Composés de plomb naturels. Le plomb et ses propriétés

DÉFINITION

Plomb- quatre-vingt-deuxième élément tableau périodique. Désignation - Pb du latin « plumbum ». Situé en sixième période, groupe IVA. Fait référence aux métaux. La charge de base est de 82.

Plomb - blanc bleuté Heavy métal(Fig. 1). Une fois coupée, la surface du plomb brille. Dans l'air, il se recouvre d'une pellicule d'oxydes et de ce fait il devient terne. Il est très doux et peut être coupé avec un couteau. A une faible conductivité thermique. Densité 11,34 g/cm3. Point de fusion 327,46°C, point d'ébullition 1749°C.

Riz. 1. Diriger. Apparence.

Masse atomique et moléculaire du plomb

Poids moléculaire relatif de la substance(M r) est un nombre indiquant combien de fois la masse d'une molécule donnée est supérieure à 1/12 de la masse d'un atome de carbone, et relatif masse atomiqueélément(A r) - combien de fois la masse moyenne des atomes d'un élément chimique est supérieure à 1/12 de la masse d'un atome de carbone.

Puisqu'à l'état libre le plomb existe sous forme de molécules monoatomiques de Pb, les valeurs de ses masses atomique et moléculaire coïncident. Ils sont égaux à 207,2.

Isotopes du plomb

On sait que dans la nature, le plomb peut être trouvé sous la forme de quatre isotopes stables : 204 Pb, 206 Pb, 207 Pb et 208 Pb. Leurs nombres de masse sont respectivement 204, 206, 207 et 208. Le noyau d'un atome de l'isotope du plomb 204 Pb contient quatre-vingt-deux protons et cent vingt-deux neutrons, et le reste n'en diffère que par le nombre de neutrons.

Il existe des isotopes artificiels instables du plomb avec nombres de masse de 178 à 215, ainsi que plus de dix états isomères des noyaux, parmi lesquels les isotopes à vie la plus longue sont 202 Pb et 205 Pb, dont les demi-vies sont respectivement de 52,5 mille et 15,3 millions d'années.

Ions plomb

Le niveau d'énergie externe de l'atome de plomb comporte quatre électrons, qui sont des électrons de valence :

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 4f 14 5s 2 5p 6 5d 10 6s 2 6p 2 .

À la suite d'une interaction chimique, le plomb abandonne ses électrons de valence, c'est-à-dire est leur donneur, et se transforme en un ion chargé positivement :

Pb 0 -2e → Pb 2+ ;

Pb 0 -4e → Pb 4+ .

Molécule et atome de plomb

À l’état libre, le plomb existe sous forme de molécules monoatomiques de Pb. Voici quelques propriétés caractérisant l’atome et la molécule de plomb :

Exemples de résolution de problèmes

EXEMPLE 1

EXEMPLE 2

(nm, les numéros de coordination sont donnés entre parenthèses) Pb 4+ 0,079 (4), 0,092 (6), Pb 2+ 0,112 (4), 0,133 (6).

La teneur en plomb de la croûte terrestre est de 1,6 à 10 3 % en masse, dans l'océan mondial de 0,03 µg/l (41,1 millions de tonnes), dans les rivières de 0,2 à 8,7 µg/l. Connu env. 80 contenant du plomb, le plus important d'entre eux est la galène, ou lustre de plomb, PbS. Petit industriel L'Anglesite PbSO 4 et le site cérus PbCO 3 sont importants. Le plomb est accompagné de Cu, Zn ; Cd, Bi, Te et autres éléments précieux. Nature fond de 2·10 -9 -5·10 -4 μg/m 3 . Le corps d'un adulte contient 7 à 15 mg de plomb.

Propriétés. Le plomb métallique est de couleur gris bleuâtre et cristallise en facettes. cubique Réseau de type Cu, a - = 0,49389 nm, z = 4, espace. Groupe Fm3m. Le plomb est un des fusibles, lourds ; m.p. 327,50 °C, point d'ébullition. 1751 °C ; densité, g/cm 3 : 11,3415 (20 °C), 10,686 (327,6 °C), 10,536 (450 °C), 10,302 (650 °C), 10,078 (850 °C) ;26,65 J/(K); 4,81 kJ/,177,7 kJ/;64,80 JDmol K); , Pa : 4,3·10 -7 (600 K), 9,6·10 -5 (700 K), 5,4·10 -2 (800 K). 1,2·10 -1 (900 K), 59,5 (1 200 K), 8,2·10 2 (1 500 K), 12,8·10 3 (1 800 K). Le plomb est un mauvais conducteur de chaleur et d’électricité ; 33,5 W/(mK) (moins de 10 % d'Ag) ; coéfficent de température L'expansion linéaire du plomb (pureté 99,997 %) dans la plage de température de 0 à 320 °C est décrite par l'équation : a = 28,15·10 -6 t + 23,6·10 -9 t 2 °C -1 ; à 20 °C r 20,648 μOhm cm (moins de 10 % de r Ag), à 300 °C et 460 °C, respectivement. 47,938 et 104,878 µΩ cm. À -258,7°C, r du plomb chute à 13,11·10 -3 μΩ·cm ; à 7,2 K, il passe à l'état supraconducteur. Le plomb est diamagnétique, mag. sensibilité -0,12·10 -6. DANS état liquide le plomb est fluide, h dans la plage de température de 330 à 800 °C varie entre 3,2 et 1,2 mPa·s ; g dans la plage de 330 à 1 000 °C est dans la plage de (4,44 à 4,01)·10 -3 N/m.

AVEC le vin est doux, flexible et facile à rouler en fines feuilles. selon Brinell 25-40 MPa ; s monter 12-13 MPa, s comprimer env. 50 MPa ; se rapporte allongement à la rupture 50-70%. Augmente considérablement le plomb Na, Ca et Mg, mais réduit son produit chimique. durabilité. augmente la résistance anti-corrosion du plomb (à l'action de H 2 SO 4). Avec Sb, la résistance acide du plomb à H 2 SO 4 augmente également. Bi et Zn réduisent la résistance du plomb aux acides, et Cd, Te et Sn augmentent également la résistance à la fatigue du plomb. Il n’existe pratiquement aucune solution au plomb. N 2, CO, CO 2, O 2, SO 2, H 2.

En chimie. Le plomb est assez inerte. Plomb standard -0,1265 V pour Pb 0 /Pb 2+ . Lorsqu'il est sec, il ne s'oxyde pas ; lorsqu'il est mouillé, il se décolore et se recouvre d'un film qui se transforme en présence. CO 2 principalement 2PbCO 3 ·Pb(OH) 2. Le plomb C forme la série : Pb 2 O, PbO (), PbO 2, Pb 3 O 4 () et Pb 2 O 3 (voir). À température ambiante, le plomb ne réagit pas avec le produit dilué. acides sulfurique et chlorhydrique, car les films peu solubles de PbSO 4 et PbC1 2 formés à sa surface l'empêchent davantage. Conc. H 2 SO 4 (>80%) et HC1 au chauffage. interaction avec du plomb pour former des composés de jante en R. Pb(HSO 4) 2 et H 4 [PbCl 6 ]. Le plomb résiste à l'acide fluorhydrique, aux solutions aqueuses NH 3 et bien d'autres. org. là-bas. Les meilleurs diluants de plomb. HNO 3 et CH 3 COOH. Dans ce cas, Pb(NO 3) 2 et Pb(CH 3 COO) 2 se forment. Le plomb est sensiblement dissous. également dans les jus de citron, de formique et de vin.

Pb + PbO 2 + 2H 2 SO 4 : 2PbSO 4 + 2H 2 O

Lors de l'interaction Des sels de Pb(IV) et de Pb(II) se forment respectivement. plombates(IV) et plombites(II),par exemple Na 2 PbO 3, Na 2 PbO 2. Le plomb se dissout lentement. en conc. solution avec libération de H 2 et formation de M 4 [Pb(OH) 6 ].

Lorsqu'il est chauffé, le plomb réagit et se forme. Avec l'acide hydronitreux, le plomb donne du Pb(N 3) 2, avec chauffage - PbS (voir Chalcogénures de plomb). pas typique du plomb. Dans certaines régions, on trouve du tétrahydrure incolore PbH 4. , se décompose facilement en Pb et H 2 ; formé par l'action du dil. acide chlorhydrique pour Mg 2 Pb. Voir également, Composés organoplombiques.

Reçu. Basique

La source de plomb est le sulfure polymétallique. . Le plomb et d'autres concentrés sont produits sélectivement à partir de ceux contenant 1 à 5 % de Pb. Le concentré de plomb contient généralement 40 à 75 % de Pb, 5 à 10 % de Zn, jusqu'à 5 % de Cu, ainsi que du Bi. D'ACCORD. 90 % du plomb est obtenu grâce à une technologie qui comprend les étapes suivantes : agglomération des concentrés sulfurés, réduction minière. fusion du plomb fritté et brut. Des procédés de fusion autogènes sont en cours de développement pour utiliser la chaleur de combustion.

Agglomérer avec du traditionnel La production du plomb s'effectue sur des machines droites avec soufflage ou aspiration. Dans ce cas, le PbS est principalement oxydé. à l'état liquide : 2PbS + 3O 2 : 2PbO + 2SO 2. Des flux (SiO 2, CaCO 3, Fe 2 O 3) sont ajoutés à la charge qui, réagissant entre eux et avec PbO, forment une phase liquide qui cimente la charge. Dans l'agglomérat fini, le plomb est principalement concentré dans du verre de silicate de plomb, occupant jusqu'à 60% du volume de l'agglomérat. Zn, Fe, Si, Ca cristallisent sous forme de composés complexes, formant une charpente résistante à la chaleur. Zone d'agglomération effective (de travail). voitures 6-95 m 2.

L'agglomérat fini contient 35-45% de Pb et 1,2-3% de S, une partie de la coupe est sous forme. Productivité du frittage les machines de frittage dépendent de la teneur en S de la charge et vont de 10 (concentrés pauvres) à 20 t/(m 2 · jour) (concentrés riches) ; en termes de S brûlé, il se situe entre 0,7 et 1,3 t/(m 2 · jour). Une partie contenant 4 à 6 % de SO 2 est utilisée pour la production de H 2 SO 4. Le taux d'utilisation de S est de 40 à 50 %.

Le but de la fusion est d'extraire autant de plomb que possible du matériau brut et d'éliminer le Zn et les déchets dans les scories. Basique Ration de fusion en cuve d'agglomérat de plomb : PbO + CO : Pb + + CO 2. En tant que qualité, . est introduit dans le mélange. Une partie du plomb en est directement réduite. Pour le plomb, un agent faiblement réducteur est nécessaire. (O 2 10 -6 -10 -8 Pa). La consommation par masse d'agglomérat lors de la fusion en cuve est de 8 à 14 %. Dans ces conditions, Zn et Fe ne sont pas réduits et passent en scories. présent dans l'agglomérat sous forme de CuO et CuS. dans des conditions de fusion en cuve, il est facilement réduit et se transforme en plomb. Avec une teneur élevée en Cu et S dans l'agglomérat lors de la fusion du puits, une autoformation se produit. phase mate.

Basique Les composants des scories formant des scories (80 à 85 % en poids de scories) - FeO, SiO 2, CaO et ZnO - sont envoyés pour un traitement ultérieur pour extraire le Zn. Jusqu'à 2 à 4 % de Pb et ~ 20 % de Cu passent dans les scories, respectivement leur teneur. 0,5-3,5 et 0,2-1,5%. Formé lors de la fusion en puits (et de l'agglomération), il sert de matière première pour l'extraction de ressources rares et.

