汞齐
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汞齐（英语：Amalgam），亦称软银，为汞与其他金属的合金。根据汞的比例，可能是固态，膏状或液态。
这些合金通过金属键形成[1]，传导电子的静电吸引力将所有带正电的金属离子结合在一起形成晶格结构。[2]几乎所有金属都可溶于汞，除了铁、铂、钨和钽。[来源请求]金汞齐用于提取矿石的金。银汞齐在牙科很重要，牙科用汞与银、铜、铟、锡和锌等金属的合金填充牙齿。中国古代道教认为汞齐是长生不老药的成分。
种类
[编辑]锌汞齐
[编辑]可用于有机合成，如奇利文臣还原反应。[3]是琼斯还原装置的还原剂，用于分析化学。以前干电池的锌板用少量汞混合，防止储存变质。
钾汞齐
[编辑]将碱金属溶于汞会放热。钾汞齐有几种比例，如KHg和KHg2。[4]KHg是金色化合物，熔点178°C；KHg2是银色化合物，熔点278°C。碱金属汞齐对空气和水非常敏感，遇氧氧化、遇水放氢，应在干燥氮气环境使用。汞－汞距离约300pm，汞－钾约358pm。[4]
钾汞齐也有K5Hg7和KHg11相；铷、锶和钡的十一汞化物同构。钠汞齐（NaHg2）结构不同，汞原子形成六边形层，钠原子呈直链状，适合六边形层中的孔，但钾原子太大，KHg2无法有此结构。
钠汞齐
[编辑]钠汞齐是氯碱法中间物，汞齐的钠与水反应成氢氧化钠、氢气和汞，汞回到氯碱工业。有时可作为氯碱法副产品用于其它用途。与无水醇类反应则生成醇钠而非氢氧化钠溶液。在有机和无机化学用作强还原剂。
铝汞齐
[编辑]汞防止铝表形成坚固氧化层而让铝展现其真正活度，此时的铝不仅可以与水剧烈地发生反应，在空气中还可以被不断氧化，形成长条状的氧化铝。铝汞齐可在汞中研磨铝粒或铝丝来制备，或让铝丝／铝箔与氯化汞溶液反应制备。用作还原剂，如将亚胺还原为胺。铝是最终的电子供体，而汞用于介导电子转移。[5]反应本身及产生的废物都有汞，需要特殊的安全预防措施和处置方法。氢化物及铝镓合金等可作为更安全环保的代替品。
锡汞齐
[编辑]金、银和铜汞齐
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金汞齐常用于精制金，当精细研磨并与汞接触时，汞齐容易快速地形成从AuHg2到Au8Hg的合金，通过将金汞齐涂在物体表面，蒸发掉汞令溶解其中的金析出，使金附着在物体表面的镀金方式也被叫做鎏金。[7]
纯银、纯铜和汞形成的汞齐比较少见，但是它们与其他金属混合后与汞形成汞齐却被广泛运用于牙科医学。
块状铜与汞在短时间内只会在表面形成少量银白色的汞齐层，这层汞齐层对铜具有保护作用，经过汞齐化处理的铜对腐蚀抗性有着明显的提升 [8]。铜的汞齐化能力使其可以成为吸收和处理洒落的液态汞[9]。此外，铜成分在牙科汞齐中也可以用于改善汞齐的机械性能。
在自然界中，存在有金、银和铜与汞形成的天然矿物，如围山矿、汞银矿（Ag2Hg3）等。
其他汞齐
[编辑]其它已知汞合金主要引起研究者兴趣。
- 铵汞齐是柔软灰色海绵状物质，由汉弗里·戴维和约恩斯·雅各布·贝尔塞柳斯于1808 年发现。它在室温下或与水或酒精接触时很容易分解：
- 铊汞齐冰点-58°C，低于纯汞冰点（-38.8°C），可用于低温温度计。
牙科汞齐
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牙科用汞与银、铜、铟、锡和锌等金属的合金。汞齐是“用途广泛的优秀修复材料”，[10]出于多种原因用于牙科，价格便宜，易于使用和操作；放置时维持柔软，可填充任何不规则空间，之后变硬。与其他直接修复材料（如复合材料）相比，汞齐使用寿命较长，但这差异随复合树脂不断发展减少。
汞齐通常与树脂基复合材料比较，因为许多用途相似，并且许多物理性能和成本可比较。
采矿的使用
[编辑]汞很易溶解贵金属，所以长期用于开采金银。开采金砂矿时，沙子或砾石矿床冲刷出的微小金粒可用汞将其它重矿物分离。
从矿石取出所有实用金属后，将汞从一条长铜槽倒出来，在外部形成一层薄薄的汞涂层，将废矿石转移到槽中，废料中的金与汞混合，将涂层刮掉并蒸发精制以去除汞，留下高纯金。
随着1557年墨西哥发展天井工艺，汞齐首次用于银矿石。
汞齐探针
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与汞金属和汞齐相比，汞盐因其水溶度而有剧毒。水中汞盐可用探针检测，探针用汞离子与铜形成汞齐的状态。将待测的硝酸盐溶液涂在铜箔上，汞离子留下银色汞齐斑点。银离子会留下类似斑点，但很易冲走，使其成为分银汞的方法。
汞氧化铜的氧化还原反应是
- Hg2+＋Cu→Hg＋Cu2+
毒性
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多数研究认为牙科汞齐对人体安全，[11][12]尽管一些研究及其结论的有效性受到质疑。[13]2018年7月，欧盟禁止将汞齐用于15岁以下儿童以及孕妇或哺乳期妇女的牙科治疗。[14]
参考资料
[编辑]- ^ Callister, W. D. "Materials Science and Engineering: An Introduction" 2007, 7th edition, John Wiley and Sons, Inc. New York, Section 4.3 and Chapter 9.
- ^ Mercury Amalgamation. [2022-03-13]. （原始内容存档于2022-06-30）.
- ^ Ham, Peter. Zinc Amalgam. John Wiley & Sons, Ltd (编). Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. Chichester, UK: John Wiley & Sons, Ltd. 2001-04-15: rz003 [2022-10-14]. ISBN 978-0-471-93623-7. doi:10.1002/047084289x.rz003. （原始内容存档于2022-10-19） （英语）.
- ^ 4.0 4.1 Duwell, E. J.; Baenziger, N. C. The crystal structures of KHg and Khg2. Acta Crystallographica. 1955-11-10, 8 (11) [2022-10-14]. ISSN 0365-110X. doi:10.1107/S0365110X55002168. （原始内容存档于2022-10-16） （英语）.
- ^ Troyansky, Emmanuil I.; Baker, Meghan. Aluminum Amalgam. Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. Chichester, UK: John Wiley & Sons, Ltd. 2016-03-22: 1–6 [2022-10-14]. ISBN 978-0-470-84289-8. doi:10.1002/047084289x.ra076.pub2. （原始内容存档于2022-10-16） （英语）.
- ^ Die Sendung mit der Maus, Sachgeschichte vom Spiegel. [2009-04-24]. （原始内容存档于17 April 2009） （德语）.
- ^ Mercury Amalgamation. mine-engineer.com. [8 April 2018]. （原始内容存档于2022-06-30）.
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- ^ 潘. 散落汞滴的捕集——銅棒汞齐法. 化学世界. 1965, (09).
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- ^ The "Mercury Toxicity" Scam:: How Anti-Amalgamists Swindle People. www.quackwatch.com. [2022-03-13]. （原始内容存档于2018-11-15）.
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- ^ Mutter, Joachim. Is dental amalgam safe for humans? The opinion of the scientific committee of the European Commission. Journal of Occupational Medicine and Toxicology. 2011, 6 (1) [2022-10-14]. ISSN 1745-6673. PMC 3025977 . PMID 21232090. doi:10.1186/1745-6673-6-2. （原始内容存档于2022-10-22） （英语）.
- ^ Mercury Regulation EU. www.europa.eu. [2022-03-13]. （原始内容存档于2019-07-05）.
外部链接
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维基共享资源上的相关多媒体资源：汞齐
维基词典中的词条“amalgam”- Poliakoff, Martyn. Amalgams. The Periodic Table of Videos. University of Nottingham. 2009 [2022-03-13]. （原始内容存档于2022-01-29）.
Amalgam. The American Cyclopædia. 1879.
