在上學(xué)時(shí),大家對汞肯定既熟悉又陌生,熟悉的是都知道它是一種常溫下呈液態(tài)的金屬,陌生的是由于它具有一定的毒性,非特殊情況下不會(huì)與它“正面交鋒”。不過,伴隨著人類對元素特別是金屬物質(zhì)認(rèn)知水平的不斷提升,一直以來人們對汞這種物質(zhì),是不同尋常的著迷。 汞的用途 汞的原子序數(shù)為80,常溫常壓下是一種銀白色閃亮的重質(zhì)液體,化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定,不易與酸和堿反應(yīng),不過比較容易揮發(fā)。在自然界中,汞通常以化合物形式存在,尤其以硫化物(朱砂)方式存在。 在古代,人們很早就掌握了從硫化物礦藏中提取汞的方法,過程比較簡單,即用大火煅燒朱砂,然后收集揮發(fā)出去的汞蒸氣,最后冷凝即可得到液態(tài)汞。在中世紀(jì)煉金術(shù)大行其道之時(shí),煉汞與制備硫磺、制鹽并列為煉金界三大神圣元素。 由于液態(tài)汞具有一定的防腐功能,所以古代一些王權(quán)富貴在墓葬中,會(huì)使用大量的汞來隔絕空氣以及其它因素的干擾,比如秦始皇墓、齊桓公墓等。 另外,我國古代還將汞作為有效的外科用藥,比如出土的春秋戰(zhàn)國古代醫(yī)方中,有一些就以汞和硫磺為主要藥物。 隨著人類科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們對各種元素的認(rèn)知也日益深化,對汞的應(yīng)用也越來越廣,比如制造溫度計(jì)、日光燈,提煉金子,制造液體球面天文望遠(yuǎn)鏡,生產(chǎn)防腐劑、殺蟲劑,充當(dāng)電極等。 不過,由于汞蒸汽具有很強(qiáng)的毒性,所以在很多領(lǐng)域,為了減少毒性以及降低對人體潛在的危害,汞的使用量大幅減少,有一些用其它物質(zhì)或者含有汞的合金來代替。 一位女科學(xué)家本不應(yīng)該犯的錯(cuò)誤 在上世紀(jì)中葉,日本水俁市爆發(fā)了因汞中毒所引發(fā)的大量“水俁病”案例,原因是一家肥料廠排放的廢水污染了環(huán)境,致使多人出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)疾病。上世紀(jì)70年代,伊拉克有些民眾,因食用了被甲基紅殺菌后污染的糧食種子,也爆發(fā)了數(shù)千人的汞中毒案例。此后,科學(xué)界對汞中毒現(xiàn)象逐漸重視起來。 今天要說的科學(xué)家,是就職于美國達(dá)特茅斯學(xué)院的教授—?jiǎng)P倫?維特哈恩,她是一位長期從事金屬毒理學(xué)研究的科學(xué)家,按理說,她對各種金屬的毒性應(yīng)該了如指掌,但就是“常在河邊走”,最后因疏忽大意,被汞奪去了生命。 1996 年 8 月的一天,凱倫和平常一樣,使用二甲基汞對核磁共振波譜儀進(jìn)行校準(zhǔn)。在操作過程中,有幾滴二甲基汞滴落在了凱倫佩戴的橡膠手套上,在實(shí)驗(yàn)時(shí),這種低落很正常,而且有手套的阻隔,凱倫并未放在心上,一直到實(shí)驗(yàn)結(jié)束后才把橡膠手套摘掉。 幾周之后,凱倫發(fā)現(xiàn)身體出現(xiàn)了異常,手腳開始疼痛,說話變得不清,但此時(shí)凱倫還沒意識(shí)到汞中毒。5個(gè)月后,凱倫看東西開始變得模糊不清,身體很難保持平衡,知道汞中毒具體反應(yīng)的凱倫,才意識(shí)到問題的嚴(yán)重性,立即到醫(yī)院檢查,經(jīng)化驗(yàn),其血液和尿液中的汞含量,要比正常值高出500倍和50倍(正常情況下,人的體內(nèi)也含有微量的汞元素)。 雖然醫(yī)院立即對凱倫實(shí)施了螯合療法進(jìn)行急救,但最終也沒能將其挽救過來。 “失效”的橡膠手套引發(fā)了有機(jī)汞中毒 后來,通過追溯分析,醫(yī)生們認(rèn)為,正是5個(gè)月前,凱倫佩戴的橡膠手套上,滴落的幾滴二甲基汞,成為了罪魁禍?zhǔn)住T诙谆媲?,普通的橡膠手套形同虛設(shè),其迅速穿透手套與皮膚接觸,在不到15秒的時(shí)間內(nèi)被皮膚吸收進(jìn)入體內(nèi),這個(gè)很短的過程,宣告了凱倫最終的命運(yùn)。 二甲基汞作為汞的有機(jī)物,和無機(jī)汞不同,它很難通過人體代謝系統(tǒng)排出,反而在體內(nèi)進(jìn)一步演變?yōu)榧谆?,人體免疫系統(tǒng)和血管等對其無能為力,任由其穿透,最終與體內(nèi)的半胱氨酸結(jié)合形成復(fù)合物,在大腦內(nèi)富集,對人體中樞神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生不可逆的巨大傷害。 雖然凱倫對汞、甲基汞至于人體的傷害機(jī)制非常熟悉,但是在實(shí)驗(yàn)時(shí)卻忽視了二甲基汞的穿透性,這個(gè)致命失誤讓她付出了生命的代價(jià)。此后,科學(xué)家們針對這一問題,開始對二甲基汞的性質(zhì)有了全新的了解,對它的使用也做了嚴(yán)格的限制,而且為了防止二甲基汞的穿透,專門研制了特殊的防護(hù)裝備(手套和防護(hù)服等),最大程度地保護(hù)那些必須使用二甲基汞的研究人員們。 |
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