鉛(qian),英文名稱:Lead,元素符號Pb,原子序數(shù)82,相對原子質(zhì)量207.2,是IVA族金屬。密度11.3437g/cm3,熔點(diǎn)327.502℃,沸點(diǎn)1740℃,鉛是一種略帶藍(lán)色的銀白色金屬,但是在空氣中很容易被空氣中的氧氣氧化,形成灰黑色的氧化鉛,所以我們看到的鉛常是灰色的。鉛的延性弱,展性強(qiáng),抗腐蝕性高,抗放射性穿透的性能好。作為常用的有色金屬,鉛的年產(chǎn)銷量在有色金屬中排在第四位(繼鋁、銅、鋅后)。由于性能優(yōu)良,鉛、鉛的化合物及其合金被廣泛應(yīng)用于蓄電池、電纜護(hù)套、機(jī)械制造、船舶制造、輕工、氧化鉛等行業(yè)。
鉛的研究歷程
早在7000年前人類就已經(jīng)認(rèn)識鉛了。它分布廣,容易提取,容易加工,既有很高的延展性,又很柔軟,而且熔點(diǎn)低。在《圣經(jīng)·出埃及記》中就已經(jīng)提到了鉛。
鉛是人類最早使用的金屬之一,公元前3000年,人類已會從礦石中熔煉鉛。鉛在地殼中的含量為0.0016%,主要礦石是方鉛礦
在英國博物館里藏有在埃及阿拜多斯清真寺發(fā)現(xiàn)的公元前3000年的鉛制塑像。在伊拉克烏爾城和其他一些城市發(fā)掘古跡所獲得的材料中,不僅找到屬于公元前4000年間的各種金屬物件,而且有古代波斯人所用的契型文字的黏土板文件記錄。這些記錄說明,在公元前2350年已經(jīng)從礦石中提煉出大量鐵、銅、銀和鉛。在公元前1792--前1750年巴比倫皇帝漢穆拉比統(tǒng)治時(shí)期,已經(jīng)有了大規(guī)模鉛的生產(chǎn)。在中國殷代墓葬中也發(fā)現(xiàn)有鉛制的酒器卣、爵、觚和戈等。
中國在商殷至漢代青銅器中鉛的含量有增大的趨勢。青銅中鉛的增加對于液態(tài)合金流動性的提高起了重要作用,使鑄件紋飾畢露。
不過,古代人對鉛和錫的分別并不是十分明確。羅馬人稱鉛為黑鉛,稱錫為白鉛,以致后來它的元素符號定為Pb。
中外古煉金家和煉丹家們對鉛和鉛的一些化合物進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),例如在魏伯陽所著的《周易參同契》中說: 胡粉投火中,色壞還為鉛。 用今天的化學(xué)方程式表示就是:
Pb3O4 + 2C --→ 3Pb + 2CO2↑
還原法制Pb
反應(yīng)為:PbO+C == Pb+CO↑ PbO+CO == Pb+CO2
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:生成氣體能使澄清石灰水變渾濁,黃色粉末變成銀白色液體。
直到16世紀(jì)以前,在用石墨制造鉛筆以前,在歐洲,從希臘,羅馬時(shí)代起,人們就是手握夾在木棍里的鉛條在紙上寫字,這正是今天 鉛筆 這一名稱的來源。到中世紀(jì),在富產(chǎn)鉛的美國,一些房屋,特別是教堂,屋頂是用鉛板建造的,因?yàn)殂U具有化學(xué)惰性,耐腐蝕。最初制造硫酸使用的鉛室法也是利用鉛的這一特性。
