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化学大发现
对汞的早期认识

金属汞和汞的化合物具有特殊和奇妙的化学性质,曾经对化学知识的萌
芽产生过极大的影响。这种化学元素及其性质对于古代的人曾有过很强的魅
力,尤其是在炼金术方面,在他们那些建立在空想主义基础上的“点石成金”
的幻想中,汞曾经扮演了一个非常重要的角色。在古代,汞及其化合物也曾
被看作是带有神秘色彩的治百病的良药,甚至还被描绘成能够炼制长生不老
的仙丹。然而除了个别的例子(如我国商代曾经利用汞的化合物冶癫疾)以
外,很少有记载能用这种良药治好疾病的例证,相反,汞及其化合物含有剧
毒性却常有书记载,用汞来当成药治死人的传说倒是时常有的。
我国是最早使用汞及汞的化合物的国家之一,除了商代用汞的化合物治
癫疾以外,根据《史记·秦始皇本记》记载,在秦始皇墓中就灌入了大量的
水银,以为“百川河”,可见当时就已经掌握了水银的提炼方法。我国著名
的炼丹家葛洪进行过有关硫化汞的试验,而辰砂(天然硫化汞矿物,也称朱
砂)也在很早的时候就被我国民间用做红色颜料。
埃及和希腊也是最早利用汞的国家之一,在发掘出来的公元前的埃及古
墓中,曾发现有水银的存在,它是由考古学家希拉曼发现的。在古希腊的文
字中,也已经有“液态的银”这个说法。亚里士多德则称汞为水银。
从现存的拉丁文著作中,发现对金属汞及其化合物研究和记载得最为详
细的古代科学家当首推希腊的维特鲁维夫斯和普里尼,他们为我们提供了一
些最早的有价值的资料,他们描述了如何从矿物中提取金属汞的方法,这就
是:
“铅丹(当时的人常常把辰砂误认为铅丹,因为辰砂和铅丹
都是红色的)是一种矿物质,人们在采掘这种矿石时,贮存和聚集在矿石缝
隙间的水银便会一滴一滴地流下来。另外,由于开采出来的矿石都比较潮湿,
需要先把它们投入到炉子中用火烘干,如果将从矿石中蒸发出来的蒸汽冷
凝,这时就会发现有水银的液滴,而且当人们将烘干以后的矿石取走以后,
便会在炉子的底部发现残剩的水银小液滴。它们是如此的细小,甚至无法收
集起来,但是却可以将它们冲刷到一个盛水的容器中,这时,水银就能聚集
起来成为一体。”这说明了水银的一个基本性质即水银比水要重很多。
维特鲁维夫斯曾经特别记录了一些有趣的关于水银密度的实验:
“首先将水银放在一个容器内,然后把一块重量为千克的石头放在水
银的上面,这时,石头只是漂浮在水银的液面上,而没有沉到水银液体的底
部,这充分说明了水银能够承受千克石块的重量,而石块既不会把液体压
缩,也不能将液体排开。如果将石块从水银中取出,再放进很少量的黄金,
这时黄金却不会在水银的液面上漂浮,而是下沉到容器的底部。这两个实验
充分地证明了,放进盛有水银的容器中的各种物体之后所发生的现象并不取
决于物体的大小和重量,而是与物体的性质有关。”
这个实验曾是物理学中的一个著名的实验,它使人能够深入地了解什么
是“密度”的科学定义,这是有史以来,第一次记载的关于质量与重量之间
的区别。
维特鲁维夫斯还是第一个描述汞能和金相互起化学反应以及汞可以用来
提取金子的科学家,他对于汞齐作了十分生动有趣的描述,他写道:
“水银可以有多种用途,没有它,就无法在银和黄铜的表面上镀金。另
一方面,当金作为某些器皿的装饰外表已经变得陈旧和没法使用时,可以把
这层金箔剥下来,然后放在泥钵中熔炼,再将熔炼后所得到的渣子倒入盛有
水和水银的容器中,并将渣子捣碎研磨。这样做了以后,便能使渣子中的金
子全部与汞化合,便于把金子都收集起来。然后,把水倒掉,将水银和金的
化合物残渣装在一个布袋内,用水挤压使水和水银都通过布的细孔流出来,
布袋内便会留下金渣。”
在公元前就已经发现过金汞齐,在我国出土的战国时代的鎏金器物即已
说明当时人们已经学会了汞齐的制作方法,而古希腊和古罗马时代也已经用
汞齐加工装饰性的包皮。在埃及,曾发现一本被称为“莱顿纸草”的古书,
这一点有力地证明了古代已经制得过数量可观的各种类型的汞齐,有的制作
简单,有的却很复杂,在这些秘方里,其中记载金汞齐的制作方法是:
“金子液体的制备方法:先将金叶和水银放在臼(研钵)内,然后把它
们捣碎,这样就制得金液(即金汞齐)。”
在这些原始资料的秘方中并不曾记载过银汞齐的制法,而且从后来的记
载中也确知,古代人并没有掌握银汞齐的制法。但是铜与汞能够很好地化合
却是早已被古人所掌握的,这种秘方是这样的:
“铜的覆盖法——假若你想要使铜器具有银子的颜色,则只要先将铜器
经过纯化(表面纯化)后,放入汞和白铅溶液中,最后只有水银单独地完全
地将铜器的表面覆盖了起来。”