La base des processus de fusion du plomb autogène est exothermique. solution PbS + O 2 : Pb + SO 2, composée de deux étapes :

2PbS + 3O2 : 2PbO + 2SO2PbS + 2PbO : 3Pb + SO2

Avantages des méthodes autogènes par rapport aux méthodes traditionnelles. technologie : l’agglomération est exclue. , élimine le besoin de diluer le concentré avec des fondants, ce qui réduit le rendement des scories, utilise la chaleur et élimine la consommation (partielle), augmente l'extraction de SO 2, ce qui simplifie leur utilisation et augmente la sécurité de l'usine. L'industrie utilise deux procédés autogènes : KIVTsET-TSS, développé en URSS et mis en œuvre dans l'usine d'Oust-Kamenogorsk et en Italie dans l'usine de Porto Vesme, et le procédé américain QSL.

Technologie de fusion selon la méthode KIVTSET-TSS : une charge finement broyée et bien séchée contenant un concentré, recyclée et, à l'aide d'un brûleur, est injectée avec de l'O 2 technique dans la chambre de fusion, où le plomb est obtenu et des scories se forment. (contiennent 20-40% de SO 2) après purification, renvoyés à la charge de fusion, ils entrent dans la production de H 2 SO 4. Le plomb brut et les scories seront séparés. la cloison fuit dans l'électrothermie. four de décantation, d'où ils sont libérés par des trous de coulée. introduit dans la charge pour les excédents dans la zone de fusion.

Le processus QSL est réalisé dans une unité de type convertisseur. divisé par une cloison en zones. Les granulés sont chargés dans la zone de fusion. concentré, fusion et O2 technique. Les scories entrent dans la deuxième zone, où, à l'aide de tuyères, elles sont soufflées avec un mélange de charbon pulvérisé pour le plomb. Dans toutes les méthodes de fusion de base. une quantité de Zn (~80 %) entre dans les scories. Pour extraire le Zn, ainsi que le plomb restant et certains métaux rares, les scories sont traitées par fumage ou laminage.

Le plomb brut obtenu d'une manière ou d'une autre contient 93 à 98 % de Pb. Impuretés dans le plomb brut : Cu (1-5%), Sb, As, Sn (0,5-3%), Al (1-5 kg/t), Au (1-30%), Bi (0,05 -0,4%) . Le plomb brut est purifié par voie pyrométallurgique ou (parfois) électrolytique.

Pyrométallurgique méthode, le plomb brut est successivement éliminé : 1) le cuivre par deux opérations : ségrégation et à l'aide du S élémentaire, formant Cu 2 S. Préliminaire. la purification (grossière) du Cu jusqu'à une teneur de 0,5 à 0,7 % est effectuée par réflexion ou électrothermie avec du plomb profond, ayant une différence de température en hauteur. interaction

en surface avec un concentré de sulfure de plomb pour former une matte Cu-Pb. La matte est envoyée à la production de cuivre ou indépendamment. hydrométallurgique traitement.

2) Tellure métallique à action. Na présent NaOH. interaction sélective avec Te, formant Na 2 Te, flottant à la surface et se dissolvant dans NaOH. La masse fondue est traitée pour extraire le Te.

3), et leur oxydation par l'antimoine ou O 2 est reflétée. à 700-800 °C, ou NaNO 3 en présence. NaOH à 420 °C. Les produits fondus alcalins sont envoyés vers des usines hydrométallurgiques. en traiter NaOH et en extraire Sb et Sn ; As est éliminé sous forme de Ca 3 (AsO 4) 2, qui est envoyé à l'enterrement.

4) et de l'or en utilisant du Zn, qui réagit sélectivement avec le plomb dissous ; AuZn 3, AgZn 3 se forment, flottant à la surface. Les retraits résultants sont retirés de la surface pour la dernière fois. les transformer en

Propriétés du plomb

Il n'y a pas que la betterave ou la canne, mais aussi le plomb. C'est le nom de l'un des composés métalliques.

L'acétate ressemble à un additif alimentaire sucré - un petit blanc ou une poudre hautement soluble dans l'eau. Cependant, sucre de plomb

pas sucré et il n'est pas recommandé d'en manger. La substance contient du poison, qui est des ions métalliques.

L'acétate est utilisé uniquement en médecine vétérinaire en usage externe, car il possède des propriétés astringentes.

Une substance contenant du métal appelée arséniate est un poison pour les ravageurs des champs tels que le charançon du coton et la spongieuse.

Il existe toute une gamme de combinaisons inoffensives de plomb avec d’autres éléments.

En combinaison avec du métal, qui a des propriétés séchantes, les peintures sont traitées avec cette substance afin que la peinture se vide plus rapidement.

— Chromate de plomb, couleur ensoleillée. Il est utilisé pour teindre les tissus.

— Les batteries ne peuvent pas fonctionner sans sulfate métallique.

— Le plomb tétraéthyle sert d'additif au carburant moteur et améliore les paramètres de qualité.

— Sans sulfure métallique, cuisson de plats et produits en .

— Chlorure de plomb ralentit la croissance des tumeurs, il est donc utilisé par les médecins comme onguent.

C'est l'application composés chimiques au plomb. Sous sa forme pure, l'élément est utile dans l'industrie.

Utilisation du plomb

Le métal n'est pas noble, mais il permet d'obtenir des métaux précieux sous leur forme pure. Le processus est appelé coupellation.

Lors du processus de fusion du mélange et du plomb sous l'influence de l'oxydation, le métal précieux est séparé sans aucune impureté.

Le plomb est ajouté et dans des mélanges utilisés comme soudures.

Ils sont utilisés pour souder des pièces entre elles. Le plomb lui-même ne se distingue pas par sa beauté esthétique.

Sans contact avec l'air, il est brillant, bleu-blanc. Mais dès que le métal réagit avec l’oxygène de l’atmosphère, il perd son éclat et se recouvre d’un film opaque et trouble. Ainsi, d’un point de vue esthétique, le plomb n’a aucune valeur.