古羅馬使用鉛非常多。有人甚至認(rèn)為羅馬入侵不列顛的原因之一是因?yàn)榭滴譅柕貐^(qū)擁有當(dāng)時(shí)所知的最大的鉛礦。甚至在格陵蘭島上鉆出來的冰心中可以測量得出從前5世紀(jì)到3世紀(jì)地球大氣層中的鉛的含量增高。這個(gè)增高今天被認(rèn)為是羅馬人造成的。煉金術(shù)士以為鉛是最古老的金屬并將它與土星聯(lián)系到一起。在人類歷史上鉛是一種被廣泛應(yīng)用的金屬。
從1980年代中開始,鉛的應(yīng)用開始驟然下降。主要原因是鉛的生理作用和它對環(huán)境的污染。今天汽油、染料、焊錫和水管一般都不含鉛了。
中國二里頭文化的青銅器中,即發(fā)現(xiàn)有加入鉛作為合金元素,并在整個(gè)青銅時(shí)代與錫一起,構(gòu)成了中國古代青銅器最主要的合金元素。
鉛的應(yīng)用領(lǐng)域
鉛表面在空氣中能生成堿式碳酸鉛薄膜,防止內(nèi)部再被氧化。制造鉛磚或鉛衣以防護(hù)X-射線及其他放射線。用于制造合金。等量之鉛與錫組成的焊條可用于焊接金屬。制活字金。鉛與銻的合金熔點(diǎn)低,用于制造保險(xiǎn)絲??捎糜谥圃煦U彈。
年代久遠(yuǎn)的鉛不但純凈、致密,而且放射性也比新開采出的金屬低得多,所以是制作高精度物理實(shí)驗(yàn)中屏蔽裝置的理想材料。但是,因?yàn)槟甏眠h(yuǎn)的鉛同時(shí)也具有珍貴的歷史價(jià)值,所以許多歷史學(xué)家反對將它們?nèi)鄣簟?p>2007年全球鉛的消費(fèi)比例為:汽車蓄電池69.7%,電纜護(hù)套2.5%,軋制材和擠壓材6.5%,彈藥、軍火6.9%,合金2.8%,染料和其他化合物8.9%,其他2.7%。
突然出現(xiàn)鉛泄露如何應(yīng)對
泄漏應(yīng)急處理切斷火源。戴好防毒面具,穿好一般消防防護(hù)服。用潔凈的鏟子收集于干燥凈潔有蓋的容器中,用水泥、瀝青或適當(dāng)?shù)臒崴苄圆牧瞎袒幚碓購U棄。如大量泄漏,收集回... [查看全部]
鉛的物質(zhì)結(jié)構(gòu)
鉛是一種化學(xué)元素,其化學(xué)符號源于拉丁文,化學(xué)符號是Pb(拉丁語Plumbum),原子量207.2,原子序數(shù)為82。鉛是所有穩(wěn)定的化學(xué)元素中原子序數(shù)最高的。族序數(shù)為IVA ,晶胞為面心立方晶胞FCC。
鉛為帶藍(lán)色的銀白色重金屬,它有毒性,是一種有延伸性的主族金屬。熔點(diǎn)327.502℃,沸點(diǎn)1740℃,密度11.3437g/cm^3,比熱容0.13 kJ/(kg·K),硬度1.5,原子體積18.17立方厘米/摩爾,質(zhì)地柔軟,抗張強(qiáng)度小。
鉛元素在太陽中的含量0.01ppm,元素在海水中的含量太平洋表面 0.00001ppm,氧化態(tài)Main Pb+2, Pb+4。
鉛是質(zhì)量最大的穩(wěn)定元素,在自然界中有4種穩(wěn)定同位素:鉛204、206、207、208,還有20多種放射性同位素。
金屬鉛在空氣中受到氧、水和二氧化碳作用,其表面會很快氧化生成保護(hù)薄膜;在加熱下,鉛能很快與氧、硫、鹵素化合;鉛與冷鹽酸、冷硫酸幾乎不起作用,能與熱或濃鹽酸、硫酸反應(yīng);鉛與稀硝酸反應(yīng),但與濃硝酸不反應(yīng);鉛能緩慢溶于強(qiáng)堿性溶液。
