鉛的物理性質和化學性質

一種化學元素。化學符號Pb原子序數82，原子量207.2，屬周期系ⅣA族 。人類最早提煉出來的金屬之一 。埃及前王朝時期就有鉛制人像。古羅馬人已經了解鉛能耐腐蝕，廣泛用鉛做水管。古埃及用鉛化合物做瓷釉。中國商代中期，在鑄造青銅器時已加入金屬鉛，西周的鉛戈中，含量也很高。
　　鉛在地殼中的含量為 1.6×10-3％ ，很少以游離狀態存在于自然界，主要礦物有方鉛礦(PbS)、白鉛礦(PbCO3)、硫酸鉛礦(PbSO4）。鉛是鈾和釷的衰變產物，因此也存在于各種鈾礦和釷礦中。
　　銀白色金屬，但略帶藍色，在空氣中失去光澤，變成暗灰色。熔點327.502℃ ，沸點1740℃ ，密度11.3437克／厘米3，莫氏硬度1.5，很柔軟，金屬鉛有良好的展性，能壓成薄片，但沒有延性，不能拉成絲。在潮濕的含有二氧化碳的空氣中，表面形成堿式碳酸鉛薄膜，能阻止鉛被進一步氧化。在加熱時能與氧、硫、鹵素化合，生成相應的化合物。鉛的氧化物有3種：氧化鉛(PbO)俗稱密陀僧，有紅色和黃色的兩種變體；二氧化鉛(PbO2)為棕色固體，具有氧化性；四氧化三鉛(Pb3O4）俗稱鉛丹或紅丹，是紅色粉末。氫氧化鉛〔Pb（OH）2〕是兩性氫氧化物，既可溶于酸 ，又可溶與堿 。不與水作用，與鹽酸反應時，生成溶解度小的氯化鉛覆蓋在鉛的表面，使反應終止。與硫酸的作用和鹽酸相似。能溶于濃熱的硫酸中，生成可溶性的硫酸氫鉛；溶于稀硝酸，生成硝酸鉛。由于硝酸鉛不溶于濃硝酸，所以與濃硝酸的作用很快會終止。鉛的氧化態為＋2和＋4。鉛及其化合物對人體有毒，攝取后主要貯存在骨骼內，部分取代磷酸鈣中的鈣，不易排出。中毒較深時引起神經系統損害，嚴重時會引起鉛毒性腦病，多見于四乙鉛的中毒 。維生素B1和C 、蕓香苷可改進鉛中毒患者的新陳代謝，并加速鉛的排出。乙二胺四乙酸二鈉鈣等有驅鉛作用。中草藥金錢草煎劑等也能治鉛中毒。
　　制法有：①將方鉛礦中的硫化鉛部分轉變為硫酸鉛，兩者進一步反應得金屬鉛。②將硫化鉛熔燒成氧化鉛，然后與焦炭、石灰石放在鼓風爐中冶煉，可生產金屬鉛。精煉方法有：①火法精煉。先將粗鉛熔融，加入硫、氫氧化鈉、氯化鈉、硝酸鈉等，使雜質成爐渣分離。②電解精煉。用粗鉛做陽極，純鉛做陰極 ，可得純鉛 。耐腐蝕 ，可用作水管 。鉛、銻 、錫的合金熔點低（約240℃） ，凝固時膨脹，可作印刷鉛字 。鉛玻璃用作X射線防護屏 。大量鉛用于生產汽油抗爆劑四乙鉛和蓄電池的極板。

　　鉛是一種化學元素，其化學符號是Pb（拉丁語Plumbum），原子序數為82。鉛是一種軟的重金屬，它有毒性，是一種有延伸性的主族金屬。鉛的本色是青白色的，在空氣中它的表面很快被一層暗灰色的氧化物覆蓋。鉛被用作建筑材料，用在乙酸鉛電池中，用作槍彈和炮彈，焊錫、獎杯和一些合金中也含鉛。鉛是所有穩定的化學元素中原子序數最高的。

重要特征

　　沒有氧化層的鉛色澤光亮，密度高，硬度非常低，延伸性很強。它的導電性能相當低，抗腐蝕性能很高，因此它往往用來作為裝腐蝕力強的物質（比如硫酸）的容器。加入少量銻或其它金屬可以更加提高它的抗腐蝕力。

　　早在7000年前人類就已經認識鉛了。它分布廣，容易提取，容易加工，即有很高的延展性，又很柔軟，而且熔點低。在《圣經•出埃及記》中就已經提到了鉛。

　　古羅馬使用鉛非常多。有人甚至認為羅馬入侵不列顛的原因之一是因為康沃爾地區擁有當時所知的最大的鉛礦。甚至在格陵蘭島上鉆出來得冰心中可以測量得出從前5世紀到3世紀空氣層中的鉛的含量增高。這個增高今天被認為是羅馬人造成的。

　　煉金術士以為鉛是最古老的金屬并將它與土星聯系到一起。在人類歷史上鉛是一種被廣泛應用的金屬。

　　從1980年代中開始，鉛的應用開始驟然下降。主要原因是鉛的生理作用和它對環境的污染。今天汽油、染料、焊錫和水管一般都不含鉛了。

　　自然界中純的鉛很少見。今天鉛主要與鋅、銀和銅等金屬一起冶煉和提取。最主要的鉛礦石是方鉛礦（PbS），其含鉛量達86.6%。其它常見的含鉛的礦物有白鉛礦（PbCO3）和鉛礬（PbSO4）。世界上最大的產鉛國是中國、美國、澳大利亞、俄羅斯和加拿大。今天半數以上的鉛是回收來的。

　　鉛礦一般用鉆或爆破的手段被開采。礦石被開采后被磨碎，然后于水和其它化學藥品（比如表面活性劑黃原酸鈉）混合。在這個混合液的容器中有氣泡上升，含鉛的礦物隨氣泡上升到表面形成一層泡沫。這層泡沫可以被收集。這個過程可以多次進行，其結果含50%的鉛。收集后的泡沫被烤干熔化后得到含97%的鉛。這個熔液被慢慢冷卻，雜質比較輕上升到表面可以被移去。剩下的鉛被再次熔化。冷空氣被吹入熔液，更多的雜質上升被移除后得到99.9%的鉛。

　　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：

<math>2PbS+3O_2 \rightarrow 2PbO+2SO_2</math>

<math>PbO+C \rightarrow Pb+CO</math>

<math>PbO+CO \rightarrow Pb+CO_2</math>

　　鉛有四種自然的、穩定的同位素：Pb-204（1.4%）、Pb-206（24.1%）、Pb-207（22.1%）和Pb-208（52.4%）。后三種是鈾-238、鈾-235和釷-232經過一系列裂變后的最終產物。這些反應的半衰期分別是4.47×109年、7.04×108年和1.4×1010年。只有204Pb是自然存在的、非衰變產物。

　　表面在空氣中能生成堿式碳酸鉛薄膜，防止內部不再被氧化。
　　制造鉛磚或鉛衣以防護X-射線及其它放射線。
　　用于制造合金。等量之鉛與錫組成的焊條可用于焊接金屬。
　　制活字金。
　　用作蓄電池的電極。
　　鉛與銻的合金熔點底，用于制造保險絲。
　　可用于制造鉛彈。
　　曾用來制作鉛筆，鉛筆由此得名。

含鉛鹽的陶瓷制品有可能導致中毒，尤其是假如容器內的溶液是酸性的（比如果汁），這些溶液可以溶解陶瓷中的鉛離子。尤其對女孩子和年輕的婦女鉛的害處可能非常大。