汞齊（amalgam），又稱汞合金，是汞與其他金屬組成的合金的總稱。某金屬和汞生成的汞齊稱為某汞齊，如鈉汞齊、金汞齊和銀汞齊等。汞齊有天然汞齊和人工制備汞齊，天然汞齊主要有金汞齊和銀汞齊。在汞齊中，汞和其他金屬形成液溶體或固溶體，還可以生成化合物。汞齊形成的難易取決于各金屬在汞中的溶解度，溶解度最大的是鉈，最小的是鐵，所以常用鐵做盛汞的容器。
戰(zhàn)國(guó)初期（距今2500年前），中國(guó)就發(fā)明了金（銀）汞齊鎏金（銀）的技術(shù)，即鍍金技術(shù)，應(yīng)用于銅器的鎏金修飾。唐朝蘇敬在《新修本草》記載有銀膏（銀汞合金）補(bǔ)牙的方法。1896年，格林·瓦爾迪曼·布萊克（Greene Vardiman Black）提出新的配方，由銀合金粉和汞兩種成分調(diào)和后發(fā)生汞齊化，牙科銀汞合金才能呈現(xiàn)不錯(cuò)的臨床效果。但是，銀汞合金作為牙科材料安全性一直受到質(zhì)疑。
汞齊主要應(yīng)用在牙科填充材料預(yù)防齲病和修復(fù)牙體、液體溫度計(jì)填充液、照明電光源、文物和古建筑的修復(fù)和復(fù)原以及汞齊冶金提取金銀等金屬。但是，汞齊中的汞沸點(diǎn)低，容易形成汞蒸氣經(jīng)呼吸道或皮膚黏膜侵害人體，同時(shí)還可以經(jīng)過(guò)消化系統(tǒng)吸收進(jìn)入人體，造成呼吸系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)和腎臟等臟器的損害。歐盟規(guī)定：“2018年7月1日起，除非牙科醫(yī)生根據(jù)患者的特定醫(yī)療需求認(rèn)為絕對(duì)必要，牙科汞合金不得用于乳牙、15歲以下兒童以及孕婦或哺乳期婦女的牙科治療”。
發(fā)展歷史
戰(zhàn)國(guó)初期（距今2500年前），中國(guó)就發(fā)明了金（銀）汞齊鎏金（銀）的技術(shù)，即鍍金技術(shù)，應(yīng)用于銅器的鎏金修飾。秦末漢初，中國(guó)發(fā)明了混汞法，這是最早的汞齊冶金技術(shù)，后來(lái)傳入一些西方國(guó)家。 中國(guó)古代帝王貴族服用金粉（金和汞混合而成的金汞齊）以求長(zhǎng)生不老的歷史最早可追溯到西漢。
唐朝蘇敬在《新修本草》記載有銀膏（銀汞合金）補(bǔ)牙的方法。明朝李時(shí)珍所著的《本草綱目》記載唐本草應(yīng)用銀汞合金充填牙齒的方法— —“其法用白錫和銀箔及汞合成之，凝硬如銀，合煉有法，……，亦補(bǔ)牙齒脫落?！薄?862年，在西方法國(guó)人首次使用銀汞合金作為牙科材料。1896年，格林·瓦爾迪曼·布萊克（Greene Vardiman Black）提出新的配方，由銀合金粉和汞兩種成分調(diào)和后發(fā)生汞齊化，牙科銀汞合金才能呈現(xiàn)不錯(cuò)的臨床效果。但是，銀汞合金作為牙科材料安全性一直受到質(zhì)疑。2013年，聯(lián)合國(guó)簽署的《水公約》，要求采取措施逐步減少銀汞合金的使用，復(fù)合樹(shù)脂取代銀汞合金成為牙體修復(fù)的首選材料。
應(yīng)用
牙科填充材料
預(yù)防齲病：兒童磨牙銀汞合金填充預(yù)防齒，平均保存時(shí)間為26到33個(gè)月，最長(zhǎng)可達(dá)12或20年；而窩溝封閉平均保存時(shí)間為27個(gè)月，最長(zhǎng)不超過(guò)5.5年。
