Kwik

In Egyptische graftombes van ongeveer 1500 v. Chr. zijn sporen van kwik aangetroffen; en van de oude Chinezen is bekend dat zij kwik in combinatie met andere metalen gebruikten. De Grieken en Romeinen maakten gebruik van kwik en kwikverbindingen voor cosmetische doeleinden. Alchemisten dachten dat kwik veranderde in goud als het van de vloeibare fase naar de vast fase ging.

In de 18e en 19e eeuw werd kwiknitraat gebruikt om bont los te maken van dieren, en kwikdamp werd gebruikt om vilt te fabriceren, dat onder andere gebruikt werd voor hoeden. Later bleek dit de oorzaak te zijn van hersenbeschadigingen bij mensen die kleding van deze materialen maakten. Hier komt waarschijnlijk ook de Engelse uitdrukking mad as a hatter (zo gek als een hoedenmaker) vandaan.

In oude publicaties wordt druk soms weergegeven in millimeters kwikdruk: mm Hg. Dit is geen SI eenheid en tegenwoordig wordt deze aanduiding niet meer gebruikt, behalve in de geneeskunde, waar zij voor de bloeddruk nog steeds gangbaar is.

De naam kwik is afgeleid van het Oud Saksische woord quik, dat "levend" of "levendig" betekende; het Engelse quicksilver betekent dan ook van oorsprong "levend(ig) zilver". Een vergelijkbare Latijnse naam is argentum vivum, maar de officiële Latijnse aanduiding is hydrargyrum (uit Grieks hydro-, "water", met Latijn argentum, "zilver"). Het symbool Hg dankt kwik dan ook aan deze Latijnse naam.

[bewerk] Toepassingen

In de industrie wordt kwik vooral gebruikt voor elektrische en elektronische toepassingen en in allerlei verbindingen. Tot ongeveer het einde van de 20e eeuw werd kwik veel gebruikt in thermometers en barometers. Vanwege de giftigheid van dit element is het voor deze toepassing steeds meer in onbruik geraakt.

Kwik wordt toegepast in kwikdamplampen zoals spaarlampen, zeer heldere lichtbronnen die gasvormig kwik bevatten.
Op laboratoria wordt kwik regelmatig gebruikt voor hogetemperatuurthermometers, diffusiepompen en andere laboratoriuminstrumenten.
Omdat kwik makkelijk verbindingen (amalgamen) vormt met goud, wordt het toegepast om goud te isoleren uit gouderts.
Het tripelpunt van kwik (234.3156 K) is een vastliggend punt dat geldt als temperatuurstandaard van de Internationale Temperatuur Schaal (ITS-90).
Bij de productie van natriumhydroxide worden kwikcellen gebruikt.
In de tandheelkunde werden kwikamalgamen op grote schaal gebruikt bij het vullen van gaatjes.
In de geneeskunde werd de kwikverbinding thimerosal gebruikt voor het conserveren van vaccins.
In de elektrochemie wordt kwik gebruikt in de druppelende kwikelektrode, die een eenvoudig reproduceerbare standaard is voor elektrochemische potentiaalmetingen.

Andere bekende toepassingen van kwik zijn kwikbatterijen en pesticiden. Voor de meeste huishoudelijke doeleinden is kwik tegenwoordig verboden in verband met de giftigheid van kwikdampen.

In laboratoria werd het metaal gebruikt in het zogenaamde "kwiktouwtje", een rubber slangetje gevuld met kwik. Het kwiktouwtje werd dan bijvoorbeeld bij psychologische experimenten om de penis gebonden en de elektrische weerstand van het kwik werd gemeten. Wanneer een prikkel werd toegediend (bijvoorbeeld een al dan niet erotisch plaatje) kon de mate van seksuele opwinding gemeten worden doordat door opzwelling van de penis dan de lengte van het kwik toenam en de doorsnede kleiner werd, zodat de elektrische weerstand hoger werd. Deze verandering kon uiterst precies worden vastgesteld.

Kwik werd en wordt ook als een medicijn gebruikt, het is een zeer krachtig laxeermiddel. Vroeger werd het kwik in een soort 'capsule' gedaan, het uiteinde van een ganzeveer, dan moest de patiënt op een wc gaan zitten, en dat inslikken. Zodra de capsule na ongeveer 30 minuten was verteerd kreeg de patiënt dan spontaan diarree.

[bewerk] Eigenschappen

[bewerk] Vloeibaar bij kamertemperatuur

Kwik in vloeibare toestand

Kwik is het enige metaal dat bij kamertemperatuur vloeibaar is.

[bewerk] Elektrische geleiding en warmtegeleiding

Het metaal is een zeer goede geleider van elektriciteit, maar een slechte warmtegeleider.

[bewerk] Vorming van legeringen

Kwik vormt zeer makkelijk legeringen met vrijwel alle metalen, alleen ijzer vormt hierop een uitzondering. Een metaallegering op basis van kwik wordt een amalgaam genoemd.

Met tellurium vormt kwik een legering die snel reageert tot de nieuwe verbinding kwiktelluride. Een ander element waarmee kwik zeer makkelijk reageert is zwavel, onder vorming van kwiksulfide.

Van de elementen uit de zinkgroep reageert kwik het minst heftig. In tegenstelling tot zink en cadmium kan kwik niet de plaats van waterstof innemen in zuren. Veel voorkomende oxidatietoestanden zijn +1 en +2. In zeldzame gevallen komt +3 voor.

[bewerk] Verschijning

In ongebonden toestand komt kwik niet in de aardkorst voor. De belangrijkste kwikbronnen voor commerciële winning zijn de mineralen cinnaber, corderoiet en livingstoniet. Ongeveer de helft van de totale wereldproductie is afkomstig uit Spanje en Italië. Op kleinere schaal wordt kwik gewonnen in Slovenië, Rusland, en Canada. Het kwik wordt geïsoleerd door het mineraal te verhitten in een luchtstroom waarbij het kwik verdampt en daarna condenseert in een gekoelde recipiënt.

[bewerk] Isotopen

Meest stabiele isotopen
Iso	RA (%)	Halveringstijd	VV	VE (MeV)	VP
¹⁹⁴Hg	syn	444 j	EV	0,040	¹⁹⁴Au
¹⁹⁵Hg	syn	9,9 h	EV	1,510	¹⁹⁵Au
¹⁹⁶Hg	0,15	stabiel met 116 neutronen
¹⁹⁷Hg	syn	64,14 h	EV	0,600	¹⁹⁷Au
¹⁹⁸Hg	9,97	stabiel met 118 neutronen
¹⁹⁹Hg	16,87	stabiel met 119 neutronen
²⁰⁰Hg	23,10	stabiel met 120 neutronen
²⁰¹Hg	13,18	stabiel met 121 neutronen
²⁰²Hg	29,68	stabiel met 122 neutronen
²⁰³Hg	syn	46,612 d	β	0,462	²⁰³Tl
²⁰⁴Hg	6,98	stabiel met 124 neutronen

Van kwik komen op aarde zeven stabiele isotopen voor, waarvan ²⁰²Hg met bijna 30% het meest. Er is een aantal radioactieve isotopen bekend waarvan de halfwaardetijden uiteenlopen van 444 jaar voor ¹⁹⁴Hg tot minder dan een dag voor enkele zwaardere isotopen.

[bewerk] Toxicologie en veiligheid

Kwikverbindingen zijn vrijwel zonder uitzondering erg giftig. Vroeger werd kalomel (of calomel) wel in de geneeskunde gebruikt. Metallisch kwik heeft bij kamertemperatuur een hoge dampdruk (=dampspanning). Daardoor kan een concentratie van enkele malen de MAC-waarde worden bereikt in een afgesloten ruimte . Metallisch kwik wordt bij ingestie doorgaans niet goed opgenomen, maar de damp die bij inademen in de longen komt wordt voor 80% geabsorbeerd en is erg giftig. Kwik kan ernstige schade aanrichten in de hersenen en het zenuwstelsel, de lever en de nieren. Het is wel mogelijk dat ingestie bijvoorbeeld van grotere hoeveelheden fijn verdeeld kwik, ook een grotere opname kan veroorzaken in bepaalde gevallen.

Metallisch kwik kan in het lichaam worden geoxideerd en worden omgezet in de gevaarlijker geioniseerde vorm.

Bij herhaaldelijke blootstelling kan kwik zich ophopen in het lichaam.

Druppeltjes kwik die vrijkomen bij bijvoorbeeld het breken van een thermometer, zijn lastig te verzamelen omdat ze alle kanten opspringen. Met een speciale kwiktang is het wel mogelijk de bolletjes op te pakken en te verzamelen. Het "lepelgedeelte" van de tang bestaat uit twee kwartronden, die zich onder het bolletje kwik samensluiten, zoals twee handen die water opscheppen.
Als men de kwikbolletjes bedekt onder een laagje zwavelpoeder, zal het kwik reageren tot kwiksulfide, dat makkelijk hanteerbaar is. Bijkomend voordeel daarvan is dat het kwik niet meer verdampt.

In veel TL-buizen en spaarlampen zit ook kwikdamp, daarom is het van extra belang dat de buizen niet breken en de damp dus niet vrij kan komen in huis of kantoor. Een lamp waar kwikdamp in zit moet als chemisch afval worden verwerkt.

[bewerk] Trivia

Druppeltjes kwik die vrijkomen bij bijvoorbeeld het breken van een thermometer, zijn lastig te verzamelen omdat ze alle kanten opspringen. Met een pipet zoals gebruikt wordt voor oogdruppels is het wel mogelijk de bolletjes op te zuigen en te verzamelen in het flesje. Resterende bolletjes kunnen worden onschadelijk gemaakt door er wat bloem van zwavel over te strooien.