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鉛
Pb 82

Lead

鉛(なまり)は化学元素であり、元素記号 Pb、原子番号 82 である。柔らかく重い、低融点の青灰色金属で、良好な延性と耐腐食性を持つ。鉛の最大の工業用途は鉛酸蓄電池(生産量の約 80%)で——自動車始動、UPS 予備電源に不可欠である。次いで放射線遮蔽(密度 11.3 g/cm³)。神経毒性により鉛の塗料、ガソリン、配管での使用は世界的に制限されている。

後遷移金属 USGS 2025 金属的な灰色
原子番号 82Z
原子量 207.21u
価電子 4
電子配置 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p2
密度
11.34g/cm³
融点
327°C
地殻存在量
14.0ppm
年間生産量
4300thousand metric tons
リサイクル率
99%(高いリサイクル率(~85%);鉛蓄電池のリサイクルは世界で確立されている

なぜ使われるか

鉛は一般金属の中で最も密度が高く、保護性の高い塩化鉛(II)と酸化鉛の層を形成する。主な産業的価値は鉛蓄電池(全世界生産量の80%)と放射線遮蔽にある——ただし規制により、他のほとんどの鉛用途(塗料、配管、ガソリン)は廃止された。

用途

Lead-acid batteries
67%
Other
33%

用途の詳細単体と化合物の用途

元素単体の主な用途

鉛は人類が最も長く使ってきた金属の一つである。銀灰色で柔らかく、密度が高く、耐食性があり、加工しやすい。現代最大の用途は鉛蓄電池である。自動車の始動用バッテリー、バンやトラックの動力用電池から、フォークリフト、風力、太陽光貯蔵、データセンターのUPSバックアップに至るまで、大電流・低コスト・長サイクルが求められるほぼすべての蓄電シーンで鉛蓄電池が使われている。この単一用途が世界の鉛消費の大宗を占めるとともに、最も成熟した金属リサイクルの流れでもあり、使用済み電池のほぼすべてが再溶解される。第二の伝統的用途はケーブル被覆と放射線遮蔽であり、その耐食性と電離放射線を遮蔽する能力を活かして、原子プラント、病院のX線室、核施設の遮蔽壁、鉛ガラス、鉛板が作られる。防衛分野では、鉛は長らく銃弾や砲弾に用いられてきた。密度が高く変形しやすく加工も容易なため、最も安価な貫通材料である。ただし環境上の理由から、狩猟用散弾や釣り用錘の鉛は、鋼、タングステン、ビスマスへと段階的に置き換えられつつある。歴史的には、鉛は水道管に多量に使われてきた(英語の plumbing という言葉そのものが、鉛を意味するラテン語 plumbum に由来する)ほか、ガソリンのアンチノック添加剤である四エチル鉛、塗料顔料の鉛白にも使われた。これらの用途は鉛の神経毒性のためとっくに世界的に禁止されている。現代の鉛用途はバッテリーと遮蔽という両端に強く集中しており、閉ループリサイクルシステムに大きく依存している。

主な化合物とその用途

硫化鉛(PbS)、すなわち方鉛鉱(galena)は、自然界で主要な鉛鉱石である。金属光沢を持つ銀灰色の立方晶であり、世界の鉛製錬の主要原料である。その赤外光導電性は初期の赤外線検出材料としても用いられた。酸化鉛(PbO、リサージ)は鉛製錬と電池の核心中間体であり、鉛板、ガラス、陶磁器釉薬の製造に用いられるほか、鉛蓄電池極板の活物質の前駆体でもある。硫酸鉛(PbSO4)は、鉛蓄電池が放電する際に両極板で同時に生成する生成物である。その蓄積がサルフェーションによる電池故障の主な原因であり、鉛回収プロセスの中間体でもある。酢酸鉛(Pb(CH3COO)2)は、わずかに甘い味から鉛糖とも呼ばれ、歴史的には医薬、化粧品、甘味料に用いられた。強い毒性のためとっくに廃れ、現在は化学分析や一部の電気めっき工程に少量用いられるにとどまる。さらに、鉛丹(Pb3O4)は長らく防錆プライマーやガラス顔料として、クロムイエローはかつて黄色塗料として使われてきた。これらの鉛含有顔料やコーティングは、毒性のためすべて現代の水性環境対応コーティングに取って代わられている。

元素小史

人類最古の既知の金属の一つ——鉛の製錬は紀元前6500年頃にアナトリアで始まり、ローマ人によって配管、貨幣、貯蔵容器に広く利用された。大規模生産は20世紀にピークに達したが、毒性規制により減少している。現在はガレナ(PbS)鉱床として、また蓄電池リサイクルの副産物として回収されている。

この元素を基にした合金 (4)

すべての合金を見る → Pb-Ca Pb-Sb SAC405 MAPbI3

関連元素

Al · アルミニウム Ga · ガリウム In · インジウム Sn · スズ Tl · タリウム Bi · ビスマス Po · ポロニウム Fl · フレロビウム

よくある質問ロングテールQ&A・データ駆動

鉛の融点は何度ですか?
327 °C
鉛の沸点は何度ですか?
1749 °C
鉛の密度はどのくらいですか?
11.34 g/cm³
鉛の原子番号と分類は何ですか?
82 · 後遷移金属
鉛は主にどの鉱物から採取されますか?
方鉛鉱
鉛の世界埋蔵量はどのくらいですか?
96000 thousand metric tons
鉛の年間生産量はどのくらいですか?
4300 thousand metric tons
鉛は主に何に使われますか?
鉛は一般金属の中で最も密度が高く、保護性の高い塩化鉛(II)と酸化鉛の層を形成する。主な産業的価値は鉛蓄電池(全世界生産量の80%)と放射線遮蔽にある——ただし規制により、他のほとんどの鉛用途(塗料、配管、ガソリン)は廃止された。
鉛は誰がいつ発見しましたか?
中東 · 古代から知られる