牙體修復(fù)：銀汞合金作為牙體修復(fù)材料具有耐磨性能好、微滲漏減少（高銅銀汞合金）、對(duì)齦下菌群和細(xì)菌生物膜的影響較小、臨床操作時(shí)間少、耐久性好（低銅汞齊可使用8~15 年，高銅汞齊可使用 30 年以上）和成本低等優(yōu)點(diǎn)，臨床效果得到廣泛認(rèn)同，但安全性一直受到質(zhì)疑。歐盟規(guī)定：“2018年7月1日起，除非牙科醫(yī)生根據(jù)患者的特定醫(yī)療需求認(rèn)為絕對(duì)必要，牙科汞合金不得用于乳牙、15歲以下兒童以及孕婦或哺乳期婦女的牙科治療”。
汞齊燈
汞齊燈，是指用汞作基金屬，并加入適量鎘和鋅制成的金屬蒸氣放電燈。在放電過(guò)程中，有汞、鎘 和鋅的特征譜線，使總的譜線可見(jiàn)光區(qū)分布較為均勻 ，還在紫外線區(qū)補(bǔ)充了許多鋅的譜線，汞齊燈在分光儀上作為波長(zhǎng)標(biāo)定用。在電光源中應(yīng)用比較廣泛的汞齊還有鈦汞齊、鋅汞齊、錫汞齊和鉍汞齊等。
溫度計(jì)
汞和鉈合金熔點(diǎn)比純汞低，達(dá)-60℃，作為制造液體溫度計(jì)填充劑，可以在極地等高寒地區(qū)和高空低溫層環(huán)境中使用。
文物修復(fù)
將金、銀汞齊涂覆在基體金屬上，通過(guò)適度加熱，汞齊中的汞蒸發(fā)而留下金、銀涂層，稱為汞齊化涂層。貴金屬汞齊可用于整體飾物涂層和光亮涂層，也用于局部涂層、嵌鑲涂層，用作文物和古建筑的修復(fù)和復(fù)制文物等。
汞齊冶金
汞齊冶金，利用欲提取的金屬能與汞形成汞齊，而與其他雜質(zhì)分離；然后再利用汞齊易分解、汞的沸點(diǎn)低的性質(zhì)進(jìn)行分離，從而達(dá)到提取或提純金屬的目的。工業(yè)生產(chǎn)用汞齊冶金來(lái)提取金、銀、鎵和等貴金屬。此外，還可以利用氫在汞陰極上還原有很高的過(guò)電勢(shì)，以汞為陰極從很稀的溶液中回收有價(jià)金屬或在中性或堿性溶液中析出堿金屬、堿土金屬和許多稀有金屬。
形成原理?
汞齊（amalgam），又稱汞合金，是汞與其他金屬組成的合金的總稱。在汞齊中，汞和其他金屬形成液溶體或固溶體，還可以生成化合物。汞齊形成的難易取決于各金屬在汞中的溶解度，其性質(zhì)和汞相似或在周期表中和汞位置相近的金屬均易溶于汞而形成汞齊。同族元素在汞中的溶解度隨其原子序數(shù)的增加而增大。各種金屬在汞中的溶解度一般都隨著溫度的升高而相應(yīng)增大，在接近該金屬的熔點(diǎn)時(shí)，增長(zhǎng)的幅度尤大。溶解度最大的是鉈，最小的是鐵，所以常用鐵做盛汞的容器。
以金汞齊為例，汞與金形成汞的固溶體和三種化合物（AuHg2、AU2Hg和Au3Hg）。形成過(guò)程分為兩個(gè)階段：第一階段是金被濕潤(rùn)，第二階段是汞向金粒中擴(kuò)散，形成汞和金化合物。金表面一層與汞生成AuHg2，再往深部擴(kuò)散則生成Au2Hg和Au3Hg，第四層則形成汞的固溶體，最后是殘存未汞齊化的金。細(xì)粒金被汞齊化時(shí)，幾乎全部生成汞化合物和固溶體，而不存在殘留金。
物理性能
汞在常溫下為液態(tài)，一般與其他金屬如銀、銅、錫、銦粉末混合后，形成金屬間化合物而快速硬化。根據(jù)設(shè)計(jì)性能要求，元素的組成配比可變動(dòng)范圍較大。
