Pin
Send
Share
Send


Vést (chemický symbol Pb, atomové číslo 82) je měkký, těžký kov. Když je čerstvě nakrájeno, namodralá bílá, po vystavení vzduchu pošpiní matně šedou barvu. Je široce dostupný a lze jej snadno převést do různých tvarů. Z těchto důvodů se olovo používalo během velké části lidské historie. Olovo a jeho sloučeniny jsou také jedovaté, proto se již nepoužívají v barvách, benzínu nebo vodovodech. Nicméně se i nadále používají k mnoha jiným účelům. Olovo je například součástí olověných baterií, pájky, cínu a tavitelných slitin. To je také používáno dělat kulky a stínění chránit před ionizujícím zářením. Acetát olova (II) se používá k fixaci barviv na textilu, oxid olovnatý (II) se používá při výrobě některých druhů skla a sirník olovnatý se používá v senzorech infračerveného světla.

Dějiny

Olovo je ve světě široce distribuováno a lze jej snadno extrahovat a pracovat s ním. Z těchto důvodů ji lidé používali nejméně 7 000 let. V rané době bronzové se používal s antimonem a arsenem. Olovo je uvedeno v knize Exodus. Olověné dýmky, které nesou odznaky římských císařů, jsou stále v provozu.

Alchymisté si mysleli, že olovo je nejstarším kovem a spojuje ho s planetou Saturn. Jedním z jejich cílů bylo převést olovo na zlato. Ačkoli nedosáhli tohoto cíle, objevili vlastnosti různých látek a provedli mnoho chemických reakcí.

Olovo je také toxické a otravu olovem rozpoznali i starci. Ve dvacátém století bylo používání olova v pigmentových barvách ukončeno z důvodu nebezpečí otravy olovem, zejména u dětí 1 2 3. V polovině 80. let došlo k významnému posunu ve vzorcích konečného použití olova. Velká část tohoto posunu byla důsledkem toho, že přední zákazníci v USA dodržovali předpisy v oblasti životního prostředí, které významně snížily nebo vyloučily použití olova v nebateriových výrobcích, včetně benzínu, barev, pájek a vodních systémů. V poslední době je používání olova dále omezeno směrnicí „Omezení nebezpečných látek“.

Výskyt a produkce

Olovná ruda

Nativní olovo se vyskytuje v přírodě, ale je vzácné. V současné době se olovo obvykle nachází v rudách se zinkem, stříbrem a (nejčastěji) mědí a je extrahováno společně s těmito kovy. Hlavním olovnatým minerálem je galen (sulfid olova, PbS), který obsahuje 86,6% olova. Další běžné odrůdy jsou cerussit (uhličitan olovnatý, PbCO)3) a anglesit (síran olovnatý, PbSO4). Více než polovina olova v současném použití pochází z recyklace.

Olovná ruda se těží vrtáním nebo tryskáním, poté se rozdrtí a rozemele. Olovo se získává z rudy specializovanými metalurgickými procesy. Proces se nazýval pěnová flotace se používá k oddělení olovnatého minerálu (a dalších minerálů) od odpadní horniny za vzniku koncentrátu. Koncentrát, který může obsahovat 50 - 60 procent olova, se suší, zahřívá (v procesu pyrometalurgie) a taví se a získá se 97% koncentrát olova. Olovo je potom ochlazováno po etapách, což způsobuje, že lehčí nečistoty (struska) stoupají na povrch, ze kterého jsou odstraněny. Roztavený olověný prut je rafinován dodatečným tavením, když vzduch prochází přes olovo. Tento proces vytváří struskovou vrstvu, která obsahuje zbývající nečistoty a produkuje 99,9% čisté olovo.

Pozoruhodné vlastnosti

Olovo je chemický prvek, který získává svůj symbol Pb z latinského názvu, plumbum. Anglické slovo „instalatérství“ pochází také z tohoto latinského kořene.

