汞（Hydrargyrum）是化學(xué)元素，元素符號Hg，在化學(xué)元素周期表中位于第6周期、第IIB族，第80位，俗稱水銀，還有“白澒、姹女、澒、神膠、元水、鉛精、流珠、元珠、赤汞、砂汞、靈液、活寶、子明”等別稱，是常溫常壓下唯一以液態(tài)存在的金屬。

汞是銀白色閃亮的重質(zhì)液體，常溫下即可蒸發(fā)。金屬汞具有還原性，氧化態(tài)有 2和 1兩種表現(xiàn)形式。汞是一種惰性金屬，與氧氣化合較慢，但與硫在混合研磨的情況下就會(huì)發(fā)生反應(yīng)生成無毒的硫化汞(HgS)，該反應(yīng)可以用于處理灑落的汞。汞不溶于還原性酸也不溶于堿，但可以溶于氧化性酸，比如硝酸和熱的濃硫酸。汞是一種有強(qiáng)烈神經(jīng)毒性的元素，其單質(zhì)以及多種化合物都有不同程度的毒性，會(huì)造成慢性中毒。

汞使用的歷史悠久，用途廣泛。在中世紀(jì)煉金術(shù)中與硫磺、鹽共稱煉金術(shù)神圣三元素。

2017年8月16日起，《關(guān)于汞的水俁公約》對中國生效，其中明確“自2026年1月1日起，禁止生產(chǎn)含汞體溫計(jì)和含汞血壓計(jì)?！?0月27日，世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機(jī)構(gòu)公布的致癌物清單初步整理參考，汞和無機(jī)汞化合物在3類致癌物清單中。 2019年7月23日，汞及汞化合物被列入有毒有害水污染物名錄（第一批）。

發(fā)現(xiàn)簡史

汞在自然界中分布量極小，被認(rèn)為是稀有金屬，但是人們很早就發(fā)現(xiàn)了水銀。天然的硫化汞又稱為朱砂，由于具有鮮紅的色澤，因而很早就被人們用作紅色顏料。根據(jù)殷墟出土的甲骨文上涂有丹砂，可以證明中國在有史以前就使用了天然的硫化汞。

根據(jù)中國古文獻(xiàn)記載：在秦始皇死以前，一些王侯在墓葬中也早已使用了灌輸水銀，例如齊桓公葬在臨淄（今山東省淄博市臨淄區(qū)），其墓中傾水銀為池。這就是說，中國在公元前7世紀(jì)或更早已經(jīng)取得大量汞。

中國古代還把汞作為外科用藥。1973年長沙馬王堆漢墓出土的帛書中的《五十二藥方》，抄寫年代在秦漢之際，是現(xiàn)已發(fā)掘的中國最古醫(yī)方，可能處于戰(zhàn)國時(shí)代。其中有四個(gè)藥方就應(yīng)用了水銀。例如用水銀、雄黃混合，治療疥瘡等。

中國古代勞動(dòng)人民把丹砂（也就是硫化汞），在空氣中煅燒得到汞。但是生成的汞容易揮發(fā)，不易收集，而且操作人員會(huì)發(fā)生汞中毒。中國勞動(dòng)人民在實(shí)踐中積累經(jīng)驗(yàn)，改用密閉方式制汞，有的是密閉在竹筒中，有的是密閉的石榴罐中。

根據(jù)西方化學(xué)史的資料，曾在埃及古墓中發(fā)現(xiàn)一小管水銀，據(jù)歷史考證是公元前16—前15世紀(jì)的產(chǎn)物。但中國古代勞動(dòng)人民首先制得了大量水銀。

西方的煉金術(shù)士們也對水銀發(fā)生了興趣。西方的煉金術(shù)士們認(rèn)為水銀是一切金屬的共同性——金屬性的化身。他們所認(rèn)為的金屬性是一種組成一切金屬的“元素”。

