СВИНЕЦ | Энциклопедия Кругосвет

Содержание статьи

• История.
• Свойства свинца.
• Получение свинца.
• Свинец в организме человека.
• Применение свинца.

СВИНЕЦ – химический элемент IV группы периодической таблицы. Относительная атомная масса (A_r = 207,2) является усредненной из масс нескольких изотопов: ²⁰⁴Pb (1,4%), ²⁰⁶Pb (24,1%), ²⁰⁷Pb (22,1%) и ²⁰⁸Pb (52,4%). Последние три нуклида – конечные продукты естественных радиоактивных превращений урана, актиния и тория. Известно также более 20 радиоактивных изотопов свинца, из которых наиболее долгоживущие – ²⁰²Pb и ²⁰⁵Pb (с периодами полураспада 300 тысяч и 15 млн. лет). В природе образуются также и короткоживущие изотопы свинца с массовыми числами 209, 210, 212 и 214 с периодами полураспада соответственно 3,25 ч, 27,1 года, 10,64 ч и 26,8 мин. Соотношение различных изотопов в разных образцах свинцовых руд может несколько различаться, что не дает возможности определить для свинца значение A_r с большей точностью.

В земной коре свинца немного – 0,0016% по массе, но этот один из самых тяжелых металлов распространен гораздо больше, чем его ближайшие соседи – золото, ртуть и висмут. Это связано с тем, что разные изотопы свинца являются конечными продуктами распада урана и тория, так что содержание свинца в земной коре медленно увеличивалось в течение миллиардов лет.

Известно много рудных месторождений, богатых свинцом, причем металл легко выделяется из минералов. Всего известно более ста свинцовых минералов. Из них основные – галенит (свинцовый блеск) PbS и продукты его химических превращений – англезит (свинцовый купорос) PbSO₄ и церуссит («белая свинцовая руда») PbCO₃. Реже встречаются пироморфит («зеленая свинцовая руда») PbCl₂·3Pb₃(PO₄)₂, миметит PbCl₂·3Pb₃(AsO₄)₂, крокоит («красная свинцовая руда») PbCrO₄, вульфенит («желтая свинцовая руда») PbMoO₄, штольцит PbWO₄. В свинцовых рудах часто находятся также другие металлы – медь, цинк, кадмий, серебро, золото, висмут и др. В месте залегания свинцовых руд этим элементом обогащена почва (до 1% Pb), растения и воды.

В сильноокислительной щелочной среде степей и пустынь возможно образование диоксида свинца – минерала платтнерита. И исключительно редко встречается самородный металлический свинец. См. также СВИНЦОВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ.

История.

Происхождение слова «свинец» неясно. В старину свинец не всегда четко отличали от олова. В большинстве славянских языков (болгарском, сербскохорватском, чешском, польском) свинец и называется оловом. Наш же «свинец» встречается только в языках балтийской группы: svinas (литовский), svin (латышский). У некоторых горе-переводчиков это приводило к забавным недоразумениям, например, к «оловянным аккумуляторам» в автомобилях. Английское название свинца lead и голландское lood, возможно, связаны с нашим «лудить». Латинское же plumbum (тоже неясного происхождения) дало английское слово plumber – водопроводчик (когда-то трубы зачеканивали мягким свинцом. И еще одна путаница, связанная со свинцом. Древние греки называли свинец «молибдос» (название сохранилось и в новогреческом языке). Отсюда – латинское molibdaena: так в средние века называли и свинцовый блеск PbS, и более редкий молибденовый блеск (MoS₂), и другие похожие минералы, оставлявшие черный след на светлой поверхности. Такой же след оставляли графит и сам свинец. Тонкими свинцовыми стержнями можно было писать на пергаменте; недаром по-немецки карандаш – Bleistift, т.е. свинцовый стержень.

Свинец вместе с золотом, серебром, медью, оловом, железом и ртутью входит в семерку металлов, известных с глубокой древности. Эти металлы сопоставлялись с известными тогда планетами (свинцу соответствовал Сатурн). Считается, что впервые люди выплавили свинец из руд 8 тысяч лет назад. Раскопки в Древнем Египте обнаружили изделия из серебра и свинца в захоронениях до династического периода. К этому же времени относятся аналогичные находки, сделанные в Месопотамии. Совместные находки серебряных и свинцовых изделий не удивительны. Еще в доисторические времена внимание людей привлекли красивые тяжелые кристаллы свинцового блеска. Залежи этого минерала находили в горах Армении, в центральных районах Малой Азии. А минерал галенит часто содержит значительные примеси серебра. Если положить куски этого минерала в костер, то сера выгорит и потечет расплавленный свинец (древесный уголь препятствует окислению свинца). Уже за много тысячелетий до новой эры в Месопотамии, Египте из него отливали статуи.

В VI в. до н.э. богатые залежи галенита были обнаружены в Лаврионе – гористой местности недалеко от Афин. Во времена пунических войн (264–146 до н.э.) на территории современной Испании работали многочисленные свинцовые шахты, которые были заложены греками и финикийцами. Позднее они разрабатывались римлянами; римские инженеры использовали свинец для изготовления труб древнего водопровода. Древнегреческий историк Геродот (V в. до н.э.) писал о методе укрепления железных и бронзовых скоб в каменных плитах путем заливки отверстий легкоплавким свинцом. Позднее при раскопках Микен нашли свинцовые скобы в каменных стенах.

При получении свинца античные металлурги сначала прокаливали руду, при этом шли реакции

2PbS + 3O₂ ® 2PbO + 2SO₂ и PbS + 2O₂ ® PbSO₄. Затем температуру повышали, что приводило к выплавке свинца:

PbS + 2PbO ® 3Pb + SO₂; PbS + PbSO₄ ® 2Pb + 2SO₂. Первые плавильные печи, сделанные из глины и камней, были весьма примитивны. Их старались установить на склонах холмов, где дуют ветры, помогающие обжигу. Выплавленный свинец, как правило, содержал серебро – иногда до 0,5% и более. При медленном охлаждении такого расплава сначала кристаллизуется чистый свинец, а жидкость обогащается серебром – примерно до 2%. Для выделения серебра использовали метод купелирования: окисляли расплавленный свинец в пористом глиняном сосуде – купели, а его оксид затем снова восстанавливали до металла. Механизм этого процесса был изучен только в 1833.

Использовали свинец и для очистки золота и серебра методом купелирования. Для этого подлежащий очистке драгоценный металл сплавляли со свинцом. Свинец и другие примеси легко окислялись при высокой температуре; образующиеся оксиды сдувались струей воздуха, а частично впитывались в поры купели, а на дне оставался слиток чистого серебра или золота. Оксид свинца затем снова могли превратить в металл, нагревая его с древесным углем. Археологические находки в Уре и Трое свидетельствуют, что купелирование было известно на северо-западе Малой Азии уже в первой половине III тыс. до н.э. А греческим умельцам из добытого в Лаврионе свинца удавалось извлечь почти все серебро: по современным анализам его оставалось в свинце всего 0,02%! Искусство древних металлургов достойно удивления: ведь у них не было ни возможности контролировать температуру на разных стадиях процесса, ни проводить химических анализов. И все же в отвалах рудников оставалось много неизвлеченного свинца. Еще лучших результатов добились римские металлурги, вдвое снизив остаточное количество серебра. Конечно, их беспокоила не чистота свинца, а полнота извлечения из него драгоценного металла. Более того, как свидетельствует греческий историк Страбон, перерабатывая старые отвалы в Лаврионе, римляне смогли извлечь довольно много и свинца, и серебра, оставив около двух миллионов тