Всем привет. Сегодня мы поговорим про тяжёлый металл свинец.
В ядре атома свинца 82 протона, а значит в неионизированном состоянии вокруг него носятся 82 электрона. В Периодической таблице элементов имени Дмитрия Ивановича Менделеева свинец обозначается символом Pb (от латинского названия Plumbum).
Металл обладает огромной химической «гибкостью» и может образовывать множество химических соединений. Свинец был известен с древнейших времен, и широко использовался для изготовления полезных вещей самого разнообразного характера: от домашней утвари до церемониальных предметов.
Свинец снискал большую популярность у людей по той причине, что в природе его много, и он легко плавится, а также обладает относительной твёрдостью в охлаждённом состоянии.
В природе свинец обычно встречается в составе минерала галенита, и никогда не встречается в чистом виде. Как правило он образует соли, оксиды и металлоорганические соединения.
Большинство минералов (галенит, церуссит, англезит, пироморфит, ванадинит и другие), из которых добывают металл, содержат от 3 до 10% свинца.
Галенит представляет собой сульфид свинца (PbS), церуссит – это карбонат свинца (PbCO3), англезит – сульфат свинца (PbSO4), пироморфит – хлорфосфат свинца (Pb5(PO4) 3Cl), ванадинит – ванадат свинца (Pb5(VO4)3 Cl).
Минералы, содержащие свинец, часто содержат примеси серебра, золота и висмута, а также других элементов в меньших количествах, таких как сурьма, цинк и мышьяк. Эти элементы удалят, как правило, на этапе обжига при подготовке к извлечению металла.
Свинец является также продуктом естественного распада многих радиоактивных элементов. Поэтому его можно встретить в сочетании с ураном (U) и торием (Th), поскольку кульминацией цепочек распада обоих радиоактивных элементов является именно свинец.
История свинца
Сегодня абсолютно невозможно определить, какая из древних культур первая узнала о свинце и применила для своих нужд. Однако известно, что металлом пользовались древние египтяне, индусы и евреи, поскольку они упоминают его в своих текстах.
Например, египтяне использовали свинец для изготовления косметики, а также рыболовных сетей, эмалей и декоративных предметов.
В классической античности римляне использовали металл для изготовления дренажных систем и труб. Они добывали свинец в своих провинциях Испании, Галлии, Британии и Сардинии. В то время металл часто путали с оловом, поэтому римляне называли свинец «черным свинцом», а олово – «светлым свинцом».
Древние алхимики дали свинцу символ Сатурна, и он ассоциировался как с богом, так и с планетой. Согласно греческой мифологии, этот бог был меланхоликом и пожирал своих детей. Свинец своим со серым цветом и отсутствием блеска как никакой другой металл подходил под подобное описание.
Мечтой алхимиков на протяжении многих столетий было найти химическую процедуру, которая позволила бы им превратить такой простой металл, как свинец, в другой драгоценный металл – золото.
В настоящее время доказана токсичность свинца, поэтому его больше не используют для производства водопроводных труб (его заменили пластик и другие материалы), и сегодня он применяется, в основном, при производстве оплёток кабелей и устройств для защиты от рентгеновских лучей.
Физические свойства свинца
Свинец — твёрдый, тяжёлый, плотный металл голубовато-серого цвета, который на воздухе становится матово-серым.
Это относительно мягкий химический элемент. Температура плавления свинца составляет 327,4 °С, а температура кипения — 1725 °С.
Химические свойства свинца
Свинец – амфотерный элемент, то есть он может реагировать с кислотами и основаниями. При контакте с кислородом воздуха металл покрывается слоем оксида.
Свинец реагирует с азотной кислотой (HNO3), образуя соответствующий нитрат, растворимый в воде. Металл не реагирует с серной (H2SO4) и соляной кислотой (HCl), если они не концентрированные. А с концентрированными реагирует, с образованием солей свинца. С пероксидом водорода (H2O2) и трифторидом хлора (ClF3) свинец реагирует очень бурно.
Изотопы свинца
Свинец имеет множество изотопов, из которых стабильны только четыре: 204 Pb, 206 Pb, 207 Pb и 208 Pb.
Среди нестабильных изотопов свинца можно выделить 210 Pb. Он является предшественником изотопа полония-210 (210 Po), продукта распада урана-238 (238 U).
Применение свинца
Свинец используется для изготовления контейнеров, предназначенных для хранения радиоактивных материалов и опасных химикатов, а также в качестве покрытия электрических соединений. Таким образом реализуется его стойкость и способность «работать» в качестве защиты от ионизирующего излучения.
Ещё свинец применяется для изготовления керамики, пластмасс и сплавов для пайки. Боеприпасы для огнестрельного оружия (наконечники пуль) и контакты аккумуляторов тоже, как правило, изготовляются из свинца и различных с ним сплавов.
Металл также использовался на протяжении десятилетий в качестве антидетонационной присадки в бензин (сегодня это запрещено) и как глушитель звуковых волн и механических вибраций.
Токсичность свинца
Для любого живого организма процесс выведения свинца очень сложен.
Свинец — токсичный металл, способный вызывать заболевание, известное как плюмбизм. Металл всасывается через кожу, дыхательные пути и пищеварительный тракт, поражая нервную и почечную системы.
При высоких уровнях концентрации свинца прогноз для жизни весьма мрачный.
Среди возможных симптомов отравления — повреждение почек, анемия вследствие разрушения гемоглобина крови, поражение головного мозга, головокружение, рвота, снижение фертильности и трудности в обучении у детей.
Влияние свинца на нервную систему можно также наблюдать и в поведенческих изменениях. Например, он может вызвать агрессию, гиперчувствительность или импульсивное поведение.
Экологический риск
Свинец — мощный загрязнитель, который был обнаружен даже в водах на полюсах Земли. Высокая концентрация металла в окружающей среде обусловлена промышленной деятельностью человека. А особенно сильно её загрязняли присадки в бензин, которые по этой причине и запретили.
Отравление животных свинцом вызывает мутации, а также провоцирует у них агрессивное поведение.
Из-за своего основного применения свинец в большинстве человеческих культур ассоциируется с чем-то тяжёлым, и неудобным.
Происхождение русского слова «свинец» до сих пор не установлено. Есть версии, что оно как-то связано со словом «свин» (в смысле «грязный») или со соловом «вино», поскольку в древности вино хранили в свинцовых кувшинах.
Производство свинца
Крупнейшие горнодобывающие страны обычно являются и крупнейшими экспортёрами свинца. Это Китай, Австралия, Перу, США, Мексика, Россия, Индия, Боливия, Турция и Швеция.
В 2023 году в мире было произведено 12, 856 млн тонн свинца.
Цена одного килограмма металла на мировых рынках составляет около 2 долларов США.
Всем добра.
Вы можете👉 поддержать проект (статья 209 УК РСФСР)
___________________________________________
Умеете грамотно тратить? Вам повезло!
Здесь скидки до 50%!!!*👇
Ну что, продолжим?👇
*Реклама ООО Яндекс ИНН 7736207543