Prirodni spojevi olova. Olovo i njegova svojstva

DEFINICIJA

voditi- osamdeset drugi element Periodni sustav elemenata. Oznaka - Pb od latinskog plumbum. Smješten u šestom periodu, IVA grupa. Odnosi se na metale. Naboj jezgre je 82.

Olovo - plavkasto bijelo teški metal(Sl. 1). U rezu blista površina olova. Na zraku se prekriva filmom oksida i zbog toga blijedi. Jako je mekana i reže se nožem. Ima nisku toplinsku vodljivost. Gustoća 11,34 g/cm 3 . Talište 327,46 o C, vrelište 1749 o C.

Riža. 1. Olovo. Izgled.

Atomska i molekularna težina olova

Relativna molekularna težina tvari(M r) je broj koji pokazuje koliko je puta masa dane molekule veća od 1/12 mase atoma ugljika, i srodnika atomska masa element(A r) - koliko je puta prosječna masa atoma kemijskog elementa veća od 1/12 mase atoma ugljika.

Budući da olovo postoji u slobodnom stanju u obliku jednoatomskih molekula Pb, vrijednosti njegove atomske i molekularne mase su iste. One su jednake 207,2.

Izotopi olova

Poznato je da se olovo u prirodi može pojaviti u obliku četiri stabilna izotopa 204Pb, 206Pb, 207Pb i 208Pb. Njihovi maseni brojevi su 204, 206, 207 i 208. Jezgra izotopa olova 204 Pb sadrži osamdeset i dva protona i sto dvadeset i dva neutrona, dok se ostali od nje razlikuju samo po broju neutrona.

Postoje umjetni nestabilni izotopi olova s maseni brojevi od 178 do 215, kao i više od deset izomernih stanja jezgri, među kojima su najdugovječniji izotopi 202 Pb i 205 Pb, čiji je poluživot 52,5 tisuća odnosno 15,3 milijuna godina.

ioni olova

Na vanjskoj energetskoj razini olovnog atoma nalaze se četiri valentna elektrona:

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 .

Kao rezultat kemijske interakcije, olovo odustaje od svojih valentnih elektrona, t.j. je njihov donor i pretvara se u pozitivno nabijeni ion:

Pb 0 -2e → Pb 2+;

Pb 0 -4e → Pb 4+.

Molekula i atom olova

U slobodnom stanju olovo postoji u obliku jednoatomskih molekula Pb. Evo nekih svojstava koja karakteriziraju olovni atom i molekulu:

Primjeri rješavanja problema

PRIMJER 1

PRIMJER 2

(nm, koordinacijski brojevi su dati u zagradama) Rb 4+ 0,079 (4), 0,092 (6), Rb 2+ 0,112 (4), 0,133 (6).

Sadržaj olova u zemljinoj kori iznosi 1,6-10 3% mase, u Svjetskom oceanu 0,03 µg/l (41,1 milijuna tona), u rijekama 0,2-8,7 µg/l. Poznato ca. 80 koji sadrži olovo, od kojih je najvažniji galenit, ili olovni sjaj, PbS. Mala matura. anglesite PbSO 4 i cerus-site PbSO 3 su važni. Olovo je popraćeno Cu, Zn; Cd, Bi, Te i drugi vrijedni elementi. Prirodno pozadina u 2·10 -9 -5·10 -4 µg/m 3 . Tijelo odrasle osobe sadrži 7-15 mg olova.

Svojstva. Olovo je plavkasto-sivi metal koji se kristalizira u fasete. kubični Rešetka tipa Cu, a - = 0,49389 nm, z = 4, razmaci. Fm3m grupa. Olovo je jedno od topljivih, teških; t.t. 327,50 °C, t.k. 1751 °C; gustoća, 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 (1200 K), 8,2 10 2 (1500 K), 12,8 10 3 (1800 K). Olovo je loš provodnik topline i struje; 33,5 W/(m K) (manje od 10% Ag); temperaturni koeficijent. linearna ekspanzija olova (čistoća 99,997%) u rasponu od t-r 0-320 ° C opisana je jednadžbom: a \u003d 28,15 10 -6 t + 23,6 10 -9 t 2 ° C -1; na 20°C r 20,648 μOhm cm (manje od 10% r Ag), na 300°C odnosno 460°C. 47,938 i 104,878 μΩ cm. Na -258,7°C r olovo pada na 13,11·10 -3 µOhm·cm; na 7,2 K prelazi u supravodljivo stanje. Olovo je dijamagnetno, magnetsko. osjetljivost -0,12·10 -6 . NA tekućem stanju olovo je tekućina, h u rasponu od t-r 330-800 ° C varira unutar 3,2-1,2 mPa s; g u rasponu od 330-1000 ° C je u rasponu (4,44-4,01) 10 -3 N / m.

S vino je mekano, plastično, lako se valja u najtanje listove. prema Brinellu 25-40 MPa; s rast 12-13 MPa, s komprimiranje cca. 50 MPa; odnosi se. istezanje na prekidu 50-70%. Značajno povećavaju i olovo Na, Ca i Mg, ali smanjuju njegovu kemijsku. izdržljivost. povećava antikorozivnu otpornost olova (na djelovanje H 2 SO 4). Sa Sb se također povećava kiselinska otpornost olova na H 2 SO 4. Smanjuju kiselinsku otpornost olova Bi i Zn, a Cd, Te i Sn povećavaju otpornost olova na zamor. U olovu praktički nema sol. N 2 , CO, CO 2 , O 2 , SO 2 , H 2 .