2017年8月16日起，《關(guān)于汞的水俁公約》對中國生效，其中明確“自2026年1月1日起，禁止生產(chǎn)含汞體溫計(jì)和含汞血壓計(jì)?！?/p>

2017年10月27日，世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機(jī)構(gòu)公布的致癌物清單初步整理參考，汞和無機(jī)汞化合物在3類致癌物清單中。

2019年7月23日，汞及汞化合物被列入有毒有害水污染物名錄（第一批）。

礦產(chǎn)分布

礦藏

汞是自然生成的元素，見于空氣、水和土壤中。

汞是一種劇毒非必需元素，廣泛存在于各類環(huán)境介質(zhì)和食物鏈（尤其是魚類）中，其蹤跡遍布全球各個(gè)角落。

世界汞礦資源量約70萬噸，基礎(chǔ)儲量30萬噸。擁有汞儲量的主要國家及其基礎(chǔ)儲量有西班牙9萬噸，意大利6.9萬噸，中國8.14萬噸，吉爾吉斯斯坦4.5萬噸。世界汞礦床主要分布在特提斯—喜馬拉雅構(gòu)造帶上。汞礦床主要類型為碳酸鹽型，其次是碎屑巖型和巖漿巖型。其中碳酸鹽型為最主要，占汞礦床的儲量的90%。

汞礦產(chǎn)于下寒武統(tǒng)地層中，產(chǎn)出與富集嚴(yán)格受構(gòu)造、巖石組合及圍巖蝕變等綜合控制。主礦體呈層狀、似層狀，亦有順層透鏡狀的礦體產(chǎn)出，具明顯的層控特征，屬層控型礦床，被公認(rèn)為中國最典型的"層狀汞礦床"，對國內(nèi)外汞的勘查與研究具有重要意義。礦石單一，以辰砂為主。產(chǎn)出以星點(diǎn)狀、浸染狀為主，次為脈狀、條帶狀。礦石選冶性能良好。

遷移與轉(zhuǎn)化

（一）汞循環(huán)是重金屬在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)的典型，汞以元素狀態(tài)在水體、土壤、大氣和生物圈中遷移和轉(zhuǎn)化。

（二）汞遷移、轉(zhuǎn)化的主要特點(diǎn)：

（1）汞是在生態(tài)系統(tǒng)中能完善循環(huán)的唯一重金屬。汞排入水中后，通過食物鏈，受汞污染的水中的魚體內(nèi)甲基汞濃度可比水中高上萬倍。

（2）汞循環(huán)顯示復(fù)雜過程包括：顆粒物的遷移；干、濕物的沉降；火山揮發(fā)進(jìn)入大氣；入水沉積污泥中；在細(xì)菌作用下生成甲基汞；進(jìn)入生物體；在生物體內(nèi)累積。

（3）生物甲基化：在微生物的作用下，金屬汞和二價(jià)離子汞等無機(jī)汞會(huì)轉(zhuǎn)化成甲基汞和二甲基汞，這種轉(zhuǎn)化稱為汞的生物甲基化作用。

（4）甲基汞易被人體吸收，排出慢，而且毒性大。這是因?yàn)榧谆兹苡谥愔?；汞在體內(nèi)不易分解，由于其分子結(jié)構(gòu)中有碳-汞鍵不易切斷；是高神經(jīng)毒劑，多在腦部積累。

物理性質(zhì)

物理性質(zhì)

熔點(diǎn) -38.9 °C

沸點(diǎn) 356.6 °C (lit.)

密度 13.59 g/cm3

性狀 閃亮的銀白色重質(zhì)液體

是在常溫、常壓下唯一以液態(tài)存在的金屬。內(nèi)聚力很強(qiáng)，在空氣中穩(wěn)定，常溫下蒸發(fā)出汞蒸氣，蒸氣有劇毒。天然的汞是汞的七種同位素的混合物。汞微溶于水，在有空氣存在時(shí)溶解度增大。汞在自然界中普遍存在，一般動(dòng)物植物中都含有微量的汞，因此我們的食物中，都有微量的汞存在，可以通過排泄、毛發(fā)等代謝。

合金：汞容易與大部分普通金屬形成合金，這些合金統(tǒng)稱汞合金（或汞齊）。能與汞形成合金的金屬包括金和銀，但不包括鐵，所以鐵粉一直以來被用于置換汞。其他一些第一行的過渡金屬難于形成合金，但不包括錳、銅和鋅。其他不易與汞形成合金的元素有鉑和其他一些金屬。鈉汞齊是有機(jī)合成中常用的還原劑，也被用于高壓鈉燈中。當(dāng)汞和鋁的純金屬接觸時(shí)，它們易于形成鋁汞齊，因?yàn)殇X汞齊可以破壞防止繼續(xù)氧化金屬鋁的氧化層（毛刷實(shí)驗(yàn)），所以即使很少量的汞也能嚴(yán)重腐蝕金屬鋁。出于這個(gè)原因，絕大多數(shù)情況下，汞不能被帶上飛機(jī)，因?yàn)樗苋菀着c飛機(jī)上暴露的鋁質(zhì)部件形成合金而造成危險(xiǎn)。

液態(tài)：作為金屬的汞，在常溫下卻離奇地以液態(tài)存在。相對論收縮效應(yīng)理論能為這一不尋常的現(xiàn)象提供解釋。與金相仿，汞的6s軌道在收縮的同時(shí)并趨于穩(wěn)定化導(dǎo)致了一種稱之為“惰性電子對”效應(yīng)：汞的6s2殼層在成鍵過程中呈現(xiàn)惰性。可以看到汞的6s26p激發(fā)能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過鎘和鋅的相應(yīng)激發(fā)能。按照一般周期規(guī)律能量間隔應(yīng)隨主量子數(shù)增加而減小。所以，由鋅到鎘能量間隔變小在預(yù)料之中，然而由鎘到汞該能量間隔反而陡然增加。這里可以再次看到正是相對論收縮效應(yīng)致使全滿的6s2殼層安然穩(wěn)定，于是汞的6s26p能量間隔驟增。只要得不到所需的激發(fā)能，具有惰性6s2殼層的汞原子之間就無法形成強(qiáng)鍵?；鶓B(tài)Hg2僅靠范德華力相互維系，所以金屬汞在常溫下呈液態(tài)。

化學(xué)性質(zhì)

1.高溫下能迅速揮發(fā)。與疊氮化物、乙炔或氨反應(yīng)可生成爆炸性化合物。與乙烯、氯、三氮甲烷、碳化鈉接觸引起劇烈反應(yīng)。工作人員要做好防護(hù)，若不慎觸及眼睛，應(yīng)立即用大量流動(dòng)清水沖洗。

2.通常不與氫或稀有氣體反應(yīng)，但可與所有鹵素及硫蒸氣直接化合。常溫下不被空氣所氧化，加熱至沸騰時(shí)，可緩慢與氧作用生成氧化汞。在空氣中與氨水反應(yīng)生成米隆堿(Hg2NOH·2H2O)。

3.常溫下不氧化，但能揮發(fā)，加熱時(shí)氧化為氧化汞。能與除鐵以外的其他金屬熔成合金（汞齊）有毒，蒸氣吸入具有蓄積性危害。其中鈉汞齊是有機(jī)合成中常用的還原劑，也被用于高壓鈉燈中。當(dāng)汞和鋁的純金屬接觸時(shí)，它們易于形成鋁汞齊，因?yàn)殇X汞齊可以破壞防止繼續(xù)氧化金屬鋁的氧化層（毛刷實(shí)驗(yàn)），所以即使很少量的汞也能嚴(yán)重腐蝕金屬鋁。出于這個(gè)原因，絕大多數(shù)情況下，汞不能被帶上飛機(jī)，因?yàn)樗苋菀着c飛機(jī)上暴露的鋁質(zhì)部件形成合金而造成危險(xiǎn)。

4、溶于硝酸和熱濃硫酸，分別生成硝酸汞和硫酸汞，汞過量則出現(xiàn)亞汞鹽。能溶解許多金屬，形成合金，合金叫做汞齊?；蟽r(jià)為 1和 2。與銀類似，汞也可以與空氣中的硫化氫反應(yīng)。汞具有恒定的體積膨脹系數(shù)，其金屬活躍性低于鋅和鎘，且不能從酸溶液中置換出氫。一般汞化合物的化合價(jià)是 1或 2， 4價(jià)的汞化合物只有四氟化汞，而 3價(jià)的汞化合物不存在。

毒理簡介

需要注意的是，微量的液體汞吞食一般不會(huì)造成嚴(yán)重的中毒反應(yīng)（有資料稱它在生物體內(nèi)會(huì)形成有機(jī)化合物），但汞蒸氣和汞鹽（除了一些溶解度極小的如硫化汞）都是劇毒的，口服、吸入或接觸后可以導(dǎo)致腦和肝損傷。使用溫度計(jì)一般用酒精取代汞，中華人民共和國境內(nèi)（不包括港澳臺地區(qū)）使用的溫度計(jì)仍然在使用汞。中國計(jì)劃在2015年前逐步禁止汞溫度計(jì)的使用。

最危險(xiǎn)的汞有機(jī)化合物是二甲基汞[(CH3)2Hg]，僅幾微升（10-9m3或10-6dm3或10-3cm3）二甲基汞接觸在皮膚上就可以致死。

汞可以在生物體內(nèi)積累，很容易被皮膚以及呼吸道和消化道吸收。水俁病是汞中毒的一種。汞破壞中樞神經(jīng)系統(tǒng)，對口、粘膜和牙齒有不良影響。長時(shí)間暴露在高汞環(huán)境中可以導(dǎo)致腦損傷和死亡。盡管汞沸點(diǎn)很高，但在室內(nèi)溫度下飽和的汞蒸氣已經(jīng)達(dá)到了中毒劑量的數(shù)倍。

制備方法

1、將朱砂在流動(dòng)的空氣中加熱，經(jīng)過還原得到汞蒸氣，對其蒸氣進(jìn)行冷凝收集，得到汞金屬。

2、將朱砂礦石經(jīng)粉碎，浮選富集之后，在空氣中焙燒或與生石灰共熱，使汞蒸餾出來。這種方法是工業(yè)上常用的制備方式。

應(yīng)用領(lǐng)域

汞最常用的應(yīng)用是造工業(yè)用化學(xué)藥物以及在電子或電器產(chǎn)品中獲得應(yīng)用。汞還用于溫度計(jì)，尤其是在測量高溫的溫度計(jì)。越來越多的氣態(tài)汞仍用于制造日光燈，而很多的其他應(yīng)用都因影響健康和安全的問題而被逐漸淘汰，取而代之的是毒性弱但貴很多的Galinstan合金。除此之外汞之用途還有：

1、可將金從其礦物中分解出來，因此經(jīng)常用于金礦。

2、用于制作氣壓計(jì)和擴(kuò)散泵等儀器。

3、氣態(tài)汞用于汞蒸氣燈。

4、用于制造液體鏡面望遠(yuǎn)鏡。利用旋轉(zhuǎn)使液體形成拋物面形狀，以此作為主鏡進(jìn)行天文觀測的望遠(yuǎn)鏡，價(jià)格為普通望遠(yuǎn)鏡的三分之一。

