่วนผสมของยาฆ่าแมลง และยากำจัดโรคพืช
– ฟีนิลเมอร์คิวรีอะซิเตต (phenyl mercury acetate) ใช้ในอุตสาหกรรมผลิตกระดาษ ช่วยป้องกันการเกิดโคลนของเยื่อกระดาษ
– ปรอทอัลคิล ใช้ในอุตสาหกรรมผลิตพลาสติก

ปฏิกิริยาปรอท
ปรอทจะอยู่ในสถานะของเหลว มีความหนืดต่ำ ระเหยกลายเป็นไอได้ง่าย และมักจะอยู่ในสภาพเป็น Mono atomic ในอุณหภูมิห้อง ปรอทสามารถละลายน้ำได้ดีกว่าโลหะอื่น และละลายได้เพิ่มขึ้นเมื่อออกซิเจนเพิ่มขึ้น และสามารถระเหยกลายเป็นไอได้ง่าย เพราะปรอทมีแรงของพันธะอะตอมต่ำมาก

ปรอทสามารถละลายในตัวทำละลายอินทรีย์ได้ ได้แก่
– นอร์มัลเฮกเซน (2.7 x 10-7 กรัม/100 กรัม ที่ 40 ºC)
– เบนซีน ( 2.0 x 10-7 กรัม/100 กรัม ที่ 20 ºC)
– เมทานอล (3.6 x 10-7 กรัม/100 กรัม ที่ 63 ºC)
– ไดออกเซน (7.0 x 10-7 กรัม/100 กรัม ที่ 25 ºC)

ปรอทไม่ทำปฏิกิริยากับออกซิเจนที่อุณหภูมิห้อง แต่ทำปฏิกิริยากับฮาโลเจนได้ แต่สามารถทำปฏิกิริยากับออกซิเจนได้ที่อุณหภูมิ 350 ºC จะได้ HgO และที่อุณหภูมิต่ำกว่า 200 ºC ปรอทจะไม่ทำปฏิกิริยากับไฮไดรด์ของ HF, HCl, H2333

การเข้าสู่ร่างกาย
1. ทางระบบหายใจ
การหายใจรับไอปรอทเข้าสู่ระบบหายใจจะทำให้เกิดพิษแบบเฉียบพลัน โดยไอปรอทจะสะสมอยู่ในเนื้อเยื่อปอด ไต และบางส่วนถูกดูดซึมเข้าไปในกระแสเลือด โดยเฉพาะเมธิลเมอร์คิวรี และฟีนอลเมอร์คิวรี สามารถถูกดูดซึมได้ดีในบริเวณปอด หากคนที่เป็นโรคไต ไตไม่ทำงาน จะได้รับพิษรุนแรง เพราะมีการสะสมมาก จนทำให้เสียชีวิตได้ แต่หากไม่ถึงขั้นเสียชีวิต ปรอทที่สะสมในปอด และส่วนอื่นจะมีพิษต่อระบบประสาทส่วนกลางโดยตรง ทำให้เป็นอัมพาตได้อย่างรวดเร็ว

2. ทางผิวหนัง
ปรอทอินทรีย์หลายชนิดสามารถซึมผ่านเข้าสู่ร่างกายผ่านทางผิวหนังได้ อาทิ เมธิลเมอร์คิวรี และฟีนอลเมอร์คิวรี เป็นต้น ส่วนปรอทอนินทรีย์จะซึมผ่านผิวหนังได้น้อยกว่า อาทิ เมอร์คิวรีคลอไรด์ (HgCl) การซึมผ่านผิวหนังในบางรายจะไม่แสดงอาการเป็นพิษ แต่บางรายที่มีภูมิไวต่อปรอทจะเกิดอาการแพ้ ผิวหนังเป็นผื่นแดง และรู้สึกแสบร้อนได้

3. ทางระบบทางเดินอาหาร
การเข้าสู่ระบบทางเดินอาหาร อาจผ่านการรับประทานโดยการตั้งใจหรือปนเปื้อนมาพร้อมกับน้ำ และอาหาร จากนั้น จะถูกดูดซึมเข้ากระแสเลือด และสะสมที่อวัยวะภายใน ทำให้เกิดพิษเฉียบพลันได้ง่าย อาทิ รู้แสบร้อนในลำคอ กระเพาะอาหาร และลำไส้ วิงเวียนศรีษะ เกิดการอาเจียน เป็นต้น

พิษปรอท
ปรอทเข้าสู่ร่างกายเราได้ทุกทาง ไอระเหยของโลหะปรอทเข้าทางจมูก และปอดโดยการหายใจ สารละลายเกลือปรอทเข้าทางปาก และทางเดินอาหาร ยาที่มีปรอทจะถูกดูดซึมเข้าทางผิวหนังหรือลำไส้ผ่านเข้าไปในกระแสเลือด และกระจายตัวตามเนื้อเยื่อต่างๆ

อวัยวะที่มีการสะสมปรอทได้มากที่สุด คือ ไต ถัดลงมาตามลำดับ คือ ตับ ม้าม สมอง ผนัง ลำไส้เล็ก หัวใจ กล้ามเนื้อลาย และปอด เมื่อสะสมมากจะทำให้เซลล์ระบบประสาทส่วนกลางถูกทำลาย เกิดอาการผิดปกติทางประสาท อาทิ ควบคุมการเคลื่อนไหวของร่างกายไม่ได้ พูดติดอ่าง หูอื้อหนวก ช็อก และเสียชีวิตในที่สุด นอกจากนั้น อาการทางประสาทอื่นๆ ได้แก่ ปัสสาวะขัด ความจำเสื่อม สายตาพล่ามัว และการมองเห็นลดลง เป็นต้น

1. พิษเฉียบพลัน
พิษเฉียบพลันสามารถเกิดได้ทั้งจากการได้รับปรอททั้ง 3 ทาง อาการที่แสดงจากสารระเหยปรอท ได้แก่ เหงือกอักเสบ เจ็บหน้าอก หายใจลำบาก มีอาหารหอบ คลื่นไส้ อาเจียน ปวดท้องอย่างรุนแรง มีเลือดออกในอวัยวะ ถ่ายเป็นเลือด เนื้อเยื่อระบบทางเดินอาหารอักเสบ เนื้อเยื่อไตถูกทำลาย กล้ามเนื้อสั่นกระตุก และมีอาการทางระบบประสาท และเสียชีวิตได้ทันที

สำหรับปรอทอนินทรีย์มีผลรวดเร็วต่อการตกตะกอนโปรตีนในเยื่อเมือกบริเวณปาก และระบบทางเดินอาหาร อาการต่อมา ทำให้เกิดการอาเจียน การเกิดช็อก และไตถูกทำลาย

2. พิษเรื้อรัง
สารระเหยปรอท หากได้รับติดต่อกันเป็นเวลานานจะมีพิษต่อระบบประสาท ทำให้เกิดโรคที่เรียกว่าAsthenic Vegetative Syndrome เป็นโรคประสาทชนิดหนึ่งที่แสดงอาการอ่อนเพลียเรื้อรัง คล้ายกับโรคคอพอก

โรคมินามาตะ เป็นผลมาจากพิษเรื้อรังของปรอท พบอาการทั่วไป ได้แก่ หายใจลำบาก หายใจติดขัด เจ็บแน่นหน้าอก มีไข้ พบอาการเหงือกอักเสบ มีเส้นสีเงินที่ขอบเหงือก เหงือกบวม และเลือดออก ปากเป็นแผลอักเสบเรื้อรัง ชีพจรเต้นอ่อน หัวใจเต้นผิดจังหวะ สูญเสียการรับรส สูญเสียการได้ยิน และการมองเห็น มีอาการซึมเศร้า บางครั้งพบน้ำลายฟูมปาก กล้ามเนื้อสั่นกระตุก มือเท้าหยิกงอ เป็นอัมพาต

ปรอทอนินทรีย์ สามารถสะสม และทำลายไตได้ ผิวหนังแดง รู้สึกแสบร้อน มือเท้าซีดขาวจากการขาดออกซิเจน และหัวใจเต้นผิดจังหวะ [2]

มาตรฐานปรอท
1. มาตรฐานปรอทที่ปนเปื้อนจากอากาศเสียที่ปล่อยออกจากโรงงาน ไม่เกิน 3 มก./ลบ.ม.
2. มาตรฐานปรอทในพื้นที่ทำงาน ไม่เกิน 0.05 มก./ลบ.ม.
3. มาตรฐานปรอทในอาหาร ไม่เกิน 0.5 มก./กก. และในอาหารทะเล ไม่เกิน 0.02 มก./กก.
4. มาตรฐานปรอทในน้ำดื่มปิดสนิท ไม่เกิน 0.002 มก./ลิตร
5. มาตรฐานปรอทในน้ำบาดาลเพื่อใช้ดื่ม ไม่เกิน 0.001 มก./ลิตร
6. มาตรฐานปรอทในแหล่งน้ำผิวดิน ไม่เกิน 0.002 มก./ลิตร
7. มาตรฐานปรอทในน้ำทิ้งทั่วไป ไม่เกิน 0.005 มก./ลิตร ยกเว้นโรงงานถลุงสังกะสี อนุโลมให้ไม่เกิน 0.002 มก./ลิตร

เอกสารอ้างอิง
[1] ยศินทร์ ยาทอง, 2554, การแยกสกัดไอออนปรอทในรูปของ (HgCl4)2-
ออกจากน้ำทิ้งที่ได้จากหลุมขุดเจาะก๊าซธรรมชาติ-
ด้วยเยื่อแผ่นเหลวที่พยุงด้วยเส้นใยกลวง-
และการทำนายผลด้วยแบบจำลองทางคณิตศาสตร์.
[2] วิลาวรรณ์ จันทรประทิน, 2542, การกำจัดปรอทและการแยกโลหะเงินออกจาก-
โลหะเจืออะมัลกัมที่เหลือทิ้งจากการบูรณะฟัน.
[3] กนกวรรณ สุขรักษ์, 2554, การวิเคราะห์การไหลของสารปรอท-
จากอะมัลกัมในงานทันตกรรม.

advertisement