汞齐(Amalgam),即汞合金, 亦称为软银, 为水银与其他金属的合金,大多成固态,若水银成分多则呈液态,大部分金属都溶于汞,例外者有铁、钴、镍、锰、放射性金属(包括铋)。 主要用作于金、银的冶金或还原材料,亦为牙齿的填充物。被中国古代道教认做是长生不老药的成分之一。
汞齐镶牙以铊和汞的合金制造液体温度计,其凝固点-58°C比纯汞的-37°C更低。
从电解活跃的金属(如钠)的化合物的过程提取该种金属。采矿时将汞倒进矿石之中,能使矿石中的金、银溶于汞内,再以蒸馏法取得。锌汞齐:汞与锌的合金,通常会泡在盐酸中,为稳定物质。
汞齐的念法
gǒng qí
“齐”旧念jì
出处:
齐( jì):合金[alloy]
金有六齐:六分其金而锡居一,谓之钟鼎之齐。——《周礼·考工记·辀人》
《天工开物》中有语:水银能消化金银成泥,似镀物也。必须要指出的是,汞齐合金依旧有很高的毒性,汞本身有剧毒,一般汞中毒,汞离子易透过肺泡壁含脂质的细胞膜,与血液中的脂质结合,很快分布到全身各组织造成中毒,常见的是急性肾衰竭死亡,所谓汞齐,是汞与其他金属形成汞齐后,金属原子之间形成稳定的金属键,汞由液体变成固体(晶体),物理性质稳定,不再挥发成汞蒸气,
但牙医在放置和去除银汞充填体时,若病人误食银汞合金修复体,尽一步吞咽进入胃肠道,则极为容易发挥为汞离子,这种成分在甲基化和已烷化后毒性最大,几克可以致人死亡,而且难以排出,金属汞的发挥有高度的扩散性和较大的脂溶性,侵入后可被肺泡完全吸收并经血液运至全身。血液中的金属汞,可通过血脑屏障进入脑组织,然后在脑组织中被氧化成汞离子。由于汞离子较难通过血脑屏障返回血液,因而逐渐蓄积在脑组织中,损害脑组织。在其他组织中的金属汞,也可能被氧化成离子状态,并转移到肾中蓄积起来,诱发急性肾衰竭
注意事项:若误吞汞齐后,可以让患者多喝牛奶和蛋清,是因为牛奶和蛋清可以保护胃肠黏膜少受损,以便汞合金尽快从体内排出。另外,也可以多吃一些粗纤维食物,或用一些有助肠道蠕动的药物,使排便更顺,从而让汞合金尽快排出。
汞对于炼金家来说也具有很强的魅力,在他们“点石成金”的幻想中,汞曾经扮演了重要的角色。
其实,汞确实能够点石成金,但那块石头必须是含金的矿石。利用汞与含金的矿石中的金生成汞齐的性质,就可以点石成金了。到了后来,汞齐被利用在铁器上镀金和镀银,或者用作补牙材料。
钠汞齐用作还原剂。锌汞齐用于制电池。锡汞齐用于制镜。金汞齐用于填镶牙齿。钛汞齐用于荧光灯制造。镉汞齐用于填充食物。
金属汞和汞的化合物,具有特殊的和奇妙的性质,曾经对化学知识的萌芽产生过很大的影响。我国是最早使用汞和汞的化合物的国家之一。根据《史记·秦始皇本纪》的记载,在秦始皇的墓中就灌入了大量的水银,作为“百川江河”的象征,证明当时已掌握提炼水银的方法。
汞齐中的汞也可与其他金属形成金属间化合物或电子化合物。形成汞齐的难易程度,与金属在汞中的溶解度有关。一般说来,与汞性质相近的金属易于溶解。元素周期表中的同族元素,随原子序数的增加,在汞中的溶解度也增加。铊在汞中的溶解度最大,18℃时为42.8%。铁在汞中的溶解度最小,18℃时为1.0×10%,因此常用铁制作盛汞容器。
传统的“混汞法”即利用形成汞齐的方法从矿石中提取金。
混汞提金虽具有悠久的历史,但对混汞提金理论的系统研究工作,只是近几十年才取得较大进展。混汞法提金是基于液态金属汞对矿浆中金粒的选择性润湿(捕集),从而使之与其它金属矿物和脉石分离,随后汞向被捕集的金粒中扩散而生成汞齐(合金)。接着于蒸汞器中蒸馏汞齐,使汞从汞齐中挥发分离而获得金。 混汞过程中,汞表面与矿浆中金粒表面的接触是在水介质中进行的。当金与汞接触时,它们之间形成的新接触面就代替了原来金与水和汞与水的接触面,从而使相系的表面能降低,并破坏了妨碍汞表面与金粒表面接触的水化层。此时,汞沿着金粒表面迅速扩散,并促使相界面上的表面能降低。随着汞向金粒内部的扩散,即形成汞金化合物(汞齐),并同时放出热量。这种放热反应是由于原子间力的作用结果。
汞之所以能选择性地润湿金并向金粒内部扩散,就在于金粒表面具有的氧化膜最薄这一性质。众所周知,一般金属表面和空气接触,就会 被氧化而生成氧化膜。但金与其他贱金属比,氧化速度最慢,生成的氧化膜也最薄。这是金易为汞润湿并汞齐化的根本原因。除金外,银、铜、锌、锡和镉等也能与汞结合成汞齐,
甚至铂也能在锌或钠参与下生成铂汞齐。但银和铂等的表面能形成一层致密、坚硬的氧化膜,汞齐化比较困难。其他贱金属则因表面上的氧化膜很难除掉,而不能直接形成汞齐。
在生产过程中,金和其他矿物以颗粒状与汞接触。此时,其他矿物不被汞捕集而随矿浆流止,金粒则被汞润湿而捕集,并向金粒内部扩散。汞向金粒中扩散的过程,是先于金粒表面生成AuHg2,再逐渐向金粒深部扩散生成Au2Hg,直到生成Au3Hg的固溶体。在经混汞处理过的粗粒金的中心通常还残留着没有与汞形成汞齐的金。金粒必须同汞接触约1.5~2h后才能完全汞齐化,所以在混汞作业时间内只有细粒金达到完全汞齐化。
汞在20℃时能溶解0.06%的金,随着温度的增高,汞的流动性增大,金的溶解度也增大。金在20℃时能和15%的汞组成固溶体。这是金汞化合物能形成固溶体的最大比值。
在混汞实践中,金与汞是不可能达到平衡的。因为汞膏常常是由表面覆盖汞的金粒、汞金化合物和含少量金的(包括过剩的)液态汞组成。生成的汞齐为银白色的糊状混合物,它由化合物和固溶体组成,性质与一般合金相同。汞齐含金小于10%的为液态,而含金达12.5%的为致密体。当将汞齐加热至400℃时,汞即升华呈元素状态由汞齐中分离出来。且汞齐易在低于熔点的温度下分解而析出过量的汞。
工业生产中所刮取的汞膏,经清水洗净并压榨出多余的汞,而获得致密的固体汞膏。固体汞膏含金量与压榨力大小和压滤布稀密有关,通常极接近AuHg2组成的含量(32.95%Au)。且混汞金粒的粗细还会直接影响汞膏的含金量。粗粒金混汞时,因金粒中心汞齐化不完全,汞膏含金可达40%~50%。细粒金混汞时,金粒的汞齐化完全,且表面积大。附着的汞多,汞膏含金常只有20%~25%。汞膏中除金和汞外,还含有其他金属矿物、石英或脉石碎屑。这些物质多为机械混入物,而不属于汞的化合物。但汞膏中所含的少量银和铜等金属,则是由于这些金属部分被汞齐化的结果。