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現代のIUPAC番号付けでは、第 12 族は周期表の化学元素のグループです。亜鉛(Zn)、カドミウム(Cd)、水銀(Hg)、[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]、コペルニシウム( Cn ) [ 5 ]が含まれます。以前は、 CASおよび古い IUPAC システムでは、このグループはIIB (「グループ ツー B」と発音され、「II」はローマ数字です)と呼ばれていました。 [注 1 ]
12族元素のうち、自然界に存在するものは亜鉛、カドミウム、水銀の3つです。これらはすべて電気・電子用途や各種合金に広く使用されています。この族の最初の2つの元素は、標準状態では固体金属であるため、似た性質を持っています。水銀は室温で液体であることが知られている唯一の金属です。コペルニシウムの沸点はまだ十分に正確に測定されていないため[注2 ]、標準状態で液体か気体かはまだわかっていません。亜鉛は生物の生化学において非常に重要ですが、カドミウムと水銀はどちらも非常に毒性が強いです。コペルニシウムは自然界には存在しないため、実験室で合成する必要があります。
周期表の他のグループと同様に、第12族元素は電子配置、特に最外殻に一定のパターンを示し、それが化学的挙動の傾向につながっている。
第12族元素はすべて軟らかく、反磁性で、二価の金属です。遷移金属の中で最も融点が低いです。[ 8 ]亜鉛は青みがかった白色で光沢がありますが、[ 9 ]市販されている一般的な亜鉛のほとんどはつや消し仕上げです。[ 10 ]亜鉛は非科学的な文脈ではスペルターとも呼ばれます。[ 11 ]カドミウムは軟らかく、展性があり、延性があり、青みがかった白色です。水銀は液体で、重く、銀白色の金属です。常温で一般的な液体金属は水銀だけです。他の金属と比較すると、熱伝導性は低いですが、電気伝導性は良好です。[ 12 ]
下の表は、12族元素の主要な物理的性質をまとめたものです。コペルニシウムのデータは、相対論的密度汎関数理論シミュレーションに基づいています。[ 13 ]
亜鉛は鉄よりやや密度が低く、六方晶系の結晶構造を持つ。[ 14 ]この金属はほとんどの温度で硬くて脆いが、100～150 ℃（212～302 °F）の間で展性を持つようになる。[ 9 ] [ 10 ] 210 ℃（410 °F）を超えると、再び脆くなり、叩くことで粉砕することができる。[ 15 ]亜鉛は電気伝導性が良好である。[ 9 ]金属としては、亜鉛の融点（419.5 ℃、787.1 °F）と沸点（907 ℃、1,665 °F）は比較的低い。[ 8 ]カドミウムは多くの点で亜鉛に似ているが、複雑な化合物を形成する。[ 16 ]カドミウムは他の金属とは異なり腐食に強く、そのため他の金属上に堆積させた際の保護層として使用されます。バルク金属としてのカドミウムは水に不溶で不燃性ですが、粉末状では燃焼して有毒ガスを放出する可能性があります。[ 17 ]水銀はdブロック金属としては非常に低い融点を持っています。この事実を完全に説明するには量子物理学を深く掘り下げる必要がありますが、次のように要約できます。水銀は、利用可能なすべての1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p、4d、4f、5s、5p、5d、6s副殻に電子が満たされるという独自の電子配置を持っています。このような配置は電子の除去に強く抵抗するため、水銀は弱い結合を形成し、固体が容易に融解する希ガス元素と同様の挙動を示します。 6s 殻の安定性は、満たされた 4f 殻の存在によるものです。f 殻は核電荷を十分に遮蔽しないため、6s 殻と原子核の引力クーロン相互作用が増加します (ランタニド収縮を参照)。満たされた内側の f 殻がないことが、カドミウムと亜鉛の融点がやや高い理由ですが、これらの金属はどちらも容易に融解し、さらに異常に低い沸点を持っています。金は、水銀よりも 6s 電子が 1 つ少ない原子を持っています。これらの電子はより容易に除去され、金原子間で共有されて比較的強い金属結合を形成します。[ 18 ] [ 19 ]
