Thủy ngân là gì? Ứng dụng và dấu hiệu ngộ độc thuỷ ngân

Thủy ngân, một kim loại lỏng độc đáo với vẻ ngoài sáng bóng, từng được coi là một vật liệu quý giá. Tuy nhiên, kim loại này lại chứa đựng mối nguy hiểm tiềm ẩn. Do độc tính cao, thủy ngân có thể xâm nhập vào cơ thể con người bằng nhiều con đường khác nhau, gây ra nhiễm độc thủy ngân. Trong bài viết này, Hoàng Ngọc Diệp sẽ cùng bạn khám phá thủy ngân là gì và mức độ nguy hiểm của nhiễm độc thủy ngân.

Thủy ngân là gì? Tính chất và ứng dụng

Thủy ngân(Hg) là một nguyên tố hóa học đặc biệt, được biết đến là kim loại duy nhất tồn tại ở trạng thái lỏng ở nhiệt độ phòng. Với vẻ ngoài sáng bóng như bạc, thủy ngân đã thu hút sự chú ý từ lâu. Bên cạnh vẻ đẹp lấp lánh, thủy ngân còn có nhiều đặc tính riêng biệt.

Thủy ngân là một kim loại nặng, có khả năng bay hơi cao và dễ dàng lan tỏa vào không khí. Nó cũng có khả năng hòa tan nhiều kim loại khác, tạo thành hỗn hống. Tuy nhiên, chính các tính chất này làm cho thủy ngân trở thành chất độc hại. Khi tiếp xúc, con người có thể bị nhiễm độc, gây ra những hậu quả nghiêm trọng cho sức khỏe.

Nhờ những đặc tính độc đáo, thủy ngân được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực:

• Trong công nghiệp, nó được sử dụng để sản xuất các thiết bị đo lường chính xác, đèn huỳnh quang, pin và nhiều sản phẩm khác.
• Trong y tế, thủy ngân từng được sử dụng rộng rãi để chế tạo nhiệt kế. Tuy nhiên, do tính độc hại, nhiệt kế thủy ngân đã dần được thay thế bằng các loại nhiệt kế an toàn hơn. Ngoài ra, thủy ngân còn được ứng dụng trong ngành công nghiệp hóa chất, khai thác vàng và một số lĩnh vực khác.

Cấu tạo của Thuỷ Ngân

Dưới đây là cấu tạo chi tiết của nguyên tố Thuỷ Ngân (Mercury) theo góc nhìn hóa học, vật lý và nguyên tử:

Thông tin cơ bản

• Ký hiệu nguyên tố: Hg

• Số hiệu nguyên tử: 80 (80 proton trong hạt nhân)

• Khối lượng nguyên tử trung bình: khoảng 200,59 u

• Vị trí trong bảng tuần hoàn: nhóm 12, chu kỳ 6, thuộc d‑block – kim loại chuyển tiếp

Cấu trúc vỏ electron

• Cấu hình electron rút gọn: [Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s²

• Cấu hình đầy đủ:
  1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s²

• Số electron mỗi lớp: 2, 8, 18, 32, 18, 2 (từ lớp K đến P)

Tính chất vật lý & cấu trúc tinh thể

• Trạng thái: duy nhất trong các kim loại ở điều kiện thường là chất lỏng ở nhiệt độ phòng

• Nhiệt độ nóng chảy: –38,83 °C; điểm sôi: 356,73 °C

• Mật độ: ~13.6 g/cm³ khi ở trạng thái lỏng

• Cấu trúc tinh thể: rhombohedral (α-Hg) ở dưới điểm đông lạnh

Thủy ngân lan truyền ra môi trường thế nào?

Theo các chuyên gia, thủy ngân là một kim loại dễ bay hơi, hơi thủy ngân không màu và không mùi. Khi bị đổ, thủy ngân tách thành các giọt nhỏ và phân tán rộng rãi. Các giọt nhỏ này có thể bốc hơi nhanh hơn trong điều kiện thông thoáng. Tốc độ bay hơi của thủy ngân nguyên tố tăng gấp đôi khi nhiệt độ tăng 10°C. Ở Việt Nam, giới hạn cho phép đối với thủy ngân trong không khí tại nơi làm việc được quy định tại Quyết định số 3733/2002/QĐ-BYT ngày 10/10/2002 của Bộ Y tế.

Hg không bị phân hủy và tồn tại trong môi trường. Khi thải vào không khí, nó luân chuyển trong không khí, đất và nước, tạo ra các hợp chất hóa học phức tạp và biến đổi vật lý thành các dạng khác nhau. Hg nguyên tố là dạng phổ biến nhất trong không khí. Trong hệ sinh thái nước, Hg chuyển đổi thành metyl thủy ngân hữu cơ, độc hại hơn dạng vô cơ và tích lũy sinh học trong cá và động vật hoang dã, sau đó đi vào chuỗi thức ăn.

