金屬——汞.doc

汞汞（mercury，Hg），又稱水銀，在各種金屬中，汞的熔點是最低的，只有-38.87，也是唯一在常溫下呈液態(tài)并易流動的金屬，質(zhì)感猶如果凍。比重13.595，蒸氣比重6.9。它的化學符號來源于拉丁文，原意是“液態(tài)銀”。元素描述是在正常大氣壓力的常溫下唯一以液態(tài)存在的金屬。熔點-38.87，沸點356.6，密度13.59克/立方厘米。銀白色液體金屬。內(nèi)聚力很強，在空氣中穩(wěn)定。蒸氣有劇毒。溶于硝酸和熱濃硫酸，但與稀硫酸、鹽酸、堿都不起作用。能溶解許多金屬。化合價為+1和+2。汞的七種同位素的混合物。具有強烈的親硫性和親銅性，即在常態(tài)下，很容易與硫和銅的單質(zhì)化合并生成穩(wěn)定化合物，因此在實驗室通常會用硫單質(zhì)去處理撒漏的水銀，但是實際上硫與汞反應(yīng)甚慢，所以三氯化鐵或者碘-碘化鉀是處理汞的更好選擇。元素來源自然界中主要有辰砂礦（HgS），也有少量的自然汞。常用辰砂礦加少許碳在空氣中加熱而制得。元素用途于制造科學測量儀器（如福廷氣壓計、溫度計等）、藥物、催化劑、汞蒸氣燈、電極、雷汞等。汞的用途較廣，在總的用量中，金屬汞的占30%，化合物狀態(tài)的汞約占70%。冶金工業(yè)常用汞齊法（汞能溶解其它金屬形成汞齊）提取金、銀和鉈等金屬?；瘜W工業(yè)用汞作陰極以電解食鹽溶液制取燒堿和氯氣。汞是制造汞弧整流器、水銀真空泵、新型與酒精、濃硝酸溶液混合加熱制成的。汞的一些化合物在醫(yī)藥上有消毒、利尿和鎮(zhèn)痛作用，汞銀合金是良好的牙科材料。在中醫(yī)學上，汞用作治療惡瘡、疥癬藥物的原料。汞可用作精密鑄造的鑄模和原子反應(yīng)堆的冷卻劑以及鎘基軸承合金的組元等。由于其密度非常大，物理學家托里拆利利用汞第一個測出了大氣壓的準確數(shù)值。元素輔助資料：汞在自然界中分布量最小，被認為是稀有金屬，但是人們很早就發(fā)現(xiàn)了水銀。天然的硫化汞又稱為朱砂，由于具有鮮紅的色澤，因而很早就被人們用作紅色顏料。根據(jù)殷虛出土的甲骨文上涂有丹砂，可以證明中國在有史以前就使用了天然的硫化汞。特性不溶于水汞導熱性能差，而導電性能較佳，通常作為電學測量標準（國際上1歐姆的定義為：273.15K和100kPa時，橫截面積為1mm，長度為100.630cm質(zhì)量為14.4521g的水銀柱的電阻時1歐姆）。汞容易與大部分普通金屬形成合金，包括金和銀，但不包括鐵。這些合金統(tǒng)稱汞合金(或汞齊)。汞具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。一般汞化合物的化合價是+1或+2，+3價的汞化物很少有。商業(yè)上有關(guān)汞的交易，通常以一“燒瓶”（flask）的容量作單位，約重34.5公斤。根據(jù)中國古文獻記載：在秦始皇死以前，一些王侯在墓葬中也早已使用了灌輸水銀，例如齊桓公葬在今山東臨淄縣，其墓中傾水銀為池。這就是說，中國在公元前6世紀或更早已經(jīng)取得大量汞。中國古代還把汞作為外科用藥。1973年長沙馬王堆漢墓出土的帛書中有五十二藥方。抄寫年代在秦漢之際，是現(xiàn)已發(fā)掘的中國最古醫(yī)方，可能處于戰(zhàn)國時代。其中有四個藥方就應(yīng)用了水銀。例如用水銀，雄黃混合，治療疥瘡等。東西方的煉金術(shù)士們都對水銀發(fā)生了興趣。西方的煉金術(shù)士們認為水銀是一切金屬的共同性金屬性的化身。他們所認為的金屬性是一種組成一切金屬的“元素”。中國古代勞動人民把丹砂，也就是硫化汞，在空氣中燒得到汞：HgS + O2 Hg + SO2；但是生成的汞容易揮發(fā)，不易搜集，而且操作人員會發(fā)生汞中毒。中國勞動人民在實踐中積累經(jīng)驗，改用密閉方式制汞，有的是密閉在竹筒中，有的是密閉的石榴罐中。