金屬汞和汞的化合物具有奇特的化學性質,曾經對化學知識的發展產生過極大的影響。古代的人對元素汞及其性質曾有過很強的興趣,尤其是在煉金術方麵,在他們那些建立在空想主義基礎上的“點石成金”
的幻想中,汞一直扮演了一個非常重要的角色。在古代,汞及其化合物也曾被看作是帶有神秘色彩的治百病的良藥,甚至還被描繪成能夠煉製長生不老仙丹的原料。然而除了個別的例子(如我國商代曾經利用汞的化合物治癲疾)以外,很少有記載能用這種良藥治好疾病的例子,相反,汞及其化合物具有劇毒性卻常有文字記載,用汞來當成藥治死人的事故倒是時有發生。
我國是最早使用汞及汞的化合物的國家之一,除了商代用汞的化合物治癲疾以外,根據《史記·秦始皇本紀》記載,在秦始皇墓中就灌入了大量的水銀,以為“百川河”,可見當時就已經掌握了水銀的提煉方法。我國著名的煉丹家葛洪進行過有關硫化汞的試驗,而辰砂(天然硫化汞礦物,也稱朱砂)也在很早的時候就被我國民間用做紅色顏料。
埃及和希臘也是很早就利用汞的國家,在發掘出來的公元前的埃及古墓中,曾發現有水銀的存在。在古希臘的文字中,也已經有“液態的銀”這個說法,亞裏士多德則稱汞為水銀。
從現存的拉丁文著作中,發現對金屬汞及其化合物研究和記載得最為詳細的古代科學家是希臘的維特魯維夫斯和普裏尼,他們為我們提供了許多最早的有價值的資料,他們描述了如何從礦物中提取金屬汞的方法,描述如下:
“鉛丹(當時的人常常把辰砂誤認為鉛丹,因為辰砂HgS和鉛丹Pb3O4都是紅色的)是一種礦物質,人們在采掘這種礦石時,貯存和聚集在礦石縫隙間的水銀便會一滴一滴地流下來。另外,由於開采出來的礦石都比較潮濕,需要先把它們投入到爐子中用火烘幹,如果將從礦石中蒸發出來的蒸氣冷凝,這時就會發現有水銀的液滴,而且當人們將烘幹以後的礦石取走以後,便會在爐子的底部發現殘剩的水銀小液滴。它們是如此的細小,甚至無法收集起來,但是卻可以將它們衝刷到一個盛水的容器中,這時,水銀就能聚集起來成為一體。”這說明了水銀的一個基本性質即水銀比水要重很多。
維特魯維夫斯曾經特別記錄了一些有趣的關於水銀密度的實驗:
“首先將水銀放在一個容器內,然後把一塊重量為50千克的石頭放在水銀的上麵,這時,石頭隻是漂浮在水銀的液麵上,而沒有沉到水銀液體的底部,這充分說明了水銀能夠承受50千克石塊的重量,而石塊既不會把液體壓縮,也不能將液體排開。如果將石塊從水銀中取出,再放進很少量的黃金,這時黃金卻不會在水銀的液麵上漂浮,而是下沉到容器的底部。這兩個實驗充分地證明了,在盛有水銀的容器中放入各種物體之後所發生的現象並不取決於物體的大小和重量,而是與物體的性質有關。”
這個實驗曾是物理學中的一個著名的實驗,它使人能夠深入地了解什麼是“密度”的科學定義,這是有史以來,第一次記載的關於質量與重量之間的區別。
此外,維特魯維夫斯還是第一個描述汞能和金相互起化學反應以及汞可以用來提取金子的科學家,他對於汞劑作了十分生動有趣的描述,他寫道:
“水銀可以有多種用途,沒有它,就無法在銀和黃銅的表麵上鍍金。另一方麵,當金作為某些器皿的裝飾外表已經變得陳舊和沒法使用時,可以把這層金箔剝下來,然後放在泥缽中熔煉,再將熔煉後所得到的渣子倒入盛有水和水銀的容器中,並將渣子搗碎研磨。這樣做了以後,便能使渣子中的金子全部與汞化合,便於把金子都收集起來。然後,把水倒掉,將水銀和金的化合物殘渣裝在一個布袋內,用水擠壓使水和水銀都通過布的細孔流出來,布袋內便會留下金渣。”
在公元前就已經發現過金汞劑,在我國出土的戰國時代的鎏金器物即已說明當時人們已經學會了汞劑的製作方法,而古希臘和古羅馬人也已經開始用汞劑加工裝飾性的包皮。在埃及,曾發現一本被稱為“萊頓紙草”的古書,這一點有力地證明了古代已經製得過數量可觀的各種類型的汞劑,有的製作簡單,有的卻很複雜,在這些秘方裏,記載有金汞劑的製作方法: