在元素周期表的大家族里,鉛(Pb)以原子序數(shù) 82 的身份占據(jù)著獨(dú)特的位置。它屬于重金屬元素,與碳、硅、鍺、錫共同組成碳族元素。鉛的原子量約為 207.21,其原子結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性賦予了它一系列特殊的物理和化學(xué)性質(zhì)。?
從物理特性來看,鉛質(zhì)地柔軟,莫氏硬度僅為 1.5,是重金屬中較為軟的一種,甚至用指甲就能在其表面留下痕跡。它的密度高達(dá) 11.34g/cm3,約為水的 11 倍多,這種高密度使鉛具有了一定的重量感。熔點(diǎn)相對較低,為 327.5°C ,但沸點(diǎn)卻較高,達(dá) 1749°C 。鉛的展性良好,能夠被制成薄片,也就是鉛箔;然而,它的延性較差,難以拉成細(xì)絲。在電和熱的傳導(dǎo)方面,鉛表現(xiàn)不佳,是電和熱的不良導(dǎo)體。此外,鉛在高溫下容易揮發(fā),且蒸氣具有毒性,液態(tài)時的流動性較大。?
在化學(xué)性質(zhì)上,鉛是一種較為活潑的金屬,屬于兩性元素,常見的氧化數(shù)為 + 2 和 + 4,其中 + 2 價的鉛化合物更為穩(wěn)定,而 + 4 價的鉛則具有較強(qiáng)的氧化性。在常溫環(huán)境下,鉛在潮濕且含有二氧化碳的空氣中,會迅速形成一層暗灰色的覆蓋膜;若將其置于空氣中加熱,鉛很容易被氧化。同時,鉛易溶于硝酸和醋酸溶液。?
鉛是人類最早應(yīng)用的金屬之一,其歷史可以追溯到遙遠(yuǎn)的過去。早在 7000 年前,人類就已經(jīng)與鉛有了接觸,開始認(rèn)識這種金屬。公元前 3000 年,古埃及人已掌握了從礦石中熔煉鉛的技術(shù),并將其用于給陶瓷上釉以及制作飾品。古羅馬人更是廣泛使用鉛,他們用鉛制作水管,由于鉛會與飲用水中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鉛,再加上貴族階層普遍使用鉛制器皿、餐具和含鉛化妝品,最終導(dǎo)致了大規(guī)模的鉛中毒事件,這也被認(rèn)為是古羅馬帝國人口減少的原因之一。在我國,夏代時鉛就被用作貨幣,稱為 “玄貝”,也稱 “鉛刀”。商代以前,山東青州地區(qū)已開始生產(chǎn)鉛,并將其作為貢品。從商代中期開始,青銅器鑄造中較多地使用鉛。西周時代的鉛戈含鉛量高達(dá) 97.5%。戰(zhàn)國時期的《管子?地?cái)?shù)篇》中就有關(guān)于鉛的記載:“上有陵石者,下有鉛、錫、赤銅……”。宋應(yīng)星在《天工開物》中列舉了多種鉛礦物,如 “銀鉛礦”“銅山鉛” 和 “草節(jié)鉛”,并詳細(xì)闡述了鉛的冶煉方法。在古代,鉛還被用于制作鉛丹、鉛白等,用于醫(yī)藥和化妝領(lǐng)域,同時也是煉丹的基本原料。