稀有元素-铅
化学先生 / 2019-05-19
大家熟悉的青灰色的铅，是一种古老的金属。它是人类最早认识的几种金属元素之一。无论是古巴比伦人、古犹大人、古罗马人，还是在中国古代都有使用铅的悠久历史。在中国最早的炼丹著作《周易参同契》以及古犹太人的《圣经)《旧约)里，都记载着铅的治炼和使用方法。炼丹家们在热于“长生不老”丹、“点金术”的时候，就把这表面青灰而切开之后闪烁银灰色光泽的铅，作为重点研究对象之一。他们除了用铅制造铅汞之外，还制备“仙丹”之一的黄丹，也就是四氧化三铅。炼丹家对于铅可以氧化为黄丹，而黄丹又能还原为铅的现象感到很奇妙，就认为铅和求一样是“仙品”，因此铅就成了炼丹家炼丹炉里必备之物了。至于化妆用的胡粉，也就是碱性碳酸铅，早在我国秦汉时期之前就使用了。古代罗马人还喜欢用铅作水管，而古代的荷兰人则爱用它作屋顶。
铅在地壳中的含量不高，只有0.0016％，排在元素含量的第35位，比某些“稀有元素”还要少。人们熟悉铅，是因为铅容易富集形成硫化铅等矿物，而且容易治炼，使用广泛。许多天然放射性元素如铀、镤、钍、镭、铜、钫、破、钋等最终都要蜕变为稳定的铅，所以铅在地壳中的含量不断地略有增加。铅是在工业中应用广泛、价格便宜的金属，强度低而塑性高，展性相当好，可以轧成极薄的铅箔。但是，铅的延性并不好，用拉伸法制铅丝，只能拉伸到直径大于1.6毫米，再细的铅丝就只能用压挤法来生产了。铅还有一个独特的长处，就是具有极高的锻接性能，新切开的铅表面在室温下用不太高的压力，就能迅速地锻接在一起。所以，用它来做绝缘电缆的包皮，操作起来既简单又方便，效果还好。
铅的另一个宝贯的性质是在许多介质中都具有相当高的化学稳定性。在干燥空气中，经过90年才在铅的新鲜表面形成勉强能察觉的氧化膜。铅的抗硫酸的能力出类萃，这是由于硫酸和铅作用后，生成一层致密而车固的保护膜一酸铅，保护了里面的铅不再被腐蚀。所以铅被广泛地作为抗腐蚀材铅块制品图料，如用来制造酸洗槽、硫酸室、酸泵、输酸管、蓄电池等，尤其是蓄电池。
铅的熔点比较低，熔化后流动性好。用铅和锡组成的焊料，在电子、电器等行业大显身手。铅具有良好的导电性，被制成粗大的电缆，输送强大的电流。
说到铅的应用，人们会自然想到铅字。其实铅字用的是铅锑合金。这是因为铅比较软，加入少量的金属锑，就能大幅度地提高铅的硬度，而锑具有热缩冷胀的特点，所以铅锑合金铸出的铅字特别清晰。另外，铅和锡、锦、铜制成的巴氏合金，是优秀的耐磨材料，用来制造高级轴承、轴瓦，加铅是为了增加材料的韧性和塑性。
铅还是一种放射线的防护材料，X射线、Y射线等都不能穿透它。在医院里，大夫做X射线透视诊断时，胸前常用一块铅板保护着;在原子能反应雄工作的人员，也常穿含有铅的大围裙。所以在使用X射线、Y射线时以及原子能工业都离不开铅。
铅的化合物应用也很广泛，如生产颜料和塑料助剂等都要用到它。像大家很熟悉的聚氯乙烯塑料，它有一个突出的毛病就是热稳定性不好，受热之后很容易分解。但是一旦加入少量的硬脂酸铅作为稳定剂，聚氯乙烯的热移定性就大大地改善了。
铅在为人类服务的同时，也给人类带来了许多麻烦。很久以来，它污染古罗马人喜欢用铅做的输水管引水，用铅制的器皿贮存糖浆和果酒、烹着人类的生活环境，危害人们的健康。
调食物，用铅制造货币等，贵族妇女更喜欢用含铅的化妆品来打扮。可是，他们不知道铅有毒，致使很多人铅中毒。一些学者把古罗马帝国的衰落也归罪于铅。他们认为，当时古罗马能够使用铅质奢侈品的人，大多是罗马贵族。在贵族之中铅中毒的现象非常广泛。铅中毒会引起死胎、自然流产和不孕症，生下的婴儿大都在一年内死亡。于是古罗马帝国的上层阶级由于出生率低而人口大减。
铅是一种累积性毒物，它很容易被胃肠道吸收，其中一部分破坏血液使红血球分解，一部分通过血液扩散到全身器官和组织，并进人骨骼。而沉积在内脏器官及骨髓中的铅化合物由体内排出的速度极慢，逐渐形成慢性中毒。慢性铅中毒患者最初只感到疲佬、食欲不振、体重减轻。由于往往被患者忽视而拖延医治，当慢性中毒再发展时，会引起铅疝痛及便秘、呕吐、腹泻等症状，并且出现末梢神经障碍，造成桡骨神经麻痹及手指震症。再严重时会导致铅毒性脑病，而呈现头痛、耳鸣、视力障碍、精神不安、无意识状态和贫血等。有机铅急性中毒的表现为不安、不眠、精神错乱，还有的患急性脑病而死亡。正因为这样，用铅做茶壶、酒壶是不科学的。
自从1922年美国发明了四乙基铅，作为汽车用汽油的防震剂以来，在汽油里添加四乙基铅的方法在全世界获普遍推广。从此，铅便以有机铅的形式广泛污染环境，其危害的广泛程度比任何其他有毒金属元素都大。在美国由于汽车很多，汽车排出废气也多，相当于每人每年把二磅多的铅以四乙基铅的形式排入空气，使铅成为大气污染的罪魁祸首。因此，空气、水源、食物都有铅的污染。在城市中，污染空气的铅与汽油的消耗量成正比。人每时每刻都要进行呼吸，吸入的空气中所含的铅会有一半残留在人体之内。所以目前铅造成的污染，对人体健康是一个潜在的巨大威胁。因此，控制和消除铅污染是摆在我们面前的一个严峻课题。
现在，科技工作者正着手减少以至消除铅对环境的污染。我们相信，人类一定能消除铅的种种危害，使它成为我们的忠实朋友。
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