Hg là một kim loại lỏng khó phân hủy trong môi trường và tích lũy trong chuỗi thức ăn. Bản thân thủy ngân ít độc, nhưng hơi, các hợp chất và muối của nó rất độc, có thể gây tổn thương hệ thần kinh, tiêu hóa, hô hấp, hệ miễn dịch và thận. Mặc dù ít độc hơn so với các hợp chất của nó, thủy ngân vẫn gây ra ô nhiễm đáng kể cho môi trường vì nó tạo ra các hợp chất hữu cơ trong cơ thể sinh vật.

Thủy ngân từ chất thải tồn tại trong môi trường (đất, nước, không khí, trầm tích, thực vật...) hoặc tích tụ trong chuỗi thức ăn và xâm nhập vào cơ thể người thông qua tiêu thụ cá và hải sản, hoặc qua hơi Hg trực tiếp hoặc hấp thụ trên tóc.

Để kiểm soát mức độ Hg trong môi trường do chất thải Hg, cần phân tích các mẫu khác nhau, bao gồm mẫu sinh học (cá, tôm, cua, sò, hến), mẫu môi trường (nước, trầm tích, đất và không khí), mẫu thực vật và mẫu từ người (tóc, máu và nước tiểu).

Các con đường xâm nhập của thủy ngân vào cơ thể

Thủy ngân là một chất độc hại, có thể xâm nhập vào cơ thể người qua nhiều đường khác nhau, bao gồm:

Hít phải hơi thủy ngân

Đây là một trong những con đường phổ biến nhất mà Hg xâm nhập vào cơ thể. Con người có thể hít phải hơi thủy ngân trong quá trình sản xuất, xử lý hoặc thải bỏ các sản phẩm chứa Hg như pin, đèn huỳnh quang, nhiệt kế cũ,... Ngoài ra, các nguồn ô nhiễm môi trường như khí thải công nghiệp cũng gây ô nhiễm không khí bởi hơi thủy ngân, xâm nhập vào cơ thể qua đường hô hấp.

Nuốt phải thủy ngân

Thủy ngân có thể xâm nhập vào cơ thể qua đường tiêu hóa khi ăn phải thực phẩm bị ô nhiễm. Cá biển và hải sản thường tích tụ thủy ngân do quá trình tích lũy sinh học. Ngoài ra, sử dụng nước uống bị ô nhiễm thủy ngân cũng là một con đường dẫn đến nhiễm độc.

Tiếp xúc qua da

Thủy ngân có thể thẩm thấu qua da và xâm nhập vào máu, gây ra tổn thương cho các cơ quan nội tạng. Việc tiếp xúc trực tiếp với thủy ngân lỏng hoặc các hợp chất của thủy ngân có thể gây ra ngộ độc.

Dấu hiệu nhiễm độc thủy ngân

Các biểu hiện lâm sàng của ngộ độc khác nhau tùy thuộc vào dạng thủy ngân gây ngộ độc, thời gian, cường độ tiếp xúc và một số yếu tố thể trạng. Hít phải Hg nguyên tố và nuốt phải Hg vô cơ gây ngộ độc cấp tính, trong khi tiếp xúc với dạng hữu cơ, chẳng hạn như ăn phải cá chứa Hg, thường gây ngộ độc mãn tính.

• Hít phải Hg gây ra bệnh phổi cấp tính nghiêm trọng. Triệu chứng đầu tiên của nhiễm độc Hg là sốt do khói kim loại, bao gồm sốt, ớn lạnh và khó thở. Các triệu chứng khác bao gồm viêm miệng, lơ mơ, co giật, nôn mửa và viêm ruột. Những triệu chứng này thường giảm trong vòng 1 tuần. Tuy nhiên, trong một số trường hợp, tình trạng trở nên nghiêm trọng hơn, dẫn đến phù phổi cấp, suy hô hấp và tử vong.
• Ngộ độc mãn tính do hít phải Hg gây ra ba triệu chứng kinh điển: viêm lợi và chảy nước miếng, run giật tay và rối loạn tâm thần kinh. Trẻ em thường bị mất ngủ, hay quên, tâm lý không ổn định, kém ăn và có vẻ buồn bã.
• Nuốt phải Hg vô cơ (đặc biệt là từ pin) gây bỏng niêm mạc miệng, đau bụng, buồn nôn và nôn ra máu. Diễn tiến sau đó vài ngày là hoại tử ống thận cấp tính, dẫn đến suy thận, rối loạn nước và điện giải, có thể gây tử vong.
• Ăn thức ăn chứa Hg hữu cơ, chẳng hạn như cá biển, gây ngộ độc mãn tính, xuất hiện sau nhiều ngày đến nhiều tuần.
• Các biểu hiện thần kinh bao gồm dị cảm, suy nhược thần kinh, giảm thính giác, rối loạn ngôn ngữ, rối loạn tâm thần, run cơ, rối loạn vận động và thậm chí tử vong. Đặc biệt nguy hiểm đối với thai nhi khi mẹ bầu thường xuyên ăn cá biển chứa nhiều Hg, gây ra sẩy thai, khuyết tật thần kinh, chậm phát triển tâm thần, bại não và dị dạng chi.

