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鉛及其化合物的化學性質。

漢字解釋

/1/ qiān ①壹種金屬。②石墨。

/2/ yán鉛山,地名,在江西省。

化學解釋

摘要

元素名稱引線

元素符號Pb

晶體結構晶胞是面心立方晶胞。

相對原子質量207.2

元素類型金屬元素

原子體積18.17立方厘米/摩爾。

太陽中的元素含量為0.01ppm。

太平洋表面海水中元素含量為0.00001ppm。

氧化主鉛+2,鉛+4

晶格參數

a = 495.08 pm

b = 495.08 pm

c = 495.08 pm

α = 90

β = 90

γ = 90

莫氏硬度1.5

聲音在其中的傳播速度為1190米/秒。

電離能(千焦/摩爾)

M - M+ 715.5

M+ - M2+ 1450.4

M2+ - M3+ 3081.5

M3+ - M4+ 4083

M4+ - M5+ 6640

M5+ - M6+ 8100

M6+ - M7+ 9100

M7+ - M8+ 11800

M8+ - M9+ 13700

M9+ - M10+ 16700

發現過程早在公元前3000年左右就被人類發現了。

元素描述的第壹電離能為7.416 eV。第二電離能為15.874 eV。熔點為327.5℃,沸點為1740℃。密度為13.34克/立方厘米。銀灰色重金屬,柔軟,延展性弱,延展性強。在空氣中,表面容易氧化失去光澤,變得灰暗。溶於硝酸、熱硫酸、有機酸和堿液。不溶於稀酸和硫酸。兩性的:既能形成高鉛酸的金屬鹽,又能形成酸的鉛鹽。

元素的來源主要存在於方鉛礦(PbS)和方鉛礦(PbCO3)中。煆燒得到硫酸鉛和氧化鉛,然後還原得到金屬鉛。

元件主要用作電纜、電池、鑄造合金、巴氏合金、防X射線材料等。

元素輔助數據

鉛是壹種化學元素,它的化學符號來源於拉丁語。化學符號是Pb(拉丁鉛),原子量為207.2,原子序數為82。在所有穩定的化學元素中,鉛的原子序數最高。

鉛是壹種帶藍色的銀白色重金屬,有毒,是壹種具有延展性的主族金屬。熔點327.502C,沸點1740C,密度11.3437g/cm?,硬度1.5,質地柔軟,抗拉強度低。

鉛是人類最早使用的金屬之壹。公元前3000年,人類已經從礦石中冶煉鉛。地殼中鉛的含量為0.0016%,主要礦石為方鉛礦。鉛在自然界中有四種穩定同位素:鉛204、鉛206、鉛207和鉛208,還有20多種放射性同位素。

金屬鉛接觸空氣中的氧氣、水和二氧化碳,其表面會迅速氧化形成保護膜;加熱下,鉛能迅速與氧、硫、鹵素結合;鉛與冷鹽酸和冷硫酸作用不大,但能與熱或濃鹽酸和硫酸反應。鉛與稀硝酸反應,但不與濃硝酸反應;鉛在強堿溶液中會慢慢溶解。

鉛主要用於制造鉛蓄電池;鉛合金可用於鑄造鉛字和焊接;鉛還被用來制造放射性輻射和X射線的防護設備;鉛及其化合物對人體有毒,可在人體內蓄積。鉛被用作建築材料、醋酸鉛電池、子彈和炮彈、焊料、戰利品和壹些合金。

