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汞的發(fā)現(xiàn)及行業(yè)發(fā)展

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朱砂做顏料的飾品朱砂又名辰砂、丹砂、赤砂,是天然的硫化汞(HgS),具有鮮紅色澤,很早就被人們作為顏料使用。我國殷墟出土的甲骨文上涂有朱砂;舊石器時代,歐洲人也將此明亮的紅色顏料用來裝飾洞穴。

汞的發(fā)現(xiàn)簡史
朱砂做顏料的飾品朱砂又名辰砂、丹砂、赤砂,是天然的硫化汞(HgS),具有鮮紅色澤,很早就被人們作為顏料使用。我國殷墟出土的甲骨文上涂有朱砂;舊石器時代,歐洲人也將此明亮的紅色顏料用來裝飾洞穴。
我國古代文獻(xiàn)中記載,在秦始皇在世的時候,一些王侯在墓葬中早已使用了灌輸水銀,如葬在山東臨淄縣的齊桓公,其墓中傾水銀為池。這就是說,中國在公元前7世紀(jì)或更早已經(jīng)取得大量汞。另外,在公元前1500年的埃及墳?zāi)怪幸舶l(fā)現(xiàn)了一小管水銀。
辰砂調(diào)制的顏料所做古畫根據(jù)1973年長沙馬王堆漢墓出土的帛書中的《五十二藥方》,其抄寫年代在秦漢之際,是現(xiàn)已發(fā)掘的中國最古醫(yī)方,據(jù)推測出于戰(zhàn)國時代,其中有四個藥方用到了水銀。另外,汞也曾被西藏人認(rèn)為是可以愈合骨折,延長壽命,維護(hù)健康的良品。古希臘,古埃及和羅馬也認(rèn)為汞能起到美容的作用。
此外,古時西方的煉金術(shù)士們認(rèn)為水銀是金屬性的化身,具有一切金屬的共同性,是一切金屬的本原。因此東西方的煉金術(shù)士們都對水銀產(chǎn)生了興趣。

汞是一種能溶解黃金的液體,古代大規(guī)模的用來從河流的沉淀物中提取沙金,被汞溶解的黃金可以由蒸餾掉汞來回收。
朱砂在空氣中煅燒即可得到汞,但由于生成的汞易揮發(fā),不易收集,且操作人員還會發(fā)生汞中毒,經(jīng)過不斷的改善,改用密閉方式制汞,有的在密閉的竹筒中,有的在密閉的石柳罐中。

汞的行業(yè)發(fā)展
西班牙的汞礦從2500年前開采開始,當(dāng)時汞礦的開采被西班牙,意大利,斯洛文尼亞等地的汞礦所壟斷。直到19世紀(jì)末,新汞礦的出現(xiàn),這種局面才有所改變。西班牙阿爾馬登礦藏的汞供給給歐洲。在美洲,西班牙征服者在萬卡維利卡開發(fā)大量的朱砂礦藏,用以提取黃金。1848年加州淘金熱的礦工使用的汞來自加利福尼亞的新阿爾馬登礦。2003年阿爾馬登礦停止開采。

中國汞工業(yè)生產(chǎn),在上個世紀(jì)50年代初期主要是接收舊中國遺留下的一些礦山收復(fù)生產(chǎn)和擴(kuò)建。1950至1952年全國各主要汞礦相繼由有關(guān)部門接管。貴州省仁專署于1950年10月接管了萬山汞礦,1951年3月接管了大洞剌汞礦。湖南省工業(yè)廳于1951年元月接管了晃縣汞礦。貴州省都勻公安處于1952年5月接管了丹寨汞礦,務(wù)川縣公安局于1952年接管了務(wù)川汞礦。這些從礦商或私營合股公司手中接管過來的老礦山是破爛不堪的。國家對這些礦山進(jìn)行了迅速恢復(fù)和擴(kuò)建。
隨著科技的發(fā)展,汞逐漸被人廣泛應(yīng)用于制造科學(xué)測量儀器(如氣壓計、溫度計等)、藥物、催化劑、汞蒸氣燈、電極、雷汞等,也用于牙科醫(yī)學(xué)和化妝品行業(yè)。但眾所周知,汞屬于有毒金屬,因此在其廣泛的被應(yīng)用的過程中,其對人體的危害和對環(huán)境的污染逐漸引起全球高度重視。因此,2013年10月10日,日本率先簽署了《水俁公約》,旨在全球范圍內(nèi)減低汞(俗稱水銀)排放,以減少汞對環(huán)境和人類健康造成的危害。

