Thủy ngân có khả năng hòa tan nhiều kim loại, tạo thành các “hỗn hống” (amalgam). Từ trước công nguyên, người ta đã nhận thấy điều đó. Các hỗn hống đã giúp nhà bác học Anh Hămfri Đêvi tách được bari, stronti, magie ở trạng thái tự do lần đầu tiên trong lịch sử: trước tiên, ông điều chế hỗn hống của các kim loại này, sau đó mới tách chúng ra khỏi thủy ngân.
Hỗn hống đã được dùng để mạ một lớp vàng rất mỏng trên các vòm nhà thờ bằng đồng. Chẳng hạn, vòm nhà thờ Isaac được xây dựng ở Petecbua trong những năm 1818 - 1858 theo thiết kế của Monferran cũng được mạ vàng theo phương pháp này.
Hơn 100 kilôgam vàng nguyên chất đã được biến thành hỗn hống rồi đem tráng lên những tấm đồng đường kính gần 26 mét để ốp mái vòm khổng lồ của nhà thờ này. Bề mặt các tấm đồng được cọ rửa cẩn thận cho sạch hết dầu mỡ, rồi được mài nhẵn và đánh bóng, sau đó, chúng được phủ một lớp hỗn hống - dung dịch vàng trong thủy ngân. Tiếp đó, các tấm đồng này được nung nóng trên những cái lò đặc biệt cho đến khi thủy ngân bốc hơi hết và để lại một lớp vàng rất mỏng (vài micron) trên tấm đồng. Nhưng đám hơi thủy ngân màu xanh nhạt tưởng như tan biến mất không còn dấu vết gì đã kịp đầu độc những người thợ mạ vàng. Mặc dù, theo quy tắc an toàn thời bấy giờ, những người thợ mạ vàng đã sử dụng những cái chụp bằng thủy tinh để ngăn hơi thủy ngân, nhưng những “bộ quần áo bảo hộ lao động” này đã không thể cứu họ khỏi bị ngộ độc. Nhiều người đã chết trong những cơn đau đớn thảm thương. Theo chứng cớ của những người đương thời, việc mà mái vòm này đã ngốn mất hàng chục sinh mạng người thợ.
Không phải chỉ có những sự việc thương tâm mà còn có những câu chuyện buồn cười liên quan đến các hỗn hống. Người ta kể rằng, hồi đầu thế kỷ của chúng ta, một nhà nghiên cứu đã thử điều chế vàng từ thủy ngân bằng cách cho phóng điện mạnh vào hơi thủy ngân. Ông đã tốn nhiều thời gian và công sức, song cuối cùng đã đạt được kết quả: những dấu vết đầu tiên của vàng đã xuất hiện trong thủy ngân. Nhà thực nghiệm vui mừng khôn xiết. Nhưng ông phải thất vọng biết bao khi vỡ lẽ ra rằng, đó chỉ là dấu vết của vàng từ cái gọng kính của ông ta rơi vào thủy ngân mà thôi. Vì thỉnh thoảng phải dùng tay để chỉnh lại kính trên mắt, mà trên tay lại có những giọt thủy ngân nhỏ li tim, nên nhà bác học đã đưa vàng ở dạng hỗn hống vào chén thủy ngân mà ông ta đang nghiên cứu.
Hiện nay, nhiều khi hỗn hống cũng được sử dụng để mạ vàng cho các sản phẩm bằng kim loại (tất nhiên, công việc ở đây sẽ trôi chảy vả không còn nguy hiểm nữa), sử dụng trong việc sản xuất gương, trong nghề chữa răng, trong các công việc ở phòng thí nghiệm. Muối thủ ngân của axit fuminic, tức là thủy ngân fuminat (Hg(ONC)2), được dùng làm thuốc nổ.