牙科汞齊原則上要求尺寸變化不能太大，以防止邊緣滲漏，導(dǎo)致修復(fù)失??；蠕變也應(yīng)較小，以保持合金邊緣的完整性；早期壓縮強(qiáng)度應(yīng)較高，使其能承受表面拋光、打磨過(guò)程及咬合力等所需力學(xué)強(qiáng)度要求；汞齊的物理性能呈現(xiàn)以下特點(diǎn)。
尺寸變化：汞齊的固化反應(yīng)伴隨尺寸的變化，這對(duì)充填材料與牙洞壁的密合性有重要影響。顆粒較大的低銅合金的尺寸變化一般是單純的膨脹，而高銅汞合金的情況要復(fù)雜得多，一般是先收縮后膨脹，或者是漸進(jìn)的收縮過(guò)程。
機(jī)械性能：汞的殘余量對(duì)機(jī)械性能有非常大的影響。質(zhì)量分?jǐn)?shù)在60%以上的汞每增加1%殘余或孔隙率都會(huì)導(dǎo)致壓縮強(qiáng)度下降1%。因此，必須將汞合金盡量壓緊。相對(duì)于一般金屬材料，牙科汞合金顯一定脆性，其拉伸強(qiáng)度約為壓縮強(qiáng)度的15%，在合金的邊緣區(qū)域，或缺乏足夠支持的填充體或加壓過(guò)程導(dǎo)致汞濃度較高的區(qū)域，容易發(fā)生斷裂。由于充填時(shí)施壓有汞被擠出，使充填后期的汞合金中汞含量高。汞合金的臨床問(wèn)題主要是它的邊緣破壞，包括蠕變和腐蝕，導(dǎo)致滲漏使修復(fù)失敗。
蠕變：研究表明，傳統(tǒng)的汞合金由于晶體界面形成低熔點(diǎn)區(qū)域，因此在口腔溫度作用下，會(huì)發(fā)生擴(kuò)散 (蠕變現(xiàn)象)。通過(guò)改進(jìn)，高銅汞合金的蠕變比低銅汞合金蠕變值的上限要低至少1個(gè)數(shù)量級(jí)，這被認(rèn)為是高銅合金保持較好的邊緣完整性的原因。
腐蝕：低銅合金在氯化物的作用下發(fā)生，降低合金的強(qiáng)度，同時(shí)釋放的汞與汞合金中未反應(yīng)的物相發(fā)生反應(yīng)，形成新的物相而引起填充體尺寸變化，且在邊緣區(qū)形成新的汞合金相，若受張力很容易發(fā)生斷裂，從而引起邊緣破壞。而高銅汞合金由于后期不形成新物相，阻止了腐蝕現(xiàn)象的擴(kuò)大，從而使邊緣結(jié)構(gòu)得到很好保持。
汞的釋放和消除：研究發(fā)現(xiàn)，在人工唾液中，汞合金的腐蝕過(guò)程中伴有汞的釋放，短期可產(chǎn)生的汞達(dá)4~20μg/d，接近于人體每天的攝人量，但汞合金的長(zhǎng)期釋放量相當(dāng)?shù)?。而在體內(nèi)由于唾液的自然緩沖作用，再加上有機(jī)蛋白的參與，使腐蝕的速度減慢因而體內(nèi)的釋放濃度大大低于在體外實(shí)驗(yàn)的濃度。
分類
汞齊可以根據(jù)來(lái)源不同，分為天然汞齊和人工制備汞齊。根據(jù)汞齊成分（原料）不同，可以分為金汞齊、銀汞齊、鈉汞齊、鋅汞齊、錫汞齊、鈦汞齊等。
天然汞齊
天然汞齊主要有金汞齊和銀汞齊。天然汞齊分布在河南桐柏破山銀礦床中的圍山礦的化學(xué)分子式為(Au，Ag)3Hg2，為有淺黃色金屬光澤、呈細(xì)小粒狀固體；在益陽(yáng)市資江河床的沉積砂礦中的化學(xué)分子式為(Au，Ag)3Hg和Au6Hg，前者為暗黃色微帶綠色金屬光澤的圓粒狀固體，后者為淺黃色金屬光澤的圓粒狀固體；在河北紅石含鉑蝕變透輝巖組成的偏鎂質(zhì)超基性巖內(nèi)的化學(xué)分子式為(Au，Ag)Hg，為黃銅色或暗銅色金屬光澤的粒狀固體。
