關於汞的秘密，總有一款你不曾知道

出品：科普中國

製作：科了個普 林風

監製：中國科學院計算機網路信息中心

要是有人問起常溫下金屬是固體還是液體，想必不少人會說，肯定都是固體嘛，這還用問。但世界之大無奇不有，就有這麼一個例外：汞。汞對我們來說可謂「既熟悉又陌生」，甚至，有時候還真有點傻傻分不清它到底是敵是友呢。接下來，小夥伴們就跟著小編一起來扒一扒這種特殊的金屬吧！

1.基本理化性質篇

汞，俗稱水銀，化學符號Hg，原子序數80，它的密度大、呈銀白色、室溫下為液態。要理解Hg是液體的原因，可要從愛因斯坦的相對論說起啦。不過小夥伴們不用緊張，小編力求不把大家說蒙圈了。根據愛大爺的相對論，電子運動時質量m隨其速度的增加而增加。大家看看下面的公式：

式子中，V、C、m0分別表示電子的運動速度、光速以及靜止時電子的質量。另一方面，電子在原子核外的運動半徑（r）可表示為：

由此可見，運動質量m增加後，電子軌道半徑縮小。Hg是重元素，受相對論效應影響大，它外層的6s軌道收縮的程度也大。這迫使6s電子產生更強的定域作用（也就是只能老老實實呆在原子核周圍，不像自由電子那樣可以到處溜達了），最終Hg原子與Hg原子之間不能形成強有力的金屬鍵，在常溫下不能構成固體。雖然Hg原子間不能通過電子相互作用有效結合，但是，各原子間還存在著一種與原子量成正比的吸引力（范德華力）。正是靠著這種分子間的相互引力，使得在常溫下Hg原子彼此抱團形成可流動的液體，而不是像氣體一樣散逸掉。

2.毒性篇

汞有劇毒，其化合物和鹽的毒性多數也非常高，口服、吸入或接觸後可以導致腦和肝損傷。從15世紀到19世紀初，一直都是使用汞劑來治療梅毒。直到後來醫生們發現毒死的人比病死的還多，才終於放棄這種療法。

在1530年，中世紀瑞士醫生、鍊金術士、占星師帕拉塞爾斯給他的病人們開出了「喝汞鹽」的療法，為的是讓他們排尿和流口水。同時代的一些醫師也建議病人們這麼做，直到病人流出三品脫的唾液。當時的人們認為，大量地流口水可以把梅毒病菌趕出病人體。儘管汞可以在輕度感染的情況下治癒梅毒，但同時它也很可能會造成潰瘍、腎衰竭，甚至腦損傷，可謂飲鴆止渴啊。

3.傳奇篇

通常腐敗是由於受到細菌感染而引起的。Hg作為一種重金屬，能使蛋白質變質，使包裹在細菌外面的蛋白質喪失生理活性，從而起到一定的殺菌防腐作用。我國早期歷史上就有用汞來防腐的記載，其中比較著名的就是湘西趕屍和秦始皇陵墓地宮。

（1）湘西趕屍之謎

湘西趕屍術是盛行湘西的民俗，起源於阿普軍師的傳說，屬於巫文化。清朝就廣為流傳湘西"趕屍人"的傳聞，即趕屍人利用"秘術"，將客死異鄉的人的屍體帶回家鄉，讓他們入土為安。

目前關於趕屍的說法不一，主流的是機械拖屍、喬裝背屍及非法走私等，但是無論哪一種，都有一個關鍵的問題，就是屍體的防腐，因為趕屍的路都在山區，少則十天半月，多則一月有餘。學者們認為，湘西苗族較早地掌握了煉硃砂（汞與硫的化合物）的本領，硃砂加熱後會生成汞，從而得到一種有效的防腐材料。

（2）秦始皇陵地宮水銀之謎

始皇陵是一座充滿了神秘色彩的地下"王國"，幽深的地宮更是謎團重重。據最新考古勘探資料表明，秦陵地宮東西長260米，南北長160米，它是秦漢時期規模最大的地宮，其規模相當於5個國際足球場。

據《史記·秦始皇本紀》記載，地宮內"以水銀為百川江河大海"。中國地質調查研究院研究員劉士毅介紹，通過物探證明，地宮內的確存在著明顯的汞異常，相反其它地方的土壤樣品中幾乎沒有汞含量。秦始皇使用水銀的目的在於將其作為四瀆、百川、五嶽九州，具地理之勢，水銀象徵山川地理，與"上具天文"相對應。這不單營造了恢宏壯闊的自然景象，而且在地宮中瀰漫的汞蒸氣還可使入葬的屍體和隨葬品保持長久不腐爛。另外，汞是劇毒物質，大量吸入可導致死亡，因此地宮中的水銀還起到了防止盜墓的作用。

4.日常篇

雖然汞有毒，但是我們也不可將其一棍子打死，避而遠之。汞在人類歷史中也有著的積極作用。

（1）汞與補牙

在早些年，銀汞合金廣泛用於填充牙齒齲洞。據統計，銀汞合金在後牙牙體修復中佔全部牙體修復的80％，有長達10-30年的臨床壽命。不過由於其中含有汞元素，其安全性一直備受爭議，雖然沒有直接的證據證明其存在神經毒性，然而隨著科技的發展和人民生活水平的提高，逐漸地將銀汞合金淘汰出牙齒的填充材料已是歷史的必然，不是因為「汞是最危險的環境毒素之一」，而是現在有了高強度、高耐磨性、顏色逼真、與牙齒高粘合性的複合樹脂材料及瓷材料可供使用，而沒有必要使用色彩與牙齒不協調、易碎、與牙齒之間有微滲漏、還有「有毒」爭議的銀汞合金了。

（2）汞與美白

俗話說得好：「一白遮百丑」，現代女性為了美刻意地去追求美白產品。在化妝品里添加汞可以起到美白的效果，這是因為含汞化合物能破壞表皮層的酵素活動，使黑色素無法形成。但是，如果汞含量超標將會對人體造成危害，汞會刺激皮膚，損傷中樞神經系統，使人出現記憶力衰退、失眠等癥狀。此外，由於汞停留在皮膚底層幾乎無法代謝，儘管微量也會積少成多，容易引起皮膚的黑色團。

因此含汞超標的化妝品只是暫時快速地讓皮膚看上去更白皙，長期使用會破壞皮膚的正常生理結構，最終導致異常的色素沉澱，出現「黑皮症」。因此，小仙女們在選擇化妝品時可要注意啦，一定不能急於求成，也不能貪圖便宜，須看清楚其中的鉛汞含量哦。

（3）汞與飛行安全

不知道生活中大家有沒有把水銀溫度計帶上飛機的經歷呢，其實水銀溫度計是不能帶上飛機的。這是因為製造飛機的基本材料是鋁，雖然汞與鋁不發生反應，但是可以催化鋁與氧氣反應。鋁溶解於汞後會和氧氣反應生成三氧化二鋁，三氧化二鋁不溶於汞，浮出汞面；接著，新的鋁重新溶於汞中，它們又會和氧氣反應，這樣反覆下去，汞不會減少，鋁卻被氧化完了。

因此，一點點的汞就可以毀壞大量的鋁。飛機上若有人不小心拋灑了汞，那架飛機就必須停飛進行檢查，直到拾到所有遺落的汞。最嚴重的情形就是那架飛機因此報廢！所以，各位親們可千萬不要把汞帶上飛機啊。

好啦，最後小編再來給大家梳理一下。汞是常溫下唯一的液態金屬，有毒，可以用來殺菌防腐；汞也廣泛用於醫療與美容行業；當然，它還是個搗蛋鬼，容易破壞鋁製品而引發安全事故。這些你都清楚了嗎?

參考文獻：

1.汞為什麼是液體[J].化學教育,1992,6:47-48

http://qikan.cqvip.com/article/detail.aspx?id=1005185414&from=zk_search

2.留神：汞超標化妝品害人不淺[J].中國質量萬里行,2013,1:64-65

http://qikan.cqvip.com/article/read.aspx?id=44528001&from=zk_search

3.乘坐飛機為什麼不能攜帶水銀溫度計？[J].百科知識,2012,13:29-29

http://www.cqvip.com/QK/94674X/201213/42427559.html

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