V periodické tabulce leží olovo pod cínem (Sn) ve skupině 13 a mezi talliem (Tl) a bizmutem (Bi) v období 6. Je klasifikován jako „chudý kov“ nebo „kov po přechodu“. Její atomové číslo 82 naznačuje, že v jádru každého atomu olova je 82 protonů. To vede olovo nejvyšší atomové číslo ze všech stabilních (neradioaktivních) prvků (je však třeba poznamenat, že vizmut, s atomovým číslem 83, má poločas rozpadu, pokud jej lze považovat za stabilní).

Olovo je velmi měkký, ale hustý kov a špatný vodič elektřiny. Je také vysoce poddajný (může být tvarován kladivem nebo válečky), tažný (může být natažen na dráty) a snadno se taví. Protože je vysoce odolný vůči korozi, používá se k tomu, aby obsahoval žíravé kapaliny, jako je kyselina sírová. Olovo může být ztuhlé přidáním malého množství antimonu nebo jiných kovů. Olovo je také jedovaté.

Izotopy

Olovo má čtyři stabilní, přirozeně se vyskytující izotopy: olovo-204 (204Pb, 1,4 procenta, olovo-206 (206Pb, 24,1 procenta), olovo-207 (207Pb, 22,1 procenta) a lead-208 (208Pb, 52,4 procenta). Poslední tři z těchto izotopů jsou radiogenní- to jsou konečné produkty radioaktivních rozpadových řetězců, které začínají od uranu-238 (238U), uran-235 (235U) a thoria-232 (232Th), resp. Odpovídající poločasy těchto rozpadových procesů se výrazně liší: 4,47 × 109, 7.04 × 108a 1,4 × 1010 roky, resp. Olovo-204 je jediný neradgenní, stabilní izotop. Izotopové poměry pro většinu přírodních materiálů obsahujících olovo jsou v následujících rozsazích: 14,0 - 30,0 pro 206Pb /204Pb, 15,0 - 17,0 pro 207Pb /204Pb a 35,0 - 50,0 pro 208Pb /204Pb, ale četné příklady mimo tyto rozsahy jsou také uvedeny v literatuře.

Vzhledem k tomu, že tři ze čtyř stabilních izotopů jsou radiogenní a vznikají z rozkladu těžších prvků, které byly vytvořeny před miliardami let, je olovo mnohem běžnější a levnější než většina těžkých prvků. Náklady se v posledních letech dále snižovaly s postupným ukončováním výroby olova v mnoha procesech, včetně benzínu a barvy.

Aplikace

  • Olovo je hlavní složkou olověných baterií používaných v automobilech.
  • Olovo se používá jako barvicí prvek v keramických glazurách, zejména v barvách červená a žlutá.
  • Olovo se používá jako projektily pro střelné zbraně a rybářské platiny kvůli jeho hustotě, nízkým nákladům (ve srovnání s alternativními materiály) a snadnosti použití (vzhledem k jeho relativně nízké teplotě tání). Pokud jde o zdraví, viz bod 4.
  • Olovo se používá v některých svíčkách k ošetření knotu, aby se zajistilo delší a rovnoměrnější spálení. Evropští a severoameričtí výrobci používají kvůli nebezpečím dražší alternativy, například zinek 5.
  • Olovo se používá k vytvoření stínění před škodlivým (ionizujícím) zářením, jako jsou rentgenové paprsky.
  • Roztavené olovo se používá jako chladivo, například v rychlých reaktorech chlazených olovem.
  • Olověné sklo obsahuje 12-28 procent olova. Mění optické vlastnosti skla a snižuje přenos záření.
  • Olovo je tradiční základní kov varhanních trubek, smíchaný s různým množstvím cínu, který ovládá tón dýmky.
  • Olovo se používá pro elektrody v procesu elektrolýzy.
  • Olovo se používá v pájce pro elektroniku.
  • Olovo se používá jako oplášťovací materiál pro vysokonapěťové napájecí kabely, aby se zabránilo šíření vody do izolace.
  • Olovo se používá pro zátěžový kýl plachetnic.
  • Olovo se přidává do mosazi, aby se snížilo opotřebení obráběcích strojů.

Bývalé aplikace

  • Olovo bylo použito jako pigment v olověné barvě pro bílé i žluté a červené barvy. To bylo přerušeno kvůli nebezpečí otravy olovem.
  • Olovo bylo používáno pro instalatérské práce ve starém Římě a až do počátku 70. let 20. století bylo používáno pro vodovody a potrubí.
  • Tetraethyl olovo bylo použito v benzínových palivech ke snížení klepání motoru. Z důvodu zdravotních problémů se však olovnatý benzín v západním světě již nepoužívá 6.

Sloučeniny olova

Octan olovnatý

Octan olovnatý (Pb (CH3VRKAT)2) je bílá krystalická látka se sladkou chutí. Je rozpustný ve vodě a glycerinu. Je také znám jako diacetát olovnatý, octan plumbous, cukr olova a sůl Saturn. Používá se jako činidlo k přípravě dalších sloučenin olova. V nízkých koncentracích je hlavní účinnou látkou progresivních typů barviv na barvení vlasů. Acetát olova (II) se také používá jako mořidlo (fixační barviva) při potisku textilu a barvení a jako sušidlo v barvách a lacích.

Oxid olovnatý

Oxid olovnatý (PbO) nebo litarge, je žlutý oxid Vést, vytvořené ohřevem olova ve vzduchu. Používá se při výrobě barev a skla, jakož i při vulkanizaci pryže. Směs s glycerinem vytvrdí na tvrdý, vodotěsný cement, který byl použit ke spojení plochých skleněných stran a dna akvárií 7.

Sulfid olovnatý

Sulfid olovnatý (PbS) a několik dalších solí olova se používají v detekčních prvcích v různých infračervených (IR) senzorech. Z nich je sulfid olova jedním z nejstarších a nejčastěji používaných. Kromě toho jsou polovodiče také sirník olovnatý, selenid olova a telurid olova.

Zdravé efekty

Olovo a jeho sloučeniny jsou toxické látky. Otrava olovem - také známá jako otrava olovem, instalatérství, nebo malířská kolika- je spojena se zvýšenými hladinami olova v krevním séru.

Historické použití octanu olovnatého (také známý jako cukr olova) římskou říší jako sladidlo pro víno někteří považují za příčinu demence, která postihla mnoho římských císařů. Některé sloučeniny olova byly díky své sladkosti kdysi používány výrobci cukrovinek. Tato praxe byla v průmyslově vyspělých zemích zakázána, ale nedávno došlo k skandálu, který se týkal mexických bonbónů konzumovaných dětmi v Kalifornii 8.

Biologická role

Olovo nemá v organismu žádnou známou biologickou roli. Toxicita pochází z jeho schopnosti napodobovat jiné biologicky důležité kovy, zejména vápník, železo a zinek. Olovo je schopné se vázat a interagovat se stejnými molekulami bílkovin jako tyto kovy, po kterých tyto molekuly nefungují normálně.

Příznaky a účinky

Mezi příznaky otravy olovem patří neurologické problémy (jako je snížená IQ), nevolnost, bolest břicha, podrážděnost, nespavost, nadměrná letargie nebo hyperaktivita, bolesti hlavy a v extrémních případech záchvaty a kóma. S tím jsou spojeny také gastrointestinální problémy, jako je zácpa, průjem, bolest břicha, zvracení, špatná chuť k jídlu a ztráta hmotnosti. Další související účinky jsou anémie, problémy s ledvinami a reprodukční problémy.

U lidí způsobuje toxicita olova často vznik modravé linie podél dásní, která je známá jako „Burtonova linie“. Několik vědců a skupin obhajujících děti potvrdilo přímé spojení mezi časnou expozicí olova a extrémní poruchou učení.

Obava z úlohy olova při mentální retardaci u dětí způsobila rozsáhlé omezení jejího používání. Olovo obsahující olovo bylo staženo z prodeje v průmyslově vyspělých zemích, ačkoli mnoho starších domů může stále obsahovat podstatné olovo ve své staré barvě. Obecně se doporučuje, aby starý nátěr nebyl odstraňován broušením, protože tím vznikne inhalovatelný prach.

Olovnaté soli používané v keramických glazurách občas způsobily otravu, když kyselé nápoje, jako jsou ovocné šťávy, vyluhovaly olovnaté ionty z glazury. To bylo navrhl, že co bylo známé jako “Devon colic” vznikl z použití olovem-lemované lisy extrahovat jablečnou šťávu ve výrobě jablečného moštu. Olovo je považováno za zvláště škodlivé pro reprodukční schopnost ženy. Z tohoto důvodu mnoho univerzit nevydává ženám vzorky obsahující olovo pro laboratorní analýzy.

Nejčasnější tužky skutečně používaly olovo, ale pro posledních pár století, “tužky vedení” byly vyrobeny z grafitu, přirozeně se vyskytující forma (allotrope) uhlíku.

Olovo jako kontaminant půdy je rozšířený problém, protože olovo může proniknout do půdy únikem olovnatého benzínu z podzemních skladovacích nádrží nebo prostřednictvím odpadních toků olovnatého nátěru nebo broušení olova z určitých průmyslových operací.

Léčba

Přestože nejdůležitější součástí léčby otravy olovem je snížení expozice olovu, existují určitá „chelatační činidla“ (jako DMSA a EDTA), která lze použít k vazbě olova a ke snížení hladiny olova v krevním séru.

Jsou tu také homeopatické léky pro otravu olovem. Ve své příručce Homeopatické lékyAsa Herschoff, M. D. to tvrdí Alumina pomáhá antidotovat a eliminovat olovo z těla, kde mezi specifické příznaky patří mentální zmatenost, ztráta paměti, otupělost, letargie a ztráta identity, jakož i vysoký krevní tlak a onemocnění ledvin. Causticum je také obecným antidotem, zejména pro ochrnutí nervů a slabost moči. Přestože homeopatie není ve Spojených státech všeobecně uznávána jako účinný způsob léčení, osoby, které hledají informace o proplachovacím olova z těla, by si měly být této možnosti vědomy.

Reference

  • Cotton, F. Albert a Geoffrey Wilkinson. 1980. Pokročilá anorganická chemie, 4. ed. New York: Wiley. ISBN 0471027758.
  • Chang, Raymond. 2006. Chemie, 9. ed. New York: McGraw-Hill Science / Engineering / Math. ISBN 0073221031.
  • Greenwood, N. N. a A. Earnshaw. 1998. Chemie prvků, 2. ed. Burlington, MA: Butterworth-Heinemann, Elsevier Science. ISBN 0750633654. Online verze je k dispozici zde. Načteno 16. července 2007.
  • Wells, A. F. 1984. Strukturální anorganická chemie. 5. ed. Oxford: Oxford University Press.
  • Vést. Los Alamos National Laboratory. Načteno 11. srpna 2007.

Články v časopise

  • Keisch, B., Feller, R. L., Levine, A. S., a Edwards, R. R. „Datování a autentizace uměleckých děl měřením přírodních emitorů alfa.“ Věda 155 (1967): 1238-1242.
  • Keisch, B. „Datování uměleckých děl prostřednictvím jejich přirozené radioaktivity: vylepšení a aplikace.“ Věda 160 (1968): 413-415.
  • Keisch, B. „Diskriminace měření radioaktivity olova: nový nástroj pro autentizaci.“ Kurátor 11:1 (1968): 41-52.

Pin
Send
Share
Send