根據(jù)西方化學史的資料，曾在埃及古墓中發(fā)現(xiàn)一小管水銀，據(jù)歷史考證是公元前16前15世紀的產(chǎn)物。但中國古代勞動人民首先制得了大量水銀。水俁病其實就是汞中毒，也就是重金屬中毒，最早的記載是在日本，當然了很早以前也是有記載的，日本記載是在1953-1956年間，有一個叫水俁灣的地方的日本人都是耳聾眼瞎外加精神失常，那地方的貓也一個個的向河里跳。汞很易蒸發(fā)到空氣中引起危害，因為：1在0時已蒸發(fā)，氣溫愈高，蒸發(fā)愈快愈多；每增加10蒸發(fā)速度約增加1.21.5倍，空氣流動時蒸發(fā)更多。2汞不溶于水，可通過表面的水封層蒸發(fā)到空氣中。3粘度小而流動性大，很易碎成小汞珠，無孔不入地留存于工作臺、地面等處的縫隙中，既難清除，又使表面面積增加而大量蒸發(fā)，形成二次污染源。4地面、工作臺、墻壁及天花板等的表面都吸附汞蒸氣，有時，汞作業(yè)車間移作它用，仍殘留有汞危害的問題。工人衣著及皮膚上的污染可帶到家庭中引起危害。環(huán)境中汞的含量汞在自然界中普遍存在，一般動物植物中都含有微量的汞，因此我們的食物中，都有微量的汞存在，可以通過排泄、毛發(fā)等代謝，不影響健康。同時，伴隨著工業(yè)的發(fā)展，汞的用途越來越廣，生產(chǎn)量急劇增加，從而使大量的汞隨著人類活動而進入環(huán)境。主要包括：施用含汞農(nóng)藥和含汞污泥肥料；汞礦的開采、冶煉；含汞廢水灌溉；城市垃圾、廢物焚燒等等。人類活動造成水體汞污染，主要來自氯堿、塑料、電池、電子等工業(yè)排放的廢水。而排向大氣和土壤的也將隨著水循環(huán)回歸入水體。據(jù)第一財經(jīng)日報綜合報道，專家介紹，汞被聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署列為全球性污染物，是除了溫室氣體外唯一一種對全球范圍產(chǎn)生影響的化學物質(zhì)。自然界汞含量隨著自然的演化，環(huán)境的各個因素中都可能含有汞，形成汞的天然本底。汞的本底對判斷環(huán)境中的汞污染程度很有意義。地殼中汞的平均豐度為0.08ppm，土壤中為0.030.3ppm，大氣中為0.11.0ppt。汞在大氣中呈蒸汽態(tài)，因而雨水中也有汞，平均濃度為0.2ppb（1ppb為1ppm的千分之一）。水中汞的本底濃度，內(nèi)陸地下水為0.1ppb，海水為0.03一2ppb，泉水可達80ppb以上，湖水、河水一般不超過0.1ppb。植物中汞含量不同植物對汞的吸收累積不同，如美國大多數(shù)植物含汞量為0.010.20mg/kg，廣州市幾種植物含汞量為0.034-0.188mg/kg，不同植物差異很大。通常，谷物作物的土壤汞絕大部分（大于95%）積累于根，少部分（小于5%）進入莖與葉，進入籽粒則更少；蔬菜作物，特別是葉菜類，大約有17%在葉中，約8%貯存于莖部，約75%存在于根中。因此，土壤汞通過谷物向人體輸送的汞甚微，但通過蔬菜向人體輸送的汞可達植物總汞的25%以上。其中，糧食作物中含汞量為稻谷高梁玉米小麥，蔬菜作物則為根菜葉菜果菜。可見，同種植物不同品種之間也有差異。汞中毒汞為銀白色的液態(tài)金屬，常溫中即有蒸發(fā)。汞是電池、采礦等行業(yè)常用的重金屬之一，汞及其化合物可通過呼吸道、皮膚或消化道等不同途徑侵入人體（皮膚完好時短暫接觸不會中毒）。汞的毒性是積累的，需要很長時間才能表現(xiàn)出來。食物鏈對于汞有極強的富集能力，淡水魚和浮游植物對汞的富集倍數(shù)為1000，淡水無脊椎動物為100000，海洋動物為200000。汞中毒（mercurypoisoning）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，有時還會產(chǎn)生幻覺。