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温度计里的液体是什么?

书名:叶永烈科普经典阅读系列·元素的故事作者名:叶永烈本章字数:1340更新时间:2024-06-07 15:28:15

80多种金属元素,常温下绝大部分都是固态,唯有汞是液态。因此,中文中绝大部分金属元素的部首都被写成“金”旁,如锌、钙、镍、铁等,而只有汞字的部首是“水”。

汞,我国俗名叫水银,如李时珍著《本草纲目》中便说:“其状如水似银,故名水银。”汞的希腊文的原意也是“液态的银”。汞的熔点为-38.87℃,直到357℃才沸腾,因此在常温下总是呈液态。人们很早就知道汞了。我国在3000多年前,便已利用汞的化合物来做药剂医治癞疾。古希腊著名哲学家亚里士多德,在公元前350年也在自己的作品中描写过汞。古代的炼金家们常常想用普通金属制造金子、银子,汞便是最常被用来炼金的一种材料。

汞是密度非常大的液体:1立方米的汞重达13.6吨。汞的内聚力又大,在平整的表面上会散成一粒粒银珠,犹如荷叶上滚动着的水珠。古希腊的炼金家们曾用土星的符号来表示汞,因为土星又重又圆,有点儿像汞珠。

汞被称为“金属的溶剂”,因为它能溶解许多金属元素的单质,形成柔软的合金—“汞齐”。不光是锌、铅等很易被汞溶解,金、银也都能被汞溶解!正因为这样,在19世纪,人们曾用汞从沙中溶解金,以提取金。钠溶解于汞,得钠汞齐,它是有机化学上常用的还原剂。锌汞齐则是在稀硫酸中常用的还原剂。用汞溶解银锡合金,得银锡汞齐,它能在很短的时间内变硬,常用来补牙。铁不溶于汞,不生成汞齐,所以汞通常是装在铁罐中。汞能溶于熔化了的白磷中,而冷后又从中析出。

汞有着广泛的用途:气压表、压力计、温度计、真空泵、日光灯、汞整流器等都用到汞。如果在汞中加入千分之八十五的铊,形成铊汞齐,凝固点可低至-60℃,比纯汞更低,被用来制造低温温度计。日光灯管中装着汞蒸汽,这是因为汞蒸汽在电场的激发下会射出紫外线,照射到玻璃壁上那白色的涂料—硫化锌上,使它产生白色的冷光—也就是日光灯的“日光”。

汞是有毒的。工厂中,总是在汞的表面上倒一层水,防止汞蒸发。如果不慎将盛汞的罐子打翻了,应立即把地上的汞滴收拾起来,或者撒上硫黄粉,使汞变成硫化汞,这样可以不致使汞蒸发到空气中去。在制汞或使用汞的工厂中,常常定期用碘熏蒸,让碘与汞化合,生成碘化汞,消除汞患。

汞的化合物也大都是有毒的。如氯化汞,又称升汞,便有剧毒。但适量使用,氯化汞可作为消毒剂。医院里便常用千分之一的氯化汞水溶液做消毒剂,对外科所用的刀剪消毒。雷酸汞,俗称“雷汞”,则是常用的炸药起爆剂。

在大自然中,汞有时以游离态存在,形成巨大的、银光闪闪的水银湖,但汞更多是以红色的硫化汞的形式存在。硫化汞俗称辰砂、朱砂,是著名的红色颜料。红色印泥中便含有它。我国是世界上最早利用和研究辰砂的国家。据《广黄帝本行记》记载:“遂炼九鼎之丹,服之以丹法,付于玄子,重盟而付之。”这里所说的“丹”便是硫化汞。可见我国早在公元前2500年便知道硫化汞了。而古希腊在公元前700年才开始采掘硫化汞。人们把硫化汞加热,硫便被氧化成二氧化硫“跑”掉,而汞被还原成金属汞。我国古代的炼丹家们,常把硫化汞加热进行炼丹。我国汉朝魏伯阳著的炼丹书籍《周易参同契》,便详细地谈到了如何用硫化汞炼丹。1972年1月到4月,我国考古工作者在湖南长沙市郊马王堆发掘出一座汉代古墓,这座汉墓离现在已有2100多年了,而墓中尸体仍保存完好。尸体的半身是泡在带红色物质的水里。据分析,这水中的红色物质便含有硫化汞。