Lưu ý: Do độc tính cao của thủy ngân, các bác sĩ khuyên mọi người nên hết sức thận trọng khi sử dụng thiết bị y tế chứa thủy ngân, đặc biệt khi dùng nhiệt kế thủy ngân cho trẻ nhỏ.

Nhiễm độc thủy ngân sẽ nguy hiểm thế nào?

Thủy ngân độc hại như thế nào? Nó là một chất độc thần kinh cực kỳ nguy hiểm, gây ra nhiều tác hại nghiêm trọng đối với sức khỏe, đặc biệt là hệ thần kinh.

Khi xâm nhập vào cơ thể, thủy ngân tấn công trực tiếp vào hệ thần kinh trung ương và ngoại biên. Các triệu chứng thường gặp bao gồm như: rối loạn cảm giác, mất trí nhớ, vận động, giảm khả năng tập trung, rối loạn giấc ngủ và trầm cảm. Trong trường hợp ngộ độc nặng, Hg có thể gây tổn thương não vĩnh viễn, dẫn đến các biến chứng nghiêm trọng như liệt, điếc, mù và thậm chí là tử vong.

Hg cũng gây ra các vấn đề về tiêu hóa như buồn nôn, tiêu chảy, đau bụng, viêm lợi và loét miệng. Nghiên cứu cho thấy tiếp xúc với Hg trong thời gian dài có thể làm tăng huyết áp, gây ra rối loạn nhịp tim và tăng nguy cơ mắc các bệnh tim mạch.

Hg ảnh hưởng nghiêm trọng đến khả năng sinh sản ở cả nam và nữ. Ở nam giới, nó có thể làm giảm số lượng và chất lượng tinh trùng, gây rối loạn chức năng sinh dục. Ở nữ giới, thủy ngân có thể gây ra rối loạn kinh nguyệt, tăng nguy cơ sảy thai và dị tật thai nhi. Ngoài ra, Hg còn gây suy thận, tổn thương gan và tăng nguy cơ mắc các bệnh ung thư.

Cần làm gì khi bị nhiễm độc thủy ngân?

Ngộ độc thủy ngân là một tình trạng vô cùng nghiêm trọng, đòi hỏi phải được can thiệp y tế ngay lập tức. Bệnh nhân không nên tự ý gây nôn, rửa dạ dày hoặc sử dụng các chất giải độc tại nhà mà không có chỉ định của bác sĩ.

Nếu nghi ngờ mình hoặc người thân có dấu hiệu nhiễm độc, hãy liên hệ với đường dây nóng cấp cứu hoặc đưa người bệnh đến ngay cơ sở y tế gần nhất. Sau đó, hãy cho nhân viên y tế biết về các triệu chứng, thời gian và cách thức tiếp xúc với thủy ngân.

Bác sĩ sẽ tiến hành khám lâm sàng, làm các xét nghiệm cần thiết để xác định nhanh mức độ nhiễm độc và đưa ra phác đồ điều trị phù hợp.

Việc giải độc Hg đòi hỏi phải được thực hiện bởi các chuyên gia y tế tại bệnh viện. Không có phương pháp tự nhiên hoặc các loại thuốc đặc trị nào có thể loại bỏ hoàn toàn Hg ra khỏi cơ thể. Với người bị ngộ độc Hg, các phương pháp điều trị thường được áp dụng bao gồm:

• Nếu nạn nhân sẽ bị khó thở, bác sĩ sẽ hỗ trợ hô hấp bằng oxy hoặc máy thở.
• Tùy thuộc vào các triệu chứng cụ thể, bác sĩ sẽ tiến hành kê đơn thuốc để giảm các triệu chứng như buồn nôn, tiêu chảy, đau đầu,...
• Trong một số trường hợp, bác sĩ có thể sử dụng các thuốc đặc hiệu để làm giảm tác hại của Hg lên cơ thể.
• Trong trường hợp bệnh nhân ngộ độc nặng, bệnh nhân sẽ được giải độc thủy ngân bằng phương pháp hiện đại lọc máu (hemodialysis) để loại bỏ thủy ngân ra khỏi máu.

Quá trình điều trị ngộ độc thủy ngân có thể kéo dài và đòi hỏi sự nhẫn nại của bệnh nhân. Sau khi điều trị, bệnh nhân cần được theo dõi sức khỏe theo định kỳ để đánh giá tình trạng phục hồi.

Thủy ngân là một chất độc hại gây ra nhiều nguy hiểm cho sức khỏe con người. Để bảo vệ bản thân và cộng đồng, chúng ta cần nâng cao ý thức về tác hại của Hg. Hạn chế sử dụng các sản phẩm chứa thủy ngân và thực hiện các biện pháp xử lý chất thải chứa Hg một cách an toàn là điều cần thiết. Khi ở những môi trường có nguy cơ tiếp xúc, cần trang bị đầy đủ các thiết bị bảo hộ như găng tay, khẩu trang và kính bảo hộ.

Hy vọng qua bài viết trên của phế liệu Hoàng Ngọc Diệp, sẽ mang lại kiến thức hữu ích cho quý độc giả.