エレメントリードに関する10の事実
top-leaderboard-limit '>鉛 (Pb)は周期表で最も悪名高い元素の1つです。現在では鉛中毒の原因として広く知られていますが、人間は何千年もの間重金属を使用してきました。柔らかく、融点が比較的低く、成形が容易で、腐食が少ないため、非常に便利です。また、比較的豊富で抽出も簡単です。しかし、鉛は周期表の82番だけではありません。元素鉛に関する10の事実があります。
1.エレメントリードは簡単に抽出できます。
人々が長い間鉛を使用している理由の1つは、方鉛鉱または硫化鉛からの抽出が非常に簡単だからです。鉛の融点が621.4°Fと低いため(鉄の融点である2800°Fと比較してください)、それを溶かすために必要なことは、岩を火に入れ、灰から鉛を抽出することだけです。火が燃え尽きる。
方鉛鉱は今でも主要な現代の鉛源の1つです。米国で最大の鉛生産国であるミズーリ州(そして世界最大の鉛鉱床の本拠地)は、1967年に方鉛鉱を公式の州鉱物に指定しました。方鉛鉱はウィスコンシン州の州鉱物でもあり、少なくとも17世紀。アメリカ中のいくつかの町は、鉱物にちなんで名付けられています。特に、19世紀のアメリカの「リードラッシュ」の中心地の1つであるイリノイ州ガリーナです。
2.人々は先史時代から鉛を使用しています。
これまでに見つかった最も古い製錬された鉛の物体は、2012年にイスラエルの洞窟で発見されました。研究者は、杖型の道具(おそらく紡錘形の渦巻き)を紀元前4000年代後半にさかのぼり、その起源をトーラス山脈の鉛鉱石にまでさかのぼります。今トルコ。
3.鉛中毒は致命的となる可能性があります。
鉛はカルシウムとかなり似た化学構造を持っています。どちらにも2つの正に帯電したイオンがあります。そのため、体内では、有毒な金属が重要なミネラルと同じタンパク質に結合する可能性があります。時間が経つにつれて、鉛中毒は、カルシウムだけでなく、鉄、亜鉛、その他の栄養素など、体が機能するために必要なミネラルを元素が群がらせるときに発生します。
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鉛は、脳血液関門を通過して骨に入るなど、これらのミネラルと同じ方法で体内を移動できます。その結果、鉛への曝露は、塗料、パイプ、汚染された土壌、またはその他の手段を介して、特に子供にとって非常に危険である可能性があります。子供にとって、鉛中毒は学習障害、成長の遅延、脳損傷、昏睡、および死を引き起こす可能性があります。 。科学者たちは、鉛曝露の安全な閾値はないと信じています。
4.古代ローマ人は本当に鉛を愛していました。
鉛の使用は、ローマ帝国の間に新たな高みに達しました。古代ローマ人は鉛を使って調理器具、水道管、ワインの水差し、硬貨などを作りました。酢酸鉛は甘味料としても使用され、ほとんどの場合ワインに使用されていました。現代の研究者たちは、食べ物を一口食べたり、水やワインを一口飲んだりして少量の鉛を摂取した結果、ローマ皇帝の3分の2(および多くの一般の人々)が鉛中毒の症状を示したと主張しています。 1047年に亡くなった教皇クレメンス2世の遺体を20世紀に調べたところ、鉛中毒が宗教指導者の突然の死につながったことが示されました。ただし、彼が敵に毒されたのか、単に飲んだだけなのかについてはまだ推測があります。鉛で甘くしたワインが多すぎます。
5.鉛は非常に安定した元素です。
鉛原子は「二重の魔法」です。物理学では、2、8、20、28、50、82、および126の数は、これらの数の陽子または中性子が原子核を完全に満たすため、「魔法」と見なされます。鉛には126個の中性子と82個の陽子があります。2つの魔法数です。その結果、鉛同位体は非常に安定しています。鉛208は最も重い安定した原子です。
6.鉛は自動車エンジンをより静かにしました—高コストで。
ガソリンに鉛を追加しなくなったことは当然のことです(時間雑誌はそれを2010年に世界で最悪の発明の1つと呼びました)。しかし、そもそもなぜそこにあったのでしょうか。
1921年、ゼネラルモーターズの研究者は、ガソリンにテトラエチル鉛を添加すると、燃焼エンジンの間違った場所と時間で空気と燃料のポケットが爆発したときに、自動車の「エンジンノック」が減少することを発見しました。大きな音を出すだけでなく、エンジンを損傷します。同様にオクタン価を高めてノッキングを減らすことができるエタノールやテルルのような他の利用可能な化学物質がありましたが、有鉛ガソリンは製造がより簡単で安価であり、テルルとは異なり、ニンニクの臭いはありませんでした。
残念ながら、有鉛ガソリンを生産した製油所の労働者(その多くは病気になり、怒り狂い、それにさらされて殺された)と環境全体にとって高額な費用がかかりました。