亜鉛、カドミウム、水銀は幅広い合金を形成する。亜鉛を含む合金の中では、真鍮は亜鉛と銅の合金である。亜鉛と二元合金を形成することが古くから知られている他の金属には、アルミニウム、アンチモン、ビスマス、金、鉄、鉛、水銀、銀、スズ、マグネシウム、コバルト、ニッケル、テルル、ナトリウムなどがある。[ 11 ]亜鉛もジルコニウムも強磁性体ではないが、それらの合金ZrZnは強磁性体である。2 は35K。 [ 9 ]カドミウムは摩擦係数が疲労耐性があるため、はんだやベアリング合金に使用されています。 [ 20 ]また、ウッド金属などの最も融点の低い合金にも含まれています。 [ 21 ]水銀は液体であるため、他の金属を溶解し、形成される合金はアマルガム。たとえば、金、亜鉛、ナトリウム、および他の多くの金属でこのようなアマルガムが知られています。鉄は例外であるため、鉄製のフラスコは伝統的に水銀の取引に使用されてきました。水銀とアマルガムを形成しない他の金属には、タンタル、タングステン、プラチナ。ナトリウムアマルガム有機合成で一般的な還元剤であり、高圧ナトリウムランプにも使用されています。水銀は、2つの純金属が接触すると容易にアルミニウム水銀アルミニウムアマルガムを形成します。アマルガムは空気と反応して酸化アルミニウムを生成するため、少量の水銀でもアルミニウムを腐食させます。このため、航空機内の露出したアルミニウム部品とアマルガムを形成する危険性があるため、ほとんどの場合、水銀は航空機に持ち込むことが許可されていません。 [ 22 ]
化学的性質のほとんどは、第12族元素の最初の3元素についてのみ観察されている。コペルニシウムの化学的性質は十分に解明されていないため、この節の残りの部分では亜鉛、カドミウム、水銀のみを扱う。
このグループの元素はすべて金属です。カドミウムと水銀の金属半径が似ているのは、ランタニド収縮の影響です。したがって、このグループの傾向は、金属半径がグループの上から下に向かって滑らかに増加する第 2 グループ、アルカリ土類の傾向とは異なります。3 つの金属はすべて融点と沸点が比較的低く、金属結合が比較的弱く、価電子帯と伝導帯の重なりが比較的少ないことを示しています。[ 23 ]したがって、亜鉛は金属元素と半金属元素の境界に近く、通常はガリウムとゲルマニウムの間に位置しますが、ガリウムはガリウムヒ素などの半導体に関与しています。
亜鉛とカドミウムは電気陽性であるが、水銀はそうではない。[ 23 ]その結果、亜鉛とカドミウム金属は優れた還元剤である。第12族元素は+2の酸化状態を持ち、イオンは比較的安定なd 10電子配置を持ち、副殻は満たされている。しかし、水銀は容易に+1の酸化状態に還元される。通常、イオンHg 2+ 2のように、2つの水銀(I)イオンが集まって金属-金属結合と反磁性種を形成する。[ 24 ]カドミウムも[Cd 2 Cl 6 ] 4−のような種を形成することができ、その金属の酸化状態は+1である。水銀の場合と同様に、金属-金属結合の形成により、不対電子のない反磁性化合物が生成され、その結果、その種は非常に反応性が高くなる。亜鉛(I)は、主に気相で、塩化カロメルに類似した直線状のZn₂Cl₂などの化合物として知られています。固体相では、やや特殊な化合物であるデカメチルジジンコセン(Cp*Zn–ZnCp*)が知られています。
