汞齊

汞齊

汞齊又稱汞合金,是汞與一種或幾種其他金屬所形成的合金,汞有一種獨特的性質,它可以溶解多種金屬(如金、銀、鉀、鈉、鋅等),溶解以後便組成了汞和這些金屬的合金。含汞少時是固體。含汞多時是液體。天然產的有銀汞齊和金汞齊。人工製備的較多,如鈉汞齊、鋅汞齊、錫汞齊、鈦汞齊等。

基本信息

概念介紹

汞齊(Amalgam),即汞合金, 亦稱為 軟銀, 為水銀與其他金屬的合金,大多成固態,若水銀成分多則呈液態,大部分金屬都溶於汞,例外者有鐵、鈷、鎳、錳、放射性金屬(包括鉍)。 主要用作於金、銀的冶金或還原材料,亦為牙齒的填充物。被中國古代道教認做是長生不老藥的成分之一。

汞齊鑲牙 汞齊鑲牙

以鉈和汞的合金製造液體溫度計,其凝固點-58°C比純汞的-37°C更低。

從電解活躍的金屬(如鈉)的化合物的過程提取該種金屬。採礦時將汞倒進礦石之中,能使礦石中的金、銀溶於汞內,再以蒸餾法取得。鋅汞齊:汞與鋅的合金,通常會泡在鹽酸中,為穩定物質。

汞齊的念法

gǒng qí

“齊”舊念jì

出處:

齊( jì):合金[alloy]

金有六齊:六分其金而錫居一,謂之鐘鼎之齊。——《周禮·考工記·輈人》

毒性

《天工開物》中有語:水銀能消化金銀成泥,似鍍物也。必須要指出的是,汞齊合金依舊有很高的毒性,汞本身有劇毒,一般汞中毒,汞離子易透過肺泡壁含脂質的細胞膜,與血液中的脂質結合,很快分布到全身各組織造成中毒,常見的是急性腎衰竭死亡,所謂汞齊,是汞與其他金屬形成汞齊後,金屬原子之間形成穩定的金屬鍵,汞由液體變成固體(晶體),物理性質穩定,不再揮發成汞蒸氣,

但牙醫在放置和去除銀汞充填體時,若病人誤食銀汞合金修復體,盡一步吞咽進入胃腸道,則極為容易發揮為汞離子,這種成分在甲基化和已烷化後毒性最大,幾克可以致人死亡,而且難以排出,金屬汞的發揮有高度的擴散性和較大的脂溶性,侵入後可被肺泡完全吸收並經血液運至全身。血液中的金屬汞,可通過血腦屏障進入腦組織,然後在腦組織中被氧化成汞離子。由於汞離子較難通過血腦屏障返回血液,因而逐漸蓄積在腦組織中,損害腦組織。在其他組織中的金屬汞,也可能被氧化成離子狀態,並轉移到腎中蓄積起來,誘發急性腎衰竭

注意事項:若誤吞汞齊後,可以讓患者多喝牛奶和蛋清,是因為牛奶和蛋清可以保護胃腸黏膜少受損,以便汞合金儘快從體內排出。另外,也可以多吃一些粗纖維食物,或用一些有助腸道蠕動的藥物,使排便更順,從而讓汞合金儘快排出。

作用

汞對於鍊金家來說也具有很強的魅力,在他們“點石成金”的幻想中,汞曾經扮演了重要的角色。

其實,汞確實能夠點石成金,但那塊石頭必須是含金的礦石。利用汞與含金的礦石中的金生成汞齊的性質,就可以點石成金了。到了後來,汞齊被利用在鐵器上鍍金和鍍銀,或者用作補牙材料。

鈉汞齊用作還原劑。鋅汞齊用於制電池。錫汞齊用於制鏡。金汞齊用於填鑲牙齒。鈦汞齊用於螢光燈製造。鎘汞齊用於填充食物。

金屬汞和汞的化合物,具有特殊的和奇妙的性質,曾經對化學知識的萌芽產生過很大的影響。我國是最早使用汞和汞的化合物的國家之一。根據《史記·秦始皇本紀》的記載,在秦始皇的墓中就灌入了大量的水銀,作為“百川江河”的象徵,證明當時已掌握提煉水銀的方法。

