有毒元素铅
元素铅
铅是一种质地柔软的灰白色金属,天然存在于地壳中,但也能通过采矿、燃烧化石燃料和工业制造等人类活动产出。它是一种十分有用金属,熔点低易加工。
人体突然大量摄入铅,通常会通过腹泻、呕吐排出体外。但是如果小剂量进入人体,人们在很长一段时间内不会意识到中毒,显示受到铅污染的最好的指标就是血铅浓度。下列数据单位是微克/100毫升。40时可能出现头痛、消化不良。便秘、易怒、注意力不集中。80时会出现以上所有装置,但是程度更加严重,外加抑郁、急性腹痛、贫血和乏力等症状。100时以上所有症状,外加失眠、手脚刺痛、牙龈上出现蓝色线条、男性不育和女性流产。150以上时以上所有症状,外加抽搐、瘫痪、失明、幻觉和昏迷。不同的人对铅的反应不同。血铅大部分来自吸入,空腹消化系统吸收率为25%,饭后为3%。
在古代社会中铅使用的越多,其居民生活水平越高。古埃及人曾经使用含铅的颜料,并用铅浇筑小塑像。古埃及人将铅与俄赛里斯(地狱冥神和鬼判)联系在一起,古希腊人将其与克罗诺斯(掌管时间的神祗)联系在一起,而古罗马人则将其与萨杜恩(农业之神)联系在一起,这也是人们有时还会称铅中毒为萨杜恩病的原因。古罗马时期使用铅铸造水管与蓄水池,罗马人还用来制成器皿,杯盘碗碟。铅不受氧气和水的腐蚀。古罗马时期有两种甜味剂蜂蜜和萨帕。萨帕是通过将废弃或变酸的葡萄酒在铅锅中煮沸而成。其本质是醋酸铅,其中铅来自铅锅,而醋酸来自在酶和空气的作用下发酵的葡萄酒,从这种糖浆中析出的晶体看起来尝起来都像蔗糖,被称为铅糖。在《新英格兰医学杂志》1983年第308期第660页上的文章估计,在古罗马,平均每人每天的铅摄入量为:贵族,250微克;平民,35微克;奴隶,15微克。
从1910年起,人们开始寻找抗爆震汽油添加剂,这时候1854年被德国人发现的四乙铅,化学式为CH3CH2。被人发现可以解决爆震问题,只要在每加仑汽油中加入几毫升四乙铅就可以消除爆震,即使压力增加一倍也可以。杜邦公司开始在特拉华州威尔明顿的工厂生产四乙铅。二战时英国政府认为四乙铅极为重要,担心供应被切断,为了寻找四乙铅的替代品,但是除了四甲基铅外,没有找到其他替代品。当含铅汽油燃烧的时候,以上两种铅的化合物被转化为无机铅化合物,并作为尘粒从汽车的排气口中排出。
铅白作为一种特别的物质,它具有耀眼的白色并且很少一点就可以涂抹很大的面积。在古罗马时代,最好的铅白来自罗兹岛,它是通过将薄铅片放在装有醋的碗上生产出来,在几个月时间内铅片上就会产生一层白色物质,人们将这种物质刮下来,压成饼状,放在太阳底下晒干。17世纪荷兰人发现增加产量的方法,即将铅堆放在醋坛子旁边,然后再在周围堆放粪肥。所有这些都放在一个封闭的房间中,在九十天之后,大多数铅都变成了铅白。在这一过程中发生了两个阶段的化学反应:首先醋中的醋酸与铅的表面发生反应,形成醋酸铅。然后醋酸铅又与空气中的氧气、水和二氧化碳发生反应形成铅白。荷兰人的方法之所以能提高产量,是因为腐烂的粪肥不仅能提供热量,而且还产生促进铅发生化学反应的氨和二氧化碳。
在18和19世纪,人们以肤白为美,铅白也被广泛的应用在化妆品中,日本艺伎也有将铅白作化妆品的习惯。
铅白更多的用法是作为颜料。历史上的著名画家也可能受到铅的毒害。柯列乔和拉斐尔可能是铅中毒受害者,梵高喜欢吸吮画刷上的颜料,他的怪异举止以及心理状态与铅中毒类似。含铅的颜料还有铬酸铅(PbCrO4),铅丹成分是氧化铅(Pb3O4),中世纪的画家一直用锡酸铅(PbSnO4)作为黄色颜料,直到被铬黄取代。铅白会与含硫气体发生化学反应,成为黑色硫化铅。
在对旧建筑物翻修时,需要打磨旧漆,以便重新粉刷,这样做会产生危险的油漆粉尘,但受这种影响的往往是居住在具有历史意义的古宅中的上层社会。例如20世纪90年代老布什在位期间,翻修白宫,布什家宠物狗米莉铅中毒。在中东地区广泛使用的传统的阿尔科尔眼影就是磨成粉末的方铅矿(硫化铅,PbS),有些人加热铅让儿童吸入,使儿童安静。
20世纪砷酸铅作为烟草杀虫剂被大肆使用,但是研究结果表明,吸烟者体内含铅量远高于非吸烟者,后被禁止使用。
铅在20世纪最大的用途是在汽车产业与铅电池中,铅的其他用途还有焊料,铅晶玻璃,弹药,轴承等。在建筑领域,铅仍然用于覆盖屋面和生产彩色玻璃。在城市和工业环境下,氧化铅转化为碳酸铅最后转为硫酸铅,这些铅化合物不溶于水,形成保护层。
1984年匈牙利爆发大规模铅中毒事件,是由于使用铅丹给辣椒粉染色而导致,但是不禁要问:这是一种古已有之的染色方法还是新发明的食品掺假手段。
痛风曾经是上流社会男人常见病,20世纪人们发现痛风病患者中有三分之一血铅超标,过去葡萄酒装在铅晶玻璃中受到污染。铅可能会干扰肾脏排泄尿酸功能,导致尿酸含量增加。
贝多芬的骨头与头发中都曾发现铅,贝多芬一生生病,不仅易怒还受到抑郁症困扰,如今看来符合铅中毒。
书籍:《致命元素毒药的历史》英国 约翰·埃姆斯利
《毒药危险物质的历史》英国 本·哈伯德