水银,又名汞,是一种在室温条件下呈液态的金属。有剧毒,口服或吸入后会导致肝、脑等器官受到损伤。

因为飞机中空间有限且密闭,如果将水银温度计带上飞机,一旦不慎打碎,水银很快会蒸发到空气中,会对飞机上人们的健康造成威胁,当浓度过大时,甚至会导致中毒或死亡。

水银能溶解飞机吗(一滴小小的水银)(1)

其次,水银作为溶剂,除了铁之外,几乎能溶解任何金属,并形成汞齐,这个特点也会导致飞机发生巨大灾难。因为飞机上许多部件都是采用铝制材料的,

当汞与铝接触后,会生成铝汞齐,并破坏原有的铝制材料。

水银能溶解飞机吗(一滴小小的水银)(2)

曾有人做过这样的实验,准备一块铝板,并将其上面的氧化膜去除,露出单质铝,然后将水银滴到上面。这是神奇的一幕,铝板表面生出了一堆白色絮状物,它们就像植物一样越长越高,并且生长速度非常之快。仔细观察原有的铝板,滴有汞珠的位置附近已然被腐蚀掉了厚厚一层!

水银能溶解飞机吗(一滴小小的水银)(3)

所以如果飞行过程中,不慎将温度计被打碎,那可能会导致机身上铝材料的溶解,令飞机的结构遭到破坏,进而带来不可想象的后果。

而且空气中的水银蒸气,还可能腐蚀飞机的一些电子设备,使其出现短路、损坏等问题,造成飞机的飞行故障。

因此民航部门禁止随身携带水银温度计乘机。

除此之外,汞还有很多神奇的性质。比如汞心脏就是一种有趣的现象。

将一颗汞珠滴于培养皿中,并加入一些纯水,接着滴入几滴重铬酸钾溶液,将铁钉靠近汞珠,汞珠会自发地持续收缩和扩张,看起来就像心脏一样在不断跳动。

水银能溶解飞机吗(一滴小小的水银)(4)

其实这是汞和重铬酸钾间发生的化学变化造成的。重铬酸钾具有强氧化性,它能够将汞氧化,并在其表面产生氧化膜。这种情况下,汞珠的表面张力会发生变化,从而产生表面的形变,使汞珠体积变小。在铁钉靠近后,这层氧化膜又被还原,汞珠便回到了原来的形态。于是周而复始的过程中,汞珠不断重复着收缩、扩张的动作,给人一种像是心脏在跳动的感觉。

其次汞的表面张力也很有趣,曾有人将一块50斤重的铁块置于装有水银的池子中,可即便用力按压铁块,铁块仍不会沉于水银中,很快就又浮到表面上来。

不只是汞有表面张力,水也存在这一现象。

众所周知,水是一种表面张力较大的物质,在20摄氏度时其表面张力为72.75,比乙醇等有机溶剂的表面张力都要大。但是水银的表面张力却比水大了整整13倍!

水银能溶解飞机吗(一滴小小的水银)(5)

一位国外小伙儿便利于汞的这一特性,进行了一处实验,他将300公斤水银并装于箱子中,试图验证自己站在上面是否会下沉。但等到站上去后,尽管他已经用力地让自己下沉,仍浮在了水银中,并没有沉到箱子底部。

值得注意的是,这位小伙儿在实验中也考虑到了汞有毒的这一特性,做了很多防护措施,不但戴上了手套,还穿上了靴子,避免了皮肤直接接触到汞。

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不过,其实在接触到大量汞的过程中,除手部、足部的化学防护外,还应穿着相应的防护服、同时做好呼吸和眼部的防护。由于汞具有刺激性肾脏毒性、免疫和口腔毒性等。尽管其常温下呈液态,但很容易蒸发,从而吸附到人体衣物上。并且,它具有脂溶性,可通过肺泡壁被人体吸收。

进入体内后,它会被氧化为汞离子,进而同人体中的酶、蛋白质等带有负电性的基团相结合,影响人体众多代谢过程。

因此,水银的表面张力固然十分有趣,但大家在探究水银的表面张力实验时,做好自身防护仍很有必要。

那么水银为何能有这样大的表面张力呢?

水银作为一种金属,其原子间存在金属键。这种金属键的强度要远大于水分子间的范德瓦尔斯力和氢键。正是水银作为金属的这一得天独厚的优势,使它拥有了比其他众多液体更大的表面张力。

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此外,水银还是地球上最重的液体,其密度达到了13.59g/cm³。由于水银的密度很大,所以当其落到土地上后便会迅速渗入地下,难寻踪迹无孔不入。

水银的这种密度大的优势也曾在历史上发挥过重要作用。它曾作为一项重要的实验材料被应用于一场经典物理实验中。

水银能溶解飞机吗(一滴小小的水银)(8)

1643年,意大利的著名物理学家托里拆利曾做过一个实验,他向一个长度为1米的单侧封口玻璃管中注满水银,并将其倒插进装有水银的槽中,使其保持竖直方向。移动过程中,他始终用手封住管的开口,保证开口浸入水银液面前始终被封存在玻璃管中。可让人们意外的现象出现了,玻璃管内的水银柱高度神奇地下降了。于是他立即测出管内剩余水银柱的长度。经过测量水银柱相比之前下降了约240毫米。

这个实验向人们更加直观地展示了大气压的存在。正是由于外界大气压的作用,水银才会因整体受力而导致汞柱保持了760毫米的高度。

可能有人会问,实验中为何不用水来代替水银呢?的确,水更加常见和安全,但由于水的密度比水银小得多。如果用水来代替水银就意味着要将原本1米长的玻璃管改成10.336米高,这样大的阵仗在当时实在不易实现。

水银能溶解飞机吗(一滴小小的水银)(9)

水银的多面性让我们对它既好奇又畏惧。据悉,目前我们广泛使用的水银温度计也要在2026年前逐步被电子温度计取代了。届时,我们普通人在生活中接触到水银的机会也会大大减少。我们应掌握正确使用水银制品的方式,在出现水银泄漏的情况下,及时妥善地处理,避免对健康产生危害。

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