关于汞(化学元素)的详细信息的完整收集
2017，10 10月27日世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理，供参考。汞和无机汞化合物被列为三种致癌物。
中文名:Mercury，mercury mbth:汞元素符号:Hg相对原子质量:200.59危害:剧毒(慢性)CASNo。:7439-97-6控制类型:无控原子半径:150(171)(计算值)/pm的原子体积:14.82cm3/mol电子构型:Xe4f(14) 5d(10) 6s(2)离子半径/？:1.02共价半径/？:1.49熔点:-39℃(1Pa)沸点:356.7℃(1Pa)发现简史，矿物分布，矿床，迁移转化，物理性质，化学性质，毒理学介绍，药用领域，药理作用，药理，常用。天然硫化汞，又名朱砂，因其颜色鲜红，长期以来被用作红色颜料。根据殷墟出土的甲骨卜辞是用朱砂涂抹的事实，可以证明中国在历史之前就使用了天然硫化汞。汞的迁移周期根据我国古代文献记载，在秦始皇去世之前，一些王侯就已经在自己的陵墓中使用了汞的灌注。例如，齐桓公葬在山东临淄县，他的坟墓里装满了水银。也就是说，中国在公元前7世纪或者更早的时候就已经获得了大量的水银。水银在中国古代也被用作外科药物。1973长沙马王堆汉墓出土帛书中的五十二个方子，抄写于秦汉时期，是我国最古老的医学方子，可能在战国时期。其中四个处方使用了水银。例如，水银和雄黄的混合物被用来治疗疥疮。东方和西方的炼金术士开始对水银感兴趣。西方炼金术士认为，水银是所有金属的共性——金属性的体现。他们所认为的金属性是构成所有金属的一种“元素”。“水银”楷书形式中国古代劳动人民在空气中煅烧朱砂(即硫化汞)以获得水银。但产生的汞易挥发，不易收集，操作人员会发生汞中毒。中国的劳动人民在实践中积累了经验，改用封闭的汞生产，有的在竹筒里，有的在石榴罐里。根据西方化学史的资料，在一个埃及墓穴中发现了一小管水银。据历史考证，是公元前16年-公元前15年的产物。但是中国古代的劳动人民首先制造了大量的水银。矿物分布矿物汞是一种自然存在的元素，存在于空气、水和土壤中。汞是一种剧毒的非必需元素，广泛存在于各种环境介质和食物链中(尤其是鱼类)，其痕迹遍布全球。世界汞资源约70万吨，基础储量30万吨。汞储量及其基础储量的主要国家有西班牙9万吨、意大利6.9万吨、中国81400吨、吉尔吉斯斯坦4.5万吨。世界上的汞矿主要分布在特提斯-喜马拉雅构造带。汞矿主要类型为碳酸盐型，其次为碎屑岩型和岩浆岩型。其中碳酸盐型最为重要，占汞矿储量的90%。汞矿物位于下寒武统地层中，其产出和富集严格受构造、岩石组合和围岩蚀变控制。主矿体呈层状、似层状，也有层理透镜状矿体，具有明显的层控特征，属于层控矿床。被公认为中国最典型的“层状汞矿”，对国内外的汞勘探和研究具有重要意义。矿石单一，主要是朱砂。输出以点状和浸染状为主，其次为脉状和条纹状。选矿和冶金性能良好。迁移转化(一)汞循环是一个生态系统中典型的重金属循环，汞作为一种元素在水、土壤、大气和生物圈中迁移转化。(2)汞迁移转化的主要特征:(1)汞是生态系统中唯一能完善循环的重金属。汞排入水中后，通过食物链，汞污染水中的鱼体内甲基汞浓度可比水中高数万倍。(2)汞循环显示的复杂过程包括:粒子迁移；干物质和湿物质的沉降；火山挥发到大气中；进入水中沉淀在污泥中；在细菌作用下生成甲基汞；进入有机体；在生物体内积累。(3)生物甲基化:在微生物的作用下，金属汞、二价离子汞等无机汞会转化为甲基汞和二甲基汞，称为汞仿生。(4)甲基汞易被人体吸收，排放缓慢，有毒。这是因为甲基汞易溶于脂类；汞在体内不易分解，由于其分子结构中的碳汞键，不易切断；它是一种高级神经毒剂，在大脑中积累。物理性质是常温常压下唯一以液态存在的金属。熔点-38.87℃，沸点356.6℃，密度65438±03.59克/立方厘米。内聚力强，在空气中稳定，汞蒸气常温下挥发，蒸气剧毒。天然汞是汞的七种同位素的混合物。汞微溶于水，在空气中溶解度增加。汞在自然界中无处不在。一般动植物都含有微量的汞，所以我们的食物中也有微量的汞，可以通过排泄物和毛发代谢掉。合金:汞容易与大多数常见金属形成合金，这些合金统称为汞合金(或汞合金)。能与汞形成合金的金属包括金和银，但不能与铁形成合金，所以铁粉一直被用来代替汞。第一行的其他一些过渡金属很难形成合金，但不包括锰、铜和锌。其他难以与汞形成合金的元素是铂和其他金属。钠汞齐是有机合成中常见的还原剂，也用于高压钠灯。当汞与铝的纯金属接触时，它们很容易形成铝汞齐，因为铝汞齐可以破坏阻止铝进一步氧化的氧化层(刷子实验)，所以即使是少量的汞也能严重腐蚀铝。正因如此，在大多数情况下，水银是不能带上飞机的，因为它容易与飞机上暴露的铝制部件形成合金，造成危险。液态:汞作为一种金属，在室温下以液态奇怪地存在。相对论收缩效应理论可以为这一不寻常的现象提供解释。与金类似，汞的6s轨道收缩并趋于稳定，这导致了一种被称为“惰性电子对”的效应:汞的6s 2壳层在成键过程中是惰性的。可以看出，汞的6s 2 6p激发能远远超过镉和锌。根据一般周期律，能量区间应该随着主量子数的增加而减小。所以预计锌到镉的能量区间会变小，但是镉到汞的能量区间会突然变大。这里我们可以再次看到，正是相对论收缩效应使得全6s 2壳层稳定，所以水星的6s 2 6p能量区间突然增大。只要得不到所需的激发能量，汞原子与惰性6s 2壳层之间就不能形成强键。基态Hg 2只靠范德华力维持，所以金属汞在室温下是液态。化学上溶于硝酸和热的浓硫酸，分别生成硝酸汞和硫酸汞，汞过量时出现亚汞盐。它可以溶解许多金属，形成合金，这就是所谓的汞合金。化合价是+1和+2。和银一样，汞也能和空气中的硫化氢发生反应。汞具有恒定的体积膨胀系数，它的金属活性低于锌和镉，它不能取代酸性溶液中的氢。一般汞化合物的化合价是+1或+2，+4价的汞化合物只是四氟化汞，+3价的汞化合物是不存在的。毒理学简介需要注意的是，少量的液态汞如果吞食一般是无毒的(有报道称会在生物体内形成有机化合物)，但汞蒸气和汞盐(除了一些溶解度极低的，如硫化汞)毒性很大，口服、吸入或接触后可引起脑和肝脏损伤。一般来说，温度计的使用以酒精代替汞，中华人民共和国(中国)(不包括香港、澳门和台湾)使用的温度计仍然使用汞。中国计划在2015年前逐步淘汰水银温度计的使用。最危险的汞有机化合物是二甲基汞[(CH 3) 2 Hg]，只有几微升(10 -9 m 3或10 -6 dm 3或10-3 cm 3)的二甲基汞接触皮肤就能致人死亡。汞可在生物体内积累，容易被皮肤、呼吸道和消化道吸收。水俣病是一种汞中毒。汞会破坏中枢神经系统，对口腔、黏膜和牙齿产生不良影响。长期接触高汞会导致脑损伤和死亡。虽然汞的沸点很高，但在室温下饱和的汞蒸气已经达到了几倍的中毒剂量。水俣病(汞中毒)医学领域的汞来自本经。《本草》:水银，《经典》之云出自朱砂，但粗朱砂采自岩石，炉中置砂，底置水，上盖天使。用火煅烧时，上有烟飞，下有汞滑，颜色小而白。至于西强来的新人，也是这么烧的。但是，山里有很多东西。至于一座自裂的山，人们采集的都是沙石，大的像水桶，碎的可以烧煅烧，所以西边的汞比南边的多。《本草》:水银，铅凝固，硫磺凝固，枣肉散。用其他方法煅烧成油脂状粉末和膏状粉末。飞溅和杀死虱子。《纲要》:水银，如果撒在地上，会用胡椒粉或茶粉收集。《经典遇上原著》:水银，恶意重，不宜入人胃。今天有些人误食水银，肚子重重地往下掉。用2斤猪肥肉，切成小块烤熟，和生蜂蜜拌在一起也是一种方法。药理作用汞(汞)化合物具有消毒、通便、利尿作用，现在已不使用或很少使用。单质汞不会引起药理作用，游离的汞离子可以与疏水基团结合，干扰细胞代谢和功能。单质汞不能从胃肠道吸收，但其表面暴露在空气中可形成氧化物或硫化物，因此吞咽后有时会引起轻度腹泻和利尿。大多数吞服汞的人没有症状，汞从粪便中排出，少数人可能有一定症状，极少数(敏感或其他不明原因)可能导致立即死亡。汞是一种原毒素，能与病原微生物呼吸酶中的硫、氢基团结合，抑制其生存能力，最终使其窒息而死。汞主要通过肾脏排泄，其次是大肠。医用(有毒)汞对消化道有腐蚀作用，对肾脏和毛细血管有不良影响。急性中毒多因误服氯化汞引起，症状为消化道腐蚀。吸收后肾损害导致尿闭和毛细血管损伤，导致血浆丢失，甚至休克。早期应用二巯基丙醇和其他对症措施是最有效的。慢性中毒一般见于工业中毒，导致口腔炎和中毒性脑病，后者表现为精神症状如抑郁和萎缩、肌肉震颤等。常用治疥疮的方子，经年不坏:水银一两，明矾一两，蛇床子一两，雄黄一两，刨花一两。敷药，加半斤猪肥。水星星用完了，每三天敷一次。(《盛辉方》水银膏)治疗干癣:水银、胡散。研究并命令它被画出来。(《肘后》)治热疮疥疮，痒痛不能忍者:水银，芜菁。酥脆有涂层。杨梅中毒性溃疡的治疗:水银，黑铅，黄丹，乳香和没药。为末，用纸卷当小棍，染油点灯，晒(熏)三次。(《提纲》)治痔疮，谷中虫痒:水银两片，枣泥两片。与研相谐，形似枣子，以薄片包裹，下收。如有疼痛，加三味粉制成药丸。(《石梅姬方》)白癜风的治疗:水银拭子会使热气消失，拭的次数也就停止了。(方)治疗腋下狐臭:水银，胡散。上两种口味，研磨后涂上面脂。剧毒药物不宜口服，尤其是孕妇。外用不宜过量或长期使用，以免中毒。《本草》:患疥疮的人身上常涂有水银，又滑又重，直入肉里要谨慎。《本草经》:头痛一定不能用，怕入筋络，会减缓筋骨，但适合外敷，不宜内服。应用领域汞最常用的用途是制造工业化学品和用于电子或电气产品。汞也用于温度计，尤其是用于测量高温。