鉛在地殼中的含量很少,自然界也有少量的自然鉛。但由於含鉛礦物的堆積和低熔點(328℃),鉛在古代就已被人們使用。

方鉛礦(PbS)至今仍是人們提取鉛的主要來源。在古代,人們不小心把方鉛礦扔進了篝火裏。它首先被燒成氧化物,然後被碳還原成金屬鉛。

在大英博物館,有壹座公元前3000年在埃及阿比多斯清真寺發現的鉛雕像。在從烏爾城和其他城市的歷史遺址中挖掘出的材料中,不僅發現了公元前4000年的各種金屬物品,而且還記錄了古代波斯人使用的文字泥板文件。這些記錄表明,在公元前2350年,已經從礦石中提取了大量的鐵、銅、銀和鉛。在公元前1792年至公元前1750年巴比倫皇帝漢謨拉比統治時期,已經出現了大規模的鉛生產。在中國的殷代墓葬中,也有鉛制的酒器,如酒器、爵、張、戈等。

在中國,從商、殷到漢代,青銅器中的鉛含量都有所增加。青銅中鉛的增加對改善液態合金的流動性有重要作用,暴露了鑄件的裝飾花紋。

但是,古代人並不是很清楚鉛和錫的區別。羅馬人稱鉛為黑鉛,錫為白鉛,所以它的元素符號後來被定為Pb。

中外古代的方士和煉金術士都曾用鉛和鉛的壹些化合物做過實驗。比如魏伯陽的《易經》裏說:“胡芬被扔進火裏,顏色還是鉛。”用今天的化學方程式表示就是:

Pb3O4 + 2C ——→ 3Pb + 2CO2↑

直到16世紀以前,鉛筆還不是石墨做的,在歐洲,從希臘羅馬時代開始,人們就拿著鉛條在紙上寫字,這就是今天“鉛筆”這個名字的由來。到了中世紀,在鉛資源豐富的美國,壹些房子,尤其是教堂,都是用鉛板建造的,因為鉛具有化學惰性和抗腐蝕性。鉛的這壹特性也用於最初用於制造硫酸的鉛室法。

鉛的元素符號Pb來自拉丁文名稱plumbum。

鉛汙染

在所有已知的有毒物質中,書籍中記載最多的是鉛。古書記載,用鉛管輸送飲用水是很危險的。公眾接觸鉛的途徑有很多。近年來,公眾主要關註石油產品中的鉛含量。顏料中的鉛,尤其是壹些老字號,已經造成了很多人死亡,所以壹些國家專門制定了環保標準,規定顏料中的鉛含量要控制在600PPM以內。

有些國家還沒有制定標準,但當市場上銷售含鉛高的顏料時,他們會貼上標簽警告使用者。食品中也有鉛殘留,或者空氣中的鉛汙染食品,或者罐頭皮中的鉛汙染罐頭食品。鉛的另壹個重要來源是鉛管。幾十年前,蓋房子用的是鉛管或者襯鉛管,夏天的自然冰箱也是襯鉛的。這些年來,它們已經被禁止,取而代之的是塑料或其他材料。

飲用水中鉛含量的安全限值為100 μ g/L,而最高可接受水平為50 μ g/L..後來又進壹步規定自來水中鉛的最高可接受濃度為50微克/升(0.05毫克/升)。此外,為了研究鉛對人體健康的影響,科學家開始檢測人體血液樣本中的鉛濃度,作為鉛中毒的早期指標。數據顯示,如果飲用水接近50微克/升,患者血樣中鉛濃度在30微克/升以上..對哺乳嬰兒的要求應更嚴格,平均血鉛濃度不得超過10-15 μ g/L。

自來水廠在水處理過程中可能會加入鈣和碳酸氫鹽,使水保持堿性,進而減少水對輸水管道的腐蝕,會帶來新的風險。但是腐蝕問題很復雜,不是這樣就能解決的。應該是整體凈化,但是價格昂貴。

許多化學物質在環境中停留壹段時間後,可能會降解成無害的最終化合物,但鉛是不能再降解的,壹旦排放到環境中,就會長期保持可利用狀態。鉛已被列為強汙染物,因為它在環境中長期存在,對許多生物組織具有很強的潛在毒性。

