Der Feststoff Quecksilber

Hallo und Guten Abend!

Hg ist ja nun auch ein Metall. Mit niedrigem Schmelzpunkt, klar.
Aber wie ist denn beschaffen, wenn es fest ist?
Ist es hart oder weich? Spröde oder elastisch?
Könnte man einen Draht daraus machen und ihn aufrollen?
Ist es bohrbar, schleifbar, feilbar, spanbar?
Könnte man daraus Dinge stanzen oder drehen?
Z.B. eine Schraube und eine Mutter herstellen?
Hat es dann Notlaufeigenschaften?
Bildet es schöne Kristalle?
Wie sind dann seine charakteristischen Daten?
Nirgendwo finde ich etwas darüber, seltsam.

Alle Betrachtungen müssten natürlich davon ausgehen, dass
die bearbeitenden bzw. messenden Werkzeuge entsprechend
gekühlt wären, da man sonst die Eigenschaften sehr
beeinflussen würde. Das ist zugegebenermaßen wegen des
relativ geringen Abstandes zu null Kelvin nicht ganz
konsequent machbar, aber immerhin…

Gibt es da Daten, Erfahrungen, Forschungen?

Vielen Dank für die Aufmerksamkeit: Eugen Pawlowski

Hi

Wenn mich nicht alles täuscht, dann werden alle Metalle ab einer gewissen Temperatur entweder elastisch oder spröde…
Da Quecksilber in Temperaturen fest wird, die wir hier nie haben, ist es recht uninteressant, was da so mit dem Metall vor sich geht.

Hallo Eugen,
so seltsam ist das gar nicht, weil viele Eigenschaften sich mit der Temperatur verändern. Deswegen wird z. B. für die BEstimmung der Härte eine Temperatur von 20°C vorgegeben, bei der Quecksilber dummerweise flüssig ist.
Einiges ist aber bekannt: Hg bildet im festen Zustand rhomboedrische Kristalle (glaube ich), Kristallklasse R3(quer)m, Raumgruppe 166. Von allen Metallen hat Hg den niedrigsten Schmelzpunkt und die niedrigste Wärmeleitfähigkeit, was mit der besonderen Elektronenkonfiguration zusammenhängt. Festes Hg ist relativ weich und kann zu Drähten gezogen werden, allerdings weiss ich nicht, wie dick diese sein müssen, damit sie nicht sofort reissen.
Mechanisch bearbeiten ist schwierig bis unmöglich, da dabei die Temperatur durch Reibung steigt und schwupps, ist es flüssig. Ich glaube nicht einmal, dass es schon jemand ausprobiert hat. Dafür ist es eigentlich auch zu giftig.

Das ist zugegebenermaßen wegen des
relativ geringen Abstandes zu null Kelvin nicht ganz
konsequent machbar, aber immerhin…

Das verstehe ich nicht. Der Schmelzpunkt liegt bei -39°C, da ist man schon noch eine Ecke weg von 0 K.
Hilfts?

Ralph

Hallo Eugen,

Aber wie ist denn beschaffen, wenn es fest ist?
Ist es hart oder weich? Spröde oder elastisch?

ich habe einen Versuch gesehen, bei dem Hg in eine Form gegossen, ein Holzstiel dazugegeben und das ganze mit flüssigem Stickstoff abgekühlt wurde.
Mit diesem Hammer konnte man einen Nagel in ein Brett schlagen. Anschließend wurde dieser Hammer in ein Glasgefäß mit warmen Wasser gehängt und er schmolz dahin.

Gandalf

Den Trick bekamen wir auch während unserer Schulzeit von einem Typen in der Schule vorgeführt, der einen Thermophor mit flüssigem Stickstoff dabei hatte; dazu gehörte auch die Bleiglocke und die zerkrümelte Rose oder Nelke.

Olschi

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Hi,

Da Quecksilber in Temperaturen fest wird, die wir hier nie
haben, ist es recht uninteressant, was da so mit dem Metall
vor sich geht.

Womit wir dann die gesamte Tieftemperaturphysik und -chemie in den Orkus kloppen können, weils hier im Winter nicht so kalt wird???
Und wer braucht dann schon Lasertechnik, so hell ist´s hier ja auch nie…
Arrrghhh!
Wer keine Ahnung hat…

BeLa

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Den Trick bekamen wir auch während unserer Schulzeit von einem
Typen in der Schule vorgeführt, der einen Thermophor mit
flüssigem Stickstoff dabei hatte; dazu gehörte auch die
Bleiglocke und die zerkrümelte Rose oder Nelke.

Vielen Dank für die Antworten!
Diesen Versuch habe ich leider nicht erlebt in meiner Schulzeit.
Metalle faszinieren mich insgesamt, bzw. auch die Elemente, welche
als Halbmetalle metalische Eigenschaften haben. Die Vorstellung, Hg
als glänzenden, festen Block oder als Kugel(!) in Händen zu halten
(müsste wohl mit Handschuhen geschehen) finde ich sehr ineressant.
Tja, bin nun mal ein Metall-Fan…

Danke!

Dass Hg die geringste Wärmeleitfähigkeit hat, wusste ich nicht.
Erstaunlich.

Zur Temperaturdifferenz: Ich meinte damit:

Säge ich z.B. mit einer Bandsäge ein Rundprofil aus Stahl und das
Band würde sich dabei - weil ich sie quäle, theoretisch… - auf
500°C erwärmen, bliebe immer ca. 1000 K bis zum Schmelzpunkt des
Stahls, ganz ungefähr.

Kühlte ich die Säge bis ca. -250°C herunter (weiter besser nicht,
ich wüsste jetzt nicht, wie das das Verhalten des Sägeblattes
beeinflussen würde) und verwendete sie bei einem festen
Quecksilberprofil, habe ich nur ca. 210 K an Differenz.
Nicht viel eigentlich. Ein paar Kleinigkeiten und die Späne
und die Schnittfläche kommen nahe an die Schmelztemperatur.
Nur das meinte ich.

Diesen Einwand mag ich allerdings in der Tat nicht so stehen
lassen. Denn erstens liegt es weitgehend im Bereich der
individuellen Einschätzung des Einzelnen, was er für interessant
hält und zweitens ist das „interessant-sein“ (was immer man
darunter verstehen will) keineswegs ein Maß für die Nützlichkeit
eines bestimmten Wissensinhaltes, die man erst dann bestimmen
kann, wenn mögliche, zukünftige Auswirkungen der erworbenen
Kenntnisse überprüft und in allen denkbaren Facetten beleuchtet
worden sind.

So waren die Hertzschen Wellen zur Zeit ihrer Entdeckung auch
eher eine Laboratoriumskuriosität, der Wirkungsgrad der Sendungen
(mächtige Überschläge erzeugten in mäßiger Entfernung im
Meterbereich kleine, mit der Lupe erkennbare Entladungsfunken im
Empfänger) war grauenhaft schlecht.

Wenn ich bedenke, dass man heute durchaus mit der Leistung einer
Knopfzelle weltweite Verbindungen (ohne Netzwerke, ohne Satelliten,
ohne Relais, ohne Fernleitungen!) herstellen kann, dann belibt doch
nur zu sagen:

Ob es sinnvoll, interessant oder nützlich ist, weiß man immer erst
nachher!

Davon agesehen finde ich sehr viele Dinge interesant, auch wenn
sie mir keinerlei praktisch verwertbaren Nuztzen bringen.

Ein praktisch verwertbarer Nutzen verbleibt jedoch auf jeden Fall:
Meine Freude an und mein Stolz auf neu erworbenes Wissen!

Dazu dient auch dieses Forum. Dank sei Euch allen dafür!

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

Metalle faszinieren mich insgesamt
Tja, bin nun mal ein Metall-Fan…

Sonderausstellung im Mineralogischen Museum Marburg bis Ende Mai: „Gediegene Metalle und edle Steine“. Alle natürlich vorkommenden Metalle und vieles andere wird gezeigt. Pilze gibt’s in der Umgebung übrigens auch viele, aber nicht schon im Mai.
Udo Becker

Hallo Eugen,

Kühlte ich die Säge bis ca. -250°C herunter (weiter besser
nicht,
ich wüsste jetzt nicht, wie das das Verhalten des Sägeblattes
beeinflussen würde) und verwendete sie bei einem festen
Quecksilberprofil, habe ich nur ca. 210 K an Differenz.
Nicht viel eigentlich. Ein paar Kleinigkeiten und die Späne
und die Schnittfläche kommen nahe an die Schmelztemperatur.

OK, verstanden. Das gibt wohl ein Materialproblem. Ich wüsste kein Material, das bei -250°C noch so flexibel ist, dass man damit sägen kann. Sprich, die Säge wird einfach zersplittern. Insofern glaube ich nicht, dass Hg gesägt werden kann.

Ralph

Hallo Ralph,

Ich wüsste
kein Material, das bei -250°C noch so flexibel ist, dass man
damit sägen kann. Sprich, die Säge wird einfach zersplittern.
Insofern glaube ich nicht, dass Hg gesägt werden kann.

warum sollte Material flexibel sein, damit man damit sägen kann?
Sägen und Feilen haben vieles gemeinsam und Feilen sind so ziemlich das sprödeste (aber zugleich härteste) Material, was man in einer Metallwerkstatt finden kann.

Zudem ist festes Hg auch nicht so hart. Ich denke schon, daß man es sägen könnte, zumal man wegen der Wärmeentwickluns sowieso sehr langsam sägen müßte.

Gandalf

Hallo Gandalf,

warum sollte Material flexibel sein, damit man damit sägen
kann?

Es war von einer Bandsäge die Rede und bei -250°C wird das Band einfach zerbrechen denke ich.

Sägen und Feilen haben vieles gemeinsam und Feilen sind so
ziemlich das sprödeste (aber zugleich härteste) Material, was
man in einer Metallwerkstatt finden kann.

Das sind doch z. B. Baggerschaufeln auch, oder? Und in arktischen gebeiten werden die mit einem hohen Titananteil hergestellten verwendet, weil sie nämlich sonst bei -50°C oder so einfach zerbrechen.

Zudem ist festes Hg auch nicht so hart. Ich denke schon, daß
man es sägen könnte, zumal man wegen der Wärmeentwickluns
sowieso sehr langsam sägen müßte.

Jo, das Hg nicht sehr hart ist sagte ich oben schon. Ich boin auch kein Materialwissenschaftler, ich denke mir halt, dass es nicht so einfach ist. Wahrscheinlich geht auch einfach ein dünner Draht, der per Elektrizität beheizt wird, um das Hg zu schneiden.

Ralph

Hallo Ralph,

Es war von einer Bandsäge die Rede und bei -250°C wird das
Band einfach zerbrechen denke ich.

schtümmt. Das hatte ich überlesen. Eine Bandsäge wäre bei den Temperaturen suboptimal :wink:

Gandalf