越来越多的气态汞仍被用于制造荧光灯，但许多其他应用因健康和安全问题逐渐被淘汰，取而代之的是毒性较弱但价格昂贵得多的伽林斯坦合金。除此之外，水银还有其他用途:它可以分解矿物中的黄金，所以经常被用于金矿。气压计和扩散泵等仪器。三相点是-38.8344℃，这是温度的一个标准点。气态汞用于汞蒸气灯。用来制作液体反射镜望远镜。利用液体通过旋转形成抛物面形状作为天文观测主镜的望远镜，价格是普通望远镜的三分之一。其他用途:汞开关、杀虫剂、生产氯和氢氧化钾过程中的防腐剂，以及在某些电解设备中用作电极、电池和催化剂。牙科汞合金牙科填料汞及其化合物一直被用于医学，但它们不像以前那样普遍，因为汞及其化合物的毒性已被更广泛地认识。汞是制作补牙材料的重要元素。硫柳汞是一种用于疫苗的有机防腐剂，尽管它的使用已被禁止。另一种汞化合物溴汞红是外用消毒剂，用于微切口和表面外伤；它仍然在一些国家使用。硫柳汞是一种化妆品，被广泛用于制作眉霜。2008年，明尼苏达州成为美国第一个禁止在化妆品中使用汞的州。制备方法在自然界中，汞多以化合物的形式存在，而汞是亲铜和硫的，所以汞多以硫化汞(朱砂)的形式分布。在古代，人们已经掌握了从朱砂中提取汞的方法，即在空气中煅烧，收集蒸发的汞蒸气，冷凝得到金属汞。朱砂在气流中加热，得到的蒸气冷凝得到水银。将朱砂在空气中焙烧或与生石灰共热。注意事项:原子荧光光谱法测定总汞:原理:样品经酸加热消解后，在酸性介质中，样品中的汞被硼氢化钾(KBH 4)或硼氢化钠(NaBH 4)还原成原子汞，由载气(氩气)带入雾化器。在特制的汞空心阴极灯照射下，基态的汞原子被激发到高能态，失活后又回到基态，发出特征波长的光。冷原子吸收光谱法:原理:汞蒸气在波长为253.7nm的共振线上有很强的吸收作用，经酸消解或催化酸消解后，样品中的汞转化为离子态，氯化亚锡在强酸介质中还原为单质汞。使用氮气或干燥空气作为载体，将元素汞吹入汞分析仪进行冷原子吸收测定。在一定浓度范围内，吸收值与汞含量成正比，比标准系列更定量。双硫腙比色法:原理:样品消解后，在酸性溶液中，汞离子可与双硫腙形成橙红色络合物，将其溶于氯仿中，与标准系列比较。气相色谱法测定甲基汞:原理:样品中的甲基汞用氯化钠研磨，然后加入含铜离子的盐酸(1+11)，完全萃取，离心或过滤，上清液调至一定酸度，用巯基棉吸附，再用盐酸(1+5)洗脱。冷原子吸收光谱法:原理:气相色谱法。而在碱性介质中，用水银计测定，与标准系列相比是定量的。广泛使用的温度计、血压计等设备造成了室内汞污染等环境问题。在室内打碎水银温度计时，不要惊慌。可以马上把肉眼可见的碎汞珠放在纸上(因为汞的凝聚力很大，用棉签去捡汞是极不科学也是极不负责任的行为)，放在密封的水瓶里。如果有微小的汞珠，可以用纸推在一起，汞会自动聚集成小球，然后收集起来。为了安全起见，在一些简单化学品的情况下，可以用硝酸擦拭被汞污染的地面，以彻底消除汞污染。用硫磺粉覆盖的方法是绝对不允许的，因为汞在常温下很难与硫化物结合，无法去除汞污染。为了彻底去除汞污染，我们可以用碘蒸气对房间进行多次熏蒸，直到碘化亚铜试纸不变色为止。实验表明，日常漏汞可以用家庭常用的透明胶带粘起来收集，效果比纸好。温度计和血压计的水银泄漏可以用这种方法处理。