鉛の特性、用途、特徴の簡単な歴史
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鉛は、密度が高く、融点が低い、柔らかく灰色の光沢のある金属です。私たちの健康には危険ですが、人間は 6000 年以上にわたって鉛を抽出して使用してきました。
プロパティ
- 原子記号: Pb
- 原子番号: 82
- 原子量: 207.2 amu
- 融点: 327.5°C (600.65 K、621.5 °F)
- 沸点: 1740.0°C (2013.15 K、3164.0 °F)
- 密度: 11.36 g/cm3
歴史
古代エジプト人は、小さな彫刻を作るために使用した鉛を最初に抽出した可能性があります。鉛の化合物は、エジプトの陶器の釉薬にも含まれています。中国では、紀元前 2000 年までに硬貨の鋳造に鉛が使用されました。
ギリシャ人は、鉛の耐腐食性を最初に認識し、船体の保護カバーとして鉛を適用しました。この用途は、今でも鉛化合物が使われている用途です。その結果、ローマ人は広大な水系のために大量の鉛を抽出し始めました。
西暦 1 世紀までに、ローマの鉛の生産量は年間約 80,000 トンであったと考えられています。鉛のシートは浴槽の裏打ちに使用され、鉛のパイプは鉛金属のシートをロッドの周りに巻き付け、エッジをはんだ付けすることによって作成されました。 20 世紀まで使用されていた鉛パイプは、腐食だけでなく、広範な鉛中毒も引き起こしました。
中世までに、鉛は耐火性があるため、ヨーロッパの一部の地域で屋根材として使用されていました。ロンドンのウェストミンスター寺院とセント ポール大聖堂には、数百年前の鉛の屋根があります。その後、ピューター（ 合金 スズと鉛の）は、マグカップ、プレート、およびカトラリーを作るために使用されました.
銃器の開発に続いて、鉛の高密度は弾丸または鉛ショットの理想的な材料として特定されました.鉛ショットは、17 世紀半ばに、溶けた鉛の液滴を水に落とし、そこで凝固させて球状にすることで初めて製造されました。
製造
毎年生産される鉛の約半分は、リサイクルされた材料から来ています。つまり、鉛は、今日一般的に使用されているすべての材料の中で最も高いリサイクル率の 1 つです。 2008 年には、世界の鉛生産量が 800 万トンを超えました。
採掘された鉛の最大の生産国は中国、オーストラリア、および米国ですが、再生鉛の最大の生産国は米国、中国、およびドイツです。中国だけで、鉛生産全体の約 60% を占めています。
最も経済的に重要な鉛鉱石は方鉛鉱と呼ばれます。ガレナには硫化鉛 (PbS) が含まれています。 亜鉛 そして銀はすべて、純粋な金属を生成するために抽出および精製できます。鉛のために採掘される他の鉱石には、アングルサイトとセルサイトが含まれます。
全鉛の大部分 (約 90%) は、鉛蓄電池、鉛シート、およびその他のリサイクル可能な金属用途に使用されています。その結果、2009 年には約 500 万トン (全生産量の 60%) の鉛がリサイクルされた材料から生産されました。
アプリケーション
鉛の主な用途は引き続き鉛蓄電池であり、金属の使用量の約 80% を占めています。鉛蓄電池は、自動車のスターター モーターに必要な高サージ電流を供給できる比較的大きな電力対重量比のため、あらゆるタイプの車両に最適です。
鉛蓄電池の放電/充電サイクルの進歩により、これらは、病院やコンピュータの設置用の非常用発電所、および警報システムの電力貯蔵セルとしても実行可能になりました。また、風力タービンや太陽電池などの再生可能エネルギー源の蓄電池としても使用されています。
純粋な鉛は非常に反応性が高いですが、酸化鉛などの鉛化合物は非常に安定しているため、化学薬品の原料として適しています。 耐食コーティング 鉄鋼用。鉛コーティングは船体を保護するために使用され、鉛スタビライザーとシースは水中電力と通信ケーブルを保護するために使用されます。
鉛合金はまだ一部の弾丸で使用されており、金属の融点が低いため、金属はんだで使用されています.鉛ガラスは、カメラ レンズや光学機器に特別な用途があり、最大 36% の鉛を含む鉛クリスタルは装飾品の作成に使用されます。他の鉛化合物は、マッチや花火だけでなく、一部の塗料顔料にも使用されています。
鉛中毒
過去 40 年間、鉛の健康への悪影響についての認識が深まり、多くの国で多数の鉛製品が禁止されてきました。 20 世紀の大部分で広く使用されていた有鉛燃料は、現在ほとんどの先進国で禁止されています。同様の禁止事項は、鉛顔料を含む塗料、鉛釣り用おもり、および鉛配管にも存在します。
参考文献:
ストリート、アーサー。 & Alexander, W. O. 1944. 人間に奉仕する金属 .第 11 版 (1998 年)。
ワッツ、スーザン。 2002年。 鉛 .ベンチマークブック。