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水银是什么-水银的用途和作用

2018-03-06

水银是什么

水银又叫汞,汞是化学元素,元素周期表第80位,元素符号Hg,在化学元素周期表中位于第6周期、第IIB族,是常温常压下唯一以液态存在并易流动的金属,汞是银白色闪亮的重质液体,化学性质稳定,不溶于酸也不溶于碱。汞常温下即可蒸发,汞蒸气和汞的化合物多有剧毒(慢性),水银的内聚力很强,在空气中稳定,常温下蒸发出汞蒸气,蒸气比重6.9,有剧毒。汞使用的历史很悠久,用途很广泛。在中世纪炼金术中与硫磺、盐共称炼金术神圣三元素。

天然的汞是汞的七种同位素的混合物。汞微溶于水,在有空气存在时溶解度增大。汞在自然界中普遍存在,一般动物植物中都含有微量的汞,因此我们的食物中,都有微量的汞存在,可以通过排泄、毛发等代谢。汞容易与大部分普通金属形成合金,这些合金统称汞合金(或汞齐)。能与汞形成合金的金属包括金和银,但不包括铁,所以铁粉一直以来被用于置换汞。其他一些第一行的过渡金属难于形成合金,但不包括锰、铜和锌。其他不易与汞形成合金的元素有铂和其他一些金属。

掉落在地上的水银图片

水银的用途和作用

汞的使用可以追溯到三千多年以前。辰砂(天然的硫化汞)的鲜红色被古人用作装饰及涂料,朱砂被看做是延年益寿,强身健体的仙丹;另外,汞也用来提取金、银等金属。随着科技的发展,金属汞及其化合物被广泛应用于化学、医药、冶金、电器仪器、军事及其他精密高新科技领域,汞主要被用于制造科学测量仪器(如气压计、温度计等)、电子电器产品,化学药物、催化剂、汞蒸气灯、电极、雷汞等。在汞的总用量中,金属汞的约占30%,化合物状态的汞约占70%。

纯汞及其化合物的具体应用如下图所示:

水银作为纯净物时的主要应用解析图

含汞化合物及其应用

金属汞在我国主要用作催化剂,占其总应用的70%,其次是科学测量仪9%, 药物8%, 蒸气灯5%, 电极3%, 雷汞2%, 淘金3%。国内金属汞主要应用领域及比例如下图所示:

含汞化合物的应用范围解析图

化学工业

化学工业,汞被用作电极电解食盐,生产氯气和碱;汞的化合物可作触媒催化剂、防腐剂等。

汞被用作电极电解食盐

电器仪器

在电器、仪器工业上,汞被用来制造汞盐干电池、水银灯、气压计、扩散泵、水银开关及其他多种物理仪器;汞还被用在温度计中,尤其是在测量高温的温度计中。

注:中华人民共和国境内(不包括港澳台地区)使用的温度计仍然在使用汞。中国计划在2015年前逐步禁止汞温度计的使用。现已逐渐用酒精取代汞,做一般的温度计。

医药工业

医药用汞在医药上,汞的合金和化合物用于补牙材料和消毒药物,由于其具有消毒、利尿和镇痛作用,也可用作治疗恶疮、疥癣药物的原料。但由于汞是一种有毒金属,因此近些年,汞及其化合物在医药工业的使用量大大减少,只有个别一些国家仍在使用。

一般状态下的水银图片

军事工业

在军事工业上,雷汞【Hg(ONC)2】是重要起爆剂。雷汞又称雷酸汞,是最早发现和使用的一种起爆药。根据制取的方法不同,有白色和灰色两种结晶,纯的雷汞是白色晶体,但大部分情况下呈棕黄色,密度为 4.42g/cm3。吸湿性小,常温下较安定,50℃加热两小时即发生分解。有水存在时与铝、镁等金属作用激烈,与锌、铅有缓慢的反应,应避免让雷汞接触到铝、锰、锌、铜等金属。雷汞有毒,毒性与汞相似。雷汞在1815年首先开始用于火帽,1865年用于雷管。雷汞的出现,使炸药领域得到迅速扩展。一些过去不知道具有爆炸性的物质,继续被发现而列入炸药的体系。雷汞是枪械上第一种拿来做专门引药的物质,在19世纪中使用在雷帽撞击式枪枝上。因性质不稳定,后来被其他化学物质取代。

冶金工业

在冶金工业中,用混汞法提取金和从炼铅的烟尘中提取铊;冶金工业常用汞齐法(汞能溶解其它金属形成汞齐)提取金、银和铊等金属(铁除外)。

精密高新科技领域

汞在精密高新科技领域的应用不断出现,如用于精密铸件的铸模、钚原子反应堆的冷却剂、镉基轴承合金等。

其他用途

化妆品含汞杀虫剂、防腐剂;气态汞被用在汞蒸气灯中,气态汞也用于制造日光灯(由于废弃的节能灯随意丢弃,造成环境污染进而影响人体健康,也逐渐被淘汰);用于制造液体镜面望远镜;汞的无机化合物可用作颜料、涂料等,用于绘画、化妆品和印刷业等方面。

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