- 趣說化學:自然界的魔法師
- 劉行光 帥猛編著
- 1568字
- 2020-11-18 11:36:28
2.7 像水一樣的金屬
200多年前,羅蒙諾索夫曾對金屬的概念做過簡明解釋:“金屬應是堅硬、可展而有光澤的物體。”然而,這個定義雖然適于其他金屬,卻不能包括唯一的液態金屬——汞。
常溫下,汞的外觀是銀白色的,其狀如水,故被稱作“水銀”或“銀水”。汞是已知液體中密度最大的,為13.6克/厘米3。如果有某個舉重運動員將鋼制的杠鈴放進水銀池子里,它會像軟木塞在水中一樣浮在汞的表面,因為鐵的密度才7.8克/厘米3,要比汞小得多。1759年,有人首先將汞凍成固態,這是一種呈銀白-青藍色的金屬,色澤很像鉛。如果將汞斟入形狀如錘子的容器內,隨即用液氮迅速制冷使其凍成固體,那么制成的汞錘可以成功地將釘子釘進黑板。不過動作要快,因為汞錘會曇花一現地在你眼前融化。
“銀水”這個名字是1世紀時的希臘醫生季奧斯科里德起的。醫生與汞有世交,這并不奇怪,因為汞有藥效。比如給腸扭結病人口服200~250克汞,重而流動性強的汞能通過腸道解開扭結部位。今天,我們雖然已采用其他更可靠的方法治療腸扭結,但各種汞化合物仍在醫學界廣泛使用:升汞(氯化汞)具有消毒作用,甘汞(氯化亞汞)可作為瀉藥,美爾庫薩爾是一種汞質利尿劑,某些汞軟膏可用于治療皮膚病。
由此可見,汞的用途很多,但汞最為突出的特點是,它在0~200℃之間體積膨脹系數很均勻,又不潤濕玻璃,故可用來做溫度計。溫度計中的汞柱為什么受熱會上升,遇冷又下降呢?

水銀體溫計
原來,汞是由汞原子組成的,汞原子與汞原子之間有一定的間隔,這種間隔受熱增大,遇冷減小。當汞原子間的間隔增大時,液體汞的體積增大,汞柱就會上升;汞原子間的間隔減小時,汞的體積收縮,汞柱便會下降。這樣,根據汞柱的上升或下降,就可以判斷溫度的高低。經過實驗測定,人們又掌握了汞的體積變化與溫度升降的準確的數量關系,設計出溫度計。因此,用溫度計就能準確地測知溫度的高低了。
不過需要注意的是,汞是有毒的,汞的蒸氣進入人體,會破壞腎臟,使它喪失從血液中排除廢物的能力;還會引起古怪的神經癥狀,甚至死亡。比如,俄國沙皇伊凡雷帝曾因關節疼而長期使用汞軟膏,以致變得暴戾急躁,反復無常,甚至在發怒時親手殺死了自己的兒子。16世紀時的瑞典埃里希十四世之死一直是個懸案。400多年后的今天,科學家用先進的核物理技術測出,這個君主遺骸的頭發中汞含量大大超過正常標準,證實他死于汞中毒。
因此,若不慎將溫度計打破,金屬汞灑落地面或其他地方時,我們應盡量將汞收集起來,用硫黃粉將其處理掉。因為散落在地板和室內器具上的金屬汞粒會不斷蒸發,引起慢性汞中毒。如果無法收集干凈,也應該立即在有汞的地方撒一些硫黃粉,使汞轉化為硫化汞。萬一發生了汞中毒事故,可用牛奶或蛋白進行解毒,因為它們所含的蛋白質可以沉淀藏在胃及消化道里的汞。
知識加油站
化學實驗中的注意事項
1.在進行化學實驗的時候,要做好防護措施,濃酸及燒堿都是有非常強的腐蝕性的,因此絕對不能濺到衣服上,更不要說是皮膚上。
2.使用試劑之前,先要看好標簽,認真了解注意事項。
3.不要用嘴品嘗試劑;不要因為好玩,隨便去聞有害氣體。
4.不要在化學實驗中吃、喝東西。
5.在使用濃硝酸、鹽酸、硫酸的時候,還有其他帶有毒性或者是惡臭氣味氣體做實驗的時候,一定要在通風的情況下進行操作。
6.打開易于揮發的試劑瓶塞時,不能直接把瓶口對著自己的臉部或者是其他人,也不要用鼻子去聞。
7.在拿試劑的時候,瓶塞要放在干凈的地方,取完試劑之后要馬上密封好。
8.在實驗室,要嚴格按照老師的要求去做,不要隨便把兩種物質混合在一起。
9.在化學實驗室稀釋硫酸的時候,一定要在耐熱的容器里面進行,而且要在不斷地攪拌下,緩慢地把硫酸添加進去。絕對不要直接把水添加到濃硫酸里面,避免出現酸液的濺射,這是非常危險的。
10.實驗做完之后剩下的藥品不能放回到原來的瓶子里面,也不能隨便亂丟,更不能拿出化學實驗室,而是要放到指定的回收容器里面。