人工制備汞齊
鈉汞齊：是指鈉和汞的合金，即NaxHgx，呈銀白色。當(dāng)鈉的含量在1%以下為液體；在1~2.5%時(shí)，為面團(tuán)狀；在2.5%以上是固體。把汞加熱到150~200℃時(shí)，再將小塊鈉加人，即可制得。鈉汞齊存放于空氣中能與氧和水分作用，使其表面被氫氧化鈉薄膜所覆蓋。鈉汞齊可用作還原劑、制造氫。
其他汞齊：汞還可以與其他金屬制成汞齊。在室溫下蒸氣壓很低，有利于含汞放電燈的室溫啟動(dòng)；在高溫下汞蒸氣壓很高，有利于汞蒸氣作為放電燈中緩沖氣體的緩沖作用。因此，被用作放電燈中的放電發(fā)光物質(zhì)。在電光源中應(yīng)用比較廣泛的汞齊有鈦汞齊、鋅汞齊、錫汞齊、鉍銦汞齊和鈉汞齊等。此外，在中國(guó)古代錫汞齊還被用于銅鏡鑄后處理使其更加光亮。
制備方法
傳統(tǒng)方法
汞齊制備的一般方法是將細(xì)分態(tài)的金屬添加到汞中，混合后形成液態(tài)或膏態(tài)汞合金，有時(shí)還須添加一定量稀酸。
金汞齊：方法一，將干凈的破碎金小片或粗金粉，加人到耐火瓷或黏土堝中與汞混合，適當(dāng)加熱和輕輕搖動(dòng)坩堝或攪拌以加快汞齊化過(guò)程，觀察金完全熔化形成汞齊。方法二，將薄金片加熱至紅色，立即放人剛加熱沸騰的汞中，金被迅速地吸收到汞中形成汞齊。金汞齊制備的金與汞質(zhì)量比為1：(4~6)，當(dāng)汞過(guò)量時(shí)，汞齊呈液態(tài)。
銀汞齊：汞置入鐵容器內(nèi)，將細(xì)銀粉撒入汞中，加熱至250~300℃，攪拌混合物數(shù)分鐘，形成銀汞齊后冷卻制得。
現(xiàn)代方法
汞齊冶金根據(jù)汞齊制備方法不同分為：混汞法、汞齊電解法和汞齊置換法。
混汞法制備汞齊方法：混汞法，將金屬與汞共同研磨或混合加熱生成汞齊，而與其他雜質(zhì)分離的方法，主要用于提取金、銀?；旃ㄊ抢靡簯B(tài)金屬汞對(duì)礦漿中金、銀顆粒的選擇性潤(rùn)濕并與之生成汞齊，與其他金屬礦礦物和脈石分離。
汞齊電解法制備汞齊方法：汞齊電解法，用汞做陰極進(jìn)行電解從溶液中沉積金屬生成汞齊，再進(jìn)一步提取金屬，或用汞齊做陽(yáng)極進(jìn)行電解選擇性溶解而分離提純金屬的方法。
某些負(fù)電性金屬如鉀、鈉、鈣、、鎵和鉈等，因標(biāo)準(zhǔn)還原電勢(shì)比氫負(fù)，不能用水溶電解法提取。因此，用汞做陰極進(jìn)行水溶液電解時(shí)，陰極可以析出該金屬的汞齊。
汞齊置換法制備汞齊：汞齊置換法，主要利用各種金屬的電位序不同，用活性較強(qiáng)金屬的汞齊置換活性較弱的金屬，得到活性較弱金屬的汞齊，而達(dá)到金屬富集和分離的目的。例如，從鉛燒結(jié)煙塵水浸出液中用鋅汞齊置換鉈，制得鉈汞齊；在乙醇中用鈉汞齊置換釹的氯化物，制得釹汞齊。由于鈉汞齊的制造方法較簡(jiǎn)單，鈉的活性又強(qiáng)，故通常用它來(lái)制造釹、鋇、等金屬的汞齊。
危害
毒性
汞的毒性機(jī)制很廣泛。汞與硫結(jié)合，可以阻斷酶、受體、信號(hào)分子和膜轉(zhuǎn)運(yùn)通道的巰基活性位點(diǎn)，阻礙關(guān)鍵的細(xì)胞生物學(xué)過(guò)程，包括膜通透性改變，氧化應(yīng)力增加，脂質(zhì)膜的過(guò)氧化，線粒體失能，神經(jīng)傳遞介質(zhì)、細(xì)胞因子和激素的產(chǎn)生減少，導(dǎo)致出現(xiàn)多樣性、非特異性的癥狀，直到出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p害。