5、水銀開關(guān)、殺蟲劑、生產(chǎn)氯和氫氧化鉀的過程中、防腐劑、在一些電解設(shè)備中充當(dāng)電極、電池和催化劑。

藥用領(lǐng)域

水銀出自《本經(jīng)》?！侗静輬D經(jīng)》：水銀，《經(jīng)》云出于丹砂者，乃是山石中采粗次朱砂，作爐置砂于中，下承以水，上覆以盎器，外加火煅養(yǎng)則煙飛于上，水銀溜于下，其色小白濁。至于西羌來者，彼人亦云如此燒煅。但其山中所生極多，至于一山自拆裂，人采得砂石，皆大塊如升斗，碎之乃可燒煅，故西來水銀極多于南方者?！侗静菅芰x》：水銀，得鉛則凝，得硫黃則結(jié)，并棗肉研之則散。別法煅為膩粉、粉霜。唾研斃虱?！毒V目》：水銀，若撒失在地，但以川椒末或茶末收之。《本經(jīng)逢原》：水銀，陰毒重著，不可入人腹。今有誤食水銀，腹中重墜，用豬脂二斤，切作小塊焙熟，入生蜜拌食得下，亦一法也。

藥理作用

1、水銀（汞）的化合物有消毒、瀉下、利尿作用，現(xiàn)已不用或罕用。元素汞不引起藥理作用，解離后的汞離子能與疏基結(jié)合而干擾細(xì)胞的代謝及功能。元素汞不能自腸胃道吸收，但其表面暴露于空氣中時(shí)可形成氧化物或硫化物，因而吞食后有時(shí)可引起輕度瀉下、利尿。吞食水銀的人，大多數(shù)并無癥狀，水銀自糞便排出，少數(shù)人可有某些癥狀，而極少數(shù)（敏感或其他未知原因）可引起立即死亡。

2、水銀為一種原生質(zhì)毒，能和病原微生物呼吸酶中的硫氫基結(jié)合而抑制其生活力，最后使其窒息而致死。

3、汞劑排泄主要由腎，其次是大腸。

藥（毒）理學(xué)

汞劑對消化道有腐蝕作用，對腎臟，毛細(xì)血管均有損害作用。急性中毒多半由誤服升汞引起，有消化道腐蝕所致的癥狀，吸收后產(chǎn)生腎臟損害而致尿閉和毛細(xì)血管損害而引起血漿損失，甚至發(fā)生休克。早期應(yīng)用二巰基丙醇及其他對癥措施，多數(shù)有效。慢性中毒一般見于工業(yè)中毒，發(fā)生口腔炎和中毒性腦病，后者表現(xiàn)為憂郁、畏縮等精神癥狀和肌肉震顫。

常用選方

1、治疥癬瘡，經(jīng)年不差：水銀一兩，白礬一兩，蛇床子一兩，雄黃一兩，閭?cè)隳┮粌?。上藥，入煉了豬脂半斤，都研侯水銀星盡，便用敷之，日三兩上。（《圣惠方》水銀膏）

