铅与氧化物：混合物中的铅粉及其晶体结构分析

铅酸蓄电池涉及的“铅粉”一词通常是指微小颗粒的PbO与Pb的混合物。氧化铅（lead oxide；lead monoxide）是一氧化铅（lead protoxide）的通常叫法。有两种变体，一种为红色四方晶体，又称密陀僧（litharge），称为α-PbO；另一种为黄色正交晶体，又称铅黄（lead yellow），也叫黄丹或密陀僧，称为β-PbO。两种变体的热力学数据见表3-1。

表3-1　α-PbO和β-PbO的物理性质与热力学性质^【1，2】

PbO在不同温度下的蒸气压强值见表3-2。

α-PbO与β-PbO的转变点为488.5℃，前者在常温下稳定。

PbO能够以不同形式的水合氧化铅存在，如2PbO·H₂O、5PbO·2H₂O以及3PbO·H₂O等。

表3-2 PbO的蒸气压强

研究结果表明，以α-PbO与Pb的微粒的混合物的铅粉作为活性物质制造的铅酸蓄电池的正极板，无论容量和寿命均优于β-PbO。

铅粉[（lead）oxide；（lead）dust]除了指微小颗粒的PbO与Pb的混合物之外，有时也指红丹（red lead；lead tetraoxide；Pig-ment Red 105），也称铅丹，又称颜料红105。其分子式为Pb₂（PbO₄），即原高铅酸铅，常写作Pb₃ O₄，视为铅的氧化物2PbO·PbO₂，鲜红色，四方晶系。铅酸蓄电池的正极板（尤其是管式正极板）的活性物质常含有一部分红丹。Pb₃ O₄的物理性质与热力学性质见表3-3。

表3-3 Pb₃O₄的物理性质与热力学性质^【1】(www.xing528.com)

二氧化铅（lead dioxide）PbO₂是一种棕黑色的固体，密度9.378kg·L^-1，其热力学性质见表3-4。

表3-4 PbO₂的热力学性质^【2】

铅和铅的氧化物、氢氧化物的晶体结构数据见表3-5。

表3-5中的数据是从参考文献【3】附录中引来的，该著作还列出了一些数据的出处和作者。不同的作者，不同的方法，不同的文献给出的同一物质的同一项数据稍有差异是正常的。这里要说的是，即使是铅的氧化物这样较为简单的氧化物也是较为复杂的。本书后面的一些推导和计算为适应生产实践的需要，常常把问题简化。

表3-5 铅和铅的氧化物、氢氧化物的晶体结构数据^【3】

注：Z是与晶胞内容对应的化学式计量倍数值或分子数（如果晶胞中存在分子）。