铅的性质、用途和特性简史

铅是一种柔软、灰色、有光泽的金属,具有高密度和低熔点。尽管铅对我们的健康有害,但人类提取和使用铅已有6000多年的历史。...

铅是一种柔软、灰色、有光泽的金属,具有高密度和低熔点。尽管铅对我们的健康有害,但人类提取和使用铅已有6000多年的历史。

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性质

  • 原子符号:Pb
  • 原子序数:82
  • 原子质量:207.2 amu
  • 熔点:327.5°C(600.65 K,621.5°F)
  • 沸点:1740.0°C(2013.15 K,3164.0°F)
  • 密度:11.36克/立方厘米

历史

古埃及人可能是第一个提取铅的人,他们用铅制作小型雕塑。埃及陶器釉料中也发现了铅化合物。在中国,公元前2000年铅被用来铸造硬币。

希腊人最先认识到铅的耐腐蚀特性,并将铅用作船体的保护层。这种用途是铅化合物至今仍在使用的一种应用。因此,罗马人开始为其广阔的水系提取大量的铅。

到公元一世纪,据信罗马的铅产量约为每年80000吨。铅板被用来排列浴池,而铅管则是通过将铅板包裹在一根杆子上并将边缘焊接在一起而形成的。直到20世纪才使用的铅管道有助于防止腐蚀,但也导致了广泛的铅中毒。

到了中世纪,由于铅的耐火性,它在欧洲的一些地区被用作屋顶材料。伦敦的威斯敏斯特大教堂和圣保罗大教堂都有可以追溯到几百年前的铅屋顶。后来,锡(锡和铅的合金)被用来制作杯子、盘子和餐具。

随着火器的发展,铅的高密度被认为是制造子弹或铅弹的理想材料。铅丸最早是在17世纪中期通过让熔化的铅液滴掉入水中并凝固成球形而制成的。

生产

每年约有一半的铅来自回收材料,这意味着铅是当今所有常用材料中回收率最高的材料之一。2008年,全球铅产量超过800万吨。

最大的开采铅生产国是中国、澳大利亚和美国,而最大的回收铅生产国是美国、中国和德国。仅中国就占所有铅产量的60%左右。

最具经济价值的铅矿被称为方铅矿。方铅矿含有硫化铅(PbS)以及锌和银,所有这些都可以提取和精炼以生产纯金属。为铅而开采的其他矿石包括角闪石(anglesite)和铈矿(cerussite)。

大部分(约90%)的铅用于铅酸电池、铅板和其他可回收的金属应用中。因此,2009年约有500万吨铅(占总产量的60%)是由回收材料生产的。

应用

铅的主要用途仍然是铅酸电池,约占金属使用量的80%。铅酸蓄电池是所有类型车辆的理想选择,因为其相对较大的功率重量比,使其能够提供汽车起动马达所需的高浪涌电流。

铅酸蓄电池放电/充电循环的进步也使其成为医院和计算机装置的应急电站以及报警系统中的储能电池。它们也被用作可再生能源的储存电池,如风力涡轮机和太阳能电池。

虽然纯铅非常活泼,但铅化合物,如氧化铅,可以非常稳定,使其适合作为钢铁防腐涂层的成分。铅涂层用于保护船体,而铅稳定剂和护套用于保护水下电力和通信电缆。

铅合金仍然用于某些子弹,由于其熔点较低,还用于金属焊料。铅玻璃在照相机镜头和光学仪器中有特殊的应用,而含铅量高达36%的铅晶体则用于制作装饰件。其他铅化合物仍然用于一些油漆颜料,以及火柴和焰火。

铅中毒

在过去40年中,人们对铅对健康的负面影响有了更多的认识,这导致许多国家禁止了大量铅产品。含铅燃料在20世纪大部分时间被广泛使用,现在在大多数发达国家被禁止使用。对于含铅颜料的涂料、含铅打捞沉子和含铅管道也存在类似的禁令。

参考资料:

阿瑟街亚历山大,华盛顿,1944年。为人类服务的金属。第11版(1998年),瓦茨,苏珊。2002领导基准书。

  • 发表于 2021-09-25 18:13
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  • 分类:化学

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