元素周期表系列:第82号元素——铅元素
曹逊
博士科普元素团队
你知道吗:早在7000年前人类就已经认识铅了。它分布广,容易提取,容易加工,既有很高的延展性,又很柔软,而且熔点低1。在《圣经 出埃及记》中就已经提到了铅。 早在古罗马时代,罗马城中就已铅排水管2。
铅元素是什么样一种元素呢?
博科小答:铅是一种金属元素,是原子量最大的非放射性元素;单质形态的铅是柔软和延展性强的弱金属,也是贵金属;在加热条件下,铅能很快与氧、硫、卤素化合;铅与冷盐酸、冷硫酸几乎不起反应,却能缓慢溶于强碱性溶液1。
铅元素有什么化学性质?
博科小答:铅原本的颜色为青白色,很易被空气中的氧气氧化成灰黑色的氧化铅。这层氧化铅在表面形成一层致密的薄膜,防止内部的铅进一步被氧化。铅的化学性质比较稳定,因此铅不易被腐蚀1。
铅的应用领域有哪些?
博科小答:铅主要被用于制造铅蓄电池;铅合金可用于做焊锡;铅还被用来制造放射性辐射、X射线的防护设备。建筑材料、枪弹和炮弹、奖杯和一些合金中也含铅1。
这里是关于这个元素最有趣、令人称奇的一个地方:年代久远的铅不但纯净、致密,而且放射性也比新开采出的金属低得多,因此它是制作高精度物理实验中屏蔽装置的理想材料。但是,因为年代久远的铅同时也具有珍贵的历史价值,许多历史学家反对将它们熔掉1。
图1:用于屏蔽辐射的铅砖3
铅对人体的危害有哪些?
博科小答:铅及其化合物对人体有毒,摄取后主要聚集在骨骼内,其中,部分铅会取代磷酸钙中的钙,不易排出。慢性中毒症状极为多样化。中毒早期,血液中出现大量含嗜碱性物质的幼稚红细胞,一般认为这是骨髓中血细胞生长障碍的表现,晚期可抑制骨髓及破坏红细胞而产生贫血1。
铅是一种强污染物
许多化学品在环境中经过一段时间都能降解为无害的化合物,但是铅无法再降解,一旦排入环境,危害相当持久。另一方面,铅对许多生命组织有较强的潜在性毒性,所以铅一直被视为强污染物。铅与颗粒物会随风从城市移动到郊区,从一个省输送到另一个省,甚至到国外,影响其它地区。随着近代工业的发展,全球范围的铅污染日趋严重1。
对于铅污染制定的相关标准
在所有已知毒性物质中,书上记载最多的是铅。古书上就有记录认为用铅管输送饮用水有危险性。公共接触铅有许多途径。公众主要关心石油产品中含铅问题。颜料含铅,特别是一些老牌号的颜料含铅较高,已经造成许多起致死事件,因此一些国家特别制定了相关环境标准,规定颜料中国的铅的含量应控制在600 PPM之内。几十年以前建筑住宅时用铅管或铅衬里管道,夏天的天然冰箱也用铅衬里,这些年已经禁用,改用塑料或其它材料。一般饮用水中铅含量的安全界限是100微克/升,而最高可接受水平是50微克/升1。
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参考文献
1百度百科 铅
2[美] Theodore Gray. 视觉之旅:神奇的化学元素(彩色典藏版) (Kindle Locations 2280). 人民邮电出版社. Kindle Edition.
3Lead, Wikipedia
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