Mais l'élément portant le numéro de série 82c est le héros de nombreuses œuvres littéraires. Les écrivains adorent l’épithète « plomb ».

Habituellement, cela signifie le poids incroyable de quelque chose. Par exemple, la phrase « pieds de plomb"est interprété comme des membres qui ne peuvent pas être déplacés en raison de la sensation de lourdeur qu'ils ressentent.

Le métal n°82 n’est en effet pas léger, mais il est loin d’être la substance la plus lourde connue. Par exemple, un morceau de plomb flotte à la surface.

Donc, plus précisément, une autre utilisation littéraire de l’image de l’élément. Le terme « plomb » est utilisé en relation avec la couleur.

On parle souvent de « teint plombé ». Cela signifie que les couvercles ont une couleur gris-bleu malsaine, la même couleur que le métal acquiert au contact de l'air.

Dans la traduction de certains textes, vous pouvez trouver l’expression « piles en étain ».

Il s’agit des frais de traduction de textes en lituanien, letton et bulgare par des personnes pas entièrement compétentes.

Le fait est que le mot plomb n’existe tout simplement pas dans de nombreux pays. Cet élément s'appelle l'étain.

Même les peuples anciens confondaient deux métaux similaires. Il est vrai qu’il y a des millénaires, l’étain n’avait pas l’honneur de représenter une planète.

D'autres métaux, connus depuis des temps immémoriaux, étaient divisés par les peuples anciens en corps célestes. Ce que Mars symbolisait n'est un secret pour personne. Le plomb a commencé à représenter Saturne.

La Terre regorge littéralement du 82ème élément et cela s’applique non seulement aux réserves naturelles de métaux, mais aussi aux systèmes de communication.

Propriétés du plomb protégez les lignes électriques et les fils télégraphiques de la corrosion. Ils doivent souvent être posés non pas dans les airs, mais sous des plans d'eau ou simplement sous terre.

Les systèmes de plomberie ne peuvent pas se passer du métal bleu et blanc. En eux élément principal– du matériel pour dispositifs de verrouillage. Ils empêchent par exemple l'accès non planifié aux égouts.

La quantité de plomb dans l'environnement externe affecte le taux de criminalité. Les scientifiques américains sont arrivés à cette conclusion.

Ils ont étudié tous les États du pays, corrélé les chiffres et identifié une tendance.

Là où la concentration de métaux est maximale, 4 fois plus d'infractions sont commises que dans les zones où les niveaux d'élément n°82 sont plus faibles.

Les experts ont même trouvé une explication aux statistiques. Ils ont supposé que plomb métallique contribue à la perturbation des connexions neuronales dans le cerveau, détruit certaines composants chimiques, essentiel pour fonctionnement normal organe.

Peut-être que cela aide à reprogrammer une personne vers un comportement plus atypique et plus agressif.

D'ailleurs, plomb dans l’histoire de l’humanité a souvent été précisément associée à l’agression. Le métal était utilisé pour la torture.

Lys sous forme fondue sur la peau, la bouche. En Inde, l'alliage était versé dans les oreilles des représentants de la caste inférieure s'ils entendaient les conversations de leurs frères supérieurs.

Et à Venise, ils l'ont fait pour de dangereux criminels plafonds en plomb caméras allumées dernier étage prisons.

Dans la chaleur, ils étaient brûlants - les prisonniers languissaient à cause des températures et de l'étouffement. Par temps frais, au contraire, les chambres étaient très froides.

Mais heureusement, le métal n° 82 est désormais utilisé principalement à de bonnes fins. Basique mineur principal- Chine.

Dans le Céleste Empire, environ 2 millions de tonnes de cet élément sont extraites chaque année. A titre de comparaison, toutes les réserves russes ne représentent que 17 millions de tonnes. La plupart d'entre eux sont cachés dans les profondeurs des territoires de Primorsky, de l'Altaï et de Krasnoïarsk.

Le plomb est un métal connu depuis l’Antiquité. L'homme l'utilise depuis 2 à 3 000 avant JC et a été découvert pour la première fois en Mésopotamie. Là, ils fabriquaient des petites briques, des figurines et divers articles ménagers. Même alors, les gens obtenaient du bronze en utilisant cet élément et le fabriquaient également pour écrire avec des objets pointus.

De quelle couleur est le métal ?

C'est un élément du groupe IV de la période 6 du tableau périodique, où il porte le numéro d'ordre 82. Qu'est-ce qui est de nature plomb ? C'est la galène la plus couramment trouvée et la formule est PbS. Sinon, la galène est appelée lustre de plomb. élément pur est un métal mou et malléable de couleur gris sale. A l'air, sa coupe se recouvre rapidement d'une petite couche d'oxyde. Les oxydes protègent de manière fiable le métal contre une oxydation ultérieure dans les environnements humides et secs. Si une surface métallique recouverte d'oxydes est nettoyée, elle acquerra une teinte brillante avec une teinte bleue. Ce nettoyage peut être effectué en versant le plomb sous vide et en le scellant dans une fiole à vide.

Interaction avec les acides

Les acides sulfurique et chlorhydrique ont un effet très faible sur le plomb, mais le métal se dissout facilement dans l'acide nitrique. Tous les composés chimiques métalliques pouvant être solubles sont toxiques. Il est obtenu principalement à partir de minerais : d'abord, le plomb est brûlé jusqu'à ce qu'il se transforme en oxyde de plomb, puis cette substance est réduite avec du charbon en métal pur.

Propriétés générales des éléments

La densité du plomb est de 11,34 g/cm3. C'est 1,5 fois la densité du fer et quatre fois celle de l'aluminium léger. Ce n'est pas pour rien qu'en russe le mot « plomb » est synonyme du mot « lourd ». Le plomb fond à une température de 327,5°C. Le métal devient volatil déjà à une température ambiante de 700°C. Cette information est très importante pour ceux qui travaillent dans l’extraction de ce métal. Il est très facile de gratter même avec un ongle, il est facile de l'enrouler feuilles minces. C'est un métal très mou.

