康熙字典

化學元素解釋：

概述

【元素名稱】鉛

【元素符號】Pb

【晶體結構】晶胞為面心立方晶胞。

【相對原子質量】207.2

【元素類型】金屬元素

【物理性質】帶藍色的銀白色重金屬，熔點327.502°C，沸點1740°C，密度11.3437克/厘米³，硬度1.5，質地柔軟，抗張強度小。

【原子體積】18.17立方厘米/摩爾

【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】Main Pb+2, Pb+4

【晶胞參數】

a = 495.08 pm

b = 495.08 pm

c = 495.08 pm

α = 90°

β = 90°

γ = 90°

【莫氏硬度】1.5

【聲音在其中的傳播速率】1190m/S

【電離能 (kJ /mol) 】

M - M+ 715.5

M+ - M2+ 1450.4

M2+ - M3+ 3081.5

M3+ - M4+ 4083

M4+ - M5+ 6640

M5+ - M6+ 8100

M6+ - M7+ 9100

M7+ - M8+ 11800

M8+ - M9+ 13700

M9+ - M10+ 16700

【發現過程】早在公元前三千年左右就已被人類發現。

【元素描述】第一電離能7.416電子伏特。第二電離能15.874電子伏特。熔點327.5℃，沸點1740℃。密度13.34克/厘米3。銀灰色重金屬，質柔軟，延性弱，展性強。空氣中表面易氧化而失去光澤，變灰暗。溶于硝酸，熱硫酸、有機酸和堿液。不溶于稀酸和硫酸。具有兩性：既能形成高鉛酸的金屬鹽，又能形成酸的鉛鹽。

【元素來源】主要存在于方鉛礦(PbS)及白鉛礦(PbCO3)中，經煅燒得硫酸鉛及氧化鉛，再還原即得金屬鉛。

理化性質

鉛為帶藍色的銀白色重金屬，熔點327.502°C，沸點1740°C，密度11.3437克/厘米3，硬度1.5，質地柔軟，抗張強度小。

沒有氧化層的鉛色澤光亮，密度高，硬度非常低，延伸性很強。它的導電性能相當低，抗腐蝕性能很高，因此它往往用來作為裝腐蝕力強的物質(比如硫酸)的容器。加入少量銻或其它金屬可以更加提高它的抗腐蝕力。

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;鉛與稀硝酸反應，但與濃硝酸不反應;鉛能緩慢溶于強堿性溶液。

發現歷史

早在7000年前人類就已經認識鉛了。它分布廣，容易提取，容易加工，即有很高的延展性，又很柔軟，而且熔點低。在《圣經·出埃及記》中就已經提到了鉛。

古羅馬使用鉛非常多。有人甚至認為羅馬入侵不列顛的原因之一是因為康沃爾地區擁有當時所知的最大的鉛礦。甚至在格陵蘭島上鉆出來的冰心中可以測量得出從前5世紀到3世紀地球大氣層中的鉛的含量增高。這個增高今天被認為是羅馬人造成的。煉金術士以為鉛是最古老的金屬并將它與土星聯系到一起。在人類歷史上鉛是一種被廣泛應用的金屬。

在英國博物館里藏有在埃及阿拜多斯清真寺發現的公元前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治時期，已經有了大規模鉛的生產。在中國殷代墓葬中也發現有鉛制的酒器卣、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行了實驗，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。”用今天的化學方程式表示就是：Pb3O4 + 2C ——→ 3Pb + 2CO2↑

中國二里頭文化的青銅器中，即發現有加入鉛作為合金元素，并在整個青銅時代與錫一起，構成了中國古代青銅器最主要的合金元素。

直到16世紀以前，在用石墨制造鉛筆以前，在歐洲，從希臘、羅馬時代起，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，在富產鉛的美國，一些房屋，特別是教堂，屋頂是用鉛版建造，因為鉛具有化學惰性，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。

