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水银的蒸发对环境的影响

时间:2023-06-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:打碎的体温计会使里面的水银散落出来,散落的液态金属汞易挥发成气体分子,进入空气进而被人呼吸入体内,对身体造成极大的损伤。相较其他金属而言,汞具有很大的饱和蒸气压,即挥发性。表层的液体分子都具有向外部逃逸的趋势,当分子逃脱了控制范围,变成气体分子的一部分,这些气体又会反过来作用在液体上产生压强,达到平衡时这种压强即为饱和蒸气压。图8.24汞挥发示意[15]

水银的蒸发对环境的影响

是否还曾记得,年幼时无意打碎的体温计要迅速包裹,小心翼翼?是否还记得,银幕、小说上看到的王侯墓穴,里面水银泻地、机关重重?这些都与液态金属的一种热力学性质紧密相关:汞的蒸气压[14]

打碎的体温计会使里面的水银散落出来,散落的液态金属汞易挥发成气体分子,进入空气进而被人呼吸入体内,对身体造成极大的损伤。墓穴中的水银,经过排布,似湖泊星辰,象征着权利财富,同时也因为挥发,使汞蒸气遍布整个墓室,成为盗墓者致命的陷阱。那么汞作为一种液态金属,为何会具有如此特殊而又令人着迷的特性呢?

这些特性是由于汞外部的电子排布形式,汞外部有80个电子,最外层的轨道上有两个电子,可称为惰性电子对,它们的存在使得汞原子无论获得或失去电子都需要很高的能量,这一点使其性质相对稳定,汞原子之间无法形成牢固的连接形式,仅仅靠分子间的作用力维系。正如两个大球之间存在吸引力,当吸引力牢固时,大球间连接的是无法移动的木棍,整个结构牢固坚硬,即固态金属;当吸引力很弱且不牢固时,大球间连接的是柔软的铁链,虽然相互无法分开但是却可以流动变形,即体现为液态金属的形式。

相较其他金属而言,汞具有很大的饱和蒸气压,即挥发性(图8.24)。表层的液体分子都具有向外部逃逸的趋势,当分子逃脱了控制范围,变成气体分子的一部分,这些气体又会反过来作用在液体上产生压强,达到平衡时这种压强即为饱和蒸气压。因为汞原子间作用力较小,液体对表面的那些“活跃”的成员没法牢牢掌控,就会使其脱离变成气体,脱离的越多,饱和蒸气压就越大,这也是汞易挥发的原因[15]。(www.xing528.com)

所以当遇到汞洒落时,要以硫粉覆盖,这样汞和硫就可通过化学反应形成不会挥发的硫化汞。另外还要注意室内通风,以让汞蒸气尽快散出。

图8.24 汞挥发示意[15]

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