Quecksilber

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Allgemein[Bearbeiten]

Quecksilber kommt in reiner Form in der Natur vor und einer der wenigen Elemente welches unter Normalbedingungen einen flüssigen Aggregatszustand hat.
Quecksilbervorkommen gibt es unter anderem in Serbien, Italien, China, Algerien, Russland und Spanien. Meist findet man es als Mineral in Form von Zinnober (HgS) in Gebieten mit ehemaliger vulkanischer Aktivität. Da Zinnober relativ schlecht wasserlöslich ist ist es weniger von toxikoloischem Interesse. Quecksilber kommt noch in ca. 19 anderen Salzverbindugen vor. Seltener kommt Quecksilber auch gediegen vor.
Auch Hg2+-Ionen kommen im Boden vor. Diese können von Mikroorganismen oder auch abiotisch (z.B. durch Huminsäuren) methyliert werden. Die Verbindungen Me2Hg oder MeHg+ sind zum einen sehr lipophil und zum anderen sehr flüchtig.
Diese Eigenschaften erlauben ein große Mobilität. Die Lipophilie führt zur Akkumulation in Gewebe und so zu einer Anreicherung in der Nahrungskette. Aufgrund der Flüchtigkeit erfolgt ein Transport in der Atmosphäre.
es kommt v.a. in aquatischen Millieu zu einer Anreicherung. Dimethylquecksilber wird von Phytoplankton und Pflanzen aufgenommen. So gelangt es schließlich in fische Vögel und auch den Menschen.
1952 führte dies in Japan zu einer Katastrophe bei der 52 Menschen starben. Ein chemisches Unternehmen hat ungeklärte Abwässer die Hg2+-Salze enthielten in einem Gewässer entsorgt. Durch den Konsum von Fisch wurden die Menschen vergiftet, da aquatische Lebewesen das Quecksilber 100 - 1000 fach akkumulieren können. Die Katastrophe wurde unter dem Namen Minamata-Desease bekannt.
Dimethylquecksilber ist verdammt giftig. Und Latexhandschuhe bieten keinen geeigneten Schutz zum Arbeiten mit diesem Gift. Eine Chemikerin hat sich mit einigen Tropfen vergiftet und starb 5 Monate später an den Vergiftungserscheinungen. Das Problem an der Sache ist, dass sobald die Symptome einer Vergiftung da sind, keine Behandlung mehr anschlägt.
Ca. 1500 wurde Quecksilber mit Fett zu einer Paste vermischt und zur Syphilisbehandlung angewendet. Diese Quecksilberkuren wurden meist solange angewendet, bis die ersten Vergiftungssymptome (erhöhter Speichelfluss und Durchfall) einsetzten.
Aufgrund ihrer Desinfizierenden Eigenschaften werden sie auch heute noch als Desinfektionsmittel eingesetzt.
Während bei Blei ein hoher Anteil in der Umwelt anthropogenen Ursprungs ist, ist der menschliche Faktor ei der natürlichen Zirkulation von quecksilber eher gering.
ca. 50% des Quecksilbers werden in der elektrotechnischen Chemie verwendet (Batterien) Auch energiesparlampen enthalten bis zu 1 g Quecksilber, daher müssen sie auch bei einer Schadstoffannahmestelle abgegeben werden. Auch bei der Chloralkalielektrolyse wird Quecksilber benötigt. Weitere 15 % werden in der Farbenindustrie genötigt.
Landwirtschaftlich wurde Quecksilber zum sog. Saatbeizen verwendet. Hier wird das desinfizierende Potential ausgenutzt. Doch aufgrund eines Vogelmassensterbens in Schweden ist diese Anwendung rückläufig. Dem Menschen schaden die Einflüsse des Quecksilbers nicht, da nur das kleine Saatkorn behandelt wird. Doch die Vögel fressen häufig die Samen von den Feldern und bekommen so eine große Dosis ab.
Im chemischen Labor konnte es auch zu chronischen Vergiftungen kommen, da entweichendes Quecksilber sich unter dem Fußboden gesammelt hat und so konstant Quecksilber verdampfen konnte. Der Dampfdruck von elementarem Quecksilber ist verdammt hoch.
Auch medizinischen können Quecksilberverbindungen angewendet werden. Früher wurde Kupferamalgam für Zahnfüllungen wegen seiner desinfizierenden Wirkung eingesetzt. Heute wird stattdessen Silberamalgam verwendet, da dies nicht so viel Quecksilber freigeibt.
Die Verbindung Kalomel, also Hg2Cl2 wurde früher als Abführmittel eingesetzt. Es ist gering löslich und wird somit schlecht resorbiert. Anders verhält sich HgCl2, das stark ätzend wirkt. Es wird zur Behandlung von Holz verwendet.

