出品：科普中國
制作：科了個普 林風(fēng)
監(jiān)制：中國科學(xué)院計算機網(wǎng)絡(luò)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，就有這么一個例外：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，小伙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(zhì)篇
汞，俗稱水銀，化學(xué)符號Hg，原子序數(shù)80，它的密度大、呈銀白色、室溫下為液態(tài)。要理解Hg是液體的原因，可要從愛因斯坦的相對論說起啦。不過小伙伴們不用緊張，小編力求不把大家說蒙圈了。根據(jù)愛大爺?shù)南鄬φ摚娮舆\動時質(zhì)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(zhì)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(zhì)量m增加后，電子軌道半徑縮小。Hg是重元素，受相對論效應(yīng)影響大，它外層的6s軌道收縮的程度也大。這迫使6s電子產(chǎn)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(dá)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(gòu)成固體。雖然Hg原子間不能通過電子相互作用有效結(jié)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(tuán)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(shù)也非常高，口服、吸入或接觸后可以導(dǎo)致腦和肝損傷。從15世紀(jì)到19世紀(jì)初，一直都是使用汞劑來治療梅毒。直到后來醫(yī)生們發(fā)現(xiàn)毒死的人比病死的還多，才終于放棄這種療法。
在1530年，中世紀(jì)瑞士醫(yī)生、煉金術(shù)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(yī)師也建議病人們這么做，直到病人流出三品脫的唾液。當(dāng)時的人們認(rèn)為，大量地流口水可以把梅毒病菌趕出病人體。盡管汞可以在輕度感染的情況下治愈梅毒，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
通常腐敗是由于受到細(xì)菌感染而引起的。Hg作為一種重金屬，能使蛋白質(zhì)變質(zhì)，使包裹在細(xì)菌外面的蛋白質(zhì)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尸和秦始皇陵墓地宮。
（1） 湘西趕尸之謎
湘西趕尸術(shù)是盛行湘西的民俗，起源于阿普軍師的傳說，屬于巫文化。清朝就廣為流傳湘西\”趕尸人\”的傳聞，即趕尸人利用\”秘術(shù)\”，將客死異鄉(xiāng)的人的尸體帶回家鄉(xiāng)，讓他們?nèi)胪翞榘病?/p>
目前關(guān)于趕尸的說法不一，主流的是機械拖尸、喬裝背尸及非法走私等，但是無論哪一種，都有一個關(guān)鍵的問題，就是尸體的防腐，因為趕尸的路都在山區(qū)，少則十天半月，多則一月有余。學(xué)者們認(rèn)為，湘西苗族較早地掌握了煉朱砂（汞與硫的化合物）的本領(lǐng)，朱砂加熱后會生成汞，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(tuán)重重。據(jù)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(guī)模最大的地宮，其規(guī)模相當(dāng)于5個國際足球場。
據(jù)《史記·秦始皇本紀(jì)》記載，地宮內(nèi)\”以水銀為百川江河大海\”。中國地質(zhì)調(diào)查研究院研究員劉士毅介紹，通過物探證明，地宮內(nèi)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于將其作為四瀆、百川、五岳九州，具地理之勢，水銀象征山川地理，與\”上具天文\”相對應(yīng)。這不單營造了恢宏壯闊的自然景象，而且在地宮中彌漫的汞蒸氣還可使入葬的尸體和隨葬品保持長久不腐爛。另外，汞是劇毒物質(zhì)，大量吸入可導(dǎo)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(yuǎn)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，銀汞合金廣泛用于填充牙齒齲洞。據(jù)統(tǒng)計，銀汞合金在后牙牙體修復(fù)中占全部牙體修復(fù)的80％，有長達(dá)10-30年的臨床壽命。不過由于其中含有汞元素，其安全性一直備受爭議，雖然沒有直接的證據(jù)證明其存在神經(jīng)毒性，然而隨著科技的發(fā)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(huán)境毒素之一”，而是現(xiàn)在有了高強度、高耐磨性、顏色逼真、與牙齒高粘合性的復(fù)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(xié)調(diào)、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(xiàn)代女性為了美刻意地去追求美白產(chǎn)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?zé)o法形成。但是，如果汞含量超標(biāo)將會對人體造成危害，汞會刺激皮膚，損傷中樞神經(jīng)系統(tǒng)，使人出現(xiàn)記憶力衰退、失眠等癥狀。此外，由于汞停留在皮膚底層幾乎無法代謝，盡管微量也會積少成多，容易引起皮膚的黑色團(tuán)。
因此含汞超標(biāo)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(jié)構(gòu)，最終導(dǎo)致異常的色素沉淀，出現(xiàn)“黑皮癥”。因此，小仙女們在選擇化妝品時可要注意啦，一定不能急于求成，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(jīng)歷呢，其實水銀溫度計是不能帶上飛機的。這是因為制造飛機的基本材料是鋁，雖然汞與鋁不發(fā)生反應(yīng)，但是可以催化鋁與氧氣反應(yīng)。鋁溶解于汞后會和氧氣反應(yīng)生成三氧化二鋁，三氧化二鋁不溶于汞，浮出汞面；接著，新的鋁重新溶于汞中，它們又會和氧氣反應(yīng)，這樣反復(fù)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(jìn)行檢查，直到拾到所有遺落的汞。最嚴(yán)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，最后小編再來給大家梳理一下。汞是常溫下唯一的液態(tài)金屬，有毒，可以用來殺菌防腐；汞也廣泛用于醫(yī)療與美容行業(yè)；當(dāng)然，它還是個搗蛋鬼，容易破壞鋁制品而引發(fā)安全事故。這些你都清楚了嗎?
參考文獻(xiàn)：
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http://qikan.cqvip.com/article/detail.aspx?id=1005185414&from=zk_search
2.留神：汞超標(biāo)化妝品害人不淺[J].中國質(zhì)量萬里行,2013,1:64-65
http://qikan.cqvip.com/article/read.aspx?id=44528001&from=zk_search
3.乘坐飛機為什么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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