鉛的元素符號Pb是來自拉丁名稱plumbum 。
物理性質(zhì)
鉛是銀白色的金屬(與錫比較,鉛略帶一點(diǎn)淺藍(lán)色),十分柔軟,用指甲便能在它的表面劃出痕跡。用鉛在紙上一劃,會留下一條黑道道。在古代,人們曾用鉛作筆?!般U筆”這名字,便是從這兒來的。鉛很重,一立方米的鉛重達(dá)11.3噸,古代歐洲的煉金家們便用旋轉(zhuǎn)遲緩的土星來表示它,寫作“h”。鉛球那么沉,便是用鉛做的。子彈的彈頭也常灌有鉛,因?yàn)槿绻p,在前進(jìn)時(shí)受風(fēng)力影響會改變方向。鉛的熔點(diǎn)也很低,為327℃,放在煤球爐里,也會熔化成鉛水。
化學(xué)性質(zhì)
鉛很容易生銹——氧化。鉛經(jīng)常是呈灰色的,就是由于它在空氣中,很易被空氣中的氧氣氧化成灰黑色的氧化鉛,使它的銀白色的光澤漸漸變得暗淡無光。不過,這層氧化鉛形成一層致密的薄膜,防止內(nèi)部的鉛進(jìn)一步被氧化。也正因?yàn)?.. 查看全文 與鉛的理化性質(zhì)相關(guān)文章 鉛的理化性質(zhì)
毒性
急性毒性:LD5070mg/kg(大鼠經(jīng)靜脈)
亞急性毒性:10μg/立方米,大鼠接觸30至40天,紅細(xì)胞膽色素原合酶(ALAD)活性減少80%~90%,血鉛濃度高達(dá)150~200 μg/100ml。出現(xiàn)明顯中毒癥狀。10μg/立方米,大鼠吸入3至12個(gè)月后,從肺部洗脫下來的巨噬細(xì)胞減少了60%,多種中毒癥狀。0.01mg/立方米,人職業(yè)接觸,泌尿系統(tǒng)炎癥,血壓變化,死亡,婦女胎兒死亡。
慢性毒性:長期接觸鉛及其化合物會導(dǎo)致心悸,易激動,血象紅細(xì)胞增多。鉛侵犯神經(jīng)系統(tǒng)后,出現(xiàn)失眠、多夢、記憶減退、疲乏,進(jìn)而發(fā)展為狂躁、失明、神志模糊、昏迷,最后因腦血管缺氧而死亡。血鉛水平往往要高于2.16微摩爾/升時(shí),才會出現(xiàn)臨床癥狀,因此許多兒童體內(nèi)血鉛水平雖然偏高,但卻沒有特別的不適,輕度智力或行為上的改變也難以被家長或醫(yī)生發(fā)現(xiàn)。這也是為什么兒童鉛中毒在國外被稱為“隱匿殺手”的原因。
致癌:鉛的無機(jī)化合物的動物試驗(yàn)表明可能引發(fā)癌癥。另據(jù)文獻(xiàn)記載,鉛是一種慢性和積累性毒物,不同的個(gè)體敏感性很不相同,對人來說鉛是一種潛在性泌尿系統(tǒng)致癌物質(zhì)。
致畸:沒有足夠的動物試驗(yàn)?zāi)軌蛱峁┳C據(jù)表明鉛及其化合物有致畸作用。
致突變:用含 1%的醋酸鉛飼料喂小鼠,白細(xì)胞培養(yǎng)的染色體裂隙-斷裂型畸變的數(shù)目增加,這些改變涉及單個(gè)染色體,表明DNA復(fù)制受到損傷。
