词条 | 硫化铅 |
释义 | 硫化铅(也叫方铅矿)是一种比较常见的矿物,它是一种硫化物,其中金属(铅)与硫的比例为1:1。它的晶体属于等轴晶系,化学式为PbS,其中也可以包含至1%的银。 铅是人类从铅锌矿石中提炼出来的较早的金属之一。它是最软的重金属,也是比重大的金属之一,具蓝灰色,硬度1.5,比重11.34,熔点327.4℃,沸点1750℃,展性良好,易与其他金属(如锌、锡、锑、砷等)制成合金。方铅矿往往呈完美的立方体的晶体,不过有时也有平顶金字塔状或者骨头状的晶体。它有铅灰色的颜色,硬度为2.5,密度较高,为7.4至7.6克/立方厘米,金属光泽。 理化常数国标编号 ---- CAS号 1314-87-0 中文名称 硫化铅英文名称 Lead sulfide 别 名 分子式 PbS 外观与性状 蓝色立方晶体,高温下部分挥发 分子量 239.26 蒸汽压 无资料 熔 点 1114℃ 溶解性 溶于酸,不溶于水,不溶于碱 密 度 相对密度(水=1)7.5 稳定性 稳定 溶度积 : 10的-28次方 危险标记 主要用途 高纯度的可作半导体 主要特性化学成分为 PbS、晶体属等轴晶系的硫化物矿物。摩氏硬度2-3,密度7.4-7.6g/cm3。立方体式解理完全。具弱导电性和良检波性。含铅量86.6%,是分布最广的铅矿物,提炼铅的最重要矿物原料。中国古称草节铅,早在商代甚至更早就能从铅矿石中炼出较纯净的铅。方铅矿具氯化钠型晶体结构(见石盐)。呈铅灰色,强金属光泽,摩斯硬度2.5,比重达7.5,具完全的立方体解理。晶体呈立方体,有时为八面体与立方体的聚形;集合体常成粒状和致密块状。主要是热液成因的矿物,几乎总是与闪锌矿共生。方铅矿在地表易风化成铅矾和白铅矿。 晶体化学晶系和空间群:等轴晶系,空间群Oh5-Fm3m; 晶胞参数:a0=5.94Å; 粉晶数据:2.969(1)3.429(0.84)2.099(0.57) 理论组成(wB%):Pb86.60,S13.40。混入物以Ag为最常见,其次为Cu、Zn,有时有Fe、As、Sb、Bi、Cd、Tl、In、Se等。Se代替S,可形成方铅矿-硒铅矿的完全类质同像系列。 结构与形态等轴晶系,a0=0.594nm;Z=4。NaCl型结构。立方面心格子。化学键为离子键与金属键的过渡类型。 六八面体晶类,Oh-m3m(3L44L36L29PC);晶体常呈立方体、八面体状。主要单形:立方体a,菱形十二面体d,八面体o,三角三八面体p及其聚形。含Ag高时晶面往往弯曲。常依(111)呈接触双晶,依(441)呈聚片双晶。集合体呈粒状或致密块状。 铅灰色。条痕黑色。金属光泽。有平行三组完全解理。成分中含Bi时常有平行的裂开。硬度2~3。相对密度7.4~7.6。具弱导电性和良检波性。方铅矿还有一个重要特征是发育三组相互垂直的完全解理,故它很容易裂成立方体小块。 光学性质N=3.912(Na)。反射色白。反射率:43.5(绿光),37.5(橙光)35(红光)。均质性。受压具异常光性。 产状与组合主要为岩浆期后作用的产物。在接触交代矿床中,常与磁铁矿、黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿等共生。在中、低温热液矿床中,与闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿、石英、方解石、重晶石等共生。在氧化带不稳定,易转变为铅矾、白铅矿等矿物。 鉴定特征铅灰色、黑色条痕,强金属光泽、立方体完全解理,硬度小,密度大。 