水銀,化學元素之一,符號為Hg,原子序數80。眾所周知,它也稱為「快速銀」,其名稱源自於希臘語的‘hydrargyrum’,意為‘水銀’,由‘水’(hydor)和‘銀’(argyros)兩個字根組成。水銀是一種重金屬,具有液體金屬的特性,使其成為唯一在標準溫度和壓力下呈現液態的金屬,而只有卤素的溴也在此條件下呈現液態。
這種獨特的物理性質使水銀在許多科學和工業應用中非常重要。
在自然界中,水銀多以朱砂(硫化汞)形式存在。被廣泛使用的紅色顏料「朱紅」正是從天然朱砂或合成的硫化汞中磨製而成。然而,對水銀及其有機化合物的暴露會對人類及其他動物的神經系統、免疫系統及腎臟造成毒性影響,嚴重時可能導致水銀中毒。根據報導,水溶性水銀形式,如氯化亞汞或甲基汞,會在直接接觸或通過生物放大效應的過程中導致中毒情況。
即使如此,水銀仍被廣泛使用於溫度計、氣壓計、甚至某些醫療儀器中,但隨著對其毒性的擔憂,許多水銀含量的儀器正在逐步淘汰。
水銀是一種重,銀白色的金屬。其導熱性較差,但導電性尚可。它的熔點為-38.83°C,沸點356.73°C,均是穩定金属中最低的。水銀結晶後,其體積減少3.59%,液態水銀的密度為13.69 g/cm³,而固態水銀的密度為14.184 g/cm³。
這些獨特的物理性質使得水銀在科研領域及工業應用中保持了一定的重要性。
在化學上,水銀主要展現出兩種正氧化態:I和II。它不會和大多數酸進行反應,只有在一些強氧化性酸如濃硫酸和硝酸的作用下會溶解。與其他金屬一樣,水銀能與多種金屬形成合金,最著名的即是與金和銀形成的汞合金。
這些汞合金的應用範圍涵蓋了從金屬提煉到有機合成的多個領域。
水銀的使用歷史相當悠久,可以追溯到公元前1500年的埃及墓葬中。此後,水銀在中國及西藏等地的傳統醫學中被認為可以延年益壽,雖然現代研究顯示水銀蒸氣會造成嚴重的健康問題。有記載提及,秦始皇的墓葬中曾發現流動的水銀河,象徵著他統治的江河。
水銀的這些早期使用實際上反映出古代人對其特性及附加價值的某種誤解。
古希臘則是利用水銀的流動特性,來進行雕塑和製作機械裝置。水銀的使用也與古代煉金術息息相關,煉金士相信水銀是萬物的基礎,能夠轉換成其他金屬,尤其是金。
這一概念延續至今,水銀在化學與工業領域都留下了深遠的影響。
水銀主要用於製造工業化學品及電子應用,在一些液體玻璃溫度計中仍有使用。隨著安全及健康法規的加嚴,許多傳統的水銀應用逐漸被非毒性但較昂貴的合金取代。近年來,水銀的使用在醫學方面也逐漸減少,尤其在發達國家中。對水銀的研究和應用仍在進行,在未來,無論是在科研還是工業生產中,其潛力仍將受到評估。然而,對水銀的毒性及其環境影響的擔憂是否會繼續影響其使用呢?