代謝和降解:環(huán)境中的無機(jī)鉛及其化合物十分穩(wěn)定,不易代謝和降解。鉛對人體的毒害是積累性的,人體吸入的鉛25%沉積在肺里,部分通過水的溶解作用進(jìn)入血液。若一個(gè)人持續(xù)接觸的空氣中含鉛1μg/立方米,則人體血液中的鉛的含量水平為1~2μg/100ml血。從食物和飲料中攝入的鉛大約有10%被吸收。若每天從食物中攝入10μg鉛,則血中含 鉛量為6~18μg/100ml血,這些鉛的化合物小部分可以通過消化系統(tǒng)排出,其中主要通過尿(約76%)和腸道(約16%),其余通過不大為人們... 查看全文 與鉛的毒理性相關(guān)文章 鉛的毒理學(xué)
中國鉛鋅業(yè)生產(chǎn)布局,依據(jù)鉛鋅礦產(chǎn)地的分布和建設(shè)條件,經(jīng) 40多年來的發(fā)展、建設(shè),現(xiàn)已形成東北、湖南、兩廣、滇川、西北等五大鉛鋅采選冶和加工配套的生產(chǎn)基地,其鉛產(chǎn)量占全國總產(chǎn)量的85%以上,鋅產(chǎn)量占全國總產(chǎn)量的95%。
東北生產(chǎn)基地
東北地區(qū)是中國開發(fā)較早的鉛鋅生產(chǎn)基地之一。早在 50年代初期,其鉛產(chǎn)量占全國鉛產(chǎn)量的80%以上,在中國鉛鋅生產(chǎn)居于重要地位。東北基地以七礦兩廠為主,即青城子鉛鋅礦、八家子鉛鋅礦、柴河鉛鋅礦(現(xiàn)已閉坑)、桓仁銅鋅礦、紅透山銅鋅礦、西林鉛鋅礦(現(xiàn)已破產(chǎn)閉坑)、天寶山鉛鋅礦和沈陽冶煉廠、葫蘆島鋅廠。七礦兩廠不僅是東北鉛鋅生產(chǎn)基地的支柱廠礦,也是培養(yǎng)造就科技人才的基地。六七十年代曾向全國新建的鉛鋅企業(yè)輸送大批具有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的科技和管理人才以及生產(chǎn)技術(shù)工人,為中國鉛鋅業(yè)的發(fā)展做出了積極貢獻(xiàn)。
湖南生產(chǎn)基地
湖南鉛鋅礦產(chǎn)資源豐富,而且富礦多,大部分礦產(chǎn)地可開發(fā)利用。該基地鉛鋅廠礦是五六十年代建成的,由水口山礦務(wù)局、桃林鉛鋅礦、黃沙坪鉛鋅礦、東坡鉛鋅礦和株洲冶煉廠等組成的湖南鉛鋅生產(chǎn)基地,是當(dāng)時(shí)全國自產(chǎn)原料的全國最大的鉛鋅生產(chǎn)基地,在全國產(chǎn)量占有重要地位。 [10]
兩廣生產(chǎn)基地
廣東、廣西兩省區(qū)的鉛鋅資源豐富,兩省區(qū)是 70年代形成的我國大型鉛鋅生產(chǎn)基地之一。廣東以凡口鉛鋅礦和韶關(guān)冶煉廠為主,其次是丙村鉛鋅礦、昌化鉛鋅礦、大尖山鉛鋅礦。廣西有泗頂鉛鋅礦、大新鉛鋅礦、河三鉛鋅礦、柳州鋅品廠和大廠礦務(wù)局等。 [10]
滇川生產(chǎn)基地
云南鉛鋅礦產(chǎn)資源十分豐富,現(xiàn)鉛鋅保有儲量均居全國之首。該基地鉛鋅企業(yè)也是五六十年代建成的,主要是會澤鉛鋅礦、瀾滄老廠鉛鋅礦和昆明冶煉廠、個(gè)舊雞街冶煉廠。云南鉛鋅礦產(chǎn)資源具有廣闊的開發(fā)前景, 90年代開始興建超大型鉛鋅礦床金頂?shù)V山。四川有會東鉛鋅礦、會理鉛鋅礦兩個(gè)主要礦山以及一批中小型礦山,鉛鋅精礦產(chǎn)量猛... 查看全文 與中國鉛產(chǎn)業(yè)的分布相關(guān)文章 中國鉛產(chǎn)業(yè)的分布