02.25 自由流動的金屬:水銀

日常生活中接觸到的金屬,大多都是像石頭一樣硬邦邦的固體,比如體育課上的鉛球,和冷冰冰的鐵塊。但是,你知道嗎?其實自然界裡還有能夠像水一樣自由流動的液體金屬,現在科學隊長就要給你講一講一種十分常見、用途廣泛而且“本領”高強的液體金屬,它就是水銀。

自由流動的金屬:水銀

元素週期表裡位列第80的汞(Hg)

圖片來源:Wikimedia Commons, Public Domain

你一定很好奇,水銀是什麼呢?其實,水銀是這種自由流動的金屬的別稱,它的正式名稱是汞,在元素週期表裡位列第80位,只能算得上是化學家族裡的年輕後輩。

自由流動的金屬:水銀

流動的水銀

圖片來源:Bionerd—Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0

水銀和水可不一樣,在零攝氏度時,生活裡的水可能已經結冰,但水銀在零攝氏度時仍然能夠保持流動的狀態,東奔西跑。它是我們自然界裡唯一的一種溫度降到零攝氏度時,還能呈現液態的金屬單質。

自由流動的金屬:水銀

美國加利福尼亞州一處廢棄的汞礦

圖片來源:Marcia Wright—Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0

每一種金屬的熔點都有高有低,當溫度躥升到比某種金屬熔點溫度還要高的時候,這種金屬就會開始熔化,變成液體。而水銀這種金屬的熔點很低,有零下39攝氏度,是世界上熔點最低的金屬單質。

自由流動的金屬:水銀

晶體硃砂

圖片來源:Parent Géry—Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0

在自然界裡,絕大部分水銀的原材料,在化學中稱為硫化汞,由於呈現鮮紅色或者暗紅色,長得又像細沙和泥土,所以人們常常稱之為“硃砂”。

自由流動的金屬:水銀

清朝八卦大降藥是一種複方氯化汞藥物

圖片來源:Gallery—Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0

在古代,人們使用硃砂煉丹,在煉丹爐的高溫和其他原料的幫助下,卻製得了水銀,促成了我國古代勞動人民在世界上首先製得水銀的科學成果。然而,煉製“長生不老仙丹”是永遠無法實現的幻想,而且服用汞對人體有很大的傷害。

自由流動的金屬:水銀

體溫計中的水銀

圖片來源:Jurii—Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0

雖然汞的毒性很強,但它的應用卻十分廣泛,溫度計就是個典型的例子。水銀體溫計主要是利用了水銀熱脹冷縮的性質。水銀是由一個個很小的原子組成的,這些小傢伙們對溫度可敏感了,溫度一升高就趁機從中獲取能量,這時水銀就會發生膨脹,體積就會變大。

自由流動的金屬:水銀

一個十幾歲的孩子在家裡撒了水銀,工人們正在進行汞淨化工作

圖片來源:Wikimedia Commons, Public Domain

如果在家裡一不小心打碎了水銀體溫計,不能拿拖把拖地,如果我們拿拖把拖地,液態水銀就會散開,更快地變成氣態水銀,需要用溼潤的棉籤回收水銀,或者撒上硫磺再加以處理。

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