今天我们要讲的是一种原子序数为80的化学元素。这意味着它的原子核里正好有80个质子,80个电子在原子核周围疯狂地奔跑。当然,除非汞原子此时处于电离状态。
我们每个人一生中都见过一次汞。至少从远处看是这样。或者认识见过汞的人。如果没有,那就坐下来,倒杯茶,看看书。今天,我的朋友们,您将了解汞是什么、何时发现它、它的性质、特点、它的用途等等。
液态金属
汞是一种金属。他是独一无二的。因为它在室温下保持液态。其他金属做不到这一点。
元素周期表中汞的官方国际名称 (Hg) 来自拉丁语“Hydrargyrum”:Hydro(“水”)和 Argentum(“银”)。这个名字似乎“结合”了汞最明显的两个特征:金属光泽和流动性。
在欧洲国家,汞在几乎所有语言中都被称为“mercurio”。这就是中世纪炼金术士所说的金属。这个词来源于罗马神话中墨丘利(Mercury)的名字,其主要特点是高机动性和速度。
水星的炼金符号也是水星的象征。它的名字是为了纪念同一角色。
谁发现了汞?
事实上,水银自古以来就为人所知,但今天我们无法查明到底是谁发现了它。例如,古希腊人用汞来制造药膏。埃及人将其用于化妆品中。在可追溯到公元前 1500 年的古埃及坟墓中可以发现这种金属的痕迹。还有墨西哥古鬼城特奥蒂瓦坎的墓穴,已有 1800 年的历史。
汞的特性一直让人们着迷。他们中的一些人甚至相信它是某种“主要元素”,所有其他已知金属都是由它产生的。这就是为什么汞被认为是治疗各种疾病的有效药物,能够永远延长寿命。
大约在公元五世纪,人们发现汞可以用来制造汞齐:汞和其他金属的混合物。
汞的化学性质
汞的反应性较低,因此它与大多数酸的反应非常弱,除了最强的酸:浓硫酸、王水(硝酸和浓盐酸的混合物)和硝酸。
汞的其他一些反应类似于涉及银的反应。因此,使用硫化氢、固体硫片、活性炭或锌粉来遏制汞泄漏。
当与其他金属接触时,汞往往会形成汞齐,即混合物。汞可以完美溶解金、锰、铜和锌。然而,它不溶解铁和大多数过渡金属。
汞与铝的反应特别剧烈,因为汞会破坏保护金属表面的氧化层。
汞的物理性质
如上所述,汞是室温下自然界中唯一的液态金属化学元素,尽管它是一种白色重金属。而且,与所有金属一样,汞是极好的电导体。
这种金属的凝固点和沸点非常低:(分别为-38.83 °C 和356.73 °C)。这是由于其特殊的电子结构,使其行为类似于稀有气体。
在自然状态下,汞会形成完美的球体,可以轻松地在各种表面上滑动,并且当物理切割时,会产生新的球体。与所有液体一样,汞没有特定的形状,而是根据其所在的容器而呈现。
当接触到热量时,汞的行为就像任何金属一样——它会膨胀。正是由于这种特性,水银长期以来一直被用于温度计。朋友们,你们在哪里看到她的?如果这样的温度计不小心打破了,那么你还会看到水银球。他们甚至可能用手触摸它们。但徒劳无功。(更多内容见下文)。
汞流行率
这种金属几乎遍布世界所有地区。它主要从矿物朱砂(硫化汞(HgS))中开采。然而,这种化学元素在地壳中相对稀有(百万分之0.08)。
汞的同位素
水星有七种稳定同位素。其中,最常见的是 202 Hg。其余54种已知同位素均具有放射性,其中一些具有较长的衰变期。例如,447年半衰变194汞,46天半衰变203汞。其他放射性同位素的衰变期从几毫秒到几个小时不等。
水银有什么用?
人类非常积极地使用汞。其主要应用:
在采矿业。鉴于汞相对于黄金和其他贵金属的特殊性质,这种金属被广泛用于其(通常是非法的)采矿。这通常会导致河流和地下水中毒。
在制造业中。许多温度计、气压计和其他仪器仍然使用汞制成,汞在受热时会膨胀。该金属还用于制造汞灯、液体开关和电极。
在化学工业中。汞用于杀虫剂、电池催化剂、炸药雷管(雷酸汞),甚至用作油漆和密封蜡中的颜料。汞还用于生产氯和烧碱。
在医学上。以前,汞被用来制造牙科汞合金,但由于金属的毒性,现在已不再这样做。然而,防腐剂、泻药、药膏和其他一些药物中仍然含有汞。尽管如今此类药物越来越多地被禁止。
毒性
汞是一种剧毒金属,进入体内会对神经系统和肝脏造成损害。汞还会引发各种过敏反应、皮肤刺激、慢性疲劳和头痛。
这种金属在体内的存在会对 DNA 和染色体造成损害,导致生育能力下降或后代出现出生缺陷。
汞对大脑的损害可能导致感官丧失(失明、耳聋)、人格退化和学习困难。甚至永久性记忆丧失。
汞污染
汞对环境的影响通常是一场缓慢蔓延的灾难,因为这种金属往往会在土壤和水中积聚。这种污染的原因可能是汞,它在燃料燃烧时释放到大气中,或随工业生产废物进入土壤。
当汞进入生态系统时,它会显着改变水和土壤的pH值。这种金属也会在生物体内积聚,例如鱼类,它们对其影响特别敏感。
由于汞在动物体内蓄积,人类食用汞中毒的食物也会使人中毒。
世界汞产量
当这种金属在殖民时期成为北美采矿业的必需品时,世界汞矿开采热潮就开始了。第二次繁荣发生得很晚,当时化学工业开始在生产氯的过程中使用这种金属。
到了上世纪80年代,汞的毒性特性被深入研究并得到研究证实。结果,金属的使用开始逐渐下降。