第 12 族の元素は通常d ブロック元素とみなされますが、d 殻が満たされているため遷移元素ではありません。一部の著者は、価電子がns 2軌道にあるため、これらの元素を主族元素に分類しています。それにもかかわらず、これらの元素は、周期表上の隣接する第 11 族の元素と多くの特徴を共有しており、第 11 族の元素はほぼ普遍的に遷移元素とみなされています。たとえば、亜鉛は隣接する遷移金属である銅と多くの特徴を共有しています。亜鉛錯体は、安定定数は小さいものの、銅 (II) 錯体と同じ化学量論で多くの錯体を形成するため、アービング・ウィリアムズ系列に含める価値があります。 [ 25 ]銀 (II) 化合物はまれであり、存在するものは非常に強力な酸化剤であるため、カドミウムと銀の間にはほとんど類似性がありません。同様に、金の一般的な酸化状態は+3であるため、水銀と金の間には多くの共通の化学反応は存在しないが、直線状のジシアノ錯体[M(CN) 2 ] −の形成など、水銀(I)と金(I)の間には類似点がある。IUPACの遷移金属の定義によれば、原子が不完全なd副殻を持つ元素、または不完全なd副殻を持つ陽イオンを生じさせる元素である[ 26 ]。亜鉛とカドミウムは遷移金属ではないが、水銀は遷移金属である。これは、水銀だけが、酸化状態が+2より高い化合物、すなわちフッ化水銀(IV)を持つことが知られているためである（ただし、その存在は議論の的となっており、その合成を確認しようとした後の実験ではHgF 4の証拠が見つからなかった）。[ 27 ] [ 28 ]しかし、この分類は非平衡条件下で見られる非常に特異な化合物に基づいており、水銀のより典型的な化学とは矛盾しており、ジェンセンは水銀を遷移金属ではないと考える方が良いと示唆している。[ 29 ]
現代の18列周期表では、12族元素はdブロックに属しますが、亜鉛、カドミウム、そして（ほぼ常に）水銀のd電子はコア電子として振る舞い、結合には関与しません。この振る舞いは主族元素のそれと似ていますが、隣接する11族元素（銅、銀、金）とは大きく異なります。これらの元素も基底状態の電子配置でd副殻が満たされていますが、化学的には遷移金属として振る舞います。例えば、硫化クロム(II)（CrS）の結合には主に3d電子が関与し、硫化鉄(II)（FeS）の結合には3d電子と4s電子の両方が関与しますが、硫化亜鉛（ZnS）の結合には4s電子のみが関与し、3d電子はコア電子として振る舞います。実際、亜鉛とカドミウムの特性は、第2族の最初の2元素であるベリリウムとマグネシウムの特性とよく似ており、以前の簡略化された周期表では、この関係がより明確に示されています。例えば、亜鉛とカドミウムは、原子半径、イオン半径、電気陰性度、二元化合物の構造、そして多くの窒素および酸素配位子と錯イオン（例えば、複合水素化物やアミン）を形成する能力において、ベリリウムとマグネシウムに類似しています。しかし、ベリリウムとマグネシウムは、より重いアルカリ土類金属とは異なり、第12族元素（核電荷は大きいが価電子の数は同じ）と同様に原子が小さいため、ベリリウムからラジウムまでの第2族の周期的な傾向（アルカリ金属の傾向に似ている）は、 dブロックとランタニド収縮のために、ベリリウムから水銀までの周期的な傾向（pブロック主族元素の傾向により似ている）ほど滑らかではない。また、水銀に多くの特徴的な性質を与えているのも、dブロックとランタニド収縮である。[ 29 ]
3 つの金属イオンはすべて、 MCl 2− 4のような多くの四面体種を形成します。亜鉛とカドミウムは、これらの金属の塩の水溶液中に存在するアクアイオン[M(H 2 O) 6 ] 2+のような八面体錯体も形成できます。 [ 35 ] s 軌道と p 軌道を使用することで共有結合性が実現されます。ただし、水銀は配位数が 4 を超えることはめったにありません。配位数 2、3、5、7、8 も知られています。
