Lys van swaar metale: tipes en kenmerke

2024 Outeur: Howard Calhoun | [email protected]. Laas verander: 2023-12-17 10:16

Van al die 104 chemiese elemente wat vandag aan die mensdom bekend is, is 82 metale. Hulle neem 'n prominente plek in die lewens van mense in die industriële, biologiese en omgewingsvelde in. Moderne wetenskap verdeel metale in swaar, lig en edel. In hierdie artikel sal ons kyk na die lys van swaar metale en hul kenmerke.

Bepaling van swaarmetale

Aanvanklik was dit gebruiklik om swaar metale daardie verteenwoordigers te noem wat 'n atoommassa bo 50 het. Die gebruik van die genoemde term kom egter vandag meer dikwels nie uit 'n chemiese oogpunt voor nie, maar na gelang van hul impak op omgewingsbesoedeling. Dus, die lys van swaar metale sluit daardie metale en metalloïede (halfmetale) in wat die elemente van die menslike biosfeer (grond, water) besoedel. Kom ons kyk na hulle.

Hoeveel items sluit die lys swaarmetale in?

Vandag is daar geen konsensus oor die aantal elemente in die genoemde lys nie, aangesien daar geen algemene kriteria is wat metale met betrekking totswaar. 'n Lys van swaar metale kan egter gevorm word afhangende van die verskillende eienskappe van die metale en hul eienskappe. Dit sluit in:

• Atoomgewig. Op grond van hierdie maatstaf behoort meer as 40 elemente met 'n atoommassa groter as 50 amu (g/mol) aan die genoemdes.
• Digtheid. Op grond van hierdie maatstaf word daardie metale as swaar beskou, waarin die digtheid gelyk is aan of die digtheid van yster oorskry.
• Biologiese toksisiteit kombineer swaar metale wat die lewe van mense en lewende organismes nadelig beïnvloed. Daar is ongeveer 20 items op hul lys.

Effekt op die menslike liggaam

Die meeste van hierdie stowwe het 'n negatiewe impak op alle lewende organismes. As gevolg van die aansienlike atoommassa, word hulle swak vervoer en versamel in menslike weefsels, wat verskeie siektes veroorsaak. Dus, vir die menslike liggaam, word kadmium, kwik en lood erken as die gevaarlikste en die swaarste metale.

Die lys van giftige elemente word gegroepeer volgens die graad van gevaar volgens die sogenaamde Mertz-reëls, waarvolgens die giftigste metale die kleinste blootstellingsreeks het:

1. Kadmium, kwik, tallium, lood, arseen ('n groep van die gevaarlikste metaalgifstowwe, wat die toelaatbare perke oorskry wat tot ernstige psigo-fisiologiese afwykings en selfs die dood kan lei).
2. Kob alt, chroom, molibdeen, nikkel, antimoon, skandium, sink.
3. Barium, mangaan, strontium, vanadium, wolfram

Dit beteken egter nie dat nie een van die elemente hierbo gegroepeer is nieMertz se reëls, behoort nie in die menslike liggaam teenwoordig te wees nie. Inteendeel, die lys van swaar metale bevat hierdie en meer as 20 elemente, waarvan 'n klein konsentrasie nie net nie gevaarlik is vir menslike lewe nie, maar ook nodig is in metaboliese prosesse, veral yster, koper, kob alt, molibdeen en selfs sink.

Omgewingsbesoedeling met swaar metale

Die elemente van die biosfeer wat deur swaar metale besoedel word, is grond en water. Meestal is die skuldiges hiervoor metallurgiese ondernemings wat ligte en swaar nie-ysterhoudende metale verwerk. Die lys van besoedelende middels word ook bygevoeg deur afvalverbranders, motoruitlaatgasse, ketelaanlegte, chemiese vervaardiging, drukkerye en selfs kragsentrales.

Die mees algemene gifstowwe is: lood (motorproduksie), kwik (voorbeeld van verspreiding: termometers en fluoresserende beligtingstoestelle wat in die alledaagse lewe gebreek word), kadmium (gevorm as gevolg van brandende vullis). Boonop gebruik die meeste fabrieke in die produksie een of ander element wat as swaar beskryf kan word. Die metaal van die groep, waarvan die lys hierbo gegee is, in die vorm van afval kom meestal in waterliggame in en bereik dan mense langs die trofiese ketting.

Benewens tegnogene faktore van natuurbesoedeling met swaar metale, is daar ook natuurlike faktore - dit is vulkaniese uitbarstings, in die lawa waarvan 'n verhoogde inhoud van kadmium gevind is.

Kenmerke van die verspreiding van die giftigste metale in die natuur

Kwik in die natuur is veral in die water- en lugomgewing gelokaliseer. Kwik kom die waters van die wêreld se oseane binne vanaf industriële ontladings, en daar is ook kwikdampe wat gevorm word as gevolg van steenkoolverbranding. Giftige verbindings versamel in lewende organismes, veral in seekos.

Lood het 'n wye verspreidingsgebied. Dit versamel in berge, en in grond, en in water, en in lewende organismes, en selfs in die lug, in die vorm van uitlaatgasse van motors. Natuurlik kom lood die omgewing binne as gevolg van antropologiese optrede in die vorm van industriële afval en nie-herwinde afval (batterye en batterye).

En die bron van omgewingsbesoedeling met kadmium is die afvalwater van industriële ondernemings, sowel as natuurlike faktore: verwering van kopererts, grondloging, sowel as die resultate van vulkaniese aktiwiteit.

Heavy Metal Applications

Ondanks toksisiteit skep die moderne industrie 'n groot verskeidenheid nuttige produkte deur swaar nie-ysterhoudende metale te verwerk, waarvan die lys legerings van koper, sink, lood, tin, nikkel, titanium, sirkonium, molibdeen, ens.

Koper is 'n hoogs rekbare materiaal wat gebruik kan word om 'n verskeidenheid drade, pype, kombuisgereedskap, juweliersware, dakbedekking en meer te maak. Daarbenewens word dit wyd gebruik in meganiese ingenieurswese en skeepsbou.

Sink het hoë korrosie-eienskappe, dus die gebruik van sinklegerings om metaalprodukte te bedek (sogenaamde galvanisering) is algemeen. Toepassings van sinkprodukte: konstruksie, meganiese ingenieurswese, drukwerk (drukplate), vuurpylwetenskap, chemiese industrie (vernis- en verfproduksie) en selfs medisyne (antiseptika, ens.).

Lood smelt maklik, daarom word dit as 'n grondstof in baie industrieë gebruik: verf en vernis, chemikalieë, motor (ingesluit by batterye), elektronika, medies (produksie van beskermende voorskote vir pasiënte tydens X-straalondersoeke).