Interaction avec d'autres métaux, chauffage

La capacité thermique spécifique du plomb est de 140 J/kg. Selon leur propre propriétés chimiques c'est un métal peu réactif. Dans la série de tension, il se situe devant l’hydrogène. Le plomb est facilement remplacé à partir de ses sels par d'autres métaux. Par exemple, vous pouvez réaliser une expérience : tremper un bâton de zinc dans une solution d'acétate de cet élément. Ensuite, il se déposera sur le bâton de zinc sous forme de cristaux pelucheux, que les chimistes appellent « bois de Saturne ». Combien chaleur spécifique plomb égal à? Qu'est-ce que cela signifie? Ce chiffre est de 140 J/kg. Cela signifie ce qui suit : pour chauffer un kilogramme de métal à 1 °C, 140 joules de chaleur sont nécessaires.

Répartition dans la nature

Il n'y a pas tellement de ce métal dans la croûte terrestre- seulement 0,0016% en poids. Cependant, même cette valeur montre qu’il est plus abondant que le mercure, le bismuth et l’or. Les scientifiques attribuent cela au fait que divers isotopes du plomb sont des produits de désintégration du thorium et de l'uranium, de sorte que la teneur en plomb de la croûte terrestre a lentement augmenté au fil des millions d'années. À l'heure actuelle, de nombreux minerais de plomb sont connus - il s'agit de la galène déjà mentionnée, ainsi que des résultats de ses transformations chimiques.

Ces derniers comprennent le sulfate de plomb, la cérusite (un autre nom est la mimétite blanche, la stoltsite. Les minerais contiennent également d'autres métaux - cadmium, cuivre, zinc, argent, bismuth. Là où se trouvent les minerais de plomb, non seulement le sol est saturé de ce métal, mais aussi plans d'eau, plantes. Qu'est-ce que le plomb dans la nature ? C'est toujours un composé spécifique que l'on retrouve également dans les minerais de métaux radioactifs - l'uranium et le thorium.

Les métaux lourds dans l'industrie

Le plus couramment utilisé dans l’industrie est un composé de plomb et d’étain. La soudure ordinaire dite « tertiaire » est largement utilisée pour connecter des canalisations et des fils électriques. Ce composé contient une part de plomb et deux parts d’étain. Coquilles pour câbles téléphoniques, les pièces de la batterie peuvent également contenir du plomb. Le point de fusion de certains de ses composés est très bas - par exemple, les alliages contenant du cadmium ou de l'étain fondent à 70 ° C. Les équipements de lutte contre l'incendie sont fabriqués à partir de ces composés. Les alliages métalliques sont largement utilisés dans la construction navale. Ils sont généralement de couleur gris clair. Les navires sont souvent recouverts d’alliages d’étain et de plomb pour se protéger de la corrosion.

Signification pour les personnes du passé et application

Les Romains utilisaient ce métal pour fabriquer des tuyaux dans les pipelines. Dans les temps anciens, les gens associaient le plomb à la planète Saturne, c'est pourquoi on l'appelait auparavant Saturne. Au Moyen Âge, en raison de son poids élevé, le métal était souvent utilisé pour des expériences alchimiques. On lui attribuait souvent la capacité de se transformer en or. Le plomb est un métal qui a été très souvent confondu avec l’étain, et ce jusqu’au XVIIe siècle. Et dans les anciennes langues slaves, il portait ce nom.

Il a atteint la langue tchèque moderne, où ce heavy metal est appelé olovo. Certains linguistes estiment que le nom Plumbum est associé à une région grecque spécifique. L’origine russe du mot « plomb » reste encore floue pour les scientifiques. Certains linguistes l'associent au mot lituanien « scwinas ».

L’utilisation traditionnelle du plomb dans l’histoire concerne la fabrication de balles, de plombs de fusil de chasse et de divers autres projectiles. Il était utilisé parce qu’il était bon marché et avait un faible point de fusion. Auparavant, lors de la fabrication de coups de feu, une petite quantité d'arsenic était ajoutée au métal.

Le plomb était également utilisé dans L'Egypte ancienne. Il a été fabriqué à partir de blocs de construction, des statues de personnes nobles, des pièces de monnaie étaient entièrement frappées. Les Égyptiens étaient sûrs que le plomb possédait une énergie particulière. Ils en faisaient de petites assiettes et les utilisaient pour se protéger des méchants. Et les anciens Romains non seulement le faisaient Tuyaux d'eau. Ils fabriquaient également des cosmétiques à partir de ce métal, sans même se douter qu'ils signaient leur propre arrêt de mort. Après tout, lorsque le plomb pénétrait dans l’organisme chaque jour, il provoquait de graves maladies.

Qu’en est-il de l’environnement moderne ?

Il existe des substances qui tuent l’humanité lentement mais sûrement. Et cela ne s’applique pas seulement aux ancêtres non éclairés de l’Antiquité. Les sources de plomb toxique sont aujourd'hui la fumée de cigarette et la poussière urbaine des immeubles résidentiels. Les vapeurs de peintures et de vernis sont également dangereuses. Mais le plus grand mal vient des gaz d'échappement des voitures, grandes quantités contenant du plomb.

Mais ce ne sont pas seulement les habitants des mégapoles qui sont à risque, mais aussi ceux qui vivent dans les villages. Ici, le métal peut s’accumuler dans les sols et se retrouver ensuite dans les fruits et légumes. En conséquence, les humains reçoivent plus d’un tiers du plomb via l’alimentation. Dans ce cas, seuls de puissants antioxydants peuvent servir d'antidote : magnésium, calcium, sélénium, vitamines A, C. Si vous les utilisez régulièrement, vous pouvez vous neutraliser de manière fiable des effets nocifs du métal.

Nuire

Chaque écolier sait ce qu'est la piste. Mais tous les adultes ne sont pas en mesure de répondre à la question de savoir quel est son danger. Ses particules pénètrent dans l'organisme par système respiratoire. Ensuite, il commence à interagir avec le sang, réagissant avec diverses parties du corps. Le système musculo-squelettique en souffre le plus. C’est là que finissent 95 % de tout le plomb consommé par les humains.

Un niveau élevé de son contenu dans l'organisme entraîne un retard développement mental, et chez l'adulte, il se manifeste sous la forme de symptômes dépressifs. L'excès se manifeste par la distraction et la fatigue. Les intestins souffrent également - à cause du plomb, des spasmes peuvent souvent survenir. Ce métal lourd affecte également négativement le système reproducteur. Les femmes ont du mal à avoir un enfant et les hommes peuvent avoir des problèmes de qualité du sperme. C’est aussi très dangereux pour les reins. Selon certaines études, il pourrait provoquer des tumeurs malignes. Cependant, en quantité ne dépassant pas 1 mg, le plomb peut être bénéfique pour l’organisme. Les scientifiques ont découvert que ce métal peut avoir un effet bactéricide sur les organes de la vision. Cependant, vous devez vous rappeler ce qu'est le plomb et l'utiliser uniquement à des doses ne dépassant pas celles autorisées.

Comme conclusion

Comme déjà mentionné, dans les temps anciens, la planète Saturne était considérée comme la patronne de ce métal. Mais Saturne en astrologie est une image de solitude, de tristesse et de destin difficile. Est-ce pour cela que le plomb n’est pas le meilleur compagnon de l’homme ? Peut-être ne devrait-il pas imposer sa société, comme le supposaient intuitivement les anciens lorsqu'ils appelaient Saturne plomb. Après tout, les dommages corporels causés par ce métal peuvent être irréparables.

Plomb(lat. Plumbum), Pb, élément chimique Groupe IV du système périodique de Mendeleev ; numéro atomique 82, masse atomique 207,2. Le plomb est un métal lourd de couleur gris bleuté, très ductile, mou (coupé au couteau, gratté avec l'ongle). Le plomb naturel se compose de 5 isotopes stables dont les nombres de masse sont 202 (trace), 204 (1,5 %), 206 (23,6 %), 207 (22,6 %), 208 (52,3 %). Les trois derniers isotopes sont les produits finaux des transformations radioactives 238 U, 235 U et 232 Th. À réactions nucléaires De nombreux isotopes radioactifs du plomb se forment.

Référence historique. Le plomb était connu entre 6 et 7 000 ans avant JC. e. peuples de Mésopotamie, d'Égypte et d'autres pays ancien monde. Il était utilisé pour fabriquer des statues, des articles ménagers et des tablettes d'écriture. Les Romains utilisaient des tuyaux en plomb pour l’approvisionnement en eau. Les alchimistes appelaient Saturne Plomb et le désignaient du signe de cette planète. Composés Plomb - les « cendres de plomb » PbO, le blanc de plomb 2PbCO 3 ·Pb(OH) 2 étaient utilisés dans la Grèce antique et à Rome comme composants de médicaments et de peintures. Quand a-t-il été inventé armes à feu, Le plomb a commencé à être utilisé comme matériau pour les balles. La toxicité du plomb a été constatée dès le 1er siècle après JC. e. Médecin grec Dioscoride et Pline l'Ancien.

Répartition du Plomb dans la nature. La teneur en plomb de la croûte terrestre (clarke) est de 1,6·10 -3% en masse. La formation dans la croûte terrestre d'environ 80 minéraux contenant du Plomb (le principal est la galène PbS) est principalement associée à la formation de gisements hydrothermaux. Dans les zones d'oxydation des minerais polymétalliques, de nombreux (environ 90) minéraux secondaires se forment : sulfates (anglesite PbSO 4), carbonates (cérussite PbCO 3), phosphates [pyromorphite Pb 5 (PO 4) 3 Cl].

Dans la biosphère, le Plomb est principalement dissipé ; il est peu présent dans la matière vivante (5·10 -5%), eau de mer(3·10 -9%). Depuis eaux naturelles Le plomb est en partie sorbé par les argiles et précipité par le sulfure d'hydrogène, il s'accumule donc dans les limons marins contaminés par le sulfure d'hydrogène et dans les argiles noires et les schistes formés à partir de ceux-ci.

Propriétés physiques du plomb. Le plomb cristallise dans un réseau cubique à faces centrées (a = 4,9389 Å) et ne présente aucune modification allotropique. Rayon atomique 1,75Å, rayons ioniques : Pb 2+ 1,26Å, Pb 4+ 0,76Å ; densité 11,34 g/cm 3 (20 °C) ; tpl 327,4 °C ; point d'ébullition 1 725 °C ; capacité thermique spécifique à 20 °C 0,128 kJ/(kg K) | conductivité thermique 33,5 W/(m·K) ; coefficient de température de dilatation linéaire 29,1·10 -6 à température ambiante ; Dureté Brinell 25-40 Mn/m2 (2,5-4 kgf/mm2) ; résistance à la traction 12-13 MN/m2, résistance à la compression environ 50 MN/m2 ; allongement relatif à la rupture 50-70%. Le durcissement n'augmente pas propriétés mécaniques Plomb, puisque sa température de recristallisation est inférieure à la température ambiante (environ -35°C avec un degré de déformation de 40 % et plus). Le plomb est diamagnétique, sa susceptibilité magnétique est de -0,12·10 -6. À 7,18 K, il devient supraconducteur.

Propriétés chimiques du plomb. La configuration des couches électroniques externes de l'atome de Pb est 6s 2 6p 2, selon laquelle il présente les états d'oxydation de +2 et +4. Le plomb est relativement peu actif chimiquement. L'éclat métallique d'une nouvelle coupe de plomb disparaît progressivement dans l'air en raison de la formation le film le plus finРbО, qui protège contre une oxydation supplémentaire.

