Хімічні властивості свинцю - Вплив свинцю на здоров'я - Вплив свинцю на навколишнє середовище

Атомне число

свинець

Валенсія

Електронегативність

Ковалентний радіус (Å)

Іонний радіус (Å)

Атомний радіус (Å)

Електронна конфігурація

[Xe] 4f 14 5d 10 6s 2 6p 2

Перший потенціал іонізації (еВ)

Атомна маса (г/моль)

Щільність (г/мл)

Температура кипіння (ºC)

Температура плавлення (ºC)

Вести

Хімічний елемент, Pb, атомний номер 82 та атомна маса 207,19. Свинець - це важкий метал (відносна щільність або питома вага, 11,4 с 16 ° C (61 ° F)), синюшного кольору, який потьмяніє до тьмяно-сірого кольору. Він гнучкий, нееластичний, легко плавиться, плавиться при 327,4ºC (621,3ºF) і кипить при 1725ºC (3164ºF). Звичайні хімічні валентності становлять 2 і 4. Він відносно стійкий до дії сірчаної та соляної кислот. Але він повільно розчиняється в азотній кислоті. Свинець амфотерний, оскільки утворює свинцеві солі кислот, а також солі металів свинцю. Свинець утворює багато солей, оксидів та металоорганічних сполук.

У промисловому відношенні його найважливішими сполуками є оксиди свинцю та тетраетилсвинець. Свинець утворює сплави з багатьма металами і зазвичай використовується в цій формі в більшості своїх застосувань. Усі сплави, утворені оловом, міддю, миш'яком, сурмою, вісмутом, кадмієм і натрієм, мають промислове значення.

Сполуки свинцю токсичні і отруїли робітників через неналежне їх використання та надмірний вплив на них. Однак сьогодні отруєння свинцем рідкісне завдяки промисловому застосуванню сучасних засобів контролю, як гігієнічних, так і пов'язаних з технікою. Найбільшу небезпеку представляє вдихання пари або пилу. У разі органопломбічних сполук всмоктування через шкіру може бути значним. Деякі симптоми отруєння свинцем - це головний біль, запаморочення та безсоння. У гострих випадках зазвичай виникає ступор, який переростає в кому і закінчується смертю. Медичний контроль працівників, пов’язаних із вживанням свинцю, включає клінічні дослідження рівня цього елемента в крові та сечі. Завдяки такому контролю та належному застосуванню інженерного контролю можна повністю уникнути промислових отруєнь свинцем.

Свинець рідко зустрічається в його елементарному стані, найпоширенішим мінералом є сульфід, галей, іншими мінералами комерційного значення є карбонат, церусит та сульфат, англезит, які зустрічаються набагато рідше. Свинець також міститься в декількох уранових і торієвих рудах, оскільки він походить безпосередньо від радіоактивного розпаду (радіоактивного розпаду). Комерційні корисні копалини можуть містити менше 3 свинцю, але найпоширенішим є вміст свинцю трохи більше 10%. Перед плавленням мінерали концентрують до вмісту свинцю 40% і більше.

Найширше використання свинцю як такого є у виробництві батарей. Іншими важливими додатками є виготовлення тетраетилсвинцю, кабельної сорочки, конструкційних елементів, пігментів, м'якого припою та боєприпасів.

Органопломбічні сполуки розробляються для таких застосувань, як каталізатори у виробництві пінополіуретану, отруйних для морських фарб з метою запобігання інкрустації в корпусах, біоцидних засобів проти грампозитивних бактерій, захисту деревини від нападу свердловин та морських грибів, гнилі та консерванти цвілі для бавовни, молюскицидні засоби, антигельмінтні засоби, засоби для зменшення зносу в мастилах та інгібітори корозії для сталі.

Завдяки чудовій стійкості до корозії свинець знаходить широке застосування в будівництві, особливо в хімічній промисловості. Він стійкий до дії багатьох кислот, оскільки утворює власне захисне оксидне покриття. Як наслідок цієї вигідної характеристики, свинець широко використовується у виробництві сірчаної кислоти та поводженні з ним.

Свинець здавна використовувався в якості екрану для рентгенівських апаратів. З постійно розширюваним застосуванням атомної енергії застосування свинцю в якості захисного випромінювання стає все більш важливим.

Його використання як куртки для телефонних та телевізійних кабелів залишається придатною формою використання для свинцю. Унікальна пластичність свинцю робить його особливо придатним для цього застосування, оскільки він може розтягуватися, утворюючи суцільну оболонку навколо внутрішніх провідників.

Застосування свинцю в пігментах було дуже важливим, але воно зменшується в обсязі. Найбільш широко використовуваний пігмент, в який втручається цей елемент, - це свинцево-білий 2PbCO3.Pb (OH) 2; іншими важливими пігментами є основний сульфат свинцю та хромати свинцю.

