汞,是一種化學元素,俗稱水銀(汞亦可寫作銾),化學符號是Hg,原子序數(shù)是80,是種密度大、銀白色、室溫下為液態(tài)的過渡金屬。因著這特性,水銀被用于制作溫度計。
汞
康熙字典
◎ 康熙字典解釋【巳集上】【水字部】 汞; 康熙筆畫:7; 頁碼:頁606第03(點擊查看原圖)
【唐韻】【正韻】胡孔切【集韻】【韻會】虎孔切,??音嗊。本作澒。丹砂所化,爲水銀也。 又【集韻】胡貢切,音哄。義同。
化學元素解釋:
概述
汞又稱水銀,原子序數(shù)80,原子量200.59,為常溫下唯一呈液態(tài)的普通金屬。化學符號來源于拉丁文,愿意是“液態(tài)銀”。在中國和埃及,汞自古就為人們所知。汞在地殼中的含量約為十萬分之五,主要礦物是辰砂(硫化汞),在火山或溫泉附近,有成滴汞,有時呈較大的流體。汞有7種穩(wěn)定同位素:汞196、198、299、200、201、202、204。
汞為銀白色易流動的金屬,熔點-38.87°C,沸點356.58°C,密度13.5939克/厘米³;汞的熱膨脹率很大;汞有良好的導電性。
汞加熱至沸騰才與氧緩慢反應;汞與稀鹽酸、稀硫酸不反應,與熱的濃硫酸或硝酸反應;二價汞的含氧酸鹽都是離子化合物,在溶液中完全典禮,但其硫化物和鹵化物都是共價化合物,與水、空氣、稀的酸堿都不起作用。
汞廣泛用于制作溫度計、壓力計、電學儀器和各種控制器;汞和汞的化合物還用于制作紅色顏料、整流器、鏡子等;汞204是優(yōu)良的載熱劑;汞198發(fā)射的波長為5.461埃的綠線,被定為波長的標準;汞的放射性同位素在化學研究中用作示蹤原子。汞和汞鹽都有毒。
汞導熱性能差,而導電性能良好,通常作為電學測量標準。
汞很容易與幾乎所有的普通金屬形成合金,包括金和銀,但不包括鐵。這些合金統(tǒng)稱汞合金(或汞齊)。
該金屬同樣有恒定的體積膨脹系數(shù),其金屬活躍性低于鋅和鎘,且不能從酸溶液中置換出氫。通常的汞化合物中,它的化合價是 +1 或者 +2。很少有 +3 價的汞化物存在。
商業(yè)上有關(guān)汞的交易一般以一個“燒瓶”的容量作單位,約重34.5公斤。
特性
總體特性
元素符號:Hg
元素名稱:汞
族:12族
周期:6
元素分區(qū):d
元素原子量:200.6
原子體積:(立方厘米/摩爾) 14.82
元素在太陽中的含量:(ppm) 0.02
元素在海水中的含量:(ppm) 0.00000033 ( 太平洋表面 )
系列:過渡金屬
地殼中含量:(ppm) 0.05
密度: 13579.04 kg/m
硬度:3、1.5
顏色和外表: 銀白色
汞是一種化學元素,俗稱水銀(汞亦可寫作銾)。它的化學符號是Hg,它的原子序數(shù)是80。它是一種很重、銀白色的液態(tài)過渡金屬。因這個特性,水銀被用于制作溫度計。
原子屬性
原子量 :200.59 原子量單位
原子半徑(計算值): 150(171) pm
共價半徑 :149 pm
范德華半徑 :155 pm
價電子排布: [氙]4f145d106s2
價電子排布: 2,8,18,32,18,2
氧化價(氧化物): 2,1(弱堿性)
晶體結(jié)構(gòu): 菱形體
物理屬性
物質(zhì)狀態(tài): 液態(tài)
熔點: 234.32 K(-38.83 C)
沸點: 629.88 K(356.73 C)
摩爾體積: 14.09 10-6 m3/mol
汽化熱: 59.229 kJ/mol
熔化熱 :2.295 kJ/mol
蒸氣壓: 0.0002 帕(234 K)
聲速: 1407 m/s(293.15K)
其他性質(zhì)
電負性:2.00鮑林標度
比熱: 140 J/(kg K)
電導率: 1.04 106/(米歐姆)
熱導率:8.34 W/(m K)
第一電離能:1007.1 kJ/mol
第二電離能:1810 kJ/mol
第三電離能: 3300 kJ/mol
歷史
中國人和印度人很早就知道汞了。在前1500年的埃及墓中也找到了汞。前500年左右它和其他金屬一起用來生產(chǎn)汞齊。古希臘人將它用在墨水中,古羅馬人將它加入化妝品。煉金術(shù)士以為所有的物質(zhì)都是由汞組成的,假如他們能將汞固體化,汞就會化為金。
18世紀和19世紀中汞被用來將做氈帽的動物皮上的毛去掉,這在許多制帽工人中導致了腦損傷。
在西方,煉金術(shù)士用羅馬神使墨丘利來命名它,它的化學符號Hg來自拉丁詞hydrargyrum,這是一個人造的拉丁詞,其詞根來自希臘文hydrargyros,這個詞兩個詞根分別表示“水”(Hydro)和“銀”( argyros)。煉金術(shù)士給汞的符號是?。
來源
汞是地殼中相當稀少的一種元素,極少數(shù)的汞在自然中以純金屬的狀態(tài)存在。朱砂(HgS)、氯硫汞礦、硫銻汞礦和其它一些與朱砂相連的礦物是汞最常見的礦藏。大約世界上50%的汞來自西班牙和意大利,其他主要產(chǎn)地是斯洛文尼亞、俄羅斯和北美。朱砂在流動的空氣中加熱后汞可以還原,溫度降低后汞凝結(jié),這是生產(chǎn)汞的最主要的方式。
應用
汞最常用的應用是制造工業(yè)用化學藥物以及在電子或電器產(chǎn)品中獲得應用。
電學儀器
汞還被用在溫度計中,尤其是在測量高溫的溫度計中。 汞的三相點是-38.8344 C,它是一個溫度的標準點。
汞還被用在氣壓計和擴散泵等儀器中。校驗和維修汞溫度計、血壓計,流量儀、液面計、控制儀、氣壓表、汞整流器等。
汞蒸氣燈
氣態(tài)汞被用在汞蒸氣燈中。 制造熒光燈、紫外光燈、電影放映燈、X線球管等。
化學藥物
水銀開關(guān)、殺蟲劑、牙醫(yī)用的汞齊、生產(chǎn)氯和氫氧化鉀的過程中、防腐劑、在一些電解設(shè)備中充當電極、電池和催化劑。
有關(guān)金屬汞的生產(chǎn)很多,例如汞礦的開采與汞的冶煉,尤其是土法火式煉汞,空氣、土壤、水質(zhì)都有污染;制造。
化學工業(yè)中作為生產(chǎn)汞化合物的原料,或作為催化劑如食鹽電解用汞陰極制造氯氣、燒堿等;以汞齊方式提取金銀等貴金屬以及鍍金、餾金等;钚反應堆的冷卻劑,等等。
牙醫(yī)學
汞是一種制成牙齒填補物的重要元素。 口腔科以銀汞齊填補齲齒。
化妝品
硫柳汞(Thiomersal)廣泛用于制造染眉毛膏。在2008年,美國明尼蘇達州成為美國第一個禁止在化妝品中加入汞的州。
其他用途
除此之外汞還被用在:汞可以將金從其礦物中分解出來,因此經(jīng)常被用在金礦中。
化合物
汞的常見化合物有:
氯化亞汞(HgCl),又稱甘汞,有時還在醫(yī)學中被應用。
氯化汞(HgCl2),是一種腐蝕性極強的劇毒物品。
雷酸汞經(jīng)常被用在爆炸品中。
硫化汞:又名朱砂,是一種很高質(zhì)素的顏料,常用于印泥。朱砂也是一種礦石中藥材,也是道士鍊丹的一種常用材料。
汞的有機化合物也很重要。甲基水銀是一種經(jīng)常在河流或湖泊中被發(fā)現(xiàn)的很危險的污染物。
實驗發(fā)現(xiàn)在電弧中惰性氣體可以與汞蒸氣反應。這些化合物(HgNe、HgAr、HgKr和HgXe)以范德華力相連。
