硫化汞（ 汞 (II) 硫化物 ）是一种 无机化合物 ，矿物形式的硫化汞又名 朱砂 、银朱或辰砂等， 化学式 为HgS， 摩尔质量 为232.65 g/mol，不溶于水、 乙醇 和 硝酸 ，溶于 王水 、碱、 碱金属 硫化物和硫化钠溶液。硫化汞是制造汞的主要原料，其有两种异构体，分别为α-硫化汞和β-硫化汞。α-硫化汞外观呈红色结晶或粉末，密度为8.10 g/cm³；β-硫化汞外观呈黑色结晶或粉末，密度为7.73 g/cm³。 硫化汞通常以α形式（红色的朱砂）存在，其结构为自然存在的汞最普遍的形态，升温可转化为β形式。 硫化汞隔绝空气加热可以分解为单质汞和单质硫，也易与 氧气 、氢气和 氧化钙 等物质发生还原反应生成金属汞 单质 ， 也易与 碱土金属 硫化物 浓溶液发生络合反应生成含汞的络合物。 硫化汞的主要应用是用作颜料、中药及 化工原料 ， 新型纳米硫化汞也可用于超声传递、图像传感等领域。 硫化汞毒性极强，可以通过呼吸器官和皮肤毛孔进入人体，积聚在肝脏和肾脏中导致中毒， 也可对水生环境造成长期不良影响。
发现历史
硫化汞在中国古代早期就有了十分广泛的应用，由于其发现和使用早于历史记载，所以没有公认的发现者。天然的硫化汞俗称 朱砂 ，人工合成的硫化汞俗称 灵砂 ，两者皆是古代道士烧炼羽化成仙丹药的主要原料。 《庚辛玉册》有言：“灵砂者至神之物也，系硫、汞制而成形，谓之丹基，本天地造化之功，窃阴阳不测之妙，可以变化 五行 ，炼成九还，其未升鼎者谓之 青金 砂头，已升鼎者乃日灵砂。” 天然硫化汞在中国古代还可入药。《 神农本草经 》对其的描述为：“养精神，安魂魄，益气明目。”；《 本草纲目 》对其的描述为：“治 惊痫 ，解 胎毒 痘毒，驱邪疟。”
硫化汞在中国古代还被用作颜料。天然硫化汞为 朱砂 色，人工合成的硫化汞为银朱色，因其提炼自 水银 ，故称之为 银朱 。由于银朱色较朱砂色更为鲜艳夺目，所以使用更加广泛。银朱的传统人工造法始记于中国明代科学家 宋应星 所著图书《 天工开物 》中，在 日本 平安时代后期传入日本，后经由 阿拉伯 传入 欧洲 。银朱在中国 北魏 时期的敦煌壁画中已被广泛使用，在民间画作中，银朱是涂画专事抓妖捉鬼的 钟馗 的习惯用色，也用于绘制代表幸福的红色蝙蝠。而在现代，中国 2008年北京奥运会 和2010年 上海市 世界博览会 中国馆中也有银朱色的使用。
除中国古代外，硫化汞在在古希腊和古罗马等也被广泛应用，其在 希腊语 中被称为Kinnabari，在 梵语 中被称为Sugara，在 波斯语 中被称为Shangarf，后来在 阿拉伯语 中被称为Zinjifrah，意味“龙之血”，在 拉丁语 中被称为Minium，意味“红色 肉桂 ”，或 Cinna baris。 古 希腊 植物学家泰奥弗拉斯特斯（ Theophrastus ）在公元前4世纪便描述了硫化汞的来源和提取方法，公元前4世纪居住在 埃及 的希腊炼金术士 佐西玛 （Zosima）和公元前8世纪居住在埃及的波斯炼金术士 贾比尔· 伊本·海亚（Jabir ibn Hayyan）也分别记录了生产硫化汞的过程。 古罗马 自然哲学家 老普林尼 （Pliny the Elder）曾指出：罗马人认为硫化汞具有重要意义并赋予了其神圣属性。
天然来源
α-硫化汞在自然界中以矿物形式存在，常见于温泉附近和近期曾有火山活动的周边地区。主要分布于 地中海 沿岸、 美国西海岸 及中国 西南地区 。其通常以两种结构存在，一种为 朱砂 ( 朱砂 ， Cinna bar)，另一种为六方辰砂(Hypercinnabar)。α-硫化汞具有亮红、紫红及棕红等颜色，以板状、棱 柱状 或 菱形 六面体 状产出。其常见的伴生金属矿物为 黄铁矿 、 辉锑矿 、 砷黄铁矿 、 雄黄 、 雌黄 及 闪锌矿 等，伴生元素为 、 、镓、 及铊等。