從1980年代中開始，鉛的應用開始驟然下降。主要原因是鉛的生理作用和它對環境的污染。今天汽油、染料、焊錫和水管一般都不含鉛了。

鍛造

自然界中純的鉛很少見。今天(截至2011年)鉛主要與鋅、銀和銅等金屬一起冶煉和提取。最主要的鉛礦石是方鉛礦(PbS)，其含鉛量達86.6%。其它常見的含鉛的礦物有白鉛礦(PbCO3)和鉛礬(PbSO4)。鉛總年產量約800萬公噸，約一半是從廢料回收。截至2008年，世界上最大的產鉛國是澳大利亞、中國、美國、秘魯、加拿大、墨西哥、瑞典、摩洛哥、南非和朝鮮。

鉛礦一般用鉆或爆破的手段開采。礦石開采后磨碎，然后于水和其它化學藥品(比如表面活性劑黃原酸鈉)混合。在這個混合液的容器中有氣泡上升，含鉛的礦物隨氣泡上升到表面形成一層泡沫。這層泡沫可以收集。這個過程可以多次進行，其結果含50%的鉛。收集后的泡沫烤干熔化后得到含97%的鉛。這個熔液被慢慢冷卻，雜質比較輕上升到表面可以移去。剩下的鉛再次熔化。吹冷空氣入熔液，移除更多的上升雜質后得到99.9%的鉛。

將除去雜質的方鉛礦 ，在空氣中燃燒成氧化鉛，再與碳共熱還原得鉛。 化學式如下：

2PbS+3O2——>2PbO+2SO2

PbO+C——>Pb+CO

PbO+CO——>Pb+CO2

同位素

鉛有四種自然的、穩定的同位素：Pb-204(1.4%)、Pb-206(24.1%)、Pb-207(22.1%)和Pb-208(52.4%)。后三種是鈾-238、鈾-235和釷-232經過一系列裂變后的最終產物。這些反應的半衰期分別是4.47×109年、7.04×108年和1.4×1010年。只有204Pb是自然存在的、非衰變產物。Pb-208在穩定的同位素中質量最大。

主要用途

鉛在許多工業領域中得到應用，鉛板和鉛管廣泛用于制酸工業、蓄電池、電纜包皮及冶金工業設備的防腐襯里。

鉛能吸收放射性射線，可作原子能工業及X射線儀器設備的防護材料。

鉛能與銻、錫、鉍等配制成各種合金，如熔斷保險絲、印刷合金、耐磨軸承合金、焊料、榴霰彈彈丸、易熔合金及低熔點合金模具等。

鉛的化合物四乙基鉛可作汽油抗爆添加劑和顏料。

可以作建筑工業隔音和裝備上的防震材料等。

2009年美國、日本和中國鉛酸蓄電池耗鉛量所占比例分別達到了86%、86% 和81.4%。基于環保的要求，其他領域中鉛的消費都比較低。[1]

健康危害

鉛是一種有毒的金屬[2]，它可以破壞兒童的神經系統，它可以導致血液循環系統和腦的疾病。長期接觸鉛和它的鹽(尤其是可溶的和強氧化性的PbO2)可以導致腎病和類似絞痛的腹痛。有人認為許多古羅馬皇帝的老年癡呆是由于當時鉛被用來作為水管(以及鉛鹽被用來作為加入酒中的甜物)造成的。而且，鉛在人體里積蓄后很難自動排除，只能通過某些藥物來清除。

攝入過多的鉛及其化合物會導致心悸，易激動，并會使神經系統受損，甚至會致癌和致畸。鉛含量的超標會對兒童產生非常大的負面影響。[3]

由于鉛被懷疑導致兒童智力衰退它的使用被縮減。在發達國家含鉛的油漆不再被出售。臺灣的醫學研究顯示，對于體內鉛含量較高的腎臟疾病患者注射排鉛劑，能減慢腎病惡化速度，至少能延后洗腎四年;此研究很有機會有效降低臺灣的醫療支出。

含鉛鹽的陶瓷制品有可能導致中毒，尤其是假如容器內的溶液是酸性的(比如果汁)，這些溶液可以溶解陶瓷中的鉛離子。尤其對女孩子和年輕的婦女鉛的害處可能非常大。