汞的替代產(chǎn)品
因水銀對健康有害,人們一直在探索替代物質(zhì),并已在很多領(lǐng)域找到替代品。傳統(tǒng)溫度計中的水銀已被一種由鎵、銦及錫所合成的合金所取代,而電子溫度計又逐漸取代了傳統(tǒng)溫度計。隔膜和薄膜電池技術(shù)也正在取代氯堿廠中的水銀電池技術(shù)。美國的水銀-鋅電池則被鋰、鎳-鎘和鋅空氣電池所取代,堿性電池中的汞為銦化合物所取代,乳膠涂料中的水銀殺菌劑也被有機(jī)化合物取代。
在美國,水銀已不再用于電池及涂料的生產(chǎn)。但一些紐扣式電池、清潔產(chǎn)品、煙花、殺蟲劑、民間藥品、老式鐘表及美白護(hù)膚品和香皂中仍含有水銀。每年,全球的水銀消耗量在2000噸以下,其中約50%為中國所消耗,用于以煤為基礎(chǔ)的氯乙烯單體的生產(chǎn)。

水銀的遺產(chǎn)
阿爾馬登位于西班牙西南部的卡斯蒂利亞-拉曼恰自治區(qū)雷阿爾城省,其汞礦的開采歷史可以追溯到公元前7世紀(jì)的,當(dāng)時有腓尼基人、羅馬人和阿拉伯人在那里開采朱砂,用作油漆的添色劑和化妝品,但沒有把它看作是汞金屬原料。1600到1620年代,阿爾馬登地區(qū)的水銀生產(chǎn)迅速發(fā)展,1645年西班牙政府對這里的汞礦進(jìn)行直接管理。18世紀(jì)時這里的汞產(chǎn)量繼續(xù)提高。20世紀(jì)末達(dá)到每年1500噸。伊德里亞地區(qū)的水銀開采源于1490年,16世紀(jì)時這里的開采量不是很大,但在17世紀(jì)中發(fā)展迅速。伊德里亞當(dāng)?shù)匾越?jīng)營水銀的商店和基礎(chǔ)設(shè)施聞名,也有礦工們的生活區(qū)和劇院。
汞是一種自然存在的化學(xué)元素,汞元素可以通過火山爆發(fā)及地殼的風(fēng)化被自然的釋放,自然地在生物圈、水圈、大氣圈、和巖石圈間循環(huán)。大氣中的汞(90%以上為氣態(tài)汞)很容易地從一個地區(qū)轉(zhuǎn)移至另一個地區(qū),并自然地沉降于動植物群落之中。汞也是一種有毒化學(xué)元素,會毒害人類的神經(jīng)系統(tǒng),而工業(yè)的發(fā)展卻加速了汞的排放和汞在全球范圍內(nèi)的循環(huán),成為全球性的污染物。關(guān)于伊德里亞采礦工人及其家屬中出現(xiàn)的汞中毒癥狀,以及其他長期影響,早在15世紀(jì)上半葉,瑞士毒物學(xué)家帕拉塞爾蘇斯的文獻(xiàn)中就有記載。
為此,進(jìn)入20世紀(jì)之后,歐洲各產(chǎn)汞國紛紛關(guān)閉了汞礦。但是阿爾馬登和伊德里亞的采汞業(yè),在西班牙和斯洛文尼亞經(jīng)濟(jì)發(fā)展中都具有重要意義,因此兩地汞礦的開采一直延續(xù)至21世紀(jì)。近幾年,兩國政府為保護(hù)環(huán)境,也先后決定關(guān)閉汞礦,同時尋求資助和采取措施以恢復(fù)因關(guān)閉汞礦而遭受影響的地區(qū),解決關(guān)閉汞礦后帶來的重大經(jīng)濟(jì)和社會問題。

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