Avec l'oxygène, il forme une série d'oxydes Pb 2 O, PbO, PbO 2, Pb 3 O 4 et Pb 2 O 3.

En l’absence d’O2, l’eau à température ambiante n’a aucun effet sur le plomb, mais elle décompose la vapeur d’eau chaude pour former de l’oxyde de plomb et de l’hydrogène. Les hydroxydes Pb(OH) 2 et Pb(OH) 4 correspondant aux oxydes PbO et PbO 2 sont de nature amphotère.

Le composé du Plomb avec l'hydrogène PbH 4 est obtenu en petites quantités sous l'action de dilué d'acide chlorhydrique sur Mg 2 Pb. Le PbH 4 est un gaz incolore qui se décompose très facilement en Pb et H 2. Lorsqu'il est chauffé, le plomb se combine avec les halogènes, formant les halogénures PbX 2 (X-halogène). Tous sont légèrement solubles dans l’eau. Des halogénures de PbX 4 ont également été obtenus : tétrafluorure de PbF 4 - cristaux incolores et tétrachlorure de PbCl 4 - jaune liquide huileux. Les deux composés se décomposent facilement, libérant du F 2 ou du Cl 2 ; hydrolysé par l'eau. Le plomb ne réagit pas avec l'azote. L'azoture de plomb Pb(N 3) 2 est obtenu en faisant réagir des solutions d'azoture de sodium NaN 3 et des sels de Pb (II) ; cristaux incolores en forme d'aiguilles, peu solubles dans l'eau; lors d'un impact ou d'un échauffement, il se décompose en Pb et N 2 avec une explosion. Le soufre réagit avec le plomb lorsqu'il est chauffé pour former du sulfure de PbS, une poudre amorphe noire. Le sulfure peut également être obtenu en faisant passer du sulfure d'hydrogène dans des solutions de sels de Pb(II) ; trouvé dans la nature sous forme de lustre en plomb - galène.

Dans la série de tensions, Pb est supérieur à l'hydrogène (les potentiels normaux des électrodes sont respectivement de -0,126 V pour Pb = Pb 2+ + 2e et +0,65 V pour Pb = Pb 4+ + 4e). Cependant, le plomb ne déplace pas l'hydrogène des acides chlorhydrique et sulfurique dilués en raison de la surtension de H 2 sur Pb, ainsi que de la formation de films protecteurs de chlorure de PbCl 2 et de sulfate de PbSO 4 peu solubles sur la surface métallique. Le H 2 SO 4 concentré et le HCl agissent sur le Pb lorsqu'ils sont chauffés et des composés complexes solubles de composition Pb(HSO 4) 2 et H 2 [PbCl 4 ] sont obtenus. Les acides nitrique, acétique et certains acides organiques (par exemple citrique) se dissolvent. Plomb pour former des sels de Pb (II). Selon leur solubilité dans l'eau, les sels sont divisés en solubles (acétate de plomb, nitrate et chlorate), légèrement solubles (chlorure et fluorure) et insolubles (sulfate, carbonate, chromate, phosphate, molybdate et sulfure). Les sels de Pb (IV) peuvent être obtenus par électrolyse de solutions H 2 SO 4 fortement acidifiées de sels de Pb (II) ; les sels de Pb (IV) les plus importants sont le sulfate de Pb(SO 4) 2 et l'acétate de Pb (C 2 H 3 O 2) 4. Les sels de Pb(IV) ont tendance à ajouter des ions négatifs en excès pour former des anions complexes, par exemple, les plombates (PbO 3) 2- et (PbO 4) 4-, les chloroplumbates (PbCl 6) 2-, les hydroxoplumbates [Pb(OH) 6] 2- et autres. Les solutions concentrées d'alcalis caustiques réagissent avec le Pb lorsqu'elles sont chauffées, libérant de l'hydrogène et des hydroxoplumbites de type X 2 [Pb(OH) 4 ].

Obtenir du plomb. Le plomb métallique est obtenu par grillage oxydatif du PbS, suivi de la réduction du PbO en Pb brut (« werkbley ») et du raffinage (purification) de ce dernier. La torréfaction oxydative du concentré est réalisée dans des salles de frittage machines à dessiner action continue. Lors du tir de PbS, la réaction prédomine :

2PbS + ZO2 = 2PbO + 2SO2.

De plus, on obtient un peu de sulfate de PbSO 4, qui est transformé en silicate de PbSiO 3, pour lequel il est ajouté à la charge Le sable de quartz. Parallèlement, les sulfures d'autres métaux (Cu, Zn, Fe), présents comme impuretés, sont également oxydés. À la suite de la cuisson, au lieu d'un mélange en poudre de sulfures, on obtient un agglomérat - une masse solide frittée poreuse constituée principalement des oxydes PbO, CuO, ZnO, Fe 2 O 3. Des morceaux d'agglomérat sont mélangés avec du coke et du calcaire, et ce mélange est chargé dans un four à chemise d'eau, dans lequel de l'air sous pression est amené par le bas à travers des tuyaux (« tuyères »). Le coke et le monoxyde de carbone (II) réduisent déjà le PbO en Pb sans hautes températures(jusqu'à 500 °C). À des températures plus élevées, les réactions suivantes se produisent :

CaCO 3 = CaO + CO 2

2PbSiO3 + 2CaO + C = 2Pb + 2CaSiO3 + CO2.