Trong kỹ thuật, thủy ngân ở dạng tinh khiết cũng được sử dụng rộng rãi. Chẳng hạn, trong công nghiệp hóa học, nó tham gia quá trình sản xuất khí clo, xút ăn da, axit axetic tổng hợp. Van thủy ngân dùng để chỉnh lưu dòng điện xoay chiều, vừa bền vừa rất bảo đảm. Các khí cụ đo lường và tự động điều khiển được lắp công tắc thủy ngân: chúng bảo đảm việc đóng và ngắt mạch điện một cách tức thời. Đèn thủy ngân - thạch anh tạo ra bức xạ tử ngoài rất mạnh: trong y học, loại đèn này được sử dụng để khử trùng không khí trong phòng mổ, để chiếu rọi cơ thể người với mục đích chữa bệnh.
Hơi thủy ngân loãng trộn thêm khí agon được dùng để nạp vào các ống thủy tinh của đèn huỳnh quang. Ngay từ trước chiến tranh thế giới thứ hai, đèn hơi thủy ngân đã được dùng thử để chiếu sáng đường phố Goocki ở Maxcơva. Nhưng được ít lâu thì phải bỏ loại đèn này vì ánh sáng nhợt nhạt như thây ma do chúng phát ra làm cho sắc mặt mọi người giống như màu đất thó, trông thật khó chịu, còn sáp môi màu đỏ tươi thì biến thành màu xanh. Về sau, người ta đã nghiên cứu các chất huỳnh quang đặc biệt, nếu được dùng để phủ lên bề mặt trong của ống đèn thì sẽ được ánh sáng có màu khác nhau, nhất là loại ánh sáng rất giống ánh sáng ban ngày.
Thủy ngân có “duyên nợ” với một trong những phát minh khoa học quan trọng nhất của thế kỷ chúng ta - đó là phát minh về hiện tượng siêu dẫn. Năm 1911, khi nghiên cứu tính chất của các chất ở nhiệt độ thấp, nhà vật lý học kiêm hóa học người Ha Lan Heike Kemerling - Onet (Heike Kamerlingh - Onnes) đã khám phá ra rằng, gần độ không tuyệt đối, nói chính xác hơn ở 4,1 K, thủy ngân hoàn toàn không có điện trở nữa. Hai năm sau đó, nhà bác học này đã được tặng giải thưởng Noben.
Năm 1922, những cống hiến khoa học của nhà hóa học Tiệp Khắc Iaroxlap Geiropxki (Jaroslav Heyrosky) cũng được đánh giá cao như vậy. Ông đã phát minh ra phương pháp cực phổ để phân tích hóa học, trong đó, thủy ngân đóng vai trò khá quan trọng.
Thủy ngân là tác nhân chủ yếu trong nhiều khí cụ vật lý : áp kế kỹ thuật, khí áp kế, bơm chân không. Nhưng có lẽ nhiệt kế là khí cụ thuỷ ngân phổ biến nhất.
Ở thế kỷ XVII, khi những khí cụ đo nhiệt độ đầu tiên mới được sáng chế, nước đã được dùng làm chất lỏng để chỉ thị nhiệt độ. Nhưng khi gặp lạnh, nước đóng băng làm cho thuỷ tinh bị vỡ và nhiệt kế bị hỏng. Quận công Ferđinan II của xứ Toxcan có lẽ là người sành rượu vang, ông ta đề nghị dùng rượu vang thay cho nước; nhờ vậy, nhiệt kế bền chắc hơn, nhưng bởi vì chất lượng của rượu không phải lúc nào cũng giống nhau nên người ta nhận thấy những sai lệch rõ rệt ở độ chỉ của các nhiệt kế khác nhau. Nhà vật lý học Pháp Amonton là người đầu tiên đã dùng thuỷ ngân để đo nhiệt độ. Sau đó ít lâu, vào năm 1724, nhà vật lý học Đức Farengei (Fahrenheit) đã chế tạo kiểu nhiệt kế thuỷ ngân của mình với thang chia độ mà hiện nay vẫn được dùng ở Anh và Mỹ.
Hiện nay, các nhiệt kế thuỷ ngân có nhiều công dụng rất khác nhau. Cấu tạo của nhiệt kế, nhất là cỡ ống mao dẫn mà thuỷ ngân dịch chuyển trong đó, phụ thuộc vào từng công dụng. Ống mao dẫn của các nhiệt kế y học có đường kính nhỏ nhất - chỉ bằng 0,04 milimet. Để có thể nhìn thấy cột thủy ngân hết sức “mảnh dẻ” ấy bằng mắt thường, ống mao dẫn được làm theo hình lăng kính phóng đại ba mặt, ở mặt sau được tráng một lớp men trắng làn “nền”.
