Lead 鉛

用於蓄電池的電極。

歷史

鉛是人類很早期已經應用的金屬, 英--日耳曼語原文是(lead); 拉丁語原文是(plumbum)。聖經<出埃及記>(Exodus) 也提及鉛這種金屬。古代的煉金術士(Alchemist)的記載鉛是最古老的金屬, 土星也是由鉛組成. 自然界也有自由態的金屬鉛存在, 但很罕見。

來源

自然界鉛的主要礦石是方鉛礦 [galena (PbS)], 直接礦石在少量空氣供應狀況下燃燒, 即可得金屬鉛. 由於煉燒的過程中所排放的廢氣含有大量的二氧化硫污染物, 可把它收集, 以淨化排出的廢氣, 並轉化成硫酸。故一般提煉金屬鉛的工廠, 常有合成硫酸的車間.

性質

鉛是微藍白色金屬, 具光澤, 性柔軟且有良好的延展性. 導電性不甚良好. 耐腐蝕: 今天在歐洲大陸的地下的鉛鑄去水管, 還可以發現有當年古羅馬帝國的徽章. 鉛可以用來製造盛載硫酸等腐蝕性液體的容器. 若加入少量的銻或其他金屬, 可增加鉛的硬度.

同位素

自然界的鉛含有四個穩定的同位素: 204Pb (1.48%), 206Pb (23.6%), 207Pb (22.6%), 和 208Pb (52.3%). 鉛的同位素是由三個有自然放射性的元素經放射後的最終生成物. U--> Pb-206; Ac --> Pb-207; Th --> Pb-208. 鉛還 27 個有放射性的同位素.

用途

鉛的合金包括焊錫, 金屬字粒和各種抗摩擦的金屬. 有頗大量的鉛應用於蓄電池的電極(陽極為金屬鉛; 陰極為二氧化鉛). 也有一些鉛用於電線包封, 鉛錘, 子彈, 水渠蓋等. 更有一些用來製造四乙基鉛(加入汽油中, 可抗汽車內燃機的爆震, 但由於鉛是積聚性污染物, 今天很多國家已禁止汽車使用含鉛汽油了).

鉛有很高的吸音效能, 亦可作 X-光和核反應堆屏障, 也可用來吸收震盪. 鉛白(鉛的鹽基式碳酸鹽), 鉻黃(鉻酸鉛)等鉛的化合物, 均廣泛應用於製造顏料. 由於上文提及鉛的化合物是積聚性的毒素, 人類已開始設法減低它的遺害.

鉛的氧化物可用於製造水晶玻璃, 燧石玻璃(flint glass). 由於這些玻璃的折射率和透光率高, 故可用來製造 '消色差透鏡(Achromatic lenses).

除硝酸鉛(II)和醋酸鉛(II)可溶於水外, 大部份的鉛鹽均不溶於水中. 砷酸鉛(II)是殺蟲劑, 但近年已改用遺害較少的有機殺蟲劑.

小心處理, 安全使用

鉛是在人體內積聚的毒素(即含鉛物質一旦吸入人體後, 並不能經人體的日常生理活動把它排出體外). 從保護人類的生態環境的角度考, 很多含鉛物質近年已禁止使用或限量使用了.

近年有歷史學家發現古羅馬帝國覆亡的原因之一可能是大量的羅馬人中鉛毒致死: 因歷史記載古羅馬人大量採用金屬鉛, 例如食水管, 並有以熔融的鉛去熔鑄犯人. 近年美國科學家發現有些古羅馬人的屍體內含鉛量極高。

翻譯及寫作: S. C. WONG 資料來源: CRC Handbook of Chemistry and Physics 及 The American Chemical Society.