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铅及铅合金
1、铅的古老历史
铅的名称沿用古英文字“lead”,其元素符号Pb来源于拉丁语“铅”plumbum。6千年前人类已认识铅;4500年前大量的铅在西南亚、欧州开采出来;2500年前铅被用来造币,铅的开采量迅速增加。古罗马帝国在引水工程中大量使用铅,使本土的铅耗竭,也使帝国走向灭亡。2千年前在印度和中国铅被开采出并用在化妆品、药品、容器、彩陶、颜料等方面;近500年随着工业革命的到来,铅已用在各行各业。金属铅原子序数82,原子量207.2,熔点327.502,沸点1740C,密度11.3437克/厘米3,硬度1.5,质地柔软,抗张强度小。铅在地壳中的含量为0.0016%,铅约占地壳质量的1.6×10-5
排在元素含量的第35位。铅容易富集形成硫化铅矿PbS,即方铅矿,其它还有白铅矿PbCO3和硫酸铅PbSO4。此外,铅还存在于各种铀矿和钍矿中,许多天然放射性元素如铀、钍、镭、锕、钫、砹、钋等最终都要蜕变成稳定的铅。铅在自然界中有4种稳定同位素:
铅204、206、207、208,还有20多种放射性同位素。
2、铅的用途
金属铅是所有稳定的化学元素中原子序数最高的。铅为带蓝色的银白色重金属,是一种有延伸性的主族金属。铅及其化合物对人体有较大毒性,并可在人体内积累。铅的层性相当好,可以轧成极薄的铅箔。但铅的延展性并不好,用拉伸法制铅丝,只能伸到直径大于1.6mm,再细的铅丝只能用挤压法生产了。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,操作简单方便,效果还好。乙酸铅被用作建筑材料,用作枪弹和炮弹,焊锡、奖杯和一些合金中也含铅,近百年来,铅主要用在蓄电池制造和汽油添加剂方面,此外,在油漆、涂料、印刷、电缆、辐射防护、潜水、农药和航空材料亦大量地作用铅,铅合金可用于铸铅字,做焊锡;铅还用来制造放射性辐射、射线的防护设备等。
3、铅的特性
金属铅在空气中受到氧、水和二氧化碳作用,其表面会很快氧化生成保护薄膜;在加热下,铅能很快与氧、硫、卤素化合;铅与冷盐酸、冷硫酸几乎不起作用,能与热或浓盐酸、硫酸反应;铅与稀硝酸反应,但与浓硝酸不反应;铅能缓慢溶于强碱性溶液。金属铅在空气中受到氧、水和二氧化碳作用,其表面会很快氧化生成保护薄膜。
4、铅的污染
铅是一种重金属元素,一旦被开采出来,就不会被降解,所以铅污染会较永久地存在于环境中。其中1/4可被人类回收利用,其余3/4以不同形式污染我们的环境(包括土壤、水源和空气);经验证目前人体体内铅含量是1千年以前的100-1000倍,以后随着铅的进一步开采和利用,如不进行预防,人体内铅含量还会不断增加,必将成为人类健康的头号威胁;工业和交通业的迅速发展使铅污染越来越重,人类已经生活在铅污染的包围中,铅污染已无处不在。
5、铅的主要合金
常用铅合金主要有:铅锑合金、铅低锑合金、铅锑镉合金、铅钙合金等。
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