汞的無機化合物如硝酸汞(Hg(NO3)2)、升汞(HgCl2)、甘汞(HgCl)、溴化汞(HgBr2)、砷酸汞(HgAsO4)、硫化汞(HgS)、硫酸汞(HgSO4)、氧化汞(HgO)、氰化汞(Hg(CN)2)等,用于汞化合物的合成,或作為催化劑、顏料、涂料等;有的還作為藥物,口服、過量吸入其粉塵及皮膚涂布時均可引起中毒。此外,雷汞(Hg(CNO)2?1/2H2O)用于制造雷管等。
同位素
汞有七種穩(wěn)定的同位素,其中最豐富的是Hg-202(26.86%),壽命比較長的放射性同位素有Hg-194(半衰期444年)和Hg-203(半衰期46.612天),其他放射性同位素的半衰均小于一天。
毒性
純汞有毒,其化合物和鹽的毒性多數(shù)非常高,口服、吸入或接觸后可以導致腦和肝損傷,故今天的溫度計大多數(shù)使用酒精取代汞,但因其精確度高,一些醫(yī)用溫度計仍然使用汞。
在標準氣壓和溫度下,純汞最大的危險是它很容易氧化而產(chǎn)生氧化汞,氧化汞容易形成小顆粒從而加大它的表面面積。
雖然純汞比其化合物的毒性低,但它依然是一種很危險的污染物,因為它在生物體內(nèi)會形成有機化合物。
最危險的汞有機化合物是二甲基汞(C2H6Hg),僅數(shù)微升接觸在皮膚上就可以致死。
硫化汞是毒性較低的化合物。
汞可以在生物體內(nèi)積累,很容易被皮膚以及呼吸道和消化道吸收。水俁病是汞中毒的一種。汞破壞中樞神經(jīng)組織,對口、粘膜和牙齒有不良影響。長時間暴露在高汞環(huán)境中可以導致腦損傷和死亡。盡管汞沸點很高,但在室內(nèi)溫度下飽和的汞蒸氣已經(jīng)達到了中毒劑量的數(shù)倍。
因此在操作汞時要特別小心。盛汞的容器要特別防止它溢出或蒸發(fā),加熱汞一定要在一個通風和過濾良好的罩子下進行。此外,有些汞的化合物會自動還原為純汞,而純汞則會蒸發(fā),這往往會被忽視。
在污染嚴重的地區(qū),汞可能會隨雨水落下。大氣中大部分的汞來自東亞。
汞中毒
汞中毒(mercury poisoning)以慢性為多見,主要發(fā)生在生產(chǎn)活動中,長期吸入汞蒸氣和汞化合物粉塵所致。以精神-神經(jīng)異常、齒齦炎、震顫為主要癥狀。大劑量汞蒸氣吸入或汞化合物攝入即發(fā)生急性汞中毒。對汞過敏者,即使局部涂沫汞油基質(zhì)制劑,亦可發(fā)生中毒。接觸汞機會較多的有汞礦開采,汞合金冶煉,金和銀提取,汞整流器,以及真空泵、照明燈、儀表、溫度計、補牙汞合金、雷汞、顏料、制藥、核反應堆冷卻劑和防原子輻射材料等的生產(chǎn)工人。有機汞化合物以往主要用作農(nóng)業(yè)殺菌劑,但毒性大,我國已不再生產(chǎn)和使用。
汞中毒急救措施
皮膚接觸:脫去污染的衣著,立即用流動清水徹底沖洗。然后將衣服用塑料袋包裹好,以防止亂扔,造成二次污染。
眼睛接觸:立即提起眼瞼,用大量流動清水或生理鹽水沖洗。
吸入:迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。注意保暖,必要時進行人工呼吸。就醫(yī) 一定要快。
食入:誤服者立即漱口,給飲牛奶或蛋清。就醫(yī)。
慢性中毒者應脫離進一步接觸。
急救完畢后都應進一步就醫(yī),以確定是否有其他損害!
汞中毒的治療措施
口服汞化合物引起的急性中毒,應立即洗胃。也可先口服生蛋清、牛奶或活性炭;導瀉用50%硫酸鎂。在洗胃過程中要警惕腐蝕消化道的穿孔可能性。