抹白粉、喝鉛水— 就別鬧啦!

Download (0)

Full text

(1)
(2)

1

 前言:抹白粉愛美不怕死

俗話說:「洗盡鉛華,是指不施粉黛,不化 妝」所謂「鉛華」也稱「鉛粉」,是戰國時期女 性們用來作為保養皮膚,塗在皮膚上,提高皮膚 光澤度的一種化妝品。鉛華的製作是將自然界 的白鉛礦,研磨成粉末摻入油脂製成糊狀的面 脂。根據考古學家發現,鉛華不只是在中國被使 用,更早在兩千多年前,古埃及的遺留物裡,

被發現可能用作小化妝品的罐子中,所殘存的 脂粉裡,也分析出包含方鉛礦(Galena)(主成分 為黑色硫化鉛PbS)、白鉛礦(Cerussite)(主成 分為白色碳酸鉛PbCO3)、羥氯鉛礦(Laurionite)

(主成分為白色鹼式氯化鉛PbCl(OH))和角鉛 礦(Phosgenite)(主成分為無色透明碳酸氯化鉛 的複鹽(PbCl)2CO3等組成);由於羥氯鉛礦和角 鉛礦在自然界中非常稀少;因此推斷,那時的埃 及應是懂得利用化學方法,製造出含鉛的物質。

研究還發現埃及人的眼影(如圖1),在上 眼皮塗上黑色的硫化鉛,下眼皮塗上綠色的孔雀 石(主成分為鹼式碳酸銅Cu2CO3(OH)2),兩者 都可刺激分泌出些微的淚液,防止細菌感染,並

抹白粉、喝鉛水—

就別鬧啦!

圖1:埃及法老王

具有殺菌功能。其中黑色的硫化鉛,可用於減少 沙漠太陽的眩光和擊退蒼蠅,避免潛在疾病的來 源。這種習慣持續了很長的時間,看來法老王時 代的埃及,就有化妝品製造業了。

不過,使用含鉛的眼影,多少會經由皮膚或 淚水滲入體內,導致血液中的含鉛量增加,那將 會使擦了眼影者,置於鉛中毒的危險中。鉛中毒 的併發症包括:貧血症、生長延遲、低智商、痙 攣等,最嚴重的會導致死亡。

值得一提的是,女人為美麗所付出的代價,

相當昂貴。證諸史實,有學者認為日本江戶時代 的沒落,與美妝白白的藝妓臉蛋有關。因為鉛毒 會經化妝品進入媽媽體內,再經哺乳後,遺害給 下一代,造成後代畸形、發展遲緩、心智障礙等 問題。所以,現代許多國家的食品及藥物管理 局,都已發布警告,抵制含鉛眼影、美妝粉餅等 產品,並且表示銷售和使用含鉛色素,就會觸犯 法律。

 內文:鉛毒風暴,認識鉛危害

一、鉛的危害

全球聯盟關於「含鉛塗料」的定義,包括用 於各種用途的油漆、清漆、亮漆、著色劑、瓷 漆、釉料、底漆或塗料。其中的鉛是以化合物的 形式添加,它在使用過程中所造成的風險;例 如:超過使用期後,因塗層表面脫落、磨損或毀 壞而殘留在環境中。尤其值得關注的是,在許多 兒童玩具及其用品中,仍可能繼續使用含鉛的裝 飾塗料。

對於兒童來說,鉛暴露沒有安全水準;兒童 通過日常手或口的動作,攝入鉛的風險尤其高。

某些異食癖兒童,也可能持續性攝入含鉛塗料的 碎片。此外,兒童還可經口攝入含鉛塗料的物品 和玩具中的鉛。所以在某些國家,含鉛塗料成為 最為廣泛、最具危險的兒童高鉛暴露源。

鉛是一種有害的重金屬元素,其破壞性主要

來自鉛能與體內多種酶(特別是—SH)結合,

擾亂機體內的生化和生理活動如頭痛、頭暈、記 憶力減退,出現神經障礙,損害骨骼造血系統,

心血管系統和腎臟,造成貧血(鉛干擾血紅素的 合成)、腎病等病症。由於發育中的胎兒,十分 脆弱而易受傷害,因此孕婦需避免暴露於含鉛害 的環境中,以免影響腹中胎兒的生長;又兒童對 於含鉛物的吸收力是成年人的4倍以上,所以鉛 毒對於兒童的危害是相當得大。

據 世 界 衛 生 組 織(WHO)估計,鉛造成了 0.6%的全球疾病負擔,每年因鉛暴露新增約60 萬智力障礙兒童,故一些國家已通過法規有效控 制了含鉛塗料的使用,並成功生產了新配方塗 料,避免蓄意添加鉛。隨著無鉛汽油措施的實 施,兒童和其他人群的血鉛水準可見明顯下降,

這也得益於全球一致的關注和國家監管的功效。

二、罕古喝鉛水中毒

在基礎化學(二)課本中,陰、陽離子的 沉 澱 反 應 中 , 大 家 最 朗 朗 上 口 的 沉 澱 反 應 是

「氯(Cl)、溴(Br)、碘(I);亞汞(Hg22+)、亞銅 (Cu+)、鉛(Pb2+)、銀(Ag+)、亞鉈(Tl+)」可見白色 氯化鉛(PbCl2)、白色溴化鉛(PbBr2)、黃色碘化鉛 (PbI2)等鉛化合物,可能會在鉛水管的內部沉積 物中,被分析出來。再加上鉛蓄電池兩極放電的 產物白色硫酸鉛(PbSO4),還有被臭雞蛋或水溝 中的臭氣硫化氫(H2S)與鉛化合成的黑色沉澱物 硫化鉛(PbS),以及二氧化碳溶於水與鉛離子結 合成白色的碳酸鉛(PbCO3)沉澱等。上述鉛的沉 澱物,在基礎化學(三)課本裡所提及為難溶 鹽,具微小的溶解度積(

K

sp)值;因此推論自來水 流經老舊的鉛管,所釋出的含鉛量,應該微乎其 微才對。

測量飲用水出現的鉛汙染,很可能是供水來 源和其他系統各個環節接縫處,所衍生出的問 題。因為除了老舊的鉛管外,由於供水管為銅 管,或是材質為鋅銅合金的水龍頭,各個接縫處 王瓊蘭老師

(3)

需要焊接,焊條含鉛;而鉛的活性大於銅,因此 鉛與銅會形成伏打電池,自發放電,由鉛極釋出 電子並產生鉛離子,再由銅極接收電子,分解水 產生氫氧根離子,氫氧根離子若又碰到鉛離子,

又會產生氫氧化鉛(Pb(OH)2)沉澱。這也就是一 早起來,打開水龍頭,流經焊接段的水裡,含有 鉛離子濃度會飆高的原因之一。

三、 工業上鉛化合物製備與含鉛廢水處理

(沉澱法)

鉛的汙染主要來自鉛蓄電池工業、電纜工 業、石油工業、化學工業中的油漆、顏料、玻璃 工業、鉛的開採和冶鍊等行業所排出的含鉛廢 水。工業上,使用乙酸鉛和二氧化碳反應製備碳 酸鉛。

硫化鉛(PbS)是一種無機化合物,不溶於 水、鹼溶液和乙醇,溶於硝酸、濃鹽酸等,可由 鉛鹽溶液中通入硫化氫而得。

四氧化三鉛(Pb3O4)俗稱紅丹或鉛丹,是混 合價態氧化物(是由2PbO.PbO2組成),當四 氧化三鉛與硝酸反應得到二氧化鉛(PbO2)和硝 酸鉛Pb(NO3)2,可看成鹼性一氧化鉛(PbO)被酸 溶解,而留下呈酸性的不溶物二氧化鉛,二氧 化鉛是強氧化劑,與濃硫酸作用放出氧氣,與 鹽酸作用放出氯氣,與亞錳(Mn2+)產生過錳酸根 (MnO4-

);氯化鉛PbCl2難溶於冷水,溶解度隨溫 度升高明顯增大,冷卻後析出針狀晶體。

在含鉛廢水中,存在無機鉛和有機鉛,無機 鉛的主要存在型態為鉛離子(Pb2+),處理方法有 沉澱法、離子交換法、吸附法等,其中沉澱法是 一種行之有效的除鉛方法。

沉澱法處理含鉛廢水的沉澱劑有石灰、氫氧 化鈉、碳酸鈉、磷酸鹽等,使鉛生成氫氧化鉛 Pb(OH)2、碳酸鉛PbCO3亦可表示成鹼式碳酸鉛 Pb2(OH)2CO3、磷酸鉛Pb3(PO4)2沉澱而除去。

四、生活中的鉛

鉛是很軟的重金屬,能防止X射線和γ射線 的穿透,所以可用鉛製造防護用品。鉛能形成多 種合金,如鉛銻合金用作蓄電池極板的材料。

以前的水彩罐是用鉛製成的,繪畫時打底 稿,可用鉛罐底部的尖端,充作鉛筆在白紙或白 布上描畫,然後再塗上色彩。許多顏料都是鉛 鹽,畫家經年累月接觸鉛鹽,鉛中毒會作用於全 身各器官,因此鉛中毒也稱為畫家的絞痛。鉛鹽 受到空氣中硫化氫的燻成黑色的硫化鉛,與過氧 化氫作用生成白色的硫酸鉛,反應由黑變白,此 反應有時用於古油畫的修復。

古羅馬人,除了用蜂蜜作為甜味劑,還會熬 製葡萄汁或將發酵成的葡萄酒,儲存於鉛罐中,

導致葡萄汁與酒由酸澀變成香甜。這可能是鉛 與葡萄汁發酵成的醋酸反應,釋出醋酸鉛的緣 故。醋酸鉛(Lead(II) acetate (Pb(CH3COO)2)是一 種白色晶體狀化合物,具甜味,毒性大,結構 如圖2。在水中形成三水合物,Pb(CH3COO)2. 3H2O,是一種無色或

白色花狀單斜晶體,

看起來像冰糖如圖3。

史學家推論,鉛中毒 可能是導致羅馬滅亡 的原因之一。

五、有機鉛中毒的解藥

在95課綱教材中,四乙基鉛((C2H5)4Pb)結構 如圖4所示,曾用於提高汽油的辛烷值,結構為 一個鉛原子與四個乙基分子連在一起。含鉛汽油 的優點是四乙基鉛比其他抗爆震劑,僅需要添加 非常低的濃度,就能達到提高燃料的辛烷值。其 他含氧抗爆震劑,如酒精會造成燃料吸收水分和 空氣,導致燃料喉管生鏽和腐蝕。此外,燃料的 高濕度,也可能造成微生物在水與汽油的界面繁 殖,從而滋生細菌;但四乙基鉛具毒性,有殺菌 的特質。

但 此 化 合 物 燃 燒 , 會 產 生 固 體 一 氧 化 鉛 (PbO)和鉛(Pb),在發動機內迅速積聚,損害發 動機內各個零件。因此會加入1,2-二溴乙烷或 1,2-二氯乙烷,令鉛反應成溴化鉛和氯化鉛等氣 體,卻又造成空氣汙染,並且也會導致觸媒轉換 器內的催化劑(鉑Pt、鈀Pd及銠Rh等貴金屬)

受汙染,被析出的鉛毒化失效。

鉛是一種可長期存在的元素,對植物、動物 和微生物均具有毒性,並會在大多數生物體內蓄 積。通過汽油除鉛,顯著降低了鉛的大氣排放 量。臺灣目前早已不使用上述含鉛汽油,而是全 面改用92、95、98無鉛汽油。

四乙基鉛為劇毒性物質,經由皮膚接觸,

吸 入 揮 發 物 , 皆 可 中 毒 。 其 毒 性 為 金 屬 鉛 的 100倍,當它侵入人體後,部分會轉變為三乙 基鉛陽離子((C2H5)3Pb+),並可穿透血腦屏障,

傷害中樞神經系統。可使用解毒劑β-巰基乙 胺(β-mercaptoethylamine,半胱胺Cysteamine

HSCH2CH2NH2)與四乙基鉛錯合,阻止其透過 血腦屏障。

六、無機鉛中毒的解藥

有機鉛中毒可使用β-巰基乙胺,而無機 鉛中毒時可注射依地酸鈣鈉Calcium Disodium EdeTATe(乙二胺四乙酸二鈉鈣,EDTA 2Na- Ca)(ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt dihydrate)EDTA鈣鈉鹽(用Na2[CaY]表示)由於 生成比[CaY]2-更穩定的[PbY]2-,從尿中排出而 解毒。

千 萬 不 能 用 乙 二 胺 四 乙 酸 (Ethylenediaminetetraacetic acid) EDTA,結構如 圖5所示,EDTA為一個六牙基的配位體,可以 螯合多種金屬離子,貿然服用會造成體內遽然缺 少鈣離子(Ca2+),反造成致命的傷害。

二巰基丙醇(Dimercaprol)也稱二巰丙醇,結 構如圖6所示,最早是在第二次世界大戰期間,

當作是生化武器化學毒氣的解毒劑,後來傳到民 間醫學裡,作為重金屬中毒的解毒藥。其解毒原 理是因其分子中的巰基(—SH)易與某些重金屬錯 合,從而阻止其釋出在人體內發揮毒性。

右旋青黴胺(D-Penicillamine)是一種α-胺 基酸,結構如圖7所示,為青黴素的代謝物;

圖3:醋酸鉛晶體

圖2:醋酸鉛

圖4:四乙基鉛

圖5:EDTA

圖6:二巰基丙醇 圖7:青黴胺

(4)

不 過 , 卻 無 青 黴 素 般 具 有 抗 生 素 的 特 性 , 其 商品名是固必明Cuprimine,為一種螯合劑;

名稱中的「螯」指的是像螃蟹般的兩支大螯,

看這分子結構,不難判斷出S和N就像螃蟹的 兩支大螯一般,能夠緊緊地把身體裡的鉛離子 (Pb2+)夾出,它的光學異構物— 左旋青黴胺 (L-Penicillamine)是毒藥,會抑制維他命B6的作 用。

 後記:別鬧啦!沒有那麼嚴重吧!

前陣子經媒體披露,臺北市的鉛管戶最多,

其次是新北市。哇!糟了,我住在臺北市與新北 市數十年,喝了那麼多年含鉛水,難怪反應愈來 愈遲鈍,該不會是鉛中毒吧!

而在幫同學整合與複習基礎化學(一)、(二) 的知識時,準備學測的化學時事考題時,像是在 說火星文般,一下子由酸鹼反應,跳躍式的講到 鉛化合物的沉澱與溶解平衡,再從藝術家之死,

追蹤推演到氧化還原反應中,使舊油畫更新,以 及鉛蓄電池的充電與放電反應,還有有機鉛—

四乙基鉛—抗震劑的添加,所造成的空氣、水 與土壤的汙染…等。

上課講了那麼多,問學生聽懂了沒?

有同學立刻說:「我好動、會咬人,是不是 鉛中毒呀!」

我說:「不是吧!可能是太幼稚了,還沒脫 離口腔期,但要驗血鉛濃度,才知道是不是鉛中 毒。」「其實,沒有那麼嚴重吧!不是有報導 說:多吃富含蛋白質的食物,多喝水,多運動,

或許可把鉛排出來了。你們的運動量那麼大,連 在教室內與走廊上都可打球,鉛早就從汗水中排 出了。」

在許多國家,血鉛濃度的逐漸降低已引起臨 床關注。愈來愈多的證據表明,可能在人體中不 存在血鉛濃度臨界值,即低於此值不會對健康造 成不利影響。

另外,許多國家採取的公共衛生措施,已明 顯降低人群平均血鉛的濃度。以美國為例,人群 血鉛濃度幾何平均值,已經從 20 世紀 70 年代中 期的15∼17 µg/dL降低到現在的2 µg/dL 以下。

我才在想,搞不好原本自己或許是個天才,

智商超越180,卻打從娘胎起,因為一直住在雙 北市區,喝著鉛水長大,導致到了學生時代,

IQ就衰變成140,而當老師教書到現在,卻愈老 愈笨愈糊塗。但每年和學生們一塊重複做題目、

拼升學;證明勤能補拙,智商不是唯一,多累積 實力,自能建立信心!