1960年代、地球化学者のクレアパターソンは、研究室で衝撃的な量の鉛汚染を発見したとき、地球の正確な年齢を測定しようとしていました。そして、水道水から空気中のほこり、皮膚、彼のフケ。実験を続けると、鉛が一般的なガソリン添加剤になるのとほぼ同時に、海水中の鉛レベルが急激に上昇し始めたことを発見しました。道路上のすべての車は、大気中にまっすぐに鉛をげっぷしていました。
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パターソンは後に、米国政府に有鉛ガソリンの禁止を強制する原動力となるでしょう。 (彼についての詳細は、私たちの特集「今まで聞いたことがない最も重要な科学者」で読むことができます。)
7.鉛は絵画に使用されました…
歴史的に、鉛は成形が容易な金属であるというだけで評価されていませんでした。それはまたその色のために評価されました。私たちのほとんどは、鉛が歴史的に家のペンキに使用されていたことを知っていますが(そして今日でもいくつかの家の壁に隠れ続けています)、それは何千年もの間美術の人気のある成分でもありました。
古代から生産された鉛白(クレムニッツホワイトとも呼ばれます)は、ヨハネスフェルメールやレンブラントファンレインなどの芸術家を含む、17世紀と18世紀のオールドマスターのお気に入りのペイント顔料でした。
「2千年の間、白鉛(基本的な炭酸鉛と硫酸鉛)は、灰色とアースカラーのくすんだ世界に適度に耐久性のある白さと明るさをもたらすことができる唯一の白顔料でした」と顔料の専門家ユルゲンH.ブラウンとジョンG.ディキンソンは書いていますの第3版で応用高分子科学:21世紀合成塗料が登場する前の他の多くの顔料と同様に、その毒性は一般的な知識でしたが、多くの画家にとって、リスクは彼らが望む色を達成する価値がありました。今日でも購入できますが、大部分はより安全なチタンホワイトに置き換えられています。
歴史上の多くの有名な絵画に潜んでいる鉛白だけが鉛白ではありません。フェルメールのようなオランダの芸術家も、彼の傑作に見られる鉛錫黄を好みました。牛乳を注ぐ女。
8.…そして化粧をしている。
18世紀の間、男性と女性の両方が、有毒であることが知られていましたが、ファッショナブルな幽霊のような顔色を実現するために鉛白粉末を使用しました。彼らも白鉛粉で髪を粉にしました。危険な傾向は、目の炎症、歯の腐敗、はげ、そして最終的には死を引き起こしました。それに加えて、鉛粉末を使用すると、時間の経過とともに皮膚が黒くなるため、着用者は、意図した外観を実現するために、粉末をますます塗布する必要がありました。人生の終わりまでにほとんどの歯と髪の毛を失ったエリザベス1世女王は、彼女が亡くなったとき、彼女の顔に1インチの鉛化粧をしていたと伝えられています。彼女の死因は不明なままですが、ある一般的な理論では、彼女はこれらの鉛入り化粧品に長年依存していたために敗血症で死亡したとされています。
研究者たちは、フィンセントファンゴッホやフランシスコゴヤのような画家を含む、他のいくつかの有名な歴史上の人物が鉛中毒に苦しんでいるか、または死んだと仮定しました。いくつかのケースで、発掘がこれを証明しました。カラヴァッジョの骨と考えられるものの2010年の分析では、生涯を通じて鉛塗料にさらされたことが原因である可能性が高い、非常に高いレベルの鉛(完全に殺さないにしても、彼を狂わせるのに十分)が示されました。ルートヴィヒ・ヴァン・ベートーベンに属すると思われる髪と頭蓋骨の破片も、おそらく彼が飲んだワインから、非常に高い鉛レベルを示しています。
9.鉛は超伝導体です。
つまり、特定の温度以下に冷却すると、すべての電気抵抗が失われます。 7.2K(-446.71°F)未満の温度のリード線に電流を流すと、熱にエネルギーを失うことなく、その電流を完全に伝導します。リードリングを流れる電流は、外部のエネルギー源がなくても永遠に流れ続ける可能性があります。
他の超伝導体と同様に、鉛は反磁性であり、磁場によって反発されます。
10.金星では、鉛が雪に覆われます。
金星は太陽系で最も暑い惑星で、平均表面温度は867°Fです。これは、鉛の621.4°Fの融点をはるかに上回っています。 1995年、科学者たちは金星の山々で金属の「雪」のように見えるものを発見しました。この惑星は熱すぎて水氷がありません。 2004年、セントルイスのワシントン大学の研究者は、金星の「雪」がおそらく硫化鉛と硫化ビスマスの混合物であることを発見しました。
この「雪」が形成されるのは、金星の高温が惑星の表面の鉱物を蒸発させ、一種の金属ミストを生成し、それが比較的低い高度に達すると、惑星の最も高い山に落ちる金属の霜に凝縮するためです。