Les oxydes de Zn et Fe se transforment partiellement en ZnSiO 3 et FeSiO 3 qui, avec CaSiO 3, forment des scories qui flottent à la surface. Les oxydes de plomb sont réduits en métal. Le plomb brut contient 92 à 98 % de Pb, le reste étant constitué d'impuretés de Cu, Ag (parfois Au), Zn, Sn, As, Sb, Bi, Fe. Les impuretés Cu et Fe sont éliminées par zeigérisation. Pour éliminer Sn, As, Sb, de l'air est soufflé à travers le métal en fusion. La séparation de l'Ag (et de l'Au) s'effectue par ajout de Zn, qui forme une « mousse de zinc » constituée de composés de Zn avec Ag (et Au), plus légers que le Pb, et fondant à 600-700 °C. L'excès de Zn est éliminé du Pb fondu par passage d'air, de vapeur ou de chlore. Pour éliminer le Bi, du Ca ou du Mg est ajouté au Pb liquide, donnant les composés à bas point de fusion Ca 3 Bi 2 et Mg 3 Bi 2. Le plomb raffiné par ces méthodes contient 99,8 à 99,9 % de Pb. Une purification supplémentaire est effectuée par électrolyse, ce qui donne une pureté d'au moins 99,99 %.

Utilisation du plomb. Le plomb est largement utilisé dans la production batteries au plomb, utilisé pour la fabrication d'équipements d'usine résistants aux gaz et liquides agressifs. Le plomb absorbe fortement les rayons gamma et les rayons X, c'est pourquoi il est utilisé comme matériau de protection contre leurs effets (récipients de stockage de substances radioactives, équipements pour salles de radiographie, etc.). Grandes quantités Le plomb est utilisé pour fabriquer des coquilles câbles électriques les protégeant de la corrosion et des dommages mécaniques. De nombreux alliages de plomb sont fabriqués à partir de plomb. L'oxyde de plomb PbO est introduit dans le cristal et le verre optique pour produire des matériaux à indice de réfraction élevé. Le minium, le chromate (jaune couronne) et le carbonate basique de plomb (blanc de plomb) sont des pigments d'usage limité. Le chromate de plomb est un agent oxydant utilisé en chimie analytique. L'azide et le stythiate (trinitroresorcinate) sont des initiateurs d'explosifs. Le plomb tétraéthyle est un agent antidétonant. L'acétate de plomb sert d'indicateur pour la détection de H 2 S. Le 204 Pb (stable) et le 212 Pb (radioactif) sont utilisés comme indicateurs isotopiques.

Plomb dans le corps. Les plantes absorbent le plomb présent dans le sol, l’eau et les dépôts atmosphériques. Le plomb pénètre dans le corps humain par les aliments (environ 0,22 mg), l'eau (0,1 mg) et la poussière (0,08 mg). L’apport quotidien sans danger de plomb pour les humains est de 0,2 à 2 mg. Il est excrété principalement dans les selles (0,22-0,32 mg), moins dans l'urine (0,03-0,05 mg). Le corps humain contient en moyenne environ 2 mg de plomb (dans certains cas, jusqu'à 200 mg). Les résidents des pays industrialisés ont un niveau de plomb dans leur corps plus élevé que les résidents des pays agricoles, tandis que les citadins ont des niveaux de plomb plus élevés que les résidents des zones rurales. Le principal dépôt de plomb est le squelette (90 % du plomb total présent dans l'organisme) : 0,2 à 1,9 μg/g s'accumulent dans le foie ; dans le sang - 0,15-0,40 mcg/ml ; dans les cheveux - 24 mcg/g, dans le lait - 0,005-0,15 mcg/ml ; également présent dans le pancréas, les reins, le cerveau et d'autres organes. La concentration et la répartition du Plomb dans l'organisme des animaux sont proches des valeurs​​établies pour l'Homme. Lorsque les niveaux de plomb augmentent environnement ses dépôts dans les os, les cheveux et le foie augmentent.

L'empoisonnement au plomb et à ses composés est possible lors de l'extraction de minerais, de la fusion du plomb, dans la production de peintures au plomb, dans l'imprimerie, la poterie, la production de câbles, lors de la production et de l'utilisation du plomb tétraéthyle, etc. Les intoxications domestiques se produisent rarement et sont observées en mangeant. aliments conservés longtemps dans des faïences recouvertes d'un vernis à base de minium ou de litharge. Lead et son composés inorganiques pénétrer dans l'organisme sous forme d'aérosols principalement par Voies aériennes, dans une moindre mesure - à travers tube digestif et la peau. Le plomb circule dans le sang sous forme de colloïdes hautement dispersés - phosphate et albuminate. Le plomb est excrété principalement par les intestins et les reins. Dans le développement de l'intoxication, les perturbations du métabolisme de la porphyrine, des protéines, des glucides et du phosphate, la carence en vitamines C et B1, les modifications fonctionnelles et organiques du système central et végétatif jouent un rôle. système nerveux, effets toxiques du plomb sur la moelle osseuse. L'empoisonnement peut être caché (ce qu'on appelle le portage), se présentant sous des formes légères, modérées et sévères.

Les signes les plus courants d'intoxication au plomb : une bordure (une bande de couleur lilas-ardoise) le long du bord des gencives, une coloration terreuse-pâle de la peau ; réticulocytose et autres modifications sanguines, augmentation de la teneur en porphyrines dans l'urine, présence de plomb dans l'urine en quantités de 0,04 à 0,08 mg/l ou plus, etc. Les dommages au système nerveux se manifestent par une asthénie, dans des formes sévères - encéphalopathie , paralysie (principalement extenseurs de la main et des doigts), polynévrite. Avec ce que l'on appelle les coliques au plomb, des crampes abdominales aiguës et une constipation surviennent, durant de plusieurs heures à 2-3 semaines ; les coliques s'accompagnent souvent de nausées, de vomissements et pression artérielle, température corporelle jusqu'à 37,5-38 °C. En cas d'intoxication chronique, des dommages au foie, au système cardiovasculaire et une perturbation des fonctions endocriniennes sont possibles (par exemple, chez les femmes - fausses couches, dysménorrhée, ménorragie et autres). La suppression de la réactivité immunobiologique contribue à augmenter la morbidité globale.