Широкий спектр сполук свинцю, таких як силікати, карбонати та солі органічних кислот, використовується як стабілізатор тепла та світла для полівінілхлоридних пластмас. Свинцеві силікати використовують для виготовлення скляних та керамічних фрит, які корисні для введення свинцю в скло та керамічну обробку. Азид свинцю, Pb (N3) 2, є стандартним детонатором для вибухових речовин. Свинцеві арсенати у великих кількостях використовуються як інсектициди для захисту рослин. Litharge (оксид свинцю) широко використовується для посилення магнітних властивостей феритових керамічних магнітів барію.

Також прожарена суміш цирконату свинцю та титанату свинцю, відома як PZT, розширює свій ринок як п'єзоелектричний матеріал.

Вплив свинцю на здоров'я

Свинець - це м’який метал, який був відомий протягом багатьох років для багатьох застосувань. Він широко застосовується з 5000 р. До н. Е. Для застосування в металевих виробах, кабелях та трубах, а також у фарбах та пестицидах. Свинець є одним з чотирьох металів, які надають найбільший згубний вплив на здоров'я людини. Він може потрапляти в організм людини через їжу (65%), воду (20%) та повітря (15%).

Такі продукти, як фрукти, овочі, м’ясо, зерно, морепродукти, безалкогольні напої та вино, можуть містити значну кількість свинцю. Сигарний дим також містить невелику кількість свинцю.

Свинець може потрапляти в питну воду через корозію труб. Це частіше трапляється, коли вода слабокисла. Ось чому громадські системи очищення води тепер повинні проводити регулювання рН у воді, яка використовується для питної води. Наскільки нам відомо, свинець не виконує жодної важливої ​​функції в організмі людини, він може в основному завдати шкоди після прийому в їжу, повітря або воду.

Свинець може спричинити кілька небажаних наслідків, таких як:

  • Порушення біосинтезу гемоглобіну та анемія
  • Підвищений артеріальний тиск
  • Пошкодження нирок
  • Аборти та витончені аборти
  • Порушення нервової системи
  • Пошкодження головного мозку
  • Зниження фертильності у чоловіків через пошкодження сперми
  • Зниження навчальних здібностей дітей
  • Порушення в поведінці дітей, такі як агресія, імпульсивна поведінка та гіперчутливість.

Свинець може потрапляти в плід через плаценту матері. Завдяки цьому він може завдати серйозної шкоди нервовій системі та мозку ненароджених дітей.

Вплив свинцю на довкілля

Свинець природним чином зустрічається в навколишньому середовищі, але найвищі концентрації, виявлені в навколишньому середовищі, є результатом діяльності людини.

Завдяки застосуванню свинцю в бензині відбувається неприродний цикл свинцю. Свинець спалюється в автомобільних двигунах, що утворює солі свинцю (хлориди, броміди, оксиди).

Ці солі свинцю потрапляють у навколишнє середовище через вихлопні труби автомобілів. Великі частинки випадатимуть в осад на землю або поверхню води, дрібні частинки проїдуть великі відстані по повітрю і залишаться в атмосфері. Частина цього свинцю впаде назад на землю, коли піде дощ. Цей цикл свинцю, спричинений виробництвом людиною, набагато ширше, ніж природний цикл свинцю. Це спричинило забруднення свинцю, що зробило це проблемою у всьому світі. Не тільки свинцевий бензин спричинює концентрацію свинцю в навколишньому середовищі. Інші види діяльності людини, такі як спалювання нафти, промислові процеси, спалювання твердих побутових відходів, також сприяють.

Свинець може потрапити у воду та ґрунти через корозію свинцевих труб у транспортних системах та корозію свинцевих фарб. Його не можна розбити, але він може стати іншими сполуками.

Свинець накопичується в тілах водних організмів та ґрунтових організмів. Вони відчують наслідки отруєння свинцем для здоров’я. Вплив ракоподібних на здоров'я може відбуватися навіть тоді, коли присутні лише невеликі концентрації свинцю.

Функції у фітопланктоні можуть порушуватися, коли він перешкоджає дії свинцю. Фітопланктон є важливим джерелом вироблення кисню в морях, і його їдять багато великих морських тварин. Ось чому ми зараз починаємо задаватися питанням, чи може забруднення свинцем вплинути на глобальні баланси. Функції ґрунтів порушуються втручанням свинцю, особливо поблизу автомагістралей та сільськогосподарських угідь, де можуть бути екстремальні концентрації. Грунтові організми також страждають отруєнням свинцем.

Свинець є особливо небезпечним хімічним елементом, і він може накопичуватися в окремих організмах, але також може потрапляти в харчові ланцюги.