Bijące serce rtęciowe
Silnie toksyczne są zarówno związki tego metalu jak i opary unoszące się nad cieczą. Dlatego niezmiernie ważne jest zachowanie dużej ostrożności podczas eksperymentów z tym pierwiastkiem ? nie wolno dopuścić do rozpryśnięcia kuleczek ?żywego srebra?! Jeżeli jednak już do tego dojdzie (np. stłucze się termometr), wszystkie zakamarki, w które mogła się dostać rtęć, należy posypać sproszkowaną siarką lub cynkowym pyłem w celu utworzenia nielotnych połączeń (a te łatwo już usunąć). Mimo niebezpiecznych właściwości rtęć umożliwia wykonanie widowiskowego eksperymentu.
Doświadczenie znane jest pod nazwą ?bijącego serca rtęciowego?. Do przeprowadzenia próby potrzebne będą roztwory kwasu siarkowego(VI) H2SO4, nadmanganianu potasu KMnO4 oraz kuleczka rtęci (fotografia 1). Mieszamy oba roztwory, a następnie wlewamy zawartość zlewki do parowniczki (fotografia 2). Kuleczkę metalicznej rtęci (fotografia 3) również umieszczamy w parowniczce i ustawiamy wewnątrz większego naczynia, aby zapobiec ewentualnej ?ucieczce?. Po dotknięciu powierzchni rtęci stalowym gwoździem (fotografia 4) następuje cykliczne kurczenie się i rozkurczanie srebrzystej kulki (fotografie 5, 6, 7, 8), na podobieństwo bijącego serca.
Wyjaśnieniem tego efektownego zjawiska są zmiany napięcia powierzchniowego rtęci. W kwaśnym roztworze ładuje się ona dodatnio (jako metal szlachetny o wyższym potencjale niż jony wodorowe). Jednoimienne ładunki odpychają się i kuleczka rtęci ulega ?rozpłaszczeniu?. Żelazo (zawarte w stalowym gwoździu) w kwaśnym roztworze ładuje się ujemnie. Zetknięcie gwoździa z rtęcią powoduje zobojętnienie ładunków ? rtęć kurczy się, przybierając kształt bryły o najmniejszej powierzchni: kuli. Następuje ponowne naładowanie obu metali, rozpłaszczenie rtęciowej kulki i zetknięcie z gwoździem ? cykl się powtarza. Przy odpowiednim usytuowaniu gwoździa można osiągnąć efekt pulsowania. Dodatek utleniacza (można zastosować również roztwór dwuchromianu(VI) potasu K2Cr2O7 lub nadtlenku wodoru H2O2) ułatwia zobojętnianie ładunków na powierzchni rtęci. Proporcje użytych odczynników należy dobrać eksperymentalnie ? nie zawsze doświadczenie ?chce wyjść? od razu. Jako ciekawostkę warto dodać, że zjawisko zmiany napięcia powierzchniowego rtęci wykorzystano w konstrukcji elektrometru Gabriela Lippmanna (1872) ? czułego przyrządu do pomiaru bardzo słabych napięć.
