硫化汞

硫化汞

硫化汞(Mercuric sulfide red)又稱為汞的硫化鹽、紅色硫化汞、銀硃、硃砂,是一種金屬和一種非金屬的化合物,有紅色六方(或粉末)和黑色立方(或無定形粉末)。硫化汞有毒,不溶於鹽酸和硝酸。Pompeii的紅牆(red walls)在出土時是黑色的,是因為已經形成汞氯化合物(例如氯硫汞礦+、甘汞+、黃氯汞礦+)、硫酸鈣和石膏,而並沒有檢測出β-HgS。α-硫化汞為紅色六方晶繫結晶或粉末,稱為紅色硫化示(辰砂),相對密度8.10, 583.5℃升華,難溶於水,溶於硫化鈉濃溶液,不溶於醇和硝酸。

分子結構

硫化汞硫化汞

基本內容

中文名稱:硫化汞

英文名稱:Mercuric sulfide

中文別名:C.I.顏料紅106;銀硃;硃砂;辰砂;硫化汞;硫化汞,黑色;硫化汞,紅色;硫化汞(II);紅色硫化汞;丹砂;硫化汞黑

英文別名:C.I. 77766; C.I. Pigment Red 106; Mercuric sulfide, black; Mercuric sulfide, red; almaden; beta-mercuricsulfide; c.i.77766; c.i.pigmentred106; chinesevermilion; Mercuricsulphide; mercury(2+)sulfide; mercurymonosulfide; Mercury (I) sulfate, 99% (metals basis); thioxomercury; mercury sulfide

CAS號:1344-48-5;13766-44-4

分子式:HgS

分子量:232.655

物化性質

硫化汞,化學式HgS。分子量232.65。有紅色六方(或粉末)和黑色立方(或無定形粉末)。密度8.10克/厘米3。583.5℃升華。難溶於水。溶於硫化鈉溶液、王水,不溶於硝酸、鹽酸。自然界中呈紅褐色,稱為辰砂或硃砂。

CAS號1344-48-5,EINECS號215-696-3

HgS 是雙晶(dimorphic)晶體,如下:

紅色的 硃砂 (α-HgS),其結構為自然存在的汞最普遍的形態。

黑色的黑辰砂(β-HgS),在自然中不常見且為閃鋅礦(立方ZnS)形晶體結構(zinc blende crystal structure)。

紅色結晶,α-HgS具鏇光性。這是因為Hg-S在結構中是螺鏇狀排列。

300°K,能隙2.1eV下,α-HgS 為直接半導體。

α-HgS 在被發現時已被用作朱紅色的顏料。21世紀後已知辰砂變暗紅色是因為從紅色的α-HgS轉變成黑色的β-HgS。Pompeii的紅牆(red walls)在出土時是黑色的,是因為已經形成汞氯化合物(例如氯硫汞礦+、甘汞+、黃氯汞礦+)、硫酸鈣和石膏,而並沒有檢測出β-HgS。

α和β型硫化汞在360℃時達到平衡,當溫度超過410℃時α型迅速轉化為β型,但在室溫條件下β型仍可長期保持不變。它與大多數的酸不反應,但在濃的氫溴酸,氫碘酸中溶解並生成相應的鹵化物。HgS能溶於鹼金屬硫化物的溶液中。

製法

將硫化氫通入汞鹽溶液,可得黑色硫化汞。黑色硫化汞直接在空氣中加熱升華,不太可能轉化成紅色硫化汞,反而硫化汞中的硫磺會燃燒並且使整個黑色硫化汞變得堅硬。利用汞和單質硫也可製得黑色硫化汞。硫化汞有毒,不溶於鹽酸和硝酸。能溶於硫化鈉溶液與王水。其中溶於王水的化學方程式為:3HgS+2HNO+12HCl=3H[HgCl]+3S+2NO+4HO.

這是一個典型的既用形成配合物法,又用氧化法溶解沉澱的例子。

將 HS通入汞(II)鹽溶液中,會產生黑色的β-HgS粉末沉澱。β-HgS是活性低的濃縮酸。硃砂礦石在空氣中加熱並將蒸氣冷凝,可以製備金屬汞。

物性數據

性狀 紅色六方晶繫結晶或粉末。 相對密度 8.10 溶解性 難溶於水,溶於硫化鈉濃溶液,不溶於醇和硝酸。

硫化汞有兩種結晶狀態。α-硫化汞為紅色六方晶繫結晶或粉末,稱為紅色硫化示(辰砂),相對密度8.10, 583.5℃升華,難溶於水,溶於硫化鈉濃溶液,不溶於醇和硝酸。β-硫化汞為深灰黑色立方晶體或無定型粉末,稱為黑色硫化汞,相對密度7.73,熔點583.5℃,不溶於水、醇和硝酸,能溶於鹼金屬和鹼土金屬硫化物的濃溶液。在隔絕空氣下,將這兩種不同形態的硫化汞升華,均可得到六方晶系的紅色硫化汞產物。紅色硫化汞為中性化合物,化學性質穩定,不溶於一般稀酸、燒鹼、乙醇、水、微溶於煮沸的濃鹽酸,甚易溶於王水中。具有一定顏料性能的硫化汞叫銀硃。根據不同工藝條件,可製成暗紅、鮮紅、亮紅等多種色調的品種,這主要與顏料粒子大小及轉變為硫化汞的條件有關。粒子直徑越大,色調越接近暗紅色;粒子直徑越小,色調越接近亮紅色,甚至帶上黃色的色調。銀硃有很高的遮蓋力和著色力,但其耐光性較差,長期在陽光照射下,其六方晶系緩慢轉變為四方晶系而使其顏色變暗。

主要用途

用於顏料、火漆、防腐劑及中藥配製等 用作著色劑,也用作橡膠顏料 用於製藥工業、顏料的製造 鮮艷的紅色顏料,主要用於室內塗料。也作用生漆、印泥、印油和繪畫等的紅色顏料。天然硫化汞是製造汞的主要原料。也用於彩色封蠟、塑膠、橡膠和醫藥及防腐劑等方面。

安全信息

風險術語

50/53-36-33-23/24/25:;

安全術語

61-60-45-36/37/39-28A-26:;

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