Để cho thủy ngân không tụt xuống khi người ta chưa vẩy nó lên, cần phải thu hẹp ống dẫn ở một chỗ nào đó, nhưng không thể thu hẹp ở phần ống lăng trụ ba mặt. Vì vậy, ở dưới phần lăng trụ ấy, người ta gắn thêm một đoạn ống trụ tròn nhỏ và làm chỗ thắt ở đó.
Thủy ngân được dùng trong nhiệt kế phải hết sức tinh khiết, vì những tạp chất dù rất ít cũng có thể làm cho độ chỉ bị sai lệch đáng kể. Chính vì vậy nên thủy ngân phải được lọc rửa, chưng cất, sau đó mới được nạp vào ống mao dẫn bằng thủy tinh.
Nhân đây xin nói thêm, thủy tinh tuy giòn nhưng cho đến nay nó vẫn là vật liệu mà không thứ gì thay thế được trong trường hợp này. Giả sử ta dùng chất dẻo trong suốt làm vật liệu chứa thủy ngân cũng không được, vì chất dẻo giống như mặt sàng, oxi sẽ lọt vào và làm hỏng thủy ngân.
Nạp thủy ngân vào ống mao dẫn là một thao tác rất quan trọng, vì không thể để cho không khí lọt vào trong ống. Trước đây, khi quá trình này còn được thực hiện bằng tay, người thợ phải nung các ống đã nạp đầy thủy ngân, lần lượt đầu nọ đến đầu kia trong vài tuần lễ để xua đuổi hết bọt khí ra ngoài. Hiện nay, công việc đó được làm bằng máy vừa nhanh lại vừa hiệu quả hơn.
Trước khi đưa vào sử dụng, các nhiệt kế còn phải trải qua nhiều cuộc thử nghiệm và kiểm tra. Than ôi, lời buộc tội “phế phẩm” vẫn chờ đợi một vài cái trong số đó. Đường đời của những cái nhiệt kế bất hạnh này đành phải kết thúc ở đây - trong sọt đựng phế phẩm. Nhưng thế là không còn phải nghi ngờ gì tính chính xác của các nhiệt kế đã vượt qua mọi cuộc “sát hạch”, và được nhận một loại bằng tốt nghiệp - đó là nhãn hiệu xuất xưởng. Giọt thủy ngân vô tư nằm trong ống mao dẫn bằng thủy tinh sẽ phục vụ khoa học, công nghiệp, nông nghiệp, y học … một cách trung thành.
Với thiên lịch sử nhiều thế kỷ của mình, việc sản xuất thủy ngân đã vượt qua một chặng đường dài. Xưa kia, người ta nung quặng thủy ngân trong chậu đất, còn hơi thủy ngân bốc lên thì được ngưng tụ trên những lá cây tươi mới chặt, đặt cạnh chậu, trong buồng xây bằng gạch. Ngày nay, tại các nhà máy các thiết bị tự động làm việc liên tục để tinh luyện thủy ngân. Người thợ chỉ cần ấn nút điều khiển từ xa, thế là hàng tấn tinh quặng thủy ngân chất đầy các phễu tiếp liệu của một lò điện lớn. Trong lò, với nhiệt độ hàng trăm độ, thủy ngân bốc hơi khỏi tinh quặng. Sau đó, hơi thủy ngân được ngưng tụ, tạo thành thủy ngân lỏng rồi chảy vào bể chứa.
Tiếp theo, thủy ngân được làm sạch hẳn, rồi được rót vào những bình bằng thép, mỗi bình đựng được 35 kilôgam. Nếu là loại thủy ngân đặc biệt tinh khiết (đã qua khâu tinh luyện) có chất lượng cao thì được rót vào các bình đựng bằng sứ, mỗi bình chứa được 5 kilôgam. Nó được đưa vào kho thành phẩm ở dạng như vậy.
Từ đây “nước bạc” nhận giấy thông hành vào đời.
(còn nữa)