 參考資料

1.  http://www.who.int/ipcs/lead_campaign/zh/

2.  https://en.wikipedia.org/wiki/Kohl_(cosmetics) 3.  http://www.who.int/ipcs/assessment/public_

health/gaelp/zh/

 圖片來源

圖1:shutterstock圖庫提供

圖3: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/

commons/5/5c/Lead%28II%29Acetate.jpg

2

 吃土,暫解飢餓

吃土—這可是時下年輕人間,極時髦的話 語。原來這句話正貼切地描述著,現實的無情與 悽涼,在沒有工作做,沒有錢吃飯的情況下,當 然只有吃土的分囉!而吃什麼土呢?是吃製造 瓷器和陶器的主要原料「高嶺土」,其簡式為 Al2Si2O5(OH)4。

高嶺土怎麼能吃呢?當然不能吃呀!換個好 聽的名稱,叫它糯米土,或許就能吃啦!它的外 觀白皙、顆粒細緻,像似麵粉般,為一種白色的 軟泥土,可直接從大地裡挖出來吃。但不能夠加 熱,否則會像瓷器、陶器般;經烤熟或燒熱後,

則變脆、變硬;若一口咬下,馬上就碎,可會割 傷嘴巴和舌頭呀!

糯米土又稱觀音土,推測因大飢荒時期,青 黃不接,土地上寸草不生,人們只好仰望蒼天,

祈求救苦、救難的觀世音菩薩,能夠大發慈悲,

賜給眾人飯吃。沒想到果真出現奇蹟,有人發現 猶如白色糯米團般的泥土時,以為是應驗了心 願,於是搶著吃土來充飢,吃土後立刻感到飽 足,且暫時忘卻肚子的飢餓、痛苦與無力。

土是礦物不是有機物,吃下去後,雖然解除

了飢餓感,卻是毫無營養價值可言。它不能被身 體消化吸收,但能使胃部分泌出胃酸,與糯米土 發生作用,將其分解成鋁離子與矽酸鹽,並中和 掉其中的氫氧根離子,使得胃酸減少;再由於鋁 離子具有凝聚周遭膠體粒子,導致泥土膨鬆的功 效,所以可長時間的滯留在胃與腸道裡,產生腹 脹、手足浮腫、便秘等症狀。不過吃多、吃久了 土後,反而會弄得膨肚短命;若是再沒有食物可 吃,饑民終究還是會餓死的。

 吃土,補充礦物質

市售維護健康的維他命藥丸,常標榜著男人 補鋅,女人補鐵,小孩子補鈣等;因而在維他命 藥丸裡額外添加入鋅離子、亞鐵離子與鈣離子的 成分;不過,這些礦物質究竟打從哪裡來的?是 否還是採集自大自然的礦產中,送到藥廠的實驗 室裡,提煉、純化成高價格的原料,再用精密的 儀器,小心翼翼的精算後,添加進去藥品中;必 須保證絕不會摻過量,也不會加少了量,且要能 在一定的誤差範圍內,才不會怕吃多了中毒,或 是吃少了沒有療效,造成消費者的恐慌影響商 譽。如此大費周章,一小罐健康藥丸(食品),

當然售價昂貴。

窮到只剩吃土

王瓊蘭老師

(5)