U kem. olovo je prilično inertno. Standardni vod je -0,1265 V za Pb 0 /Pb 2+. Na suhom ne oksidira, na mokrom blijedi, prekrivajući se filmom koji se pretvara u prisutnost. CO 2 u glavnom 2RbSO 3 ·Rb(OH) 2 . Olovo čini niz: Pb 2 O, PbO (), PbO 2, Pb 3 O 4 () i Pb 2 O 3 (vidi). Na sobnoj temperaturi olovo ne reagira s razb. sumporni i klorovodični to-tami, budući da teško topljivi filmovi PbSO 4 i PbC1 2 nastali na njegovoj površini sprječavaju dalje. Konc. H2SO4 (> 80%) i HCl pri punjenju. interakcija s olovom u obliku p-rimy Comm. Pb(HSO 4) 2 i H 4 [PbCl 6 ]. Olovo je otporno na fluorovodičnu kiselinu, vodene otopine NH 3 i na mnoge druge. org. do-tamo. Najbolja rješenja za olovo-razb. HNO 3 i CH 3 COOH. U tom slučaju nastaju Pb (NO 3) 2 i Pb (CH 3 COO) 2. Olovo izrazito sol. također u limunu, mravlju i vinskom to-tahu.

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

Prilikom interakcije Nastaju Pb(IV) i Pb(II) sa solima. plumbati (IV) i plumbiti (II),npr. Na 2 PbO 3, Na 2 PbO 2. Olovo polako sol. u konc. otopine s oslobađanjem H 2 i stvaranjem M 4 [Pb (OH) 6].

Kada se zagrije, olovo reagira s da se formira. S hidrazoičnom kiselinom olovo daje Pb (N 3) 2, uz opterećenje - PbS (vidi Kalkogenidi olova). olovo nije tipično. U nekim okruzima nalazi se tetrahidrid RbH 4 - bestsv. , lako se razgrađuje na Pb i H 2 ; nastala djelovanjem klorovodične to-ti na Mg 2 Pb. Vidi također, Organski spojevi olova.

Priznanica. Glavni izvor olovo-sulfidnog polimetala. . Dobivaju se selektivni od 1-5% Pb, olova i drugih koncentrata. Koncentrat olova obično sadrži 40-75% Pb, 5-10% Zn, do 5% Cu, a također i Bi. U REDU. 90% olova dobiva se tehnologijom, uključujući faze: sinteriranje sulfidnih koncentrata, rudarski oporavak. taljenje sintera i sirovog olova. Razvijaju se procesi autogenog taljenja kako bi se iskoristila toplina izgaranja.

Aglomeracija s tradicionalnim proizvodnja olova se vrši na pravolinijskim strojevima puhanjem ili sisanjem. U ovom slučaju, PbS se pretežno oksidira. u tekućem stanju: 2PbS + 3O 2: 2PbO + 2SO 2. Tokovi (SiO 2 , CaCO 3 , Fe 2 O 3 ) se dodaju naboju, to-rye, međusobno reagirajući i s PbO, tvore tekuću fazu koja cementira naboj. U gotovom aglomeratu vodi u DOS-u. koncentriran u olovno silikatnom staklu, koje zauzima do 60% volumena aglomerata. Zn, Fe, Si, Ca kristaliziraju u obliku složenih spojeva, tvoreći okvir otporan na toplinu. Učinkovito (radno) područje aglomeracije strojevi 6-95 m2.

Gotov aglomerat sadrži 35-45% Pb i 1,2-3% S, od čega je dio u obliku. Produktivnost aglomeracije strojevi za aglomerate ovisi o sadržaju S u punjenju i kreće se od 10 (loši koncentrati) do 20 t/(m 2 dan) (bogati koncentrati); prema spaljenom S je u rasponu od 0,7-1,3 t / (m 2 · dan). Dio koji sadrži 4-6% SO 2 koristi se za proizvodnju H 2 SO 4. Stupanj iskorištenosti S je 40-50%.

Dobiveni aglomerat se šalje na oporavak. topljenje u rudnicima. za taljenje olova je pravokutna osovina koju čine kutije (kesoni) hlađene vodom. (ili smjesa zraka i kisika) se dovodi u specijalnu. mlaznice (tuyeres) smještene duž cijelog perimetra u donjem. red kesona. U punjenje za taljenje uključeni su u glavni. utovaruju se aglomerati i ponekad grudaste reciklirane i sekundarne sirovine. Oud. taljenje sintera 50-80 t/(m 2 dan). Izravna ekstrakcija olova u gazi 90-94%.

Svrha topljenja je da se olovo što više ekstrahira u grubo, a Zn i isprazni u trosku. Glavni p-cija rudničkog taljenja olovnog aglomerata: PbO + CO: Pb + + CO 2. Kako se uvodi naplata. Dio vodstva preuzima izravno. Olovo zahtijeva slabu redukciju. (O 2 10 -6 -10 -8 Pa). Potrošnja na masu aglomerata u rudniku topljenja 8-14%. U tim uvjetima Zn i Fe se ne reduciraju i prelaze u trosku. prisutan u aglomeratu u obliku CuO i CuS. u uvjetima topljenja rudnika lako se reducira i prelazi u olovo. S visokim sadržajem Cu i S u aglomeratu tijekom taljenja osovine nastaje neovisni sinter. fazno-mat.

Glavni Komponente troske koje tvore trosku (80-85% mase troske) - FeO, SiO 2 , CaO i ZnO - šalju se na daljnju obradu radi ekstrakcije Zn. U trosku prelazi do 2-4% Pb i ~20% Cu, sadržaj ovih odn. 0,5-3,5 i 0,2-1,5%. Nastala tijekom topljenja rudnika (i aglomeracije) služi kao sirovina za ekstrakciju rijetkih i.

