铅

铅的特性

铊 - 铅 - 铋 锡 铅 Fl   元素周期表
总体特性
名称, 符号, 序号	铅、Pb、82
系列	弱金属
族, 周期, 元素分区	14族(IVA), 6, p
密度、硬度	11340 kg/m3、1.5
颜色和外表	蓝灰色
地壳含量	2×10-3%
原子属性
原子量	207.2 原子量单位
原子半径（计算值）	180（154）pm
共价半径	147 pm
范德华半径	202 pm
价电子排布	[氪]4f145d106s2 5p2
电子在每能级的排布	2、8、18、32、18、4
氧化价（氧化物）	4、2（两性）
晶体结构	面心立方晶格
物理属性
物质状态	固态（反磁性）
熔点	600.61 K（327.46 °C）
沸点	2022 K（1749 °C）
摩尔体积	18.26×10-6m3/mol
汽化热	177.7 kJ/mol
熔化热	4.799 kJ/mol
蒸气压	0.421×10-6 帕（600K）
声速	1260 m/s m/s（293.15K）
其他性质
电负性	2.33（鲍林标度）
比热容量	129 J/(kg·K)
电导率	4.81×106/(米欧姆)
热导率	35.3 W/(m·K)
第一电离能	715.6 kJ/mol
第二电离能	1450.5 kJ/mol
第三电离能	3081.5 kJ/mol
第四电离能	4083 kJ/mol
第五电离能	6640 kJ/mol
最稳定的同位素
同位素 丰度 半衰期 衰变模式 衰变能量 MeV 衰变产物 204Pb 1.4% > 1.4×1017年 α衰变 2.186 200Hg 205Pb 人造同位素 1.53×107年 电子捕获 0.051 205Tl 206Pb 24.1% 稳定 207Pb 22.1% 稳定 208Pb 52.4% 稳定 210Pb 人造同位素 22.3 年 α衰变 β衰变 3.792 0.064 206Hg 210Bi
在没有特别注明的情况下使用的是 国际标准基准单位单位和标准气温和气压

铅是化学元素，其化学符号是Pb（拉丁语Plumbum），原子序数为82。铅是柔軟、延展性強的弱金属，有毒，也是重金属。铅的本色為青白色，在空气中表面很快被一层暗灰色的氧化物覆盖。可用於建筑材料、铅酸蓄电池、枪弹和炮弹、焊锡、奖杯和某些合金。

重要特征

没有氧化层的铅色泽光亮，密度高，硬度非常低，用小刀即可切开，延展性很强。导电性相当低，抗腐蚀性很高，因此往往用来作为装腐蚀力强的物质（比如硫酸）的容器。加入少量锑或少量的其他金屬，如鈣，可以更加提高它的抗腐蚀力。

历史

早在7000年前人类就已经认识铅。鉛分布广，容易提取，容易加工，即有很高的延展性，又很柔软，而且熔点低。在《圣经·出埃及记》中就已经提到了铅。

古罗马使用铅非常多。有人甚至认为罗马入侵不列颠的原因之一是因为康沃尔地区拥有当时所知的最大的铅矿。甚至在格陵兰岛上钻出来的冰心中可以测量得出从前5世纪到3世纪地球大气层中的铅的含量增高。这个增高今天被认为是罗马人造成的。

炼金术士以为铅是最古老的金属并将它与土星联系到一起。在人类历史上铅是一种被广泛应用的金属。

从1980年代中开始，铅的应用开始骤然下降。主要原因是铅的生理作用和它对环境的污染。今天汽油、染料、焊锡和水管一般都不含铅了。

中国二里头文化的青铜器即发现有加入铅作为合金元素，并在整个青铜时代与锡一起，构成了中国古代青铜器最主要的合金元素。

冶炼

自然界中纯的铅很少见。今天铅主要与锌、银和铜等金属一起冶炼和提取。最主要的铅矿石是方铅矿（PbS），其含铅量达86.6%。其它常见的含铅的矿物有白铅矿（PbCO₃）和铅矾（PbSO₄）。鉛總年產量約800萬公噸，約一半是從廢料回收。截至2008年，世界上最大的产铅国是澳大利亞、中國、美國、秘魯、加拿大、墨西哥、瑞典、摩洛哥、南非和朝鮮。