第12族元素は歴史を通じて発見されており、古代から実験室での研究に至るまで、様々な用途で利用されてきた。この族自体には一般的な名称は与えられていないが、過去には第IIB族と呼ばれていた。
亜鉛は古代から不純な形で使用されてきたほか、2000年以上前の真鍮などの合金にも使用されていることが分かっています。[ 36 ] [ 37 ]亜鉛は、ヒンドゥー教の王マダナパラ（タカ王朝）に帰属する医学辞典でファサダという名称で金属として明確に認識されており、1374年頃に書かれました。[ 38 ]この金属は錬金術師にも使用されていました。[ 39 ]この金属の名前は16世紀に初めて記録され、[ 40 ] [ 41 ]おそらく金属結晶の針状の外観を表すドイツ語のzinkeに由来しています。 [ 42 ]
西洋における金属亜鉛の単離は、17 世紀に複数の人物によって独立して達成された可能性がある。[ 43 ]ドイツの化学者アンドレアス・マルクグラフは、1746 年の実験で、銅を用いずに密閉容器内でカラミンと木炭の混合物を加熱して金属を得ることにより、純粋な金属亜鉛を発見したと一般的に認められている。 [ 44 ] 1780 年にイタリアの医師ルイージ・ガルヴァーニがカエルに対して行った真鍮を用いた実験は、電気電池、亜鉛めっき、陰極防食の発見への道を開いた。[ 45 ] [ 46 ] 1799 年に、ガルヴァーニの友人アレッサンドロ・ボルタはボルタ電池を発明した。[ 45 ]亜鉛の生物学的重要性は、血液から二酸化炭素を除去する酵素である炭酸脱水酵素の活性部位に亜鉛が存在することが示された1940 年まで発見されなかった。[ 47 ]
1817年、ドイツでフリードリヒ・シュトロマイヤーとカール・ザムエル・レベレヒト・ヘルマンによって、カドミウムは炭酸亜鉛鉱物（カラミン）の不純物として発見された。[ 48 ]カドミウムは、カドミウムを含む鉱物の混合物である「カラミン」を意味するラテン語のcadmiaにちなんで名付けられ、さらにその名前は、テーベの創設者であるギリシャ神話の人物、カドモス（ Κάδμος）にちなんで付けられた。[ 49 ]シュトロマイヤーは最終的に、硫化物を焙焼および還元することによって金属カドミウムを単離した。[ 50 ] [ 51 ] [ 52 ]
1927年、国際度量衡会議はメートルを赤色カドミウムスペクトル線（1 m = 1,553,164.13波長）に基づいて再定義した。[ 53 ]この定義はその後変更された（クリプトンを参照）。同時に、国際メートル原器は1960年までメートルの長さの標準として使用されていたが、[ 54 ]国際度量衡総会でメートルは真空中のクリプトン-86原子の電磁スペクトルの橙赤色発光線に基づいて定義された。[ 55 ]
水銀は紀元前1500年に遡るエジプトの墓から発見されており[ 56 ] 、そこでは水銀が化粧品に使用されていました。また、古代中国人も水銀を使用しており、水銀は健康を改善し、寿命を延ばすと信じていました[ 57 ] 。紀元前500年までに、水銀は他の金属とアマルガム（中世ラテン語のamalgama、「水銀の合金」）を作るために使用されていました[ 58 ] 。錬金術師は、水銀をすべての金属が形成される最初の物質と考えていました。彼らは、水銀に含まれる硫黄の質と量を変えることで、さまざまな金属を生成できると信じていました。これらの金属の中で最も純粋なのは金であり、多くの錬金術師の目標であった卑金属（または不純な金属）を金に変える試みには水銀が必要でした[ 59 ] 。
Hg は水銀の現代の化学記号です。これはギリシャ語のΎδραργυρος ( hydrargyros ) をラテン語化したhydrargyrumに由来し、これは「水銀」を意味する複合語です (hydr- = 水、argyros = 銀) 。水のように液体で、銀のように光沢があることからこの名前が付けられました。この元素は、速さと機動性で知られるローマ神話の神メルクリウスにちなんで名付けられました。水銀は惑星の水星と関連付けられており、惑星の占星術記号は金属の錬金術記号の 1 つでもあります。 [ 60 ]水銀は、錬金術の惑星名が一般名になった唯一の金属です。[ 59 ]
