硫化汞

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具旋光性。這是因為Hg-S在結構中是螺旋狀排列。

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硃紅色的顏料。21世紀后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。

其中溶於王水的化學方程式為：3HgS+2HNO3+12HCl=3H2[HgCl4]+3S+2NO+4H2O.

溶於濃氫碘酸的化學方程式為：HgS+4HI=H2S+H2[HgI4]

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。

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。

干法（升華法）生產。反應方程式：Hg+S→HgS黑汞。按反應式計算過量約15%～20%的硫黃粉在140～160℃熔融反應，生成黑色硫化汞，反應時適當攪拌，將物料翻起，增加汞與硫的接觸面積。硫與汞的化合是放熱反應，因此在反應過程中要及時降溫，以免硫自燃。在隔絕空氣時，於600～650℃時，黑色的硫化汞可升華為紅色硫化汞。將升華的紅色硫化汞取出后破碎成80～100目細度后，加入適量水在石磨機或球磨機中研磨面顏料漿。利用重力沉降原理，把顏料漿內粒徑懸殊的原理粒子進行分離，收集一定粒徑範圍內的顏料粒子。分離時加入干物料重量1～1.2倍的水和0.5%～0.7%的水溶性表面活性劑，充分攪拌使其分散成為懸濁液。靜置1～1.5h后，比銀硃粒徑大的粗粒受到重力作用很快沉降下來，銀硃和比銀硃粒徑更小的粒子由於受到表面活性劑的吸附作用成為懸浮狀態，沉降速度就慢得多。保持每一次相同的沉降時間就能收集到相同粒徑範圍的粒子，使各批次產品色調達到一致。沉降分離后，將上層懸浮液送到漂洗池漂池，沉在分離池底的粗顆粒吸干水分后與經破碎后的紅色硫化汞混合均勻返回研磨。返磨的粗顆粒約佔研磨物料重量的55%～60%。漂洗時加入1.2～1.5倍體積的水，充分攪拌后經24h沉澱，由於表面活性劑稀釋後作用減弱，銀硃顏料在漂洗池沉降下來，放去漂洗水，取出銀硃在90～100℃烘乾、粉碎便得成品。製得的銀硃粒徑大約在5～15μm範圍內。溫法生產。

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。

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、塑料、橡膠和醫藥及防腐劑等方面。

風險術語：50/53-36-33-23/24/25。

安全術語：61-60-45-36/37/39-28A-26。

包裝等級：II

危險類別：6.1

危險品運輸編碼：UN 2025

危險類別碼：R50/53

安全說明：61-60-45-36/37/39-26

危險品標誌：N; T

緊急情況概述：可能導致皮膚過敏反應。

GHS危險性類別：皮膚致敏物類別1。

警示詞：警告。

危險性說明：H317可能導致皮膚過敏反應。

預防措施：

P261 避免吸入粉塵/煙/氣體/煙霧/蒸氣/噴霧。

P272 受沾染的工作服不得帶出工作場地。

P280 戴防護手套/穿防護服/戴防護眼罩/戴防護面具。

事故響應：

P302+P352 如皮膚沾染：用水充分清洗。

P333+P313 如發生皮膚刺激或皮疹：求醫/就診。

P362+P364 脫掉沾染的衣服，清洗後方可重新使用。

廢棄處置：P501 按當地法規處置內裝物/容器。

健康危害：可能導致皮膚過敏反應。