日常生活中接触到的金属,大多都是像石头一样硬邦邦的固体,比如体育课上的铅球,和冷冰冰的铁块。但是,你知道吗?其实自然界里还有能够像水一样自由流动的液体金属,现在科学队长就要给你讲一讲一种十分常见、用途广泛而且“本领”高强的液体金属,它就是水银。

非离子状态的水银(自由流动的金属)(1)

元素周期表里位列第80的汞(Hg)

图片来源:Wikimedia Commons, Public Domain

你一定很好奇,水银是什么呢?其实,水银是这种自由流动的金属的别称,它的正式名称是汞,在元素周期表里位列第80位,只能算得上是化学家族里的年轻后辈。

非离子状态的水银(自由流动的金属)(2)

流动的水银

图片来源:Bionerd—Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0

水银和水可不一样,在零摄氏度时,生活里的水可能已经结冰,但水银在零摄氏度时仍然能够保持流动的状态,东奔西跑。它是我们自然界里唯一的一种温度降到零摄氏度时,还能呈现液态的金属单质。

非离子状态的水银(自由流动的金属)(3)

美国加利福尼亚州一处废弃的汞矿

图片来源:Marcia Wright—Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0

每一种金属的熔点都有高有低,当温度蹿升到比某种金属熔点温度还要高的时候,这种金属就会开始熔化,变成液体。而水银这种金属的熔点很低,有零下39摄氏度,是世界上熔点最低的金属单质。

非离子状态的水银(自由流动的金属)(4)

晶体朱砂

图片来源:Parent Géry—Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0

在自然界里,绝大部分水银的原材料,在化学中称为硫化汞,由于呈现鲜红色或者暗红色,长得又像细沙和泥土,所以人们常常称之为“朱砂”。

非离子状态的水银(自由流动的金属)(5)

清朝八卦大降药是一种复方氯化汞药物

图片来源:Gallery—Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0

在古代,人们使用朱砂炼丹,在炼丹炉的高温和其他原料的帮助下,却制得了水银,促成了我国古代劳动人民在世界上首先制得水银的科学成果。然而,炼制“长生不老仙丹”是永远无法实现的幻想,而且服用汞对人体有很大的伤害。

非离子状态的水银(自由流动的金属)(6)

体温计中的水银

图片来源:Jurii—Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0

虽然汞的毒性很强,但它的应用却十分广泛,温度计就是个典型的例子。水银体温计主要是利用了水银热胀冷缩的性质。水银是由一个个很小的原子组成的,这些小家伙们对温度可敏感了,温度一升高就趁机从中获取能量,这时水银就会发生膨胀,体积就会变大。

非离子状态的水银(自由流动的金属)(7)

一个十几岁的孩子在家里撒了水银,工人们正在进行汞净化工作

图片来源:Wikimedia Commons, Public Domain

如果在家里一不小心打碎了水银体温计,不能拿拖把拖地,如果我们拿拖把拖地,液态水银就会散开,更快地变成气态水银,需要用湿润的棉签回收水银,或者撒上硫磺再加以处理。

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