汞
| A+醫(yī)學(xué)百科 >> 汞 |
汞(mercury)，又稱水銀。為一種化學(xué)元素，化學(xué)符號(hào)Hg，原子序數(shù)80，原子量200.59，屬周期系ⅡB族，為在常溫下呈液態(tài)的唯一普通金屬。化學(xué)符號(hào)Hg來自拉丁文hydrargyrum，原意是液態(tài)銀。在中國(guó)和埃及，汞自古以來就為人們所知，在公元前1500年的埃及古墓中發(fā)現(xiàn)有汞。
目錄 |
歷史
《史記》記載：“巴寡婦清，其先得丹穴，而擅其利數(shù)世。”“丹穴”即汞礦，可知戰(zhàn)國(guó)時(shí)已有采汞的礦業(yè)。又記載秦始皇陵墓中有大量水銀。出土文物的檢測(cè)表明，春秋末戰(zhàn)國(guó)初期已有用汞齊鎏金的技術(shù)。煉汞的原料是硫化汞(HgS)，古稱丹砂、硃砂或辰砂。硫化汞在空氣中加熱即能分解成汞，其關(guān)鍵在于如何使生成的汞蒸氣不被氧化并有效地冷凝收集。宋周去非《嶺外代答》記載:“邕人煉丹砂為水銀，以鐵為上下釜。上釜盛砂，隔以細(xì)眼鐵板；下釜盛水，埋諸地。合二釜之口于地面，而封固之。灼以熾火。丹砂得火，化為霏霧，得水配合，轉(zhuǎn)而下墜，遂成水銀?！?a href="/w/%E6%B8%85%E5%BA%B7" title="清康" class="mw-redirect">清康熙年間田雯所撰《黔書》記貴州提煉水銀的方法：“灶有大小，釜亦如之。大者容砂二十升，離而為十層，次八之間，以稃粃布陳汞灰于其上。治以杓，中凹而圍凸。覆以釜，差殺之，揉鹽泥而涂其唇筑之。乃煅之。凡一晝夜而汞成;滴滴懸珠，滉漾熣燦，皆升于覆釜之腹?！边@種煉汞設(shè)備很多地區(qū)一直采用。操作過程為：先將礦石敲碎，經(jīng)過手選以提高品位，然后放入下面生鐵鍋中（俗稱“地鍋”），下面燒火，上面覆以另一鍋（俗稱“天鍋”），兩鍋之間須密封，以防止汞蒸氣逸出。天鍋頂上筑一泥膽，向上通至“銀缽”（即冷凝器）。銀缽系陶質(zhì)小缸，為提高冷凝效率，可在其上淋灑冷水。汞蒸氣在缽內(nèi)冷凝成小珠，附著于內(nèi)壁。為防止汞珠墜落，可先在缽內(nèi)用水和桐油的混合物涂抹，以增加吸附能力?！般y缽”須不斷更換，否則小汞珠將逐漸匯集成大珠，重新落入地鍋。取下的“銀缽”待冷卻后，用毛帚仔細(xì)刷下汞珠。
明代宋應(yīng)星著《天工開物》中關(guān)于煉汞的記載頗詳并有附圖。在天鍋上引出導(dǎo)管，將水銀蒸氣導(dǎo)入冷凝容器中，凝聚成水銀。
存在
汞在地殼中的含量約為 5×10-5％，自然界存在的汞礦是辰砂(HgS)。在火山或溫泉附近，有成滴汞，有時(shí)成較大的流體與辰砂伴生。汞有七種穩(wěn)定同位素：汞 196、汞198、汞199、汞200、汞201、汞202、汞204。
物理性質(zhì)
汞為銀白色易流動(dòng)的金屬(見彩圖）；凝固點(diǎn) －38.87℃， 沸點(diǎn)356.58℃，相對(duì)密度 13.5939(20/4℃)。汞的熱膨脹率相當(dāng)大，在 0℃到300℃范圍內(nèi)，其膨脹系數(shù)α可由下式表示：
α＝1.8006×10-4+2×10-8t
式中t為溫度，α與t之間呈很好的線性關(guān)系。汞的蒸氣壓低，－30℃時(shí)為4.78×10-6毫米汞柱，0℃時(shí)1.85×10-4毫米汞柱，25℃時(shí)1.84×10-3毫米汞柱，100℃時(shí)2.73×10-1毫米汞柱。汞有良好的導(dǎo)電性。
化學(xué)性質(zhì)
汞的電子構(gòu)型為(Xe)4f145d106s2，氧化態(tài)有＋1、＋2。汞可形成氧化態(tài)為＋2的高價(jià)汞化合物，也可形成＋1價(jià)的亞汞化合物，這時(shí)6s電子為兩個(gè)分子所共有，因此亞汞鹽都是以雙原子存在，例如氯化亞汞Hg2Cl2。汞在室溫的空氣中不易氧化，加熱至沸騰才緩慢與氧反應(yīng)生成氧化汞 HgO。汞與稀鹽酸或稀硫酸不起作用，與熱的濃硫酸或硝酸反應(yīng)：
Hg+2H2SO4─→HgSO4+SO2+2H2O
3Hg+8HNO3─→3Hg(NO3)2+2NO+4H2O
二價(jià)汞的含氧酸鹽。如硫酸鹽、硝酸鹽和過氧酸鹽都是離子化合物，在溶液中完全電離，但其硫化物和鹵化物等都是共價(jià)化合物，與水、空氣、稀酸和稀堿都不起作用。
汞204是優(yōu)良的載熱劑，汞198發(fā)射的波長(zhǎng)為5.461埃的綠線，被定為波長(zhǎng)的標(biāo)準(zhǔn)。汞的放射性同位素在化學(xué)研究中用作示蹤原子。
制法
汞可從辰砂礦提取。將硫化汞在空氣中灼燒至850℃，汞被還原，因反應(yīng)溫度在汞的沸點(diǎn)以上，故可將汞蒸餾出來：
HgS+O2─→Hg+SO2
也可將硫化汞與石灰一起煅燒制汞：
4HgS+4CaO─→4Hg+3CaS+CaSO4
應(yīng)用
汞廣泛用于制作溫度計(jì)、氣壓計(jì)、壓力計(jì)、電學(xué)儀器和各種控制器。在農(nóng)業(yè)中汞用于殺滅真菌，在氯堿工業(yè)中用作流動(dòng)汞電極。汞和汞的化合物還可用于制作紅色顏料、整流器、強(qiáng)紫外線燈泡、高壓汞燈、鏡子和汞鹽。汞的化合物，如氧化物、硫酸鹽、乙酸鹽和磷酸鹽都是催化劑，例如硫酸汞是制造甲基苯乙烯的催化劑。汞齊是汞與其他金屬形成的合金，鈉汞齊是很好的還原劑。
毒性
汞和汞鹽都有毒。氯化汞HgCl2的致死量為0.3克;空氣中的汞含量不得超過10-5ppm；成年人每周的汞攝取量不得高于0.3毫克，甲基汞的量不得超過0.2毫克。
參看
| 關(guān)于“汞”的留言： |  訂閱討論RSS
|
|
目前暫無留言 | |
| 添加留言 | |