β-硫化汞被称为 黑辰砂 (Metacinnabar)，在自然界中不常见，仅有少数与α-硫化汞共同出现，β-硫化汞呈灰黑色，常以细小 晶体 、土状粉末或薄膜状产出。
结构
硫化汞分子由负二价的 硫离子 (S²⁻)和正二价的汞离子(Hg²⁺)组成，其中硫占13.78％，汞占86.22％。 球棍模型 如下图所示：
硫化汞常温常压下通常以红色的α型存在，在250 ℃时转变为 棕色 ，在386 ℃时转变为黑色的β型，冷却后则恢复红色。 α-硫化汞属 三方晶系 ，P3_121 空间群 。 Hg²⁺连接六个等效的S²⁻形成共边、共角的 八面体 结构，S²⁻连接六个等效的Hg²⁺形成共边、共角的八面体结构，Hg-S键长为2.66-2.99 Å。其晶胞参数为a=b=3.92 Å，c=9.69Å；α=β=90°，γ=120°，体积为129.17 ų。 晶体结构 如下图所示：
β-硫化汞属 立方晶系 ，F4 3m 空间群。Hg²⁺连接四个等效的S²⁻形成共角HgS₄四面体结构，S²⁻连接四个等效的 Hg ²⁺形成共角SHg₄四面体结构，所有Hg-S键长均为2.57 Å。其晶胞参数为a=b=c=5.94 Å，α=β=γ=90°，体积为209.51 ų。晶体结构如下图所示：
理化性质
物理性质
硫化汞的 摩尔质量 为232.65 g/ 摩尔 ，不溶于水、 乙醇 。 α-硫化汞外观呈红色结晶或粉末，密度为8.06~8.12 g/cm³， 折射率 为2.854， 沸点 为580 ℃，硬度为2-2.5， 溶度积 为4.0×10⁻⁵¹；β-硫化汞外观呈黑色结晶或粉末，密度为7.55~7.7 g/cm³，沸点为446 ℃，硬度为2-3，溶度积为1.6×10⁻⁵²。
化学性质
硫化汞不溶于 硝酸 ，溶于 王水 、碱和 碱金属 硫化物 ，是最难溶的金属硫化物，即使和浓硝酸共同煮沸也不溶解。 硫化汞隔绝空气加热可以分解为单质汞和单质硫，同时可与 氧气 、 氢气 和 氧化钙 等物质在一定条件下发生 氧化还原反应 生成金属汞 单质 ， 也易与 碱土金属 硫化物浓溶液发生络合反应生成含汞的 配位化合物 。
氧化还原反应
与氧气反应
硫化汞在高温下可与氧气反应，被还原为金属汞并放出 二氧化硫 气体，反应方程式如下。 该反应是所有火冶法炼汞的基本原理。
若将此反应温度控制在350-400 ℃之间，则除上述反应外，硫化汞还会生成 硫酸汞 和 硫酸亚汞 ，温度高于450 ℃后又分解为汞和二氧化硫，反应方程式如下：
与其他物质反应
硫化汞可在400 ℃以上与 氢气 发生还原反应生成汞 单质 ， 与 氧化钙 、铁单质和 氧化铁 等也可发生还原反应生成汞单质，还可与 王水 反应析出 硫 ，反应方程式如下：
络合反应
硫化汞溶于 碱土金属 硫化物 的浓溶液中时，如 硫化钠 、 硫化钾 等，可生成含汞的 配位化合物 ，反应方程式如下：
在 水溶液 中，这些络合物易分解而重新生成硫化汞，反应方程式如下。所以在溶解硫化汞时需在过剩的 氢氧化钠溶液 中进行。
制备方法
硫化汞的制备方法分为干法和湿法两种。干法为以汞与硫磺在真空中加热至240℃以上，冷却后除去未反应物，即可制得硫化汞；一为在氯化汞水溶液中加入过量硫化钠或硫化铵，酸性环境下煮沸，可制得黑色硫化汞，升华后制得红色硫化汞。此外，也可由开采天然的硫化汞矿物而得。
