Het zware metalen element kwik (Hg) heeft mensen gefascineerd sinds de oudheid toen het werd aangeduid als kwikzilver. Het is een van de slechts twee elementen, het andere is broom, dat is vloeistof bij standaard kamertemperatuur. Eens de belichaming van magie, wordt kwik tegenwoordig veel voorzichtiger beschouwd.
De Mercury-cyclus
Mercury is geclassificeerd als een vluchtig element, een element dat voornamelijk in de aardkorst leeft. De geochemische cyclus begint met vulkanische activiteit terwijl magma sedimentaire rotsen binnendringt. Kwikdampen en -verbindingen stijgen naar het oppervlak en condenseren in poreuze rotsen, meestal als het sulfide HgS, bekend als cinnaber.
Warmwaterbronnen kunnen ook kwik concentreren als ze daar beneden een bron van hebben. Er werd ooit gedacht dat de Yellowstone-geisers mogelijk de grootste producenten van kwikemissies ter wereld waren. Uit gedetailleerd onderzoek bleek echter dat nabijgelegen bosbranden veel grotere hoeveelheden kwik in de atmosfeer uitstoten.
Afzettingen van kwik, zowel in cinnaber als in warmwaterbronnen, zijn meestal klein en zeldzaam. Het delicate element duurt niet lang op één plek; voor het grootste deel verdampt het in de lucht en komt het in de biosfeer.
Slechts een deel van het kwik in het milieu wordt biologisch actief; de rest zit daar gewoon of wordt gebonden aan minerale deeltjes. Verschillende micro-organismen werken met kwikionen door om hun eigen redenen methylionen toe te voegen of te verwijderen. (Het gemethyleerde kwik is zeer giftig.) Het nettoresultaat is dat kwik de neiging heeft enigszins verrijkt te raken met organische sedimenten en kleiachtige rotsen zoals leisteen. Warmte en breken breken het kwik vrij en beginnen de cyclus opnieuw.
Natuurlijk consumeren mensen grote hoeveelheden organische sedimenten in de vorm van steenkool. Het kwikgehalte in kolen is niet hoog, maar we verbranden zo veel dat energieproductie verreweg de grootste bron van kwikverontreiniging is. Er komt meer kwik uit de verbranding van aardolie en aardgas.
Terwijl de productie van fossiele brandstoffen tijdens de industriële revolutie toenam, namen ook de kwikemissies en de daaropvolgende problemen toe. Tegenwoordig besteedt de USGS veel tijd en middelen aan het bestuderen van de prevalentie ervan en de effecten op onze omgeving.
Mercurius in de geschiedenis en vandaag
Kwik stond vroeger hoog aangeschreven, zowel om mystieke als praktische redenen. Van de stoffen waarmee we in ons leven te maken hebben, is kwik behoorlijk vreemd en verbazingwekkend. De Latijnse naam "hydrargyrum", waar het chemische symbool Hg vandaan komt, betekent waterzilver. Engelse sprekers noemden het vroeger kwikzilver of levend zilver. De middeleeuwse alchemisten waren van mening dat kwik een machtige mojo moest hebben, een overmaat aan geest die getemd kon worden vanwege hun geweldige werk om onedel metaal in goud te veranderen.
Ze maakten kleine speelgoed doolhoven met een klodder vloeibaar metaal erin. Misschien had Alexander Calder er een als kind en herinnerde hij zich zijn fascinatie toen hij in 1937 zijn prachtige "Mercury Fountain" creëerde. Het eert de Almadén-mijnwerkers voor hun lijden tijdens de Spaanse Burgeroorlog en bezet vandaag een ereplaats in de Fundación Joan Miró in Barcelona. Toen de fontein voor het eerst werd gemaakt, waardeerden mensen de schoonheid van de vrij stromende metaalvloeistof, maar begrepen ze de toxiciteit ervan niet. Tegenwoordig zit het achter een beschermende ruit.
Praktisch gezien doet kwik enkele zeer nuttige dingen. Het lost andere metalen erin op om instantlegeringen of amalgamen te maken. Een met kwik gemaakt goud- of zilveramalgaam is een uitstekend materiaal om tandholtes te vullen, snel uit te harden en goed te dragen. (Tandheelkundige autoriteiten beschouwen dit niet als een gevaar voor patiënten.) Het lost edelmetalen op die in ertsen voorkomen - en dan kan bijna net zo gemakkelijk worden gedistilleerd als alcohol, koken op slechts een paar honderd graden, om het goud of zilver achter te laten achter. Omdat het extreem dicht is, wordt kwik gebruikt voor het maken van kleine laboratoriumapparatuur zoals bloeddrukmeters of de standaardbarometer, die 10 meter hoog zou zijn, niet 0,8 meter, als het in plaats daarvan water zou gebruiken.
Was kwik maar veiliger. Als u bedenkt hoe potentieel gevaarlijk het kan zijn bij gebruik in alledaagse voorwerpen, is het echter logisch om veiliger alternatieven te gebruiken.