U srcu autogenog procesa taljenja olova je egzotermna. p-cija PbS + O 2: Pb + SO 2, koja se sastoji od dva stupnja:

2PbS + 3O2 : 2PbO + 2SO 2 PbS + 2PbO: 3Pb + SO 2

Prednosti autogenih metoda u odnosu na tradicionalne. tehnologija: aglomeracija je isključena. , eliminira potrebu za razrjeđivanjem koncentrata fluksovima, što smanjuje prinos troske, koristi toplinu iz i eliminira (djelomično) potrošnju, povećava iskorištenje SO 2, što pojednostavljuje njihovu upotrebu i poboljšava sigurnost postrojenja. U industriji se koriste dva autogena procesa: KIVCET-TSS, razvijen u SSSR-u i implementiran u tvornici Ust-Kamenogorsk i u Italiji u tvornici Porto-Vesme, te američki QSL proces.

Tehnologija taljenja po KIVCET-TSS metodi: fino usitnjena, dobro osušena šarža koja sadrži koncentrat, cirkulira i pomoću plamenika se ubrizgava tehnički O 2 u talinsku komoru, gdje se dobiva olovo i stvara troska. (sadrže 20-40% SO 2) nakon čišćenja iz taljenja se vraćaju u punjenje, idu u proizvodnju H 2 SO 4. Odvojit će se olovo i troska. pregradni tok u elektrotermalnim. peći za taloženje, odakle se puštaju kroz otvore za slavinu. poslužio u smjesi za višak u zoni taljenja.

QSL proces se provodi u jedinici tipa pretvarač. podijeljena pregradom na zone. U zoni taljenja, granulat se puni. koncentrat, taljenje i tehnički O 2 . Troska ulazi u drugu zonu, gdje se pomoću koplja upuhuje mješavinom praha za olovo. U svim metodama topljenja glavnog količina Zn (~80%) prelazi u trosku. Za ekstrakciju Zn, kao i preostalog olova i nešto rijetkog olova, troska se prerađuje dimljenjem ili valjanjem.

Blister olovo, dobiveno na ovaj ili onaj način, sadrži 93-98% Pb. Nečistoće u crnom olovu: Cu (1-5%), Sb, As, Sn (0,5-3%), Al (1-5 kg/t), Au (1-30%), Bi (0,05-0,4%) . Pročišćavanje sirovog olova provodi se pirometalurški ili (ponekad) elektrolitički.

Pirometalurški metoda iz crnog olova se sukcesivno uklanja: 1) bakar-dvije operacije: segregacija i korištenje elementarnog S, formiranje Cu 2 S. Preliminarno. (grubo) čišćenje od Cu do sadržaja 0,5-0,7% provodi se u reflektirajućem ili elektrotermičnom s dubokim olovom, koji ima temperaturnu razliku u visini. interakcija na površini s koncentratom olovnog sulfida da nastane Cu-Pb mat. Mat se šalje u proizvodnju bakra ili u samostalnu proizvodnju. hidrometalurški. obrada.

2) Metalik djelovanja telura. Na u prisutnosti NaOH. selektivno komunicirati. s Te, tvoreći Na 2 Te, koji pluta na površini i otapa se u NaOH. Talina ide na preradu za ekstrakciju Te.

3), a njihova oksidacija antimonom ili O 2 se odražavaju. na 700-800 °C, ili NaNO 3 u prisutnosti. NaOH na 420°C. Alkalne taline se šalju u hidrometalurške. prerada NaOH iz njih i ekstrakcija Sb i Sn; As se uklanja u obliku Ca 3 (AsO 4) 2 , koji se šalje na pokop.

4) i zlato - uz pomoć Zn, selektivno reagirajući s onima otopljenima u olovu; Nastaju AuZn 3 , AgZn 3 koji plutaju na površini. Rezultirajuća uklanjanja uklanjaju se s površine za posljednje. obrađujući ih u

Svojstva olova

Ne postoji samo repa ili trska, nego i olovo. Ovo je naziv jednog od spojeva metala.

Acetat izgleda kao slatki dodatak hrani - fini bijeli ili prah, vrlo topiv u vodi.

Međutim, olovni šećer nije slatko, a jesti se ne preporučuje. Tvar sadrži otrov, koji je samo metalni ioni.

Acetat se koristi samo u veterini isključivo izvana, jer ima adstringentna svojstva.

Toksičnost nekih spojeva olova, začudo, koristi se za dobrobit ljudi, ali ne i kukaca.

Tvar koja sadrži metal pod nazivom arsenat je otrov za poljske štetočine kao što su pamučni žižak i ciganski moljac.

Postoji cijeli niz bezazlenih kombinacija olova s ​​drugim elementima.

U kombinaciji s metalom ima svojstva sušenja, slike se obrađuju supstancom tako da se boja brže suši.

Olovni kromat boje sunca. Koristi se za bojenje tkanina,.

- Baterije ne mogu bez metalnog sulfata.

- Tetraetil olovo služi kao aditiv motornom gorivu, poboljšava parametre kvalitete.

- Bez metalnog sulfida nije moguće peći jela i proizvode od.

— olovni klorid usporava rast tumora, pa ga liječnici koriste kao mast.

Ovo je aplikacija kemijski spojevi olova. U svom čistom obliku, element je koristan u industriji.

Prijava za olovo

Metal nije plemenit, ali pomaže da se dobije dragocjen iu svom čistom obliku. Proces se naziva kupelacija.

U procesu taljenja smjese i olova pod utjecajem oksidacije plemeniti metal se odvaja bez ikakvih nečistoća.

Dodajte olovo te u smjesama koje se koriste kao lemovi.

Koriste se za lemljenje dijelova zajedno. Samo po sebi, olovo se ne razlikuje po estetskoj ljepoti.

Nije u kontaktu sa zrakom, sjajan je, bijelo-plav. Ali, čim metal reagira s kisikom u atmosferi, gubi svoj sjaj, postaje prekriven neprozirnim, zamućenim filmom. Dakle, s estetske točke gledišta, olovo nema nikakvu vrijednost.

S druge strane, element s rednim brojem 82 u junak je mnogih književnih djela. Pisci vole epitet "olovo".

Obično to znači nevjerojatnu ozbiljnost nečega. Na primjer, izraz " olovne noge" tumači se kao udovi koji se ne mogu pomaknuti zbog osjećaja težine u njima.

Metal #82 doista nije lagan, ali je daleko od najteže poznate tvari. Na primjer, komad olova lebdi na površini.

Dakle, točnije, još jedna književna primjena slike elementa. Izraz "olovo" koristi se u odnosu na boju.

Često se naziva "olovni ten". To znači da su poklopci nezdrave sivoplave boje, kakvu metal dobiva u dodiru sa zrakom.

U prijevodu nekih tekstova možete pronaći izraz "kositrene baterije".

To su troškovi prevođenja tekstova na litavski, latvijski, bugarski od strane ne baš kompetentnih ljudi.

Činjenica je da riječ olovo u mnogim zemljama jednostavno ne postoji. Ovaj element se naziva kositar.

Čak su i stari ljudi brkali dva metala slična jedan drugom. Istina, kositar prije tisućljeća nije imao čast predstavljati bilo koji planet.

Ostale metale, poznate od pamtivijeka, stari su ljudi podijelili na nebeska tijela. Nije tajna što je Mars simbolizirao. Olovo je došlo da predstavlja Saturn.

Zemlja je doslovno punjena 82. elementom, a to se ne odnosi samo na prirodne rezerve metala, već i na komunikacijske sustave.

Svojstva olova spasiti od korozije dalekovode, telegrafske žice. Često se moraju polagati ne kroz zrak, već ispod vodenih tijela ili, jednostavno, pod zemljom.

Nemojte bez bijelo-plavih metalnih i vodovodnih sustava. U njima olovni element- materijal za uređaji za zaključavanje. One sprječavaju neplanski pristup, primjerice kanalizaciji.

Količina olova u okolišu utječe na razinu kriminala. Ovaj zaključak su donijeli američki znanstvenici.

Ispitali su sve države u zemlji, povezali brojeve i identificirali obrazac.

Tamo gdje je koncentracija metala najveća, počinje se 4 puta više prekršaja nego u područjima s nižim pokazateljima elementa br. 82.

Stručnjaci su čak pronašli objašnjenje za statistiku. Pretpostavili su to metalno olovo doprinosi poremećaju neuronskih veza u mozgu, neke uništava kemijski spojevi, potrebno za normalna operacija orgulje.

Možda to pridonosi reprogramiranju osobe za nestandardnije i agresivnije ponašanje.

Usput, voditi u povijesti čovječanstva često se povezivalo upravo s agresijom. Metal je korišten u mučenju.

Ljiljan u rastopljenom obliku na koži, ustima. U Indiji se legura ulijevala u uši predstavnicima niže kaste ako su čuli razgovore svoje više braće.

I u Veneciji za opasne kriminalce jesu olovni stropovi uključene kamere potkrovlje zatvorima.

Na vrućini su se grijali - zatvorenici su čamili od temperature i blizine. Za hladnog vremena, naprotiv, sobe su bile vrlo hladne.

Ali, srećom, sada se metal br. 82 koristi uglavnom u dobre svrhe. Osnovni, temeljni olovni rudar- NRK.

Oko 2 milijuna tona elementa godišnje se iskopa u Nebeskom Carstvu. Za usporedbu, sve ruske rezerve jednake su samo 17 milijuna tona. Većina ih je skrivena u utrobi Primorskog, Altaja, Krasnojarskog teritorija.

Olovo je metal koji je poznat od davnina. Čovjek ga koristi od 2-3 tisuće prije Krista, a prvi put je otkriven u Mezopotamiji. Tamo su pravili male cigle, figurice, razne Kućanski predmeti. Već tada su ljudi uz pomoć ovog elementa dobivali broncu, a također su je izrađivali za pisanje oštrim predmetima.

Koje je boje metal?

To je element IV skupine 6. razdoblja periodnog sustava, gdje ima redni broj 82. Što je olovo u prirodi? Ovo je najčešći galenit čija je formula PbS. Inače, galena se naziva olovni sjaj. neto element je mekan i savitljiv metal prljavosive boje. Na zraku je njegov rez brzo prekriven malim slojem oksida. Oksidi pouzdano štite metal od daljnje oksidacije u mokrim i suhim okruženjima. Ako se metalna površina prekrivena oksidima očisti, poprimit će briljantnu nijansu s plavom bojom. Takvo čišćenje može se obaviti tako da se olovo ulije u vakuum i zalemi u vakumsku tikvicu.

Interakcija s kiselinama

Sumporna i klorovodična kiselina djeluju vrlo slabo na olovo, ali se metal lako otapa u dušičnoj kiselini. Svi kemijski spojevi metala koji mogu biti topljivi su otrovni. Dobiva se uglavnom iz ruda: prvo se olovni sjaj spaljuje dok se ne pretvori u olovni oksid, a zatim se ta tvar reducira ugljenom u čisti metal.

Opća svojstva elemenata

Gustoća olova je 11,34 g/cm 3 . To je 1,5 puta više od željeza i četiri puta više od gustoće laganog aluminija. Nije bez razloga da je u ruskom jeziku riječ "olovo" sinonim za riječ "težak". Otapanje olova događa se na temperaturi od 327,5 ° C. Metal postaje hlapljiv već na temperaturi okoline od 700 ° C. Ova informacija je vrlo važna za one koji rade u rudarstvu ovog metala. Vrlo ga je lako izgrebati čak i noktom, lako ga je uvaljati tanke listove. To je vrlo mekan metal.

Interakcija s drugim metalima, zagrijavanje

Specifični toplinski kapacitet olova je 140 J/kg. Po svome kemijska svojstva to je neaktivan metal. U nizu napona nalazi se ispred vodika. Olovo se lako istiskuje iz svojih soli drugim metalima. Na primjer, možete provesti eksperiment: spustite cink šipku u acetatu otopinu ovog elementa. Tada će se smjestiti na cink štapić u obliku pahuljastih kristala, koje kemičari nazivaju "Saturnovo drvo". Koliko određena toplina olovo jednako? Što to znači? Ova brojka je 140 J / kg. To znači da je potrebno 140 džula topline da se kilogram metala zagrije za 1 o C.

Rasprostranjenost u prirodi

Ovaj metal nije toliko u Zemljina kora- samo 0,0016% težine. Međutim, čak i ova vrijednost pokazuje da je češći od žive, bizmuta i zlata. Znanstvenici to pripisuju činjenici da su različiti izotopi olova produkti raspada torija i urana, pa se sadržaj olova u zemljinoj kori polako povećavao milijunima godina. Trenutno su poznate mnoge olovne rude - to je već naznačeni galenit, kao i rezultati njegovih kemijskih reinkarnacija.

Potonji uključuju olovni vitriol, cerusit (drugi naziv je bijeli mimetit, stolcit. Rude sadrže i druge metale - kadmij, bakar, cink, srebro, bizmut. Tamo gdje se pojavljuju olovne rude, ne samo da je tlo zasićeno ovim metalom, već i ribnjaci, biljke.Što je olovo u prirodi?To je uvijek njegov specifičan spoj.I ovaj metal se također nalazi u rudama radioaktivnih metala - urana i torija.

teški metali u industriji

U industriji se najviše koristi spoj olova i kositra. Obični lem pod nazivom "tretnik" naširoko se koristi za spajanje cjevovoda i električnih žica. Ovaj spoj sadrži jedan dio olova i dva dijela kositra. Školjke za telefonski kablovi, dijelovi baterije također mogu sadržavati olovo. Talište nekih njegovih spojeva je vrlo nisko - primjerice legure s kadmijem ili kositrom tope se na 70 o C. Od takvih spojeva izrađuje se vatrogasna oprema. Metalne legure se široko koriste u brodogradnji. Obično su obojene svijetlosivom bojom. Brodovi su često premazani kositrom i legurama olova kako bi se oduprli koroziji.

Značaj za ljude prošlosti i primjena

Rimljani su ovaj metal koristili za izradu cijevi u cjevovodima. Olovo se u antičko doba povezivalo s planetom Saturnom, pa se stoga prije zvalo Saturn. U srednjem vijeku, zbog svoje velike težine, metal se često koristio za alkemijske pokuse. Često su mu pripisivali sposobnost pretvaranja u zlato. Olovo je metal koji se vrlo često miješao s kositrom, što se nastavilo sve do 17. stoljeća. I u drevnim slavenskim jezicima nosio je ovo ime.

Dospio je do modernog češkog jezika, gdje se ovaj teški metal naziva olovo. Neki stručnjaci iz područja lingvistike smatraju da je naziv Plumbum povezan s određenim grčkim lokalitetom. Rusko podrijetlo riječi "olovo" za znanstvenike je još uvijek nejasno. Neki lingvisti ga povezuju s litavskom riječi "scwinas".

Tradicionalna upotreba olova u povijesti je proizvodnja metaka, pušaka i raznih drugih projektila. Korišten je zbog niske cijene i niske točke taljenja. Ranije u proizvodnji pušaka, metalu je dodavana mala količina arsena.

Olovo je korišteno u Drevni Egipt. Napravljen je od građevni blokovi, kipovi plemenitih ljudi, kovani novac u cijelosti. Egipćani su bili sigurni da olovo ima posebnu energiju. Od toga su pravili male tanjure i njima se štitili od zlobnika. I stari Rimljani nisu samo pravili vodovodne cijevi. Od tog metala proizvodili su i kozmetiku, ni ne sluteći da time potpisuju vlastitu smrtnu kaznu. Uostalom, svaki dan ulazi u tijelo, olovo je uzrokovalo ozbiljne bolesti.

Što je s današnjim okruženjem?

Postoje tvari koje polako ali sigurno ubijaju čovječanstvo. I to se ne odnosi samo na neprosvijećene pretke antike. Izvori otrovnog olova danas su dim cigareta, urbana prašina iz stambenih zgrada. Opasne su i pare boja i lakova. Ali najveću štetu uzrokuju ispušni plinovi automobila, u u velikom broju koji sadrže olovo.

Ali nisu ugroženi samo stanovnici megagradova, već i oni koji žive u selima. Ovdje se metal može akumulirati u tlu, a zatim ući u sastav voća i povrća. Kao rezultat toga, osoba dobiva više od trećine olova putem hrane. U tom slučaju kao protuotrov mogu poslužiti samo snažni antioksidansi: magnezij, kalcij, selen, vitamini A, C. Ako ih redovito koristite, možete se pouzdano neutralizirati od štetnog djelovanja metala.