混汞法

汞齊中的汞也可與其他金屬形成金屬間化合物或電子化合物。形成汞齊的難易程度,與金屬在汞中的溶解度有關。一般說來,與汞性質相近的金屬易於溶解。元素周期表中的同族元素,隨原子序數的增加,在汞中的溶解度也增加。鉈在汞中的溶解度最大,18℃時為42.8%。鐵在汞中的溶解度最小,18℃時為1.0×10%,因此常用鐵製作盛汞容器。

傳統的“混汞法”即利用形成汞齊的方法從礦石中提取金。

混汞提金雖具有悠久的歷史,但對混汞提金理論的系統研究工作,只是近幾十年才取得較大進展。混汞法提金是基於液態金屬汞對礦漿中金粒的選擇性潤濕(捕集),從而使之與其它金屬礦物和脈石分離,隨後汞向被捕集的金粒中擴散而生成汞齊(合金)。接著於蒸汞器中蒸餾汞齊,使汞從汞齊中揮發分離而獲得金。 混汞過程中,汞表面與礦漿中金粒表面的接觸是在水介質中進行的。當金與汞接觸時,它們之間形成的新接觸面就代替了原來金與水和汞與水的接觸面,從而使相系的表面能降低,並破壞了妨礙汞表面與金粒表面接觸的水化層。此時,汞沿著金粒表面迅速擴散,並促使相界面上的表面能降低。隨著汞向金粒內部的擴散,即形成汞金化合物(汞齊),並同時放出熱量。這种放熱反應是由於原子間力的作用結果。

汞之所以能選擇性地潤濕金並向金粒內部擴散,就在於金粒表面具有的氧化膜最薄這一性質。眾所周知,一般金屬表面和空氣接觸,就會 被氧化而生成氧化膜。但金與其他賤金屬比,氧化速度最慢,生成的氧化膜也最薄。這是金易為汞潤濕並汞齊化的根本原因。除金外,銀、銅、鋅、錫和鎘等也能與汞結合成汞齊,

甚至鉑也能在鋅或鈉參與下生成鉑汞齊。但銀和鉑等的表面能形成一層緻密、堅硬的氧化膜,汞齊化比較困難。其他賤金屬則因表面上的氧化膜很難除掉,而不能直接形成汞齊。

在生產過程中,金和其他礦物以顆粒狀與汞接觸。此時,其他礦物不被汞捕集而隨礦漿流止,金粒則被汞潤濕而捕集,並向金粒內部擴散。汞向金粒中擴散的過程,是先於金粒表面生成AuHg2,再逐漸向金粒深部擴散生成Au2Hg,直到生成Au3Hg的固溶體。在經混汞處理過的粗粒金的中心通常還殘留著沒有與汞形成汞齊的金。金粒必須同汞接觸約1.5~2h後才能完全汞齊化,所以在混汞作業時間內只有細粒金達到完全汞齊化。

汞在20℃時能溶解0.06%的金,隨著溫度的增高,汞的流動性增大,金的溶解度也增大。金在20℃時能和15%的汞組成固溶體。這是金汞化合物能形成固溶體的最大比值。

在混汞實踐中,金與汞是不可能達到平衡的。因為汞膏常常是由表面覆蓋汞的金粒、汞金化合物和含少量金的(包括過剩的)液態汞組成。生成的汞齊為銀白色的糊狀混合物,它由化合物和固溶體組成,性質與一般合金相同。汞齊含金小於10%的為液態,而含金達12.5%的為緻密體。當將汞齊加熱至400℃時,汞即升華呈元素狀態由汞齊中分離出來。且汞齊易在低於熔點的溫度下分解而析出過量的汞。

工業生產中所刮取的汞膏,經清水洗淨並壓榨出多餘的汞,而獲得緻密的固體汞膏。固體汞膏含金量與壓榨力大小和壓濾布稀密有關,通常極接近AuHg2組成的含量(32.95%Au)。且混汞金粒的粗細還會直接影響汞膏的含金量。粗粒金混汞時,因金粒中心汞齊化不完全,汞膏含金可達40%~50%。細粒金混汞時,金粒的汞齊化完全,且表面積大。附著的汞多,汞膏含金常只有20%~25%。汞膏中除金和汞外,還含有其他金屬礦物、石英或脈石碎屑。這些物質多為機械混入物,而不屬於汞的化合物。但汞膏中所含的少量銀和銅等金屬,則是由於這些金屬部分被汞齊化的結果。

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