لماذا هو سائل؟
كل الفلزات توصل الكهرباء لأن إلكترونات تكافؤها تتوزع مكوّنةً بحرًا مشتركًا. وذلك البحر هو أيضًا ما يمسك الذرات، ولهذا كانت للفلزات نقاط انصهار عالية.
وتوزيع الزئبق [Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s². فالغلاف 5d ممتلئ ولا يبقى إلا إلكترونا 6s. وكان يُتوقع فلز عادي.
وما يحدث يقتضي النسبية. فبـ80 بروتونًا تتحرك إلكترونات 1s بجزء معتبر من سرعة الضوء. فترتفع كتلتها الفعالة ويتقلص مدارها، وينتشر ذلك التقلص إلى مدارات s كلها بحكم التعامد.
فيصير المدار 6s في الزئبق متقلصًا ومستقرًّا على نحو غير طبيعي. ويُمسَك إلكتروناه بقوة تجعلهما لا يتوزعان إلا بالكاد: فيسلك الزئبق سلوكًا يكاد يكون سلوك ذي غلاف كامل كغاز نبيل.
ومع رابطة فلزية بهذا الضعف يكفي الاضطراب الحراري لإبقاء الذرات متباعدة. فينصهر الزئبق عند −38.83 °م، بينما ينصهر الكادميوم، وهو فوقه مباشرة في الجدول وبلا آثار نسبية ملحوظة، عند 321 °م.
⚠️ وهو الأثر النسبي الثاني المرئي بالعين المجردة، إلى جانب لون الذهب. وكلاهما يقع في عنصرين متجاورين وللسبب نفسه.
لماذا قاس الحرارة ثلاثة قرون؟
لأنه يجمع شروطًا يصعب أن تجتمع.
فهو سائل في مجال واسع، من −39 إلى 357 °م. ويتمدد تمددًا خطيًّا لافتًا مع الحرارة، وهو ما يتيح تدريج المقياس بأقسام متساوية. ولا يبلّل الزجاج، فلا يترك العمود أثرًا عند هبوطه. وهو معتم، فيُرى بلا صبغة.
وصنع فهرنهايت أول مقياس حرارة زئبقي عام 1714. وكان توريتشيلي قد استعمل الفلز عام 1643 للبارومتر، مستغلًّا كثافته: فعمود ماء كان سيحتاج إلى عشرة أمتار، بينما يتزن الزئبق عند 760 ملليمترًا. ومن هنا قيس الضغط بملليمترات الزئبق، وهي وحدة لا تزال حية في الطب.
وظلّت مقاييس ضغط الدم الزئبقية معيار قياس ضغط الدم حتى وقت قريب، ولا تزال وحدة مم زئبق باقية وإن صار الجهاز إلكترونيًّا.
كيف يسمّم؟
يتوقف ذلك كليًّا على الصورة الكيميائية، وذلك التمييز هو مفتاح فهم الخطر الحقيقي.
فـالزئبق الفلزي السائل لا يكاد يُمتص هضميًّا: فإن ابتُلع عبر الأنبوب الهضمي وطُرح كله تقريبًا. والخطر هو البخار، الذي يُمتص جيدًا جدًّا رئويًّا ويبلغ الدماغ. فانسكاب في غرفة مغلقة سيئة التهوية خطر، ولهذا تُجمع مقاييس الحرارة المكسورة بحذر ولا تُجمع أبدًا بمكنسة كهربائية، إذ ستنشر البخار.
والمركّبات اللاعضوية، ككلوريد الزئبقيك، سموم كلوية حادّة.
وميثيل الزئبق هو المشكلة البيئية. فهو ذائب في الدهون، ويعبر الأغشية الحيوية بما فيها المشيمي، ويتراكم في الجهاز العصبي. وتكوّنه حيوي: فبكتيريا لاهوائية في الرواسب تحوّل الزئبق اللاعضوي المصرَّف إلى ميثيل زئبق.
ومن هناك يتضخم حيويًّا. فكل مستوى في السلسلة الغذائية يركّز ما في فرائسه، فتراكم المفترسات الكبيرة الطويلة العمر — أبو سيف والتونة الحمراء والقرش — تراكيز تفوق تراكيز الماء بآلاف المرات. وعلى هذا تقوم التوصيات بتقييد تناولها في الحمل.
⚠️ والعبارة الإنجليزية mad as a hatter آتية من تسمم حقيقي أصاب صانعي القبعات، الذين كانوا يستعملون نترات الزئبق في معالجة اللبّاد فتصيبهم رعشات واضطرابات في السلوك.
ما ميناماتا؟
في خليج ميناماتا، جنوب اليابان، كانت شركة تشيسو تصرّف منذ الثلاثينيات مخلفات عملية تستعمل الزئبق حفّازًا.
وحُدّدت أولى الحالات البشرية رسميًّا عام 1956: أشخاص بفقدان للتناسق واضطرابات في الكلام والبصر والسمع. وقبل ذلك كانت قد لوحظت قطط تتشنج وترمي بنفسها في البحر.
وثبت السبب عام 1959: ميثيل الزئبق في السمك، وهو أساس غذاء الأهالي. وكانت الشركة تعرف دراساتها الداخلية واستمرت في التصريف حتى 1968.
واعتُرف بأكثر من ألفَي ضحية رسميًّا، والتقديرات الفعلية أعلى بكثير. ووُلد أطفال بأضرار عصبية بالغة لم تظهر على أمهاتهم أعراض، وهو ما أثبت أن ميثيل الزئبق يعبر المشيمة وأن الجنين أشد عرضة من البالغ.
واتفاقية ميناماتا، المعتمدة عام 2013 والنافذة منذ 2017، تنظّم تجارة الزئبق واستعماله دوليًّا. وتحمل ذلك الاسم عن قصد.
أين لا يزال يُستعمل؟
في مواضع أقلّ فأقلّ، وأكبر استعمال متبقٍّ هو أسوؤها أيضًا.
فـالتعدين الحرفي للذهب يستهلك حصة كبيرة جدًّا من زئبق العالم. إذ يخلط المعدّنون الزئبق بالخام، ويكوّنون ملغمًا مع الذهب، ثم يسخّنونه في الهواء الطلق لتبخير الزئبق. وهو رخيص وناجع ويطلق البخار مباشرةً فوق المعدّن نفسه وفوق محيطه. وهو أكبر مصدر بشري لانبعاثات الزئبق في الكوكب.
⚠️ وتُعدّ عدة بلدان في إفريقيا وأمريكا الجنوبية وجنوب شرق آسيا من أشدّ المتضررين، وقد وُثّق تلوث الزئبق حول مواقع التعدين الحرفي فيها مرارًا.
وفي صناعة الكلور-صودا استُبدلت خلايا الزئبق كلها تقريبًا بخلايا الغشاء.
ومصابيح الفلورسنت تحوي بضعة ملليغرامات، وهي لازمة لأن التفريغ في بخار الزئبق يبعث فوق البنفسجي الذي يحوّله فوسفور الأنبوب إلى ضوء مرئي. وقد أزاحتها مصابيح LED.
وفي ملغم الأسنان يتراجع استعماله، مستبدَلًا بمركّبات راتنجية.
ومقاييس الحرارة وضغط الدم السريرية محظورة أو في انسحاب في معظم البلدان، وحلّت محلها مجسّات إلكترونية.
ويُستخرج الزئبق من السنجفر، وهو كبريتيد زئبق أحمر شديد استُعمل صبغًا — الزنجفر — آلاف السنين. وقد كان منجم ألمادن في إسبانيا قرونًا أكبر منجم في العالم وتوقف نشاطه عام 2002.