科學:關於鉛的一些事

2020-12-04 江江愛科學

導語:在電影「超人」的場景中,溫文爾雅的超級英雄試圖在Lois Lane上展示他的X射線視覺,他正站在一個播種機後面。如果不成功,他解釋說播種機必須由鉛製成,並且他很難看透物質。在電影的後期,壞人Lex Luthor通過將礦物氪石隱藏在鉛盒內捕獲了超人。當超人打開盒子時,他暴露在對他有毒的氪石中。什麼是可以欺騙超級英雄的物質,為什麼導致這樣的問題對於凡人來說呢?

鉛是一種元素,特別是重金屬之一。它具有以下屬性:藍白色,在室溫下固化,密集(密度比水密11.4倍),柔軟的,可鍛造或能夠成型,延展性,或容易拉成線,不進行電力。在化學上,最常見的鉛原子形式有82個質子,82個電子和125個中子。它的外能級或殼中有四個電子,這意味著它可以與其他元素形成多達四個化學鍵。在地球的地殼鉛很少發現作為純金屬,而是作為鉛化合物,如硫化鉛,硫酸鉛或氧化鉛。這些鉛化合物通常與銀一起出現。

鉛對人體沒有任何作用,而且毫無疑問,它是非常有毒的。在20世紀70年代,許多美國兒童因接觸鉛塗料而遭受鉛中毒。這種塗料不再在美國生產,並且通過這種來源的鉛暴露的發生率已經下降,除了老房子(1978年之前建造)。但是,鉛塗料仍在其他國家使用。例如,在2007年,當中國生產的許多玩具被召回時因為它們含有鉛基塗料(參見中國的什麼和鉛中毒?)而引發了新聞。鉛仍然是全球領先的環境危害。在這裡,我們將討論鉛的提取和精煉,其工業用途,以及其對健康和環境的不利影響。

自古以來,人類就已知道鉛。鉛原本是一種新奇的東西,幾乎沒有用處或價值。它的第一個用途是藝術品。但企業家羅馬人廣泛使用鉛,並利用其延展性和耐腐蝕性。他們製造了鉛管來運水和排出汙水。他們還使用儲存水的鉛線容器。

除了在管道中的作用外,鉛還被添加到化妝品,彩色塗料和顏料,玻璃,錫制珠寶和餐具,彈藥和陶器中。在20世紀,鉛也可以在家用塗料,管道,電纜護套和汽油添加劑(四乙基鉛)中找到。然而,隨著衛生官員開始認識到金屬對人類和環境健康的毒性作用,鉛在這些領域的使用已大大減少,如果不消除的話。

今天,你主要找到用於電力的鉛酸電池的鉛,比如你的汽車電池。根據國際鉛協會的統計,70%的鉛酸電池被回收並用於二次鉛生產。除了電池,您還可以找到屋頂產品中的鉛和輻射屏蔽 - 該元件的高密度使其成為吸收伽馬輻射和X射線的理想選擇。大多數玻璃陰極射線管(如計算機顯示器中的那些)都含有鉛玻璃,以防止觀察者受到內部輻射。你還會發現鉛添加到玻璃上用於裝飾水晶。最後,鉛焊料有利於電氣連接,並且該元件對於電子工業中使用的陶瓷器件也很方便。

總結:儘管幾十年前公共衛生官員對鉛的毒性越來越明智,但在老房子和其他建築物的油漆和管道中鉛仍然存在。從內牆和外牆上剝離的鉛基塗料晶片和薄片是暴露的一個來源。穿過鉛管並從鉛管中浸出的水是另一個來源。一些房屋維修,例如拆除塗漆的幹牆,可以將鉛塵送到空中。此外,來自焊接金屬容器,鉛釉陶器,鉛玻璃水晶和鉛塗漆玩具的鉛作為家庭中的其他接觸途徑。在環境中,鉛基產品可以將元素浸入水和土壤中。例如,從鉛排水管運行的水或在塗有鉛基塗料的牆壁上運行的水將金屬帶入土壤中。鉛蓄電池可能處理不當的廢物堆放也會將鉛浸入地下。

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