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化學(xué)元素中的鉛與鉍


實驗室k / 2018-12-14

       當(dāng)從槍管中被射出的時候,少至兩克的鉛就成了致命的劑量。

鉛的基本數(shù)據(jù)

       由于密度大,能在很小的空間內(nèi)充入很大的質(zhì)量,從而減小空氣阻力,鉛成了制造子彈的優(yōu)選金屬。同時鉛足夠軟,能夠緊貼槍管卻不會制傷或卡住槍管。人們通常認(rèn)為鉛的密度極高,但實際上它的密度只有鋨(76)或銥(77)的一半,但把這些金屬用來造子彈,即使是對美國軍隊來說也太昂貴了。但鎢(74)和貧化鈾(92)的密度比鉛高75%,并且足夠廉價,因而能用于制造特殊的穿甲彈。(這將在鈾這一部分中介紹。)

       另一種年代久遠的鉛謀殺方法通過一個名叫“Clue:a lead pipe”的博智桌面游戲(名為Cluedo(在北美稱為Clue)的博智桌面游戲始創(chuàng)于20世紀(jì)40年代的英國。游戲使用各種象征性武器或工具進行博弈。本文所說的Clue:a lead pipe使用鉛管為武器。詳見維基百科)而廣為流傳。現(xiàn)代人聽起來可能感到奇特——我們現(xiàn)在使用鑄鐵(26)、銅(29)和塑料制造家用管道——但過去兩千年來鉛管曾經(jīng)是標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

       鉛排水管在古羅馬時代就已在羅馬城中使用。我并不是說他們已將那種水管用了兩千年,我的意思是完全一樣的水管在那里已經(jīng)存在兩千年了——實際上它們會永遠存在下去。鉛是制造水管的理想材料,因為它非常柔軟,能被敲打成薄片,然后通過將其錘打到一起來整合成水管。而管子上的漏洞可通過稍微錘打幾下或是滴入融化的鉛來加以彌補。鉛的熔點低到可以用木材的火焰很容易地將其熔化。在過去的戰(zhàn)爭中就經(jīng)常從城堡的防御工事里向敵人潑灑熔化的鉛。

       考慮到我們在前面幾種元素中談?wù)摿四敲炊喽舅幍膯栴},所以鉛也有毒就不令人驚奇了。實際上,那是一種典型的重金屬毒藥,它與汞(80)ー樣要對當(dāng)代的某些最嚴(yán)重的環(huán)境污染負(fù)責(zé)。感謝老天,鉛已經(jīng)不再作為發(fā)動機性能提升劑被添加到汽油里了。

       令人驚奇的是,在這一行的三個最糟糕的重金屬毒藥之后,我們將談到鉍,人們喝下大量的鉍來安撫那翻江倒海的胃。


       治療胃病的佩托比斯摩(Pepto-Bismol)的有效成分是堿式水楊酸鉍,它含有57%的鉍。想一想以下的情況你就會覺得著實奇怪:位于鉍左側(cè)的元素是鉛(82),它的毒性如此之高以至于整個玩具制造業(yè)都在開動腦筋要淘汰掉它;而它右側(cè)的釙(84)則具有致命的放射性,近來一些俄羅斯人曾用它來除掉那些令他們感到不快的人。

鉍的基本數(shù)據(jù)

       盡管鉍坐落在兩種有毒的重金屬的正中間,但據(jù)我們所知,鉍的金屬形態(tài)是完全無毒的。(如果你攝入足夠的可溶性鉍鹽,的確會產(chǎn)生一些副作用,例如你的牙齦會發(fā)黑,但這種情況是極其罕見的。)

       鉍是我們知道的最后一個穩(wěn)定元素:任何超過83號的元素都沒有一種穩(wěn)定的同位素。但鉍只具有文字意義上的穩(wěn)定。在這一點上意思是每一個人都認(rèn)為它是穩(wěn)定的,而對于實際應(yīng)用的目的而言也可以說它是穩(wěn)定的,但嚴(yán)格地說鉍也沒有穩(wěn)定的同位素。在理論計算的基礎(chǔ)上,人們認(rèn)為“穩(wěn)定的”同位素鉍-209其實不穩(wěn)定已經(jīng)有些年了,但直到2003年它的半衰期才真正被計算出來,那是19000000000000000000年。(為更正確地表述這一觀點,19000000000000000000年是宇宙年齡的約10億倍那么長。這東西在現(xiàn)階段的任何時期都不會消失到任何地方去。)

       有些遺憾的是,我們將離開穩(wěn)定元素的領(lǐng)域了。從這里開始再多走一步,對那里的元素而言,擁有它們是一件非常敏感的事情,并且由于健康和國家安全的原因被高度管制。但這不意味著我們不能買到它們中的許多種,在雜貨店里就能至少發(fā)現(xiàn)它們中的一個。

       我們的新的放射性元素的勇敢者之路始于釙,作為一個放射性元素,它真的是個極好的東西。


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