工业应用最主要的铅矿石矿物。富含银时可提取银。 药用铅即由方铅矿炼出,别名黑锡、黑铅。功效:镇逆,坠痰,杀虫,解毒。成药制剂:黑锡丸。 形成与产地方铅矿在变质岩和火山硫化物矿床中形成,往往与铜矿混合在一起。珊瑚礁石灰岩和白云灰岩中也会有方铅矿形成。 中国铅锌矿的产地以云南金顶、广东凡口、青海锡铁山等地最著名。最大产地是美国的新密苏里,仅铅的储量就达3000万吨。此外,英国的康沃尔、德国的弗赖贝格、澳大利亚的布罗肯希尔等也很著名。 历史与应用历史方铅矿可能是人类最早开采的矿石之一。古埃及古王国时期人们就使用方铅矿作为化妆品。巴比伦人就已经开始冶炼它了。在古罗马方铅矿也非常重要。今天方铅矿的学术名称Galena就是罗马人留下来的。无线电技术早期人们使用方铅矿作为整流器,今天人们使用二极管来整流。 方铅矿中常含银,中国自古就从含银方铅矿中提炼银。方铅矿是提炼铅金属的重要矿物,是最早被人类利用的矿物之一,中国早在商代前就从方铅矿中提炼铅,从含银方铅矿中提炼银。中华民族的祖先对铅锌矿的开采、冶炼和利用曾做出过重要贡献。中国古代“铅”写作“钅公”。商代(公元前16~前11世纪)中期在青铜器铸造中已用铅,西周(公元前11世纪~前771年)的铅戈含铅达99.75%。在古代,铅往往被加入铜中成为合金化金属,还用来制作铅白、铅丹等。古代炼铅的原料有两类,一类是氧化铅,以白铅矿为主,另一类是硫化矿,以方铅矿为主。明代陆容在《菽园杂记》中有叙述含银硫化铅矿的冶炼方法。宋应星在《天工开物》中提到当时开采的三种铅锌矿物,一种是“银矿铅”,系指与辉银矿等共生的方铅矿;另一种是“铜山铅”,系指含方铅矿、闪锌矿、黄铜矿等的多金属矿;还一种是“草节铅”,可能是指结晶粗大的方铅矿。 由于铅矿中多含有银,古代为了提取白银,因此大量开采并冶炼铅。 应用方铅矿是提取铅的主要矿物。铅的用途既古老又广泛,铅字印刷、铅皮包电缆、钢板镀铅锡合金、国防、科技、铅笔芯等。古希腊的航海家用铅漆清除附生在船底的藤壶等生物。原来,铅具有很好的耐腐蚀特性,涂了铅漆,船就像穿了一层铠甲,神奇地排除了藻类的蚕食,保护着船底破浪前进。铅是制作兵器材料必不可少的原料。铅可以做屏蔽放射性核辐射的材料,在动力机械方面铅可以做蓄电池、电极板等。 由于方铅矿中87%的重量是铅,因此它是最重要的铅矿石。由于它还可以含有至1%的银,因此过去它也被用来提取银。铅已广泛应用于冶金工业、国防、科技、电子工业等。同时,铅是一种毒性很强的重金属元素,对环境和人类的生活生产有其不利的的一面。方铅矿分布较广泛,多产出于在接触交代矿床和在中、低温热液矿床中,经常与闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿、等共生。在氧化带不稳定,易转变为铅矾、白铅矿等矿物。中药里的药用铅,别名黑锡、黑铅,即由方铅矿炼出。具有镇逆、坠痰、杀虫、解毒等功效。 药理作用铅的药理作用铅在治疗上很少应用,但在工业上用途很广,慢性铅中毒系重要职业病之一。银的吸收甚缓,主要经消化道及呼吸道吸收。吸收后绝大部分沉积于骨中。沉积骨中的铅盐并不危害身体,中毒的深浅主要决定于血液及组织中的含铅量,血中铅含量如超过0.O5-0.1mg%,即产生中毒症状。钙与铅的代谢有平行关系,凡能影响体内钙代谢的因素也能影响铅的代谢。铅主要由肠与肾排泄,肠排泄量一般较肾多。尿中铅量超过0.05-0.08mg/l时,应考虑有铅中毒可能。慢性中毒症状极为多样化,特征也多,主要有:肠胃道的紊乱如食欲不振、便秘(有时为腹泻)、由于小肠痉挛而发生铅绞痛,齿龈及颊粘膜上由于硫化铅的沉着而形成的灰蓝色铅线等。