汞、玻璃和人
——从秦始皇寻求“长生不老药”说起
秦始皇是我国历史上追求长寿药的典型皇帝。他历经无数次的讨伐征战,终于统一中国,当上始皇帝,希望自己千秋万代享受这来之不易的锦绣河山,因而多次寻找长生不老药。秦始皇二十八年,他东行至今天的江苏、山东沿海一带,流连了三个月,挫败而归。不久,一个叫徐福的人告诉他,渤海湾里矗立着三座仙山:蓬莱方丈和瀛洲,三座仙山上有三位仙人,拥有长生不老药。徐还声称自己曾亲眼到过这三座仙山,秦始皇被他说服,派徐福率领500名童男童女入海去寻觅长寿药。可是他带领的队伍在海上漂流好几年,也没有找到仙山。秦始皇怒斥徐福,但对求仙之事并没有死心。公元前210年,秦始皇再次游至琅邪,此时徐福多年求仙药不得,怕被秦责骂,就去琅邪骗他说“蓬莱可以弄到仙药,但常被大鲛鱼骚扰,所以得不到,希望派弓箭手一起去”。 秦始皇急于得到长生不老药,又一次上当受骗。非但没有怪罪于他,反而下令照徐福要求办,结果杳无音信,空茫待望。庸医趁机憑三寸不烂之舌,在炼丹炉内修炼出“长生不老药”。此药何许成分,据说除含重金属外,还含有一种汞的化合物)硫化汞。
汞是远古以来就为人们所熟悉的一种金属。早在公元前三千年,我国就已经使用了汞的制剂。希腊人和罗马人知道了汞能够溶解金的性质后,就把它用于镀金术。他们用人工方法制取硫化汞,用作美丽的颜料。中世纪,那些炼金术士以为汞有特别重大的价值,错误地认为它是一切金属的共同成分,似乎加入不同含量的汞就能使一种金属转变成另一种金属。
汞是常温下唯一的液态金属,俗名叫“水银”。许多金属如银、钠等都能象糖、盐溶解在水中那样地溶解在汞中,这样得到的合金叫做汞齐。汞齐这类物质的特性是:常温下大部分呈液态或糊状物。例如镉和汞形成的合金叫镉汞齐,它在人体的温度下就能硬化,牙科医师在镶补牙齿时就用它作填料。锌和汞形成的锌汞齐是制造电池电极的好材料。汞与非金属元素混合成的一种化合物叫红汞,医药上作外用消毒剂,它的2%的水溶液俗称“红药水”,可用于伤口和粘膜的消毒防腐,有杀菌作用。
天然的汞化物有没有呢?有,汞在自然界中主要以硫化物的形式存在,这种硫化物就是硫化汞,又名“朱砂”,它是一种红色的无毒矿物。我国古代批示公文用的红色物质,就是这种朱砂。
那么,玻璃与汞到底有怎样的关系呢?我们知道,人们在日常生活中少不了玻璃,而汞与玻璃的关系有时却很“亲密”,它在玻璃行业中的应用是十分广泛的。
由于汞在摄氏357度到零下39度的温度范围内都是液态,而且它的热胀冷缩很均匀,因而汞是制造玻璃温度计的好材料,这样的温度计俗称水银温度计,人们可以用它来精确测定这个范围内的温度。医用体温表也是利用汞的热胀冷缩原理制成的。这种玻璃体温表的水银球上端口径特别狭窄,水银通过这里能XX膨胀;冷却时受到窄道的阻碍,却不能自由落下,因而用它可以测量体温。
现在,制造镜面玻璃用的是银的化合物,换言之,镀上去的是真正的银,而不是水银。然而很久以前,恰恰相反,人们先用一张锡箔紧贴在平整的玻璃表面,再浇上汞,利用生成汞齐的方法,锡就乖乖地溶解在汞里,变成一种粘附状的叫做锡汞齐的银白色液体,这锡汞齐干燥后就牢牢地粘在玻璃板上,变成一面亮晶晶的镜子。
现在大力提倡使用节能灯,但还有不少人家装有荧光灯。这种灯的灯管是有关玻璃厂生产出来的。你可知道:在这光线柔和而明亮的荧光灯里,非得请汞的蒸气“帮忙”哩!原来,这根玻璃灯管里充有氩气和汞,在管的内壁涂有荧光粉,管子的两端装有电极,上面涂有能够发射电子的物质。当灯丝一接通电流就发射电子,撞击汞蒸气分子,使灯管里的汞蒸激发出大量的人眼看不见的紫外线来。当紫外线射向荧光粉时,便立刻激发出白色的“日光”来。
由于一般玻璃中含有铁质,会强烈地吸收紫外线,然而用石英玻璃作灯管的紫外灯,却能让紫外线畅通无阻地通过,医疗上用紫外灯杀菌消毒,它是常给饮用水和空气消毒的杀菌能手。有关玻璃厂制造的“黑光灯”也不例外,因为它发出的光的频率较高,已超出可见光的范围之外,所以我们的肉眼没有本领觉察,于是人们便给它取了个“黑光灯”这个名字。奇怪的是,昆虫的眼睛能感觉的光的频率范围与人的眼睛不同,它对频率越高的光线例如蓝光、紫光、尤其是紫外线的感觉特别灵敏。昆虫的趋光性随着光线频率的增高而愈加强烈。利用昆虫的这种特性,黑光灯就成为农村用以诱杀害虫的“庄稼卫士”。很多城市里在广场、车站、码头以及街道上照明用的高压汞灯,内中都含有汞蒸气在默默无闻地工作着。
汞在仪器玻璃中的用途确实很广,一根“U”形玻璃管中注入适量的汞,就能构成简单的气压计。
汞在玻璃行业中有各种应用,但是它的蒸气有剧毒,故操作必须十分小心,防护也十分重要。例如生产荧光灯的车间就必须严格防止汞蒸气的吸入。吸入高浓度的汞蒸气后,可发生急性中毒,主要症状为口内有金属味,口腔炎,发热,呕吐,腹泻等,严重的发生休克,昏迷而危及生命。职业性汞中毒绝大部分是慢性中毒。“易兴奋症”、汞毒性震颤及口腔炎是慢性汞中毒的三大症状。上世纪五十年代初,日本熊本县水俣湾的一家氮肥厂将含有大量汞化物的污水,未经处理就直接排入水俣湾,导致沿岸居民食用被污染的水产品后汞中毒,一些成年人肢体病变,大脑受损,婴儿畸形。由于这种病在水俣地区最严重,故在1956年被确定为水俣病。受害者近三千人,其中死亡1784人。实际上还有1.2万人受到污染的影响。
为安全起见,我们切不可将汞存放在敞开的玻璃器皿中,而应当存放在密封而牢固的玻璃器皿中,因为薄壁的玻璃器皿有被压破的危险,它的密度达13.6克/厘米3,是所有的100多种化学元素中最重的。
人们如果敲碎了荧光灯管,不要急于前去收拾,应该立即打开窗户通风,让汞蒸气跑掉,然后再清扫玻璃碎片。如果偶尔不慎将汞洒在地上,又不易将极细小的汞滴收集起来时,建议把硫磺粉撒在汞滴上面,使它们化合,生成无毒的硫化汞,以保护人体的健康。
马英仁