動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，銀汞合金中的汞蒸氣可迅速被吸收并分布于全身，富集于器官中，包括胚胎器官。動(dòng)物和臨床試驗(yàn)均發(fā)現(xiàn)，汞可以轉(zhuǎn)移到母乳中，母乳中的汞含量與母親接觸銀汞合金的量成比例。汞進(jìn)入身體后可通過(guò)尿和糞便排泄，但當(dāng)去毒性酶受損時(shí)，排泄明顯減慢，可導(dǎo)致滯留增加和不可預(yù)知的毒性。發(fā)育中的神經(jīng)元對(duì)汞最敏感，對(duì)神經(jīng)元細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，增加微量汞即可明顯影響細(xì)胞的生長(zhǎng)。在汞長(zhǎng)期接觸者中，免疫系統(tǒng)特別是中樞神經(jīng)系統(tǒng)被認(rèn)為是關(guān)鍵的靶器官。
人體危害
牙科汞齊是牙齒修補(bǔ)填充材料，含有汞、銀、錫等金屬元素，其中汞的質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過(guò)50%。臨床研究顯示，銀汞合金組兒童尿汞含量顯著增加，銀汞合金暴露量（大小與年限）與標(biāo)記汞相關(guān)酶的尿卟啉水平顯著相關(guān)，神經(jīng)行為學(xué)缺陷與年尿汞水平之間有顯著相關(guān)性，這些兒童均有兩個(gè)金屬硫蛋白質(zhì)基因的相同變異型，表明銀汞合金可能是人體慢性汞中毒的主要原因，可能在基因敏感人群神經(jīng)行為學(xué)缺陷和其他損害中發(fā)揮重要作用。
職業(yè)危害
口腔科醫(yī)護(hù)人員在銀汞合金的制備、處理、充填和拋光過(guò)程中以及磨除舊銀汞合金更換假體時(shí)，銀汞合金產(chǎn)生汞蒸氣，通過(guò)呼吸道吸入或皮膚直接接觸汞引起的汞吸收，可導(dǎo)致慢性汞中毒、過(guò)敏性皮炎、牙齦炎、口炎、脫發(fā)、涎液分泌增加、食欲不振、惡心、嘔吐、腹痛、腹瀉和精神神經(jīng)癥狀，甚至對(duì)生殖系統(tǒng)健康造成威脅。
安全事宜
汞齊中的汞沸點(diǎn)低，容易形成汞蒸氣經(jīng)呼吸道或皮膚黏膜進(jìn)入人體。汞齊生產(chǎn)過(guò)程中，汞作業(yè)需在通風(fēng)櫥中進(jìn)行，蒸汞設(shè)備密封完善，強(qiáng)化廠房的通風(fēng)以保證廠房空氣含汞極限濃度低于10μg/m3；車(chē)間排出的空氣和作業(yè)尾氣經(jīng)凈化后才能排空；廠房地面應(yīng)有一定傾斜度(1~3°)；并用塑料、橡膠或瀝青等不吸附汞的材料鋪設(shè)；墻壁光滑平整并涂以油漆瀝青漆，定期用肥皂水或千分之一濃度的高錳酸鉀水刷洗墻壁地面，操作人穿著必要的勞動(dòng)保護(hù)用品，下班時(shí)澡更衣并用氯酸或高酸鉀稀溶液口，定期體檢。
參考資料 >
Mercury.Pubchem.2023-11-08
on mercury, and repealing Regulation (EC) No 1102/2008.eur-lex.2023-11-21