神经系统受侵犯而发生头痛、头晕、疲乏、烦躁易怒、失眠,晚期可发展为铅脑病,引起幻觉、谵妄、惊厥等;外周可发生多发性神经炎,出现铅毒性瘫痪。中毒早期,血液中出现大量含嗜碱性物质的幼稚红细胞,如点彩红细胞、网织红细胞、多染色红细胞等,一般认为这是骨髓中血细胞生长障碍的表现,晚期可抑制骨髓及破坏红细胞而产生贫血。治疗的特效药为螯合剂依地酸钙钠,或青霉胺。二巯基丙醇疗效常不可靠。 中药化学成分主要为金属铅,优良品中铅可达99%;因矿石的质量、冶炼与精制方法之不同,常夹少量银、金、锡、锑、铁等其他金属。在大气中,因与氧气、水气、二氧化碳接触,铅表面常生成氧化铅、碱式碳酸铅等的薄层而失去金属光泽。 对环境的影响一、健康危害 侵入途径:吸入、食入。 健康危害:铅及其化合物损害造血、神经系统、消化系统及肾脏。职业中毒主要为慢性。神经系统主要表现为神经衰弱综合征、周围神经病(以运动功能受累较明显),重者出现铅中毒性脑病。消化系统表现有齿龈铅线、食欲不振、恶心腹胀、腹泻或便泌;腹绞痛见于中等及较重病例。造血系统损害出现卟啉代谢障碍、贫血等。短时大量接触可发生急性或亚急性铅中毒,表现类似重症慢性铅中毒。 二、毒理学资料及环境行为 急性毒性:LD501600mg/kg(大鼠腹腔内) 危险特性:受高热分解产生有毒硫化物烟气。 燃烧(分解)产物:硫化氢、氧化硫、氧化铅。 现场应急监测方法分光光度法(铅);水质检测管法(硫化物) 实验室监测方法双硫腙比色法,原子吸收法《空气中有害物质的测定方法》(第二版)杭士平主编 环境标准中国(TJ36-79)车间空气中有害物质的最高容许浓度 0.5mg/m3 前苏联(1975)居民区大气中最大允许浓度 0.0017mg/m3(日均值) 应急处理方法一、泄漏应急处理 戴好防毒面具,穿化学防护服。不要直接接触泄漏物,用洁净的铲子收集于干燥净洁有盖的容器中,用水泥、沥青或适当的热塑性材料固化处理再废弃。如大量泄漏,收集回收或无害处理后废弃。 二、防护措施 呼吸系统防护:作业工人应该佩戴防尘口罩。必要时佩戴防毒面具。 眼睛防护:戴安全防护眼镜。 身体防护:穿工作服。 手防护:必要时戴防护手套。 其它:工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作后,淋浴更衣。实行就业前和定期的体检。保持良好的卫生习惯。 三、急救措施 皮肤接触:脱去污染的衣着,用肥皂水及清水彻底冲洗。 眼睛接触:立即翻开上下眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医。 吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。呼吸困难时给输氧。呼吸停止时,立即进行人工呼吸。就医。 食入:误服者漱口,给饮牛奶或蛋清,就医。 灭火方法:雾状水、泡沫、二氧化碳、干粉、砂土。 炮制过程用真黑铅、硫磺细末各一斤。先将铅入铁锅中融化,即将硫磺末四五两撒在铅上,黄即发焰,急用铁铲拌炒,所熔之铅即结成砂子。其有未尽结者,又须将硫磺末接续撒其上,勿令火熄,仍不住拌融化之铅,尽结成砂子为度。待晾冷,所结砂子色若铅灰,入药钵细研为粉。去其研之成饼者,所余之粉用芒硝半斤,分三次冲水,将其粉煮过三次,然后入药。 功能主治:辅剂。 摘录 盐山·张锡纯着《医学衷中参西录》 |
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