Šteta

Svaki učenik zna što je olovo. Ali nisu svi odrasli u stanju odgovoriti na pitanje koja je njegova šteta. Njegove čestice ulaze u tijelo kroz dišni sustav. Nadalje, počinje komunicirati s krvlju, reagirajući s različitim dijelovima tijela. Od toga najviše pati mišićno-koštani sustav. Ovdje je 95% svega olova koje čovjek potroši.

Visoka razina njegovog sadržaja u tijelu dovodi do zaostajanja mentalni razvoj, a kod odraslih se manifestira u obliku simptoma depresije. Višak se očituje odsutnošću, umorom. Stradaju i crijeva – zbog olova često se mogu pojaviti grčevi. Ovaj teški metal također negativno utječe na reproduktivni sustav. Ženama postaje teško nositi fetus, a muškarci mogu imati problema s kvalitetom sperme. Također je vrlo opasno za bubrege. Prema nekim studijama, može uzrokovati maligne tumore. Međutim, u količinama koje ne prelaze 1 mg, olovo može biti korisno za tijelo. Znanstvenici su otkrili da ovaj metal može imati baktericidni učinak na organe vida - međutim, treba zapamtiti što je olovo i koristiti ga samo u dozama koje ne prelaze dopuštene.

Kao zaključak

Kao što je već spomenuto, u davna vremena planet Saturn smatran je zaštitnikom ovog metala. Ali Saturn je u astrologiji slika usamljenosti, tuge i teške sudbine. Zar zato olovo nije najbolji suputnik za osobu? Možda ne bi trebao nametati svoje društvo, kao što su drevni ljudi intuitivno sugerirali kada su nazvali olovni Saturn. Uostalom, šteta za tijelo od ovog metala može biti nepopravljiva.

voditi(lat. Plumbum), Pb, kemijski element Grupa IV periodnog sustava Mendeljejeva; atomski broj 82, atomska masa 207,2. Olovo je teški plavkasto-sivi metal, vrlo duktilan, mekan (rezan nožem, izgreban noktom). Prirodno olovo sastoji se od 5 stabilnih izotopa s masenim brojevima 202 (u tragovima), 204 (1,5%), 206 (23,6%), 207 (22,6%), 208 (52,3%). Posljednja tri izotopa su krajnji produkti radioaktivnih transformacija 238 U, 235 U i 232 Th. Na nuklearne reakcije nastaju brojni radioaktivni izotopi olova.

Referenca za povijest. Olovo je bilo poznato 6-7 tisuća godina prije Krista. e. naroda Mezopotamije, Egipta i drugih zemalja drevni svijet. Služio je za izradu kipova, kućanskih predmeta, ploča za pisanje. Rimljani su koristili olovne cijevi za vodovod. Alkemičari su nazvali Olovni Saturn i označili ga kao znak ovog planeta. Spojevi Olovo - "olovni pepeo" RbO, bijelo olovo 2RbSO 3 ·Rb(OH) 2 korišteni su u staroj Grčkoj i Rimu kao komponente lijekova i boja. Kada je izmišljeno vatreno oružje, Olovo se počelo koristiti kao materijal za metke. Otrovnost olova zabilježena je još u 1. stoljeću poslije Krista. e. Grčki liječnik Dioskorid i Plinije Stariji.

Rasprostranjenost olova u prirodi. Sadržaj olova u zemljinoj kori (klarka) 1,6·10 -3% težinski. Formiranje u zemljinoj kori od oko 80 minerala koji sadrže olovo (glavni među njima je galena PbS) povezano je uglavnom s stvaranjem hidrotermalnih naslaga. U zonama oksidacije polimetalnih ruda nastaju brojni (oko 90) sekundarnih minerala: sulfati (anglzit PbSO 4), karbonati (cerusit PbCO 3), fosfati [piromorfit Pb 5 (PO 4) 3 Cl].

U biosferi se olovo uglavnom raspršuje, malo ga ima u živoj tvari (5 10 -5%), morska voda(3 10 -9%). Iz prirodne vode Olovo se djelomično sorbira u glinama i taloži sumporovodikom, pa se akumulira u morskim muljevima zagađenim sumporovodikom te u crnim glinama i škriljevcima nastalim od njih.

Fizička svojstva olova. Olovo kristalizira u kubičnoj rešetki usmjerenoj na lice (a = 4,9389Å) i nema alotropske modifikacije. Atomski radijus 1,75Å, ionski radijusi: Pb 2+ 1,26Å, Pb 4+ 0,76Å; gustoća 11,34 g / cm 3 (20 ° C); t pl 327,4 °C; t bala 1725 °C; specifični toplinski kapacitet pri 20 °C 0,128 kJ/(kg K) | toplinska vodljivost 33,5 W/(m K); temperaturni koeficijent linearne ekspanzije 29,1·10 -6 na sobnoj temperaturi; Tvrdoća po Brinellu 25-40 MN / m 2 (2,5-4 kgf / mm 2); vlačna čvrstoća 12-13 MN/m 2 , pri kompresiji oko 50 MN/m 2 ; relativno rastezanje na prekidu 50-70%. Stvrdnjavanje se ne povećava mehanička svojstva Olovo, budući da je temperatura njegove rekristalizacije ispod sobne temperature (oko -35 ° C pri stupnju deformacije od 40% ili više). Olovo je dijamagnetno, njegova magnetska susceptibilnost je -0,12·10 -6 . Na 7,18 K postaje supravodič.

Kemijska svojstva olova. Konfiguracija vanjskih elektronskih ljuski atoma Pb 6s 2 6r 2, u skladu s kojom pokazuje oksidacijska stanja +2 i +4. Olovo je kemijski relativno neaktivno. Metalni sjaj svježeg olovnog reza postupno nestaje u zraku zbog stvaranja najtanji film PbO, koji sprječava daljnju oksidaciju.

S kisikom tvori niz oksida Pb 2 O, PbO, PbO 2, Pb 3 O 4 i Pb 2 O 3.

U nedostatku O 2, voda na sobnoj temperaturi ne djeluje na olovo, ali razgrađuje vruću vodenu paru da nastane olovni oksid i vodik. Odgovarajući oksidima PbO i PbO 2, hidroksidi Pb (OH) 2 i Pb (OH) 4 su amfoterne prirode.

Veza olova s ​​vodikom PbH 4 dobiva se u malim količinama djelovanjem razrijeđenog klorovodične kiseline na Mg 2 Pb. PbH 4 je bezbojni plin koji se vrlo lako razlaže na Pb i H 2 . Kada se zagrijava, olovo se spaja s halogenima, tvoreći PbX 2 halogenide (X je halogen). Svi su slabo topljivi u vodi. Dobiveni su i PbX 4 halogenidi: PbF 4 tetrafluorid - bezbojni kristali i PbCl 4 tetraklorid - žuti uljasta tekućina. Oba spoja se lako razgrađuju, oslobađajući F2 ili Cl2; hidroliziran vodom. Olovo ne reagira s dušikom. Olovni azid Pb(N 3) 2 dobiva se interakcijom otopina natrijevog azida NaN 3 i soli Pb (II); bezbojni igličasti kristali, slabo topljivi u vodi; pri udaru ili zagrijavanju se eksplozijom raspada na Pb i N 2. Sumpor djeluje na olovo kada se zagrije da nastane PbS sulfid, crni amorfni prah. Sulfid se također može dobiti propuštanjem sumporovodika u otopine Pb (II) soli; u prirodi se javlja u obliku olovnog sjaja – galena.

U nizu napona Pb je veći od vodika (normalni elektrodni potencijali su -0,126 V za Pb = Pb 2+ + 2e i +0,65 V za Pb = Pb 4+ + 4e). Međutim, olovo ne istiskuje vodik iz razrijeđene klorovodične i sumporne kiseline zbog prenapona H 2 na Pb, kao i zbog stvaranja zaštitnih filmova teško topljivog klorida PbCl 2 i sulfata PbSO 4 na površini metala. Koncentrirani H 2 SO 4 i HCl zagrijavanjem djeluju na Pb te se dobivaju topljivi kompleksni spojevi sastava Pb (HSO 4) 2 i H 2 [PbCl 4]. Dušična, octena, a također i neke organske kiseline (na primjer, limunska) otapaju olovo i tvore soli Pb(II). Prema topivosti u vodi soli se dijele na topive (olovni acetat, nitrat i klorat), slabo topive (klorid i fluor) i netopljive (sulfate, karbonate, kromate, fosfate, molibdate i sulfide). Pb (IV) soli mogu se dobiti elektrolizom jako zakiseljenih H 2 SO 4 otopina Pb (II) soli; najvažnije soli Pb (IV) su sulfat Pb (SO 4) 2 i acetat Pb (C 2 H 3 O 2) 4. Soli Pb (IV) imaju tendenciju da dodaju višak negativnih iona da tvore kompleksne anione, na primjer, plumbate (PbO 3) 2- i (PbO 4) 4-, klorolumbate (PbCl 6) 2-, hidroksoplumbate [Pb (OH) 6 ] 2- i drugi. Koncentrirane otopine kaustičnih lužina, kada se zagrijavaju, reagiraju s Pb s oslobađanjem vodika i hidroksoplumbita tipa X 2 [Pb(OH) 4].

Dobivanje vodstvo. Metalno olovo se dobiva oksidativnim prženjem PbS, nakon čega slijedi redukcija PbO u sirovi Pb ("werkble") i rafiniranje (pročišćavanje) potonjeg. Oksidativno prženje koncentrata provodi se sinteriranjem nacrtati okvire kontinuirano djelovanje. Tijekom pečenja PbS prevladava reakcija:

2PbS + ZO 2 \u003d 2PbO + 2SO 2.

Uz to se dobiva i malo PbSO 4 sulfata koji se pretvara u PbSiO 3 silikat, za što kvarcni pijesak. Istodobno se oksidiraju i sulfidi drugih metala (Cu, Zn, Fe) prisutni kao nečistoće. Kao rezultat pečenja, umjesto praškaste smjese sulfida, dobiva se aglomerat - porozna sinterirana kontinuirana masa, koja se sastoji uglavnom od oksida PbO, CuO, ZnO, Fe 2 O 3. Komadi aglomerata se pomiješaju s koksom i vapnencem, te se ta smjesa utovari u peć s vodenom košuljicom, u koju se odozdo kroz cijevi (“tuyeres”) dovodi zrak pod pritiskom. Koks i ugljični monoksid (II) reduciraju PbO u Pb već na visoke temperature(do 500 °C). Na višim temperaturama odvijaju se sljedeće reakcije:

CaCO 3 \u003d CaO + CO 2

2PbSiO 3 + 2CaO + C \u003d 2Pb + 2CaSiO 3 + CO 2.

Zn i Fe oksidi se djelomično pretvaraju u ZnSiO 3 i FeSiO 3 , koji zajedno s CaSiO 3 tvore trosku koja ispliva na površinu. Olovni oksidi se reduciraju u metal. Sirovo olovo sadrži 92-98% Pb, ostatak - nečistoće Cu, Ag (ponekad Au), Zn, Sn, As, Sb, Bi, Fe. Nečistoće Cu i Fe uklanjaju se seigerizacijom. Za uklanjanje Sn, As, Sb, kroz rastopljeni metal se upuhuje zrak. Izolacija Ag (i Au) provodi se dodavanjem Zn, koji tvori "cinkovu pjenu" koja se sastoji od spojeva Zn s Ag (i Au), lakšim od Pb, a tali se na 600-700 °C. Višak Zn se uklanja iz rastaljenog Pb propuštanjem zraka, pare ili klora. Za uklanjanje Bi, Ca ili Mg dodaje se tekućem Pb, dajući spojeve niskog taljenja Ca 3 Bi 2 i Mg 3 Bi 2 . Olovo rafinirano ovim metodama sadrži 99,8-99,9% Pb. Daljnje pročišćavanje se provodi elektrolizom, što rezultira čistoćom od najmanje 99,99%.

Primjena olova. Olovo se široko koristi u proizvodnji olovne baterije, koriste se za proizvodnju tvorničke opreme, otporne na agresivne plinove i tekućine. Olovo jako apsorbira γ-zrake i rendgenske zrake, zbog čega se koristi kao materijal za zaštitu od njihovog djelovanja (posude za skladištenje radioaktivnih tvari, oprema za rentgen sobe i dr.). Velike količine Olovo se koristi za izradu školjki električni kabelištiteći ih od korozije i mehaničkih oštećenja. Mnoge olovne legure izrađene su od olova. Olovni oksid PbO se uvodi u kristalno i optičko staklo kako bi se dobili materijali s visokim indeksom loma. Minij, kromat (žuta kruna) i bazični olovni karbonat (olovno bijeli) pigmenti su ograničene uporabe. Olovni kromat je oksidacijsko sredstvo koje se koristi u analitičkoj kemiji. Azid i stifiat (trinitrorezorcinat) su inicirajući eksplozivi. Tetraetil olovo je sredstvo protiv detonacije. Olovni acetat služi kao indikator za detekciju H 2 S. 204 Pb (stabilan) i 212 Pb (radioaktivan) koriste se kao tragači izotopa.

Olovo u tijelu. Biljke apsorbiraju olovo iz tla, vode i atmosferskih padavina. Olovo ulazi u ljudsko tijelo s hranom (oko 0,22 mg), vodom (0,1 mg), prašinom (0,08 mg). Sigurna dnevna razina unosa olova za ljude je 0,2-2 mg. Izlučuje se uglavnom izmetom (0,22-0,32 mg), manje urinom (0,03-0,05 mg). Ljudsko tijelo sadrži u prosjeku oko 2 mg olova (u nekim slučajevima - do 200 mg). Kod stanovnika industrijaliziranih zemalja sadržaj olova u tijelu je veći nego kod stanovnika agrarnih zemalja, kod građana je veći nego na selu. Glavni depo olova je kostur (90% ukupnog olova u tijelu): 0,2-1,9 µg/g nakuplja se u jetri; u krvi - 0,15-0,40 mcg / ml; u kosi - 24 mcg / g, u mlijeku - 0,005-0,15 mcg / ml; nalazi se i u gušterači, bubrezima, mozgu i drugim organima. Koncentracija i distribucija olova u tijelu životinja bliski su onima utvrđenim za ljude. S povećanjem razine olova u okoliš povećava se njegovo taloženje u kostima, kosi, jetri.

Trovanja olovom i njegovim spojevima moguća su u vađenju ruda, topljenju olova, u proizvodnji olovnih boja, u tiskarstvu, lončarstvu, proizvodnji kabela, u proizvodnji i uporabi tetraetil olova i dr. zemljano posuđe, glazirano crvenim olovom ili olovna gleđ. Olovo i njegovo anorganski spojevi u obliku aerosola prodiru u tijelo uglavnom kroz Dišni putevi, u manjoj mjeri kroz gastrointestinalnog trakta i kože. Olovo cirkulira u krvi u obliku visoko dispergiranih koloida – fosfata i albuminata. Olovo se izlučuje uglavnom kroz crijeva i bubrege. U razvoju intoksikacije, poremećaj metabolizma porfirina, proteina, ugljikohidrata i fosfata, nedostatak vitamina C i B1, funkcionalne i organske promjene u središnjem i autonomnom živčani sustav, toksični učinak olova na koštanu srž. Trovanje može biti latentno (tzv. kočija), teći u blagim, umjerenim i teškim oblicima.

Najčešći znakovi trovanja olovom: obrub (traka boje lila škriljevca) uz rub desni, zemljano-blijeda boja kože; retikulocitoza i druge promjene u krvi, povišene razine porfirina u mokraći, prisutnost olova u mokraći u količinama od 0,04-0,08 mg/l ili više itd. Oštećenje živčanog sustava očituje se astenijom, u teškim oblicima - encefalopatija, paraliza (uglavnom ekstenzori šake i prstiju), polineuritis. Kod takozvane olovne kolike javljaju se oštri grčevi u trbuhu, zatvor, koji traju od nekoliko sati do 2-3 tjedna; kolike su često praćene mučninom, povraćanjem, krvni tlak, tjelesna temperatura do 37,5-38 °C. Kod kronične intoksikacije moguća su oštećenja jetre, kardiovaskularnog sustava, endokrine disfunkcije (na primjer, kod žena - pobačaji, dismenoreja, menoragija i drugi). Inhibicija imunobiološke reaktivnosti doprinosi povećanju ukupnog morbiditeta.