АМАЛЬГАМЫ (ср.-лат. amalgama - сплав, через араб., от греческого malagma - мягкая подкладка), сплавы металлов с ртутью. В зависимости от соотношения компонентов, природы металла и температуры представляют собой гомогенные системы (жидкие или твердые растворы, твердые интерметаллиды) или гетерогенные. Например, для Ga-Hg в интервале 28-204 °С существуют две несмешивающиеся жидкие фазы - раствор Ga в Hg и раствор Hg в Ga. Растворимость (ат. %) металлов в ртути при 25 С составляет: In-70,3, Tl-43,7, Cd-10,1, Zn-6,4, Pb-1,9, Bi-1,6, Sn-1,2, Ga-3,6 Mg-3,0, Au-0,13, Ag-0,078, Al-1,5*10^-2, Mn-3,7*10^-3, Cu-7,4*10^-3, Ni-1,5*10^-5, Ti-2,1*10^-5, Zr-2,3*10^-6, Co-1,1*10^-7, Fe-1,0*10^-7, Pt-3,1*10^-7. Эвтектика Hg-Tl (8,55 ат. % Tl) с температура плавления -59°С - наиболее легкоплавкий металлич. сплав. При нанесении ртути на поверхность заметно растворимых в ней металлов и платины образуется смачивающая пленка жидкой АМАЛЬГАМЫ; этот процесс называют амальгамированием.

Твердые интерметаллиды (иногда называют меркуридами) образуются в большинстве изученных систем металл -ртуть. Так, с Mg ртуть образует MgHg₂, MgHg, Mg₅Hg₃, Mg₂Hg, Mg₅Hg₂, Mg₃Hg. T-pa плавления меркуридов вьппе, чем у ртути, а иногда даже выше, чем у второго компонента. Например, для LiHg она составляет 596 °С. Не образуют меркуридов, например, Zn, Al, Ga, Pb, Bi, Sb.

При нагревании АМАЛЬГАМЫ ртуть испаряется. Из АМАЛЬГАМЫ металлов с высокой температурой кипения ртуть можно удалить нагреванием практически полностью. Так как растворенный металл в жидкой АМАЛЬГАМЫ измельчается до атомного состояния и на поверхности сплава не образуется плотная оксидная пленка металла, большинство АМАЛЬГАМЫ химически очень активно. Так, алюминий в АМАЛЬГАМЫ, в отличие от компактного металла, быстро реагирует с О₂ воздуха при комнатной температуре. АМАЛЬГАМЫ низкоплавких металлов (Ga, In, Tl, Sn, Cd и др.) легко образуются при их нагревании с ртутью. Щелочные металлы взаимодействие с Hg со значительной выделением тепла, поэтому при получении АМАЛЬГАМЫ их добавляют к ртути небольшими порциями. Золото, на поверхности которого отсутствует оксидная пленка, при соприкосновении с ртутью мгновенно образует АМАЛЬГАМЫ, к-рую можно удалить действием HNO₃.

Образованию АМАЛЬГАМЫ большинства металлов препятствует оксидная пленка на их поверхности. Поэтому для приготовления АМАЛЬГАМЫ часто используют электрохимический выделение металла на ртутном катоде, снятие защитной пленки с помощью различные реагентов, реакции вытеснения металлами ртути из растворов ее солей и др. Так, АМАЛЬГАМЫ алюминия образуется при действии обработанного соляной кислотой Al на раствор Hg(NO₃)₂. Приготовление АМАЛЬГАМЫ (кроме АМАЛЬГАМЫ благородных металлов) целесообразно проводить в инертной атмосфере или под слоем защитной жидкости, так как растворенные в ртути металлы легко окисляются О₂ воздуха.

При действии АМАЛЬГАМЫ натрия на конц. растворы солей аммония и при электролизе этих растворов с ртутным катодом образуется АМАЛЬГАМЫ аммония, в которой нейтральная частица NH⁰₄ ведет себя как атом металла. При комнатной температуре эта АМАЛЬГАМЫ быстро разлагается с выделением NH₃ и Н₂. АМАЛЬГАМЫ - промежуточные продукты при извлечении Au и др. благородных металлов из руд и концентратов. Методами амальгамной металлургии выделяют и подвергают глубокой очистке в электролизерах с ртутным катодом Ga, In, Tl, Pb, Zn, Sb, РЗЭ и др. элементы, извлекают из продуктов переработки полиметаллич. руд Cd, Cu, Ag и др., получают порошкообразные металлы и сплавы, в т.ч. сплавы компонентов с высокими температурами плавления (Ti-Zr, W-Zr и др.) и с сильно различающимися температурами плавления и кипения (Cd-Pd, Cd-Ti и др.). А. натрия используют при получении NaOH высокой чистоты. АМАЛЬГАМЫ щелочных металлов и Zn-восстановители в органическое синтезе. АМАЛЬГАМЫ используют в различные приборах (нормальные элементы Вестона, электроды в полярографах и др.).

Химическая энциклопедия. Том 1 >> К списку статей