Química ambiental do mercúrio

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Química ambiental do mercúrio ( pag 35 em diante)
Transformações na atmosfera
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Química ambiental do mercúrio
Transformações na atmosfera
Hg0 : na fase de vapor
 Inorgânicos: HgCl2 e Hg(OH)2
 Com grupos metila: CH3HgCl, CH3HgBr, CH3HgOH e Hg(CH3)2
 Na fase particulada de aerossol: todas as formas químicas ( HgO, HgS, HgCl2 e HgSO4) 
Aparece na atmosfera na forma elementar (no estado de oxidação zero (Hg0).- Mais importante. E Se apresenta somente na forma de vapor, devido suas propriedades físicas( temperatura e pressão de vapor)
E na forma de vários outros compostos, como inorgânicos (HgCl2) e hidrato de mercúrio ( Hg(OH)2. 
Compostos com um ou dois grupos metila, como monometilmercúrio e dimetilmercúrio.
Na fase particulada de aerossol : todas as formas químicas. E também dentro das gotículas :todas as formas químicas
Solução coloidal em que a fase dispersora é gasosa e a fase dispersa é sólido ou líquido. 
 Compostos oxidados(HgCl2 e HgO) são mais solúveis, não voláteis e tem maior velocidade de deposição.
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Reações na fase gasosa
Reações de oxidação: Hg0 e seus compostos orgânicos podem ser oxidados por ozônio, hidroxila e cloro.
Hg0 (aq) + O3(aq) → Hg2+ (aq) + produtos
Reações na fase aquosa
Reações de oxidação e redução:
Oxidantes: ozônio, cloretos e hidroxila. 
Redutores: complexos de sulfito e radical hidroperóxido. 
HgSO3(aq) → Hg0 (aq) + produtos
As transformações do mercúrio na atmosfera incluem transições entre as fases gasosa, aquosa e sólida e as reações químicas nas fases gasosas e aquosas.
Na atmosfera existem substâncias capazes de oxidar o Hg0 e seus compostos orgânicos. Os oxidantes mais importantes são ozônio, hidroxila e cloro(Cl2). 
É difícil definir os produtos formados na oxidação do Hg por ozônio, o mais provável é o óxido de mercúrio. O produto da reação é imediatamente adsorvido por partículas de aerossol, passando, então a se comportar de acordo com as propriedades do aerossol. 
A oxidação por cloro parece ser mais importante na atmosfera sobre os oceanos
A oxidação do Hg0 pela hidroxila apensar de possível, tem dados contraditórios na literatura.
As transformações químicas na fase aquosa sofrem ação simultânea de dois mecanismos, um de redução e outro de oxidação. Os principais oxidantes são ozônio, cloretos e hidroxila. Os agentes redutores podem ser complexos de sulfito e radical hidroperóxido. 
Na fase aquosa as reações de oxidação do mercúrio pelo ozônio e pelo radical hidroxila competem entre si, sob concentração de ozônio, no ar, menor que 4 ppb há prevalência do radical hidroxila, em concentrações de ozônio 10 ppb e 20 ppb a participação da OH na oxidação do mercúrio é, respctivamente, 20% e 10%. Em certas ocasiões a oxidação do Hg0 pelo cloreto dissolvido por ser importante. Em solução hipocloridrico HOCl e ion hipoclorito OCl- .
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Tempo de vida do mercúrio na atmosfera em função de suas reações químicas.
	Oxidante
	Concentração do oxidante ( molec/cm3)
	Tempo de vida do mercúrio
	Produto da reação
	O3
	7,5x1011
	Cerca de dois anos
	HgO
	Radical OH (para Hg0)
	106
	< 1 ano
	HgO e HO2(radical peroxila)
	Radical OH para dimetilHg
	106
	Algumas horas
	Hg0
	Cl2
	3 x 109
	Alguns dias
	HgCl2
	H2O2
	2,5 x 10 10
	30 anos
	Hg(OH)2
 Fonte: Extraído de Travnikov e Ryaboshapko ( 2002).
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As especiações do mercúrio
Solo
A maior parte do mercúrio presente no solo está fixada à matéria orgânica sobretudo ao material húmico, e pode sofre processos de eluição.
As condições do solo são favoráveis à formação de compostos inorgânicos do Hg2+e o cátion mercúrio pode originar complexos com ânions orgânicos. 
As condições do solo são tipicamente favoráveis à formação de compostos inorgânicos do Hg2+ ( como Hg(OH) e HgCl), e o cátion mercúrio pode originar complexos com ânions orgânicos. 
A maior parte do mercúrio presente no solo está fixada à matéria orgânica. Sobretudo ao material húmico. E pode sofrer processos de eluição.Eluição = é o processo de separação dos constituintes (eluente e eluato) através da utilização do liquido
Por essa razão , o tempo de retenção do mercúrio no solo é longo, resultando em acúmulo do metal. O que pode implicar seu lançamento para a superfície das águas e para outros meios, por longos períodos, possivelmente centenas de anos.
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Na superfície da água
A distribuição varia de acordo com a época do ano e com a profundidade da coluna de água: formas de Hg0 e espécies complexadas e orgânicas, principalmente metilmercúrio e dimetilmercúrio.
A redução do Hg2+ para Hg0 pode ser efetuada por processos biológicos e químicos. 
Águas anaeróbicas e sedimentos
Alta afinidade do íon mercúrio por sulfeto controla a química do mercúrio em águas anóxicas e em sedimentos.
O sulfeto de mercúrio é a espécie particulada do mercúrio que se encontra enterrada em sedimentos e controla a solubilidade do Hg(II) em águas anóxicas. 
Nas águas em aerobiose, a distribuição do mercúrio dissolvido varia de acordo com a época do ano e com a profundidade da coluna de água. 
O mercúrio dissolvido distribuído nas formas de Hg0 , que é volátil, mas relativamente não reativo e em espécies de mercúrio divalente( complexadas) e orgânicas, principalmente metilmercúrio e dimetilmercúrio. Próximo a interface ar-agua a concentração de Hg0 é alta, já a concentração total de mercúrio inorgânico e metilmercúrio é alta próximo ao sedimento.
Em águas anoxicas, a redução do mercúrio, pode ser dar por atividade bacteriana, quando os níveis de mercúrio estão suficientemente altos.
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Metilação do mercúrio inorgânico
O mercúrio inorgânico pode ser metilado, principalmente, por dois mecanismos: biológico, por microrganismos e fungos, e químico ou abiótico. A metilação por microrganismos pode se dar por duas vias: uma anaeróbica e outra aeróbica.
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http://agq-old.educacao.ws/index.php?&ds=1&acao=quimica/ms2&i=21&id=345
Nas camadas superiores do sedimento, que são biologicamente ativas, o mercúrio bivalente é, em parte, metilado por bactérias bênticas a metilmercúrio e depois a dimetilmercúrio, o que eleva sua capacidade para vencer membranas biológicas. Nas camadas inferiores do sedimento o mercúrio é inativo, principalmente sob forma de sulfeto. Já o metilmercúrio irá se integrar nas cadeias tróficas, ou se as condições de pH forem apropriadas, dará origem ao dimetilmercúrio, o qual por ser insolúvel e volátil passará à atmosfera e sera recolhido nas águas das chuvas. Se estas forem acidas, o dimetilmercúrio irá se transformar no metilmercúrio, retornando ao meio aquático e , assim, contemplando o ciclo.