开采法
硫化汞以矿物的形式存在于自然界中，所以从含硫化汞的矿物中开采，经过滤、筛选等操作即可得天然硫化汞。
干法(升华法)
硫化汞可由干法，也称升华法制得。以硫和汞为原料，将硫加热升温使其熔化，再依次加入汞、水与其反应，得到的物料经冷却、结晶、粉碎，加水研磨、水洗、 烘干 及粉碎后即可得硫化汞产品。反应原理与 流程图 如下：
湿法
硫化汞可由湿法制得。以汞和 多硫化物 如 多硫化钠 、多 硫化钾 等为原料，汞在多硫化物作用下可生成β-硫化汞，再逐渐转变为α-硫化汞。根据汞与多硫化物配比的不同，可得到不同色调的硫化汞。反应原理如下：
检测方法
滴定法
硫化汞可由滴定法进行检测。向试样中加入 硝酸钾 、 硫酸 ，加热并冷却。再向试样溶液中滴加 高锰酸钾 溶液至溶液呈微红色，随后加入 硫酸亚铁 以还原过量的高锰酸钾。最后滴加 硫酸铁铵 指示剂 ，以 硫氰酸钠 溶液 滴定 至呈现微黄 棕色 时即为终点，计算得硫化汞含量。
冷原子荧光法
硫化汞可由冷原子荧光法进行检测。向样品中依次加入 硝酸 和饱和 硫化钠 溶液浸取硫化汞，过滤后向浸取液中加入 氯化亚锡 溶液，将硫化汞还原为汞 单质 ，再通入 冷原子 荧光 测汞仪 即可测定汞含量。
应用领域
硫化汞的主要应用是用作颜料、中药及 化工原料 ， 新型纳米硫化汞也可用于超声传递、图像传感等领域。
颜料
硫化汞可用作颜料。α-硫化汞可作 朱砂 、 银朱 等红色颜料，具有很高的着色力和遮盖力，可用于绘画、制造朱漆、红色印泥和 油墨 等；β-硫化汞可作黑色颜料，用于牛角、橡胶等材料的着色。
中药
硫化汞可用作中药。其味甘性寒，归心经，能降低大脑中枢神经的 兴奋性 ，有镇静 催眠 、抗惊厥、抗 心律失常 作用，外用有抑制和杀灭细菌、 寄生虫 作用。可用于清心镇惊、安神、明目、解毒，治疗心悸易惊、失眠多梦、癫痫发狂、 小儿惊风 、视物昏花、 口疮 、 喉痹 及疮疡肿毒等病症。含硫化汞的 方剂 如 朱砂安神丸 可镇心安神，清热养血； 七厘散 可散 消肿，定痛止血； 安宫牛黄丸 可解热去毒，通窍镇静。 硫化汞外用可制成 糊剂 涂抹，再伴以梅花针敲打可治疗 肛门瘙痒症 。
化工原料
硫化汞可用作 化工原料 。将其与 氧气 等物质混合焙烧可制得金属汞， 也可用于制备其他汞盐。
其他应用
纳米硫化汞可用于超声传递、图像传感和光电转换元件等领域，同时也是 催化剂 和红外探测器的可塑材料，还可用做 防腐剂 等。
安全事宜
危害
硫化汞在空气中易燃，可在火灾产生有毒的汞蒸汽和刺激性的 二氧化硫 气体。 硫化汞毒性极强，可以通过呼吸器官和皮肤毛孔进入人体，积聚在肝脏和肾脏中导致中毒。 2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考显示，汞和无机汞化合物被列入3类致癌物清单。汞对人体 蛋白质 中的硫基具有特别的亲和力，浓度过高时可抑制多种酶的活性，使代谢发生障碍，直接损害 中枢神经系统 。硫化汞急性中毒的症状表现为尿少或 癃闭 、浮肿、甚至 昏迷 抽搐、血压下降或因肾功能衰竭而死亡；慢性中毒症状表现为口有金属味，流涎增多、口腔黏膜充血、 溃疡 、 牙龈肿痛 、出血、恶心、呕吐、腹痛 腹泻 、手指或全身肌肉震颤，肾脏损害可表现为 血尿 、蛋白尿、管型尿等。 此外，硫化汞对 水生生物 也表现为极毒，可对水生环境造成长期不良影响。
应对措施
急救
火灾
若硫化汞着火可使用水、泡沫、沙子进行灭火。
防护措施
储存与贮运
硫化汞可用牛皮纸内衬塑料薄膜袋包装，储存时避光并注意防潮防水。