铅矿一般用钻或爆破的手段开采。矿石开采后磨碎，然后于水和其它化学药品（比如表面活性剂黄原酸钠）混合。在这个混合液的容器中有气泡上升，含铅的矿物随气泡上升到表面形成一层泡沫。这层泡沫可以收集。这个过程可以多次进行，其结果含50%的铅。收集后的泡沫烤干熔化后得到含97%的铅。这个熔液被慢慢冷却，杂质比较轻上升到表面可以移去。剩下的铅再次熔化。吹冷空气入熔液，移除更多的上升杂质后得到99.9%的铅。

將除去雜質的方鉛礦 ，在空氣中燃燒成氧化鉛，再與碳共熱還原得鉛。反應式：

$2PbS+3O_2 \rightarrow 2PbO+2SO_2$

$PbO+C \rightarrow Pb+CO$

$PbO+CO \rightarrow Pb+CO_2$

同位素

铅有四种自然的、稳定的同位素：Pb-204（1.4%）、Pb-206（24.1%）、Pb-207（22.1%）和Pb-208（52.4%）。后三种是铀-238、铀-235和钍-232经过一系列裂变后的最终产物。这些反应的半衰期分别是4.47×10⁹年、7.04×10⁸年和1.4×10¹⁰年。只有²⁰⁴Pb是自然存在的、非衰变产物。

Pb-208在穩定的同位素中質量最大。

性質與用途

金屬鉛

• 表面在空氣中能生成鹼式碳酸鉛薄膜，防止內部不再被氧化。
• 製造鉛磚或鉛衣以防護X-射線及其他放射線。
• 用於製造合金。等量之鉛與錫組成的焊條可用於銲接金屬。
• 製活字金。
• 用作鉛酸蓄電池的電極。
• 鉛與銻的合金熔點低，用於製造保險絲。
• 可用於製造鉛彈。
• 用於製造顏料、油漆，如鉛白、鉛黃、鉛橙、紅丹漆等。
• 可做為陶器釉料的成分，用於屋頂、防水蓋片及彩繪玻璃窗。

生理作用

铅是有毒金属，尤其可以破坏儿童的神经系统，可以导致血液病和脑病。长期接触铅和它的盐（尤其是可溶的和强氧化性的PbO₂）可以导致肾病和类似绞痛的腹痛。有人认为许多古罗马皇帝的老年痴呆是由于当时铅用来作为水管（以及铅盐被用来作为加入酒中的甜物）造成的。而且，铅在人体裏积蓄后很难自动排除，只能通过某些药物来清除。

由于铅被怀疑导致儿童智力衰退它的使用被缩减。美國有統計研究顯示有城市禁用含鉛油漆後，暴力犯罪也減少了。在发达国家含铅的油漆不再被出售。（在台灣，含有高鉛的紅丹漆仍然廣泛使用）

台灣的醫學研究顯示，對於體內鉛含量較高的腎臟疾病患者注射排鉛劑，能減慢腎病惡化速度，至少能延後洗腎四年；此研究很有機會有效降低台灣的醫療支出。

含铅盐陶瓷制品有可能导致中毒，尤其是假如容器内的溶液是酸性（比如果汁），这些溶液可以溶解陶瓷的铅离子。尤其对女孩子和年轻的妇女铅的害处可能非常大。

世界10大鉛消耗國之消耗量

單位：千噸

國別	1977	1982	1987	1992
美國	988.4	1106.1	1216.9	1246.3
前蘇聯	620.0	810.0	755.0	600.0
日本	245.8	354.0	378.0	422.2
德國	377.9	433.2	444.2	413.5
英國	241.0	271.9	287.5	263.7
義大利	206.1	243.0	244.0	259.0
法國	190.2	194.5	207.5	252.0
中國	200.0	215.0	256.0	250.0
南韓	-	31.5	112.4	172.8
西班牙	94.7	102.7	105.8	121.5
十大國消費量	3164.1	3761.9	4027.3	4001.5
全球消費量	4435.6	5236.6	5676.5	5342.2

美國禁用鉛彈藥請願

2010年8月3日，生物多樣性研究中心聯同美國鳥類保護協會和其他環保組織提交了一份100頁的請願書，要求美國國家環境保護局（EPA）禁止含鉛彈藥和漁具捕殺野生動物。請願書提到，鉛是對數百萬野生鳥類，也是對人類造成健康風險。8月27日，短短3週後，請願書被駁回。

外部链接

• 洛斯阿拉莫斯国家实验室
• EnvironmentalChemistry.com —— 铅（英文）

参见

• 元素
• 元素周期表
• 同位素列表
• RoHS