Was mache ich mit einem kaputten Quecksilber Thermometer?[Bearbeiten]

Heutzutage sind diese Thermometer zwar nicht mehr so gebräuchlich manchmal gibt es sie aber trotzdem noch. Wie gehe ich nun vor? Das Thermometer ist zerbrochen und kullert über den Boden:
1) Nicht in Panik geraten! Evtl. Kinder und Haustiere aus dem betroffenen Zimmer entfernen. 2) Fenster öffnen um sich entwickelnde Dämpfe rauszulassen. 3) Am besten sammelt man das Quecksilber mit einer Pipette auf. Im besten Fall hat man Augentropfen in diesen Glasflaschen mit integrierter Pipette zur Hand. So hat man gleich ein Auffanggefäß. 4) Falls die oben genannten Gerätschaften nicht zur Hand sind, fegt man mit einem Pinsel einfach das Quecksilber auf ein Blatt Papier und befördert es so in ein Glasgefäß. Es bleibt kein Quecksilber an dem Pinsel zurück. Auch wenn sich das eher unwahrscheinlich anhört. 5) Das gesammelte Quecksilber muss bei einer Schadstoffannahmestelle entsorgt werden. Bitte auf gar keinen Fall im Hausmüll entsorgen! Wenn man den Pinsel nicht weiter verwenden will, weil man Angst hat, dass doch noch Quecksilber daran haftet, kann man auch den Pinsel an der Schadstoffannahmestelle abgeben.

Toxikokinetik[Bearbeiten]

Die Toxikokinetik muss man 3 geteilt betrachten. Elementares Quecksilber, ionisches Quecksilber sowie organische Quecksilberverbindungen reagieren sehr unterschiedlich.

Elementares Quecksilber[Bearbeiten]

Oral und dermal wird elementares Quecksilber nicht resorbiert. Wird es intravenös injiziert können sich Embolien bilden. Der Quecksilberdampf und die damit ermöglichte Respiration ist wesentlich gefährlicher. Die Partikel sind alveolengängig und können so aufgenommen werden und in die Blutbahn gelangen.
Bereits in den Erythrocyten kommt es zur metabolischen Umwandlung in Methylquecksilberverbindungen. Im Erythrocyten werden dem Quecksilber unter Einwirkung der Katalase 2 Elektronen entzogen, somit reduziert und immobilisiert.
Überschreitet die eingeatmete Quecksilbermenge jedoch die Kapazitäten der Erythrocyten gelangt es durch die Blut-Hirn-Schranke in Gehirn oder über die Plazenta in den Fötus. Auch im zentralen Nervensystem wird Hg zu Hg2+ oxidiert. Teilweise treten auch Reaktionen mit Selen auf, das sich ähnlich wie Schwefel verhält. Dieser Komplex ist biologisch inaktiv. die Halbwertszeit von Quecksilber im Gehirn liegt bei mehreren Jahren.

Ionisches Quecksilber[Bearbeiten]

Im Gegensatz zu einfach positiv geladenem Quecksilber wird Hg2+ besser im Darm resorbiert (2 - 15%). Der Transport beider Ionen im Blut verläuft proteingebunden oder im Erythrocyten. Über die Blutbahn können zwar alle Organe erreicht werden, die Ionen sind jedoch relativ schlecht membrangängig.
Sie werden in der Niere angereichert und reagieren dort mit den Thiolgruppen. Die Halbwertszeit der Ausscheidung beträgt ca. 60 Tage.
Eine weitere Möglichkeit Quecksilber loszuwerden ist die Reduktion zu elementarem Quecksilber und anschließend wird es über die Lungen abgeatmet.