2、治燥癬：水銀、胡粉。研令調(diào)以涂之。（《肘后方》）

3、治熱瘡疥癬，癢痛不可忍者：水銀、蕪荑。酥和涂之。（《近效方》）

4、治楊梅毒瘡：水銀、黑鉛各一錢（結(jié)砂），黃丹一錢，乳香、沒藥各五分。為末，以紙卷作小拈，染油點(diǎn)燈，日照（熏）瘡三次。（《綱目》）

5、治痔，谷道中蟲癢不止：水銀、棗膏各二兩。同研相和，拈如棗形狀，薄綿片裹，納下部。若痛者，加粉三大分作丸。（《梅師集驗(yàn)方》）

6、治白癜風(fēng)：水銀拭之令熱即消，數(shù)拭之，差乃止。（《千金方》）

7、治腋下狐臭：水銀，胡粉。上二味，以面脂研和涂之。

用藥禁忌

1、大毒之品，不宜內(nèi)服，孕婦尤忌。

2、外用亦不可過量或久用，以免中毒。

3、《本草拾遺》：人患瘡疥，多以水銀涂之，性滑重，直入肉，宜慎之。

4、《本草經(jīng)疏》：頭瘡切不可用，恐入筋絡(luò)，必緩筋骨，惟宜外敷，不宜內(nèi)服。

檢測方法

總汞測定

原子熒光光譜分析法

原理：試樣經(jīng)酸加熱消解后，在酸性介質(zhì)中，試樣中汞被硼氫化鉀（KBH4）或硼氫化鈉（NaBH4）還原成原子態(tài)汞，由載氣（氬氣）帶入原子化器中，在特制汞空心陰極燈照射下，基態(tài)汞原子被激發(fā)至高能態(tài)，在去活化回到基態(tài)時(shí)，發(fā)射出特征波長的熒光，其熒光強(qiáng)度與汞含量成正比，與標(biāo)準(zhǔn)系列比較定量。

冷原子吸收光譜法

原理：汞蒸氣對波長253.7nm的共振線具有強(qiáng)烈的吸收作用。試樣經(jīng)過酸消解或催化酸消解使汞轉(zhuǎn)為離子狀態(tài)，在強(qiáng)酸性介質(zhì)中以氯化亞錫還原成元素汞，以氮?dú)饣蚋稍锟諝庾鳛檩d體，將元素汞吹入汞測定儀，進(jìn)行冷原子吸收測定，在一定濃度范圍其吸收值與汞含量成正比，與標(biāo)準(zhǔn)系列比較定量。

二硫腙比色法

原理：試樣經(jīng)消化后，汞離子在酸性溶液中可與二硫腙生成橙紅色絡(luò)合物，溶于三氯甲烷，與標(biāo)準(zhǔn)系列比較定量。

甲基汞測定

氣相色譜法

原理：試樣中的甲基汞，用氯化鈉研磨后加入含有銅離子的鹽酸（1 11），完全萃取后，經(jīng)離心或過濾，將上清液調(diào)試至一定的酸度，用巰基棉吸附，再用鹽酸（1 5）洗脫，最后以苯萃取甲基汞，用帶電子捕獲鑒定器的氣相色譜儀分析。

冷原子吸收法

原理：同氣相色譜法。但在堿性介質(zhì)中用測汞儀測定，與標(biāo)準(zhǔn)系列比較定量。

泄露的處理

廣泛使用的體溫計(jì)血壓計(jì)等設(shè)備造成了汞易污染室內(nèi)等環(huán)境問題，在室內(nèi)打碎汞溫度計(jì)時(shí)，不要驚慌，可以立即把肉眼可見的碎汞珠用紙片（由于汞內(nèi)聚力非常大，用棉簽不能沾起汞，這是極為不科學(xué)、不負(fù)責(zé)任的說法）托起來放進(jìn)密封的水瓶里面，如果有細(xì)小的汞珠可以用紙片推到一起，汞會(huì)自動(dòng)聚成小球，再收集。為了安全，在有一些簡單化學(xué)品的情況下可以使用硝酸擦拭汞污染的地面來完全消除汞污染。汞與硫的反應(yīng)不需加熱即可進(jìn)行。所以，可以用硫粉覆蓋散落的汞，使硫與汞化合生成HgS，防止汞蒸氣進(jìn)入空氣中，引發(fā)中毒。為了完全去除汞污染，也可以用碘蒸氣熏蒸的方法熏蒸室內(nèi)數(shù)次，直至碘化亞銅試紙不變色為止。實(shí)驗(yàn)證明，日常泄露的汞可以用家庭常用的透明膠帶粘起并收集，效果好于紙片，發(fā)生體溫計(jì)血壓計(jì)汞泄露可用此方法處理。

貯存方法

1、儲存于陰涼、通風(fēng)的庫房。

2、遠(yuǎn)離火種、熱源。庫溫不宜超過30℃。應(yīng)與易（可）燃物、酸類等分開存放，切忌混儲。儲區(qū)應(yīng)備有泄漏應(yīng)急處理設(shè)備和合適的收容材料。