康熙字典

化學(xué)元素解釋?zhuān)?

概述

汞又稱(chēng)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(xué)符號(hào)來(lái)源于拉丁文，愿意是“液態(tài)銀”。在中國(guó)和埃及，汞自古就為人們所知。汞在地殼中的含量約為十萬(wàn)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(shí)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(dòng)的金屬，熔點(diǎn)-38.87°C，沸點(diǎn)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(dǎo)電性。

汞加熱至沸騰才與氧緩慢反應(yīng);汞與稀鹽酸、稀硫酸不反應(yīng)，與熱的濃硫酸或硝酸反應(yīng);二價(jià)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(jià)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(jì)、壓力計(jì)、電學(xué)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(zhǎng)為5.461埃的綠線(xiàn)，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。汞和汞鹽都有毒。

汞導(dǎo)熱性能差，而導(dǎo)電性能良好，通常作為電學(xué)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)。

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(chēng)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(jià)是 +1 或者 +2。很少有 +3 價(jià)的汞化物存在。

商業(yè)上有關(guān)汞的交易一般以一個(gè)“燒瓶”的容量作單位，約重34.5公斤。

特性

總體特性

元素符號(hào)：Hg

元素名稱(chēng)：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(yáng)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(guò)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(xué)元素，俗稱(chēng)水銀(汞亦可寫(xiě)作銾)。它的化學(xué)符號(hào)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(guò)渡金屬。因這個(gè)特性，水銀被用于制作溫度計(jì)。

原子屬性

原子量 ：200.59 原子量單位

原子半徑(計(jì)算值)： 150(171) pm

共價(jià)半徑 ：149 pm

范德華半徑 ：155 pm

價(jià)電子排布： [氙]4f145d106s2

價(jià)電子排布： 2，8，18，32，18，2

氧化價(jià)(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(diǎn)： 234.32 K(-38.83 C)

沸點(diǎn)： 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(fù)性：2.00鮑林標(biāo)度

比熱： 140 J/(kg K)

電導(dǎo)率： 1.04 106/(米歐姆)

熱導(dǎo)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(guó)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(lái)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(huì)化為金。

18世紀(jì)和19世紀(jì)中汞被用來(lái)將做氈帽的動(dòng)物皮上的毛去掉，這在許多制帽工人中導(dǎo)致了腦損傷。

在西方，煉金術(shù)士用羅馬神使墨丘利來(lái)命名它，它的化學(xué)符號(hào)Hg來(lái)自拉丁詞hydrargyrum，這是一個(gè)人造的拉丁詞，其詞根來(lái)自希臘文hydrargyros，這個(gè)詞兩個(gè)詞根分別表示“水”(Hydro)和“銀”( argyros)。煉金術(shù)士給汞的符號(hào)是?。

來(lái)源

汞是地殼中相當(dāng)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(jiàn)的礦藏。大約世界上50%的汞來(lái)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(dòng)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(yīng)用

汞最常用的應(yīng)用是制造工業(yè)用化學(xué)藥物以及在電子或電器產(chǎn)品中獲得應(yīng)用。

電學(xué)儀器

汞還被用在溫度計(jì)中，尤其是在測(cè)量高溫的溫度計(jì)中。 汞的三相點(diǎn)是-38.8344 C，它是一個(gè)溫度的標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)。

汞還被用在氣壓計(jì)和擴(kuò)散泵等儀器中。校驗(yàn)和維修汞溫度計(jì)、血壓計(jì)，流量?jī)x、液面計(jì)、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(xiàn)球管等。

化學(xué)藥物

水銀開(kāi)關(guān)、殺蟲(chóng)劑、牙醫(yī)用的汞齊、生產(chǎn)氯和氫氧化鉀的過(guò)程中、防腐劑、在一些電解設(shè)備中充當(dāng)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(kāi)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(xué)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(yīng)堆的冷卻劑，等等。

牙醫(yī)學(xué)

汞是一種制成牙齒填補(bǔ)物的重要元素。 口腔科以銀汞齊填補(bǔ)齲齒。

化妝品

硫柳汞(Thiomersal)廣泛用于制造染眉毛膏。在2008年，美國(guó)明尼蘇達(dá)州成為美國(guó)第一個(gè)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(lái)，因此經(jīng)常被用在金礦中。

化合物

汞的常見(jiàn)化合物有：

氯化亞汞(HgCl)，又稱(chēng)甘汞，有時(shí)還在醫(yī)學(xué)中被應(yīng)用。

氯化汞(HgCl2)，是一種腐蝕性極強(qiáng)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(jī)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(xiǎn)的污染物。

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在電弧中惰性氣體可以與汞蒸氣反應(yīng)。這些化合物(HgNe、HgAr、HgKr和HgXe)以范德華力相連。

汞的無(wú)機(jī)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(guò)量吸入其粉塵及皮膚涂布時(shí)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(zhǎng)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(dǎo)致腦和肝損傷，故今天的溫度計(jì)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(jì)仍然使用汞。

在標(biāo)準(zhǔn)氣壓和溫度下，純汞最大的危險(xiǎn)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(xiǎn)的污染物，因?yàn)樗谏矬w內(nèi)會(huì)形成有機(jī)化合物。

最危險(xiǎn)的汞有機(jī)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(duì)口、粘膜和牙齒有不良影響。長(zhǎng)時(shí)間暴露在高汞環(huán)境中可以導(dǎo)致腦損傷和死亡。盡管汞沸點(diǎn)很高，但在室內(nèi)溫度下飽和的汞蒸氣已經(jīng)達(dá)到了中毒劑量的數(shù)倍。

因此在操作汞時(shí)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(gè)通風(fēng)和過(guò)濾良好的罩子下進(jìn)行。此外，有些汞的化合物會(huì)自動(dòng)還原為純汞，而純汞則會(huì)蒸發(fā)，這往往會(huì)被忽視。

在污染嚴(yán)重的地區(qū)，汞可能會(huì)隨雨水落下。大氣中大部分的汞來(lái)自東亞。

汞中毒

汞中毒(mercury poisoning)以慢性為多見(jiàn)，主要發(fā)生在生產(chǎn)活動(dòng)中，長(zhǎng)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(duì)汞過(guò)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(jī)會(huì)較多的有汞礦開(kāi)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(jì)、補(bǔ)牙汞合金、雷汞、顏料、制藥、核反應(yīng)堆冷卻劑和防原子輻射材料等的生產(chǎn)工人。有機(jī)汞化合物以往主要用作農(nóng)業(yè)殺菌劑，但毒性大，我國(guó)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(dòng)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(dòng)清水或生理鹽水沖洗。

吸入：迅速脫離現(xiàn)場(chǎng)至空氣新鮮處。注意保暖，必要時(shí)進(jìn)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(yīng)脫離進(jìn)一步接觸。

急救完畢后都應(yīng)進(jìn)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(yīng)立即洗胃。也可先口服生蛋清、牛奶或活性炭;導(dǎo)瀉用50%硫酸鎂。在洗胃過(guò)程中要警惕腐蝕消化道的穿孔可能性。