反觀一些具有吃土風俗的人民,例如:東非 的坦尚尼亞,當地居民的做法,乾脆、簡單,直 接遵循古法,挖開離地表數米以下乾淨的紅泥 土,挑出小石子和雜質,加水揉和成軟硬適中的 細長條,然後用刀切成一小段、一小段的,再用 火烤乾,藉此殺菌,就可隨時拿來吃。

你敢吃土嗎?據說非洲人吃土已有千百年歷 史,那是一種古老的習俗,用來適應大自然的結 果。所謂的大地之母「土地」,它滋養著萬物,

像是母親般的撫育著子女;因此孕婦必須要吃 土,才能孕育出健康的嬰兒;小孩在成長發育,

也必須吃土補充礦物質,才能使肌肉骨骼發育健 碩。科學家做過研究分析,發現該土壤中,含有 65種人體需要的元素。而醫學研究則發現,組成 人體的氧、碳、氫、氮、鈣、磷、鉀、硫、鈉、

氯、鎂等主要元素(major elements),占人體總重 量的99%,而其他幾十種不足1%的元素,叫微 量元素和痕量元素(minor and trace elements)。雖 然這幾十種元素非常微少,但卻影響人體的生 長、發育、健康與否關係密切。例如:鐵(Fe)、

鋅(Zn)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鈷(Co)、鎳(Ni)、氟 (F)、碘(I)、硒(Se)、釩(V)、鉬(Mo)、鍶(Sr)、錫 (Sn)等。這些微量元素在人體中的作用,是很複 雜的;但必須存在,並保持一定的濃度,才能使 人正常發育與成長。

不容否認的,在自然界的泥土裡,也含有 些元素,是對人體有害的,例如:鎘(Cd)、汞 (Hg)、鉛(Pb)、砷(As)、鉈(Tl)、銻(Sb)、碲(Te) 以及正六價的鉻(Cr6+)等。不過,可放心的是,

當地土壤中這些有害元素的含量,幾乎是微乎其 微的。科學家曾對坦尚尼亞當地孕婦所吃的土取 樣做化驗,結果發現,每天吃土500毫克,可提 供孕婦80%的鈣需求,並且土有解毒作用,可保 護胎兒。再加上一般土都呈弱鹼性,能夠中和胃 酸,減輕妊娠反應,緩解孕吐等現象。

只是對於居住在文明地區,充滿優越感的

「天龍人」看來,在那樣惡劣的環境,似乎窮到

只能吃土。猶如美洲最貧困的海地,歐美國家以 自由貿易為名,摧毀了海地的傳統農業,再以廉 價補貼糧食,養成海地民眾過伸手的日子。2010 年來,在經歷大地震的天災,大規模的鬧飢荒 後,人民多年來只能依靠外援,現又面臨國際糧 價飆漲,國內政局持續的動盪不安,和國際援助 相繼縮水的窘境。居民只好自製泥餅,吃泥餅、

賣泥餅,暫緩飢餓,只是泥土已被汙染,含有寄 生蟲、工業汙染等毒素;吃了泥餅,還能活命保 健康嗎?

 吃土,減肥瘦身

根據世衛組織的實況調查報導,自1980年以 來到2015年,世界肥胖症人數增長了近一倍。大 多數世界人口所居住的國家,死於超重和肥胖的 人數,大於死於體重不足的人數。

離鄉背井,在外讀書、工作、努力為生計拚 搏,壓力常大到休息時就想吃東西,沒有時間運 動,而逐漸發福,身材走樣。話說回來,肥胖是 可以預防的;帶著一把故鄉的泥土,想家時就聞 一聞泥土的芳香,以解鄉愁。或許,泡杯咖啡、

沏杯茶、燉鍋飯、喝土汁、吃土餅,便可保持身 材的俏麗,或是健碩,你可知?現在有些名人、

明星,可是靠著吃土瘦身。但專家則提醒,最好 別輕易嘗試,以免傷到腸胃!

 參考資料

1. https://en.wikipedia.org/wiki/Composition_of_

the_human_body

2. http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs311/

zh/

3. http://newint.org/features/2014/07/01/haiti- fighting-for-change/

Figure

Updating...

References

Related subjects :