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(yīng)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，中國已不再生產(chǎn)和使用。實際上受到汞化學形態(tài)的影響，人們主要受無機汞（元素汞Hg，二價汞Hg2+等）和有機汞（甲基汞等）的影響。無機汞對身體健康的危害有限，在過去，人們和無機汞接觸很多，基本危害有限，對于無機汞，普通人主要通過補牙、服用一些中藥、使用高汞含量的化妝品和香皂等接觸。此外，還有一些從事專業(yè)生產(chǎn)或者使用汞及其化合物的職業(yè)人群，如汞礦開采冶煉、氯堿車間、混汞法煉金的金礦、溫度計廠、一些金屬冶煉車間的工人及牙科醫(yī)生等。無機汞進入體內(nèi)的主要途徑是呼吸、口腔攝取和皮膚吸收。呼吸是汞蒸氣暴露的最重要途徑,80%左右的吸入汞蒸氣可以透過肺泡進入血液。食物中的無機汞大約有7%通過口腔攝取而被吸收。通過皮膚吸收的汞蒸氣是通過呼吸吸收的1%左右,但是使用一些高無機汞含量的美白護膚品也可以造成汞吸收和積累。對于甲機汞，主要影響的是一些長期接觸汞作業(yè)的人群。比如牙醫(yī)，其體內(nèi)的甲基汞含量是不接觸者的5倍。其次，因甲基汞化合物主要用作農(nóng)藥殺菌劑，所以主要從事類似職業(yè)的人群體內(nèi)含量較多。甲機汞易被皮膚、呼吸道接觸并吸收，積累；同時，大量吸入或誤食是導致甲基汞含量增加的主要原因；此外，甲基汞易透過胎盤從母體轉(zhuǎn)移給胎兒。水銀是常溫下惟一呈液態(tài)的金屬，含有它的用品一旦被打碎，水銀就會蒸發(fā)。而且，它的吸附性特別好。水銀蒸氣易被墻壁和衣物等吸附，成為不斷污染空氣的源頭。雖然少量吸入它不會對身體造成太大的危害，但長期大量吸入，則會造成汞中毒。汞中毒分急性和慢性兩種：急性中毒有腹痛、腹瀉、血尿等癥狀；慢性中毒主要表現(xiàn)為口腔發(fā)炎、肌肉震顫和精神失常等。在我們的日常生活中，有不少用品與水銀有關(guān)。比如，各類熒光燈中都含有水銀；一些暖水瓶為了減少熱輻射，外壁涂有水銀；早期的鏡子背面涂有水銀；電腦顯示器等電子產(chǎn)品中也含有一定量的水銀；氧化汞還被用作電池的陽極，如果長時間不使用，電池里所含的酸、堿等腐蝕性物質(zhì)就會破壞外壁，導致汞泄漏提醒大家，如果不小心弄破了以上物品，處理時一定要小心，不要和其他垃圾混在一起傾倒。否則，水銀會進入水體、土壤中，通過食物鏈，最終會危害到人類健康。郝鳳桐說，含有水銀的用品一旦被打破，水銀會形成球體滾落。這時，要先關(guān)掉室內(nèi)所有加熱裝置，打開窗戶通風；然后帶上手套，用小鏟子把水銀收集起來深埋，或在上面撒些硫磺粉末，硫和汞反應(yīng)能生成不易溶于水的硫化汞，危害會大大降低。由于水銀在常溫下即可蒸發(fā)成氣態(tài)，很容易被吸入呼吸道，引起中毒，所以，處理散落在地的水銀時最好帶上口罩。人體汞含量承受能力微量的汞在人體內(nèi)不致引起危害，可經(jīng)尿、糞和汗液等途徑排出體外。如數(shù)量過多，即可損害人體健康。汞和汞鹽都是危險的有毒物質(zhì)，嚴重的汞鹽中毒可以破壞人體內(nèi)臟的機能，常常表現(xiàn)為嘔吐現(xiàn)象，牙床腫脹，發(fā)生齒齦炎癥，心臟機能衰退（脈搏減弱，體溫降低，昏暈），HgCL2的致死劑量為0.3g。汞毒可分為金屬汞、無機汞和有機汞三種。金屬汞和無機汞損傷肝臟和腎臟，但一般不在身體內(nèi)長時間停留而形成積累性中毒。有機汞如Hg(CH3)2等不僅毒性高，能傷害大腦，而且比較穩(wěn)定，在人體內(nèi)停留的半壽命長達70天之久，所以即使劑量很少也可累積致毒。大多數(shù)汞化合物在污泥中微生物的作用下就可轉(zhuǎn)化成Hg(CH3)2。有機汞攝入體內(nèi)后98%被吸收，不易排出，可隨血液分布到各組織器官而逐漸累積（主要是腦組織和肝臟）。汞可以進入人體毛發(fā)，普通人發(fā)汞含量平均在2.5ug/g