目前,急性鉛中毒已被徹底研究,其癥狀為:胃痛、頭痛、顫抖、神經過敏,最嚴重者可昏迷直至死亡。在非常低的濃度下,鉛的慢性長期健康影響如下:影響大腦和神經系統。科學家發現,即使城市兒童血液樣本中的鉛濃度仍然可以接受,但它仍然明顯影響兒童的智力發育和異常行為。只有降低飲用水中的鉛含量,才能確保人們攝入的鉛總量減少。無鉛汽油的推廣應用為減少環境中鉛汙染,特別是減少大氣顆粒物中的鉛做出了巨大貢獻。

鉛和顆粒物隨風從城市飄到郊區,從壹個省飄到另壹個省,甚至飄到國外,影響其他地區,成為世界公害。科學家們在北美格陵蘭島冰山上年復壹年積冰的區域鉆冰柱。下層年代長,上層年代近,容易確定不同層次冰的鉛含量。結果表明,在1750之前,鉛含量僅為20微克/噸;1860中50微克/噸;1950漲至120微克/噸;1965大幅增至210微克/噸。隨著現代工業的發展,全球汙染變得越來越嚴重。

毒理學數據和環境行為

毒性

急性毒性:LD5070mg/kg(大鼠靜脈註射)

亞急性毒性:10μg/m3,大鼠染毒30~40天後,紅細胞膽色素原合成酶(ALAD)活性下降80%~90%,血鉛濃度高達150~200μg/100ml。有明顯的中毒癥狀。大鼠吸入10μg/m3 3 ~ 12個月後,從肺部洗脫的巨噬細胞數量減少60%,出現各種中毒癥狀。0.01mg/m3,職業暴露,泌尿系統炎癥,血壓變化,死亡,女胎死亡。

慢性毒性:長期接觸鉛及其化合物可導致心悸、蜥蜴興奮和血象紅細胞增多。鉛侵入神經系統後,出現失眠、多夢、記憶力減退、乏力,進而發展為躁狂、失明、意識模糊、昏迷,最後死於腦血管缺氧。當血鉛水平經常高於2.1.6微摩爾/升時,就會出現臨床癥狀。所以很多孩子雖然血鉛水平高,但並沒有特別的不適,輕微的精神或行為變化很難被家長或醫生發現。這也是為什麽國外把兒童鉛中毒稱為“隱性殺手”的原因。

致癌作用:對鉛的無機化合物的動物試驗表明,它可能致癌。根據文獻記載,鉛是壹種慢性累積性毒物,不同個體的敏感性差異很大。對人來說,鉛是壹種潛在的泌尿致癌物。

致畸作用:沒有足夠的動物實驗提供證據證明鉛及其化合物具有致畸作用。

誘變:用含有1%的醋酸鉛餵養小鼠,增加了白細胞培養中染色體裂斷畸變的數量,涉及單個染色體,表明DNA復制受損。

代謝降解:環境中的無機鉛及其化合物非常穩定,不易代謝降解。鉛對人體的毒性是累積的。人體吸入的鉛有25%沈積在肺部,還有壹部分通過水的溶解進入血液。如果壹個人空氣中鉛的持續暴露量為1μg/m3,那麽人體血液中鉛的水平為1 ~ 2 μ g/100 ml血液。從食物和飲料中攝入的鉛約有10%被吸收。如果每天從食物中攝入10μg的鉛,則血液中鉛含量為6 ~ 18μ g/100 ml血液。這些鉛化合物有壹小部分可以通過消化系統排泄,主要是通過尿液(約76%)和腸道(約16%),其余通過各種未知物質。

殘留和積累:鉛是壹種積累性毒物。人們可以通過食物鏈以及汙染的空氣攝入鉛。美國人肺部的鉛含量高於非洲、近東和遠東地區,這是因為美國空氣中鉛汙染嚴重。從人體解剖結果證明,侵入人體的鉛有70% ~ 90%最終以磷酸鉛(PbHPO4)的形式沈積下來,附著在骨組織上。現代美國人骨骼中的鉛含量比古代人高100倍。這部分鉛的含量在壹生中逐漸增加,但人體軟組織包括血液中積累的鉛達到壹定水平(成年初期)後,幾乎沒有變化,多余的部分會自行排出體外(如上所述),呈現明顯的周轉率。魚對鉛有很強的富集作用。

遷移轉化:根據加拿大渥太華國家研究委員會(1978)關於鉛在世界環境中遷移的研究報告,全球海水和淡水中鉛的平均濃度為0.03 μ g/L,全球農村空氣中鉛的平均含量為0.1μg/m3,城市空氣中鉛的濃度範圍為1 ~ 10μg/m3。世界土壤和巖石中鉛的平均背景值為13mg/kg。鉛在世界土壤中的環境歸宿為:每年從空氣到土壤654.38+0.5萬噸,從空氣到海洋25萬噸,從土壤到海洋465.438+0.6萬噸。從海水中轉到海底的泥漿每年有40-60萬噸。由於水、土壤和空氣中的鉛被生物吸收並轉移到生物體內,世界上各種植物性食物中鉛的平均含量為0.1 ~ 1mg/kg(幹重),食品中鉛的平均含量為2.5mg/kg,魚類鉛的平均含量為0.2-0.6 mg/kg,部分沿海汙染區的甲殼類和軟體類動物,

鉛的工業汙染來自采礦、冶煉、橡膠生產、染料、印刷、陶瓷、鉛玻璃、焊料、電纜和鉛管產生的廢水和廢物。另外,汽車尾氣中的四乙基鉛是劇毒物質。當水體受到鉛汙染(Pb 0.3 ~ 0.5 mg/L)時,水體自凈能力明顯受到抑制,當Pb 2 ~ 4 mg/L時,水體渾濁。

危險特性

粉末受熱、遇明火或與氧化劑接觸都會引起燃燒和爆炸。

燃燒(分解)產物

壹氧化鉛

現場應急監測方法

空氣中有害物質測定的四羧酸醌試紙比色法,杭世平主編。

快速測量儀器法;分光光度法;陽極溶出伏安法突發環境汙染事故應急監測與處置技術。

實驗室監測方法

監測方法的來源類別

GB7475-87水質原子吸收法

Mcso-四(對磺基苯)卟啉分光光度法WS/T126-1999工作場所空氣

氫化物發生-原子吸收光譜法WS/T127-1999工作場所空氣

GB/T15555.2-95固體廢物浸出液原子吸收法

石墨爐原子吸收光譜法GB/T 17141-1997土壤。

火焰原子吸收光譜法GB/T 17140-1997土壤

火焰原子吸收光譜法GB/T15264-94空氣質量

原子吸收法CJ/T101-99城市固體廢物

中國環境監測總站翻譯的原子吸收光譜法《固體廢物測試分析評價手冊》等。

環境標準

中國(TJ36-79)車間空氣中有害物質最高容許濃度為0.03mg/m3[鉛煙];0.05毫克/立方米[鉛塵]

中國(TJ36-79)居住區空氣中有害物質最高容許濃度為0.0007mg/m3(日均值)。

中國環境空氣質量標準(GB3092-1996)季節平均值:1.50ug/m3。

年平均值:1.00微克/立方米。

中國(GB16297-1996)大氣汙染物(鉛及其化合物)綜合排放標準①最高允許排放濃度(mg/m3):

0.90(表1);0.70(表2)

②最大允許排放速率(千克/小時):

二級0.005 ~ 0.39;三級0.007 ~ 0.60(表1)

二級0.004 ~ 0.33;第三級:0.006 ~ 0.51(表2)

③無組織排放監測濃度限值:

0.0060毫克/立方米(表2);0.0075毫克/立方米(表1)