既知の第12族元素の中で最も重いコペルニシウムは、1996年2月9日にドイツのダルムシュタットにある重イオン研究所（GSI）で、シグルド・ホフマン、ヴィクトル・ニノフらによって初めて合成されました。 [ 61 ]その後、2010年2月19日、コペルニクスの生誕537周年に、国際純正・応用化学連合（IUPAC）によってニコラウス・コペルニクスにちなんで正式に命名されました。[ 62 ]
他のほとんどのdブロック元素と同様に、第12族元素の地殻中の存在量は原子番号が大きくなるにつれて減少します。亜鉛は65ppmでこのグループの中で最も豊富ですが、カドミウムは0.1ppm、水銀は0.08ppmで、その存在量は桁違いに少なくなっています。[ 63 ]コペルニシウムは半減期が数分の合成元素であるため、製造された実験室にのみ存在する可能性があります。
第 12 族金属は親硫元素であり、酸化物との親和性が低く、硫化物と結合することを好む。親硫元素は、初期の地球の大気の還元条件下で地殻が固化する際に形成された。 [ 64 ]第 12 族元素の商業的に最も重要な鉱物は硫化物鉱物である。[ 23 ] 亜鉛硫化物の一種である閃亜鉛鉱は、その精鉱に 60～62% の亜鉛が含まれているため、最も多く採掘されている亜鉛含有鉱石である。 [ 14 ]カドミウム含有鉱石の重要な鉱床は知られていない。唯一の重要なカドミウム鉱物であるグリーノカイト(CdS)は、ほぼ常に閃亜鉛鉱 (ZnS) と共存している。この共存は、亜鉛とカドミウムの地球化学的類似性によるものであり、地質学的分離は起こりにくい。その結果、カドミウムは主に亜鉛の硫化鉱石の採掘、製錬、精製の副産物として生産され、程度は低いものの鉛や銅の副産物としても生産される。[ 65 ] [ 66 ]金属カドミウムが見つかる場所の一つは、シベリアのヴィリュイ川流域である。[ 67 ]水銀は地殻では極めてまれな元素であるが、[ 68 ]地殻の大部分を構成する元素と地球化学的に混ざり合わないため、通常の岩石中の水銀の存在量を考慮すると、水銀鉱石は高濃度になる可能性がある。最も豊富な水銀鉱石には質量比で最大2.5%の水銀が含まれており、最も希薄な濃縮鉱床でも少なくとも0.1%の水銀（地殻平均存在量の12,000倍）が含まれている。硫化水素は、天然金属（まれ）または辰砂（HgS）、コルデロアイト、リビングストナイトなどの鉱物として産出され、辰砂が最も一般的な鉱石である。[ 69 ]
水銀と亜鉛の鉱物は採掘できるほど大量に産出されるが、カドミウムは亜鉛と非常に似ているため、回収される亜鉛鉱石中に常に少量含まれている。世界の亜鉛資源の総量は約19億トンである。[ 70 ]大規模な鉱床はオーストラリア、カナダ、米国にあり、最大の埋蔵量はイランにある。[ 64 ] [ 71 ] [ 72 ]現在の消費ペースでは、これらの埋蔵量は2027年から2055年の間に枯渇すると推定されている。[ 73 ] [ 74 ] 2002年までに歴史を通じて約3億4600万トンが採掘され、そのうち約1億900万トンがまだ使用されているという推定もある。[ 75 ] 2005年には、中国が世界のほぼ3分の2を占める最大の水銀生産国であり、キルギスタンがそれに続いた。[ 76 ]他のいくつかの国では、銅の電解採取プロセスや廃水からの回収によって、記録されていない水銀の生産が行われていると考えられています。水銀は毒性が高いため、辰砂の採掘と水銀の精製はどちらも危険であり、水銀中毒の歴史的な原因となっています。[ 77 ]