Organische Quecksilberverbindungen[Bearbeiten]

Methylquecksilberchlorid wird zu 90% resorbiert und zwar auf allen Wegen (oral, dermal, pulmonal)! Wie schon erwähnt bieten Latexhandschuhe keinen Schutz. Ein Schutz bieten lediglich die Handschuhe Norfoil®. Sie bestehen aus 5-schichtigem Laminat aund einem Ethylenvinylalkohol Copolymer.
Dimethylquecksilber kann in die Haare eingelagert werden. Die Demehtylierung immobilisiert es hier.
Hg2+ reagiert mit Glutathion und kann renal und über den Darm ausgeschieden werden. Die Halbwertszeit beträgt ca. 70 Tage.
MeHg+ reagiert mit weichen Lewisbasen zu lipophilen Verbindungen.
Es ist auch in der Lage azide H-Atome in Purinbasen der DNA zu ersetzen. Dies ist evtl. eine Erklärung für die beobachteten Chromosomenschäden.

Flag-blue.png   Nicht vergessen

Toxikokinetik bedeutet "Was macht der Körpermit der Substanz?" Toxikodynamik bedeutet "Was macht die Substanz mit dem Körper?"


Toxikodynamik[Bearbeiten]

Große Mangen Hg (g) führen zu akuten Vergiftungen. Ein typisches Symptom ist der Metallgeschmack im Mund. Es kann aber auch zu Erbrechen, blutigen Durchfällen und Nierenschäden kommen. Seltener zeigen sich Symptome wie Lungenentzündung.
Verschluckte anorganische Quecksilbererbindungen verätzen so ziemlich alles auf ihrem Weg. Dieses Symptom ist eher unspezifisch es git jedoch auch eindeutigere Anzeichen: der schon erwähnte Metallgeschmack, ist wohl das deutlichste Zeichen. Der Stuhl ist durch Sulfide ectl. schwarz gefärbt. Die Niere reagiert anfänglich mit einer Polyurie, da die Aquaporine reversibel blockiert sind. Höhere Konzentrationen Quecksilber führen zu einer Proteinurie gefolgt von Nierenfunktionsstörungen.
Eine subakute Verlaufsform führt zu Entzündungen im Mund und Rachenbereich. Und Kinder reagieren auf Quecksilber teilweise mit der Feerschen Krankheit.

Wird die Belastung chronisch ist das Ziel vorwiegend das zentrale Nervensystem 8merkurialismus). Aber auch die zähne müssen leiden. Sie lockern sich und fallen aus. Ein HgS-Saum bildet sich am Zahnfleischrand. Auch bei chronischer Vergiftung ist wieder die Niere ein Ziel.
Sie zeigt sich durch Stirnkopfschmerz, Schwindel, Stockschnupfen und Blutarmut. Es kommen nervöse Reizbarkeit und die sog. Zitterschrift hinzu. Da der Tremor bei Bewegung stärker wird ist dies vor allem beim Schreiben ein Problem. Auch die geistige Leistungsfähigkeit sinkt und es treten Sprachstörungen auf.

Eine Quecksilbervergiftung hat eine Latenzzeit von mehreren Monaten und schädigt vor allem das zentrale Nervensystem. Bei kindern für es zu Entwicklungsschäden des ZNS.


Therapie[Bearbeiten]

bei einer Vergiftung wird die renale ausscheidung mithilfe von BAL, DMSA oder D-Penicillamin gesteigert. Dies ist jedoch nur bei intakter Nierenfunktion möglich.
Organische Hg-Verbindungen können nicht mit Chelatoren entfernt werden. Im Gegenteil sie beschleunigen die Einschleusung von Quecksilber ins zentrale Nervensystem.

Qualitativer Nachweis[Bearbeiten]

HCl-Gruppe

Literatur[Bearbeiten]

  • Fuhrmann, G.F. "Toxikologie für Naturwissenschaftler - Einführung in die Theoretische und Spezielle Toxikologie" 1.Aufl. (2006)