中國(GB5749-85)飲用水水質標準是0.05毫克/升

中國(GHZB1-1999)壹類地表水環境質量標準(mg/L)0.01;ⅱ類0.05;ⅲ類0.05;ⅳ類0.05;ⅴ類0.1

中國(GB/T14848-93)地下水質量標準(mg/L)I類0.005;ⅱ類0.01;ⅲ類0.05;ⅳ類0.1;ⅴ類> 0.1

中國(GB3097-1997)海水質量標準(mg/L)I類0.001;ⅱ類0.005;ⅲ類0.010;ⅳ類0.050

中國(GB5048-92)農田灌溉水質標準為0.1mg/L(水、幹、菜)。

中國(GB11607-89)漁業水質標準是0.05毫克/升

中國(GB8978-1996)汙水綜合排放標準1.0mg/L/L

中國(GB15618-1995)土壤環境質量標準(mg/kg)ⅰ級35;中專250 ~ 350;三級500

中國(GB5058.3-1996)固體廢物的浸出毒性標準值為3 mg/L

中國(GWKB3-2000)生活垃圾焚燒汙染控制標準:焚燒爐大氣汙染物排放限值:1.6mg/m3(實測平均值)。

中國(GB8172-87)農用城市廢物控制標準100mg/kg

應急處理和處置方法及防護

泄漏的緊急處理

切斷火。穿戴防毒面具和壹般防火服。用幹凈的鏟子收集在幹燥、幹凈、有蓋的容器中,用水泥、瀝青或適當的熱塑性材料固化,然後丟棄。如大量泄漏,收集回收或無害化處理後丟棄。

①對於泄漏的PbCl4和Pb(ClO4)2,應佩戴防毒面具等所有防護用品。與幹沙混合,小批量倒入大量水中,稀釋後的汙水放入廢水系統。

②對於泄漏的PbO、四甲基(b)鉛和Pb3O4,應佩戴防毒面具等所有防護用品。與幹沙混合,然後傾倒在空地上掩埋;被汙染的地面用肥皂或洗滌劑擦洗,稀釋後的汙水放入廢水系統。

③對於泄漏的PbF2,應佩戴防毒面具等所有防護用品。在泄漏處撒上純堿;被汙染的地面用水沖洗,稀釋後的汙水放入廢水系統。

④對於泄漏的Pb(BrO3)2、PbO2和Pb(NO3)2,應佩戴防毒面具等所有防護用品。被汙染的面條用水沖洗,稀釋後的汙水放入廢水系統。

⑤對於泄漏的烷基鉛,用不燃性分散劑制成乳液進行擦洗。如果沒有分散劑,可以用沙子吸附,埋在空曠的地方;被汙染的地面用肥皂或洗滌劑擦洗,稀釋後的汙水放入廢水系統。

處理方法:當水體受到汙染時,可采用中和法,即加入石灰乳調節pH值至7.5,使鉛以氫氧化鉛的形式沈澱,從水中轉移到汙泥中。機械攪拌可加速澄清,凈化效果達80% ~ 96%,處理後水中的鉛濃度為0.37 ~ 0.40 mg/L,汙泥得到進壹步無害化處理。對於鉛汙染土壤,可以添加石灰、磷肥等改良劑,降低土壤中鉛的活性和作物對鉛的吸收。

防護措施

呼吸防護:工人應戴防塵口罩。

眼睛保護:必要時可以使用安全面罩。

防護服:穿工作服。

手部保護:必要時戴上防護手套。

其他:工作場所禁止吸煙、飲食。下班後,洗個澡,換身衣服。實行崗前和定期體檢。保持良好的衛生習慣。

急救治療

皮膚接觸:脫去汙染的衣服,用肥皂水和流動清水徹底沖洗。

眼睛接觸:立即打開上下眼瞼,用流動水或生理鹽水沖洗。看醫生。

吸入:迅速離開現場,到空氣新鮮的地方。保持呼吸道通暢。呼吸困難時輸氧。當呼吸停止時,立即進行人工呼吸。看醫生。

食入:多喝溫水,催吐,就醫。

滅火方法

幹粉、沙子

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