亜鉛は、鉄、アルミニウム、銅に次いで4番目に多く使用されている金属で、年間生産量は約1,000万トンです。[ 78 ]世界中で、亜鉛の95%は硫化物鉱床から採掘されており、閃亜鉛鉱（ZnS）はほぼ常に銅、鉛、鉄の硫化物と混ざっています。亜鉛金属は抽出冶金を使用して生産されます。[ 79 ]焙焼により、処理中に生成された硫化亜鉛濃縮物が酸化亜鉛に変換されます。[ 80 ]さらに処理するために、乾式冶金または電解採取の2つの基本的な方法が使用されています。乾式冶金処理では、酸化亜鉛を950 ℃（1,740 °F）で炭素または一酸化炭素で還元して金属にし、亜鉛蒸気として蒸留します。[ 81 ]亜鉛蒸気は凝縮器で収集されます。[ 80 ]電解採取処理では、硫酸によって鉱石精鉱から亜鉛を浸出させる。[ 82 ]この工程の後、電気分解を用いて亜鉛金属を製造する。[ 80 ]
カドミウムは亜鉛鉱石によく含まれる不純物であり、亜鉛の製造過程で最も多く分離されます。硫化亜鉛鉱石から得られる亜鉛鉱石精鉱には、最大で 1.4% のカドミウムが含まれています。[ 83 ]亜鉛を製錬する場合は、煙道ダストから真空蒸留 によって亜鉛からカドミウムを分離するか、電解液から硫酸カドミウムを沈殿させます。 [ 84 ]
最も豊富な水銀鉱石には質量比で最大2.5%の水銀が含まれており、最も希薄な濃縮鉱床でも少なくとも0.1%の水銀が含まれており、鉱床で最も一般的な鉱石は辰砂（HgS）である。[ 85 ] 水銀は、辰砂を空気の流れの中で加熱し、蒸気を凝縮することによって抽出される。[ 86 ]
コペルニシウムなどの超重元素は、粒子加速器でより軽い元素を照射して核融合反応を誘発することによって生成されます。コペルニシウムの同位体のほとんどはこのように直接合成できますが、より重い同位体の中には、原子番号の大きい元素の崩壊生成物としてのみ観測されているものもあります。[ 87 ]コペルニシウムを生成する最初の核融合反応は、1996年にGSIによって行われ、コペルニシウム277の2つの崩壊系列の検出が報告されました（ただし、1つはビクター・ニノフによって捏造されたデータに基づいていたため、後に撤回されました）。[ 61 ]
12族元素は、物理的な類似性を共有しているため、多くの一般的な状況で見られます。亜鉛とカドミウムは、完全に腐食するまで局所的な酸化をすべて引き付けるため、防食剤（亜鉛めっき）として一般的に使用されています[ 2 ] 。 [ 88 ]これらの保護コーティングは、溶融金属の形態に物質を溶融亜鉛めっきすることによって、またはクロム酸塩を使用して不動態化できる電気めっきプロセスによって、他の金属に適用できます[ 89 ] 。12族元素は、二次参照電極としてだけでなく、標準水素電極の代替としても機能するため、電気化学でも使用されます[ 91 ] 。
米国では、亜鉛は主に亜鉛めっき（55%）と真鍮、青銅、その他の合金（37%）に使用されています。[ 92 ] 亜鉛の相対的な反応性と、酸化を自身に引き付ける能力により、陰極防食（CP）において効率的な犠牲陽極となります。たとえば、埋設パイプラインの陰極防食は、亜鉛製の陽極をパイプに接続することによって実現できます。[ 93 ]亜鉛は、鋼製パイプラインに電流を流しながらゆっくりと腐食することで陽極（負極）として機能します。 [ 93 ] [注6 ]亜鉛は、海水にさらされる金属を腐食から陰極防食するために使用されます。[ 94 ] [ 95 ]亜鉛は、亜鉛炭素電池[ 96 ] [ 97 ]や亜鉛空気電池/燃料電池 などの電池の陽極材料として使用されます。[ 98 ] [ 99 ] [ 100 ] 亜鉛を含む広く使用されている合金は真鍮で、真鍮の種類によって銅に3%から45%の亜鉛が合金化されています。[ 93 ]真鍮は一般的に銅よりも延性が高く強度があり、耐食性にも優れています。[ 93 ]これらの特性により、通信機器、ハードウェア、楽器、水道バルブなどに使用されています。[ 93 ]亜鉛を含むその他の広く使用されている合金には、ニッケルシルバー、タイプライター用金属、軟質およびアルミニウムはんだ、商業用青銅などがあります。[ 9 ]主に亜鉛に少量の銅、アルミニウム、マグネシウムを加えた合金は、特に自動車、電気、ハードウェア業界で、ダイカストやスピンドキャスティングに使用されています。 [ 9 ]これらの合金はザマックという名前で販売されています。[ 101 ]米国における亜鉛生産量の約4分の1（2009年）は亜鉛化合物の形で消費されており、その様々な形態が工業的に使用されている。[ 92 ]
カドミウムは、電池製造の主要成分であり、カドミウム顔料[ 102 ]、コーティング[ 90 ]に含まれ、電気めっき[ 20 ]に一般的に使用されているため、多くの一般的な工業用途があります。 2009年には、カドミウムの86%が電池に使用され、主に充電式ニッケルカドミウム電池に使用されました。欧州連合は2004年に電子機器へのカドミウムの使用をいくつかの例外を除いて禁止しましたが、電子機器中のカドミウムの許容含有量を0.002%に削減しました。[ 103 ]世界生産の6%を消費するカドミウム電気めっきは、鋼鉄部品に適用すると腐食に強いことから、航空機産業で見られます。[ 20 ]
水銀は主に工業用化学薬品の製造や電気・電子用途に使用されます。一部の温度計、特に高温測定用の温度計に使用されています。蛍光灯では気体水銀としてますます多く使用されていますが[ 104 ]、 その他の用途のほとんどは健康と安全規制により徐々に段階的に廃止されており[ 105 ] 、一部の用途では毒性は低いもののかなり高価なガリンスタン合金に置き換えられています[ 106 ] 。水銀とその化合物はかつて医療にも使用されていましたが、水銀とその化合物の毒性作用がより広く理解されるようになった現在では、以前ほど一般的ではありません[ 107 ] 。歯科用アマルガムの成分としてはまだ使用されています。 20世紀後半には、水銀の最大の用途は塩素と苛性ソーダの製造における水銀電解法（カストナー・ケルナー法とも呼ばれる）であった。[ 108 ] [ 109 ] [ 110 ]
コペルニシウムは非常に高い放射能を持つため、研究以外の用途はない。
第12族元素は生物に様々な影響を与える。カドミウムと水銀は有毒である一方、亜鉛はほとんどの植物や動物にとって微量ながら必要不可欠である。
亜鉛は必須微量元素であり、植物[ 111 ] 、動物[ 112 ]、微生物[ 113 ]に必要である。亜鉛は「通常、生物において鉄に次いで2番目に豊富な遷移金属」であり、すべての酵素クラスに存在する唯一の金属である[ 111 ]。人体には2～4 グラムの亜鉛[ 114 ]が分布しており[ 115 ]、「遍在する生物学的役割」を果たしている[ 116 ] 。 2006年の研究では、亜鉛を輸送および運搬する数百のタンパク質に加えて、ヒトタンパク質（2800）の約10%が亜鉛と結合する可能性があると推定されている[ 111 ] 。米国では、推奨栄養所要量（RDA）は 女性で1日8mg、 男性で1日11mgである。[ 117 ]有害な過剰摂取は問題となる可能性があり、 健康な人ではおそらく 20 mg/日を超えないようにすべきであるが、[ 118 ]米国国立研究評議会は、許容上限摂取量を 40 mg/日と定めている 。[ 119 ]
水銀とカドミウムは有毒であり、河川や雨水に流入すると環境被害を引き起こす可能性があります。これにより、作物が汚染される可能性があり[ 120 ]、食物連鎖における水銀の生物濃縮により、水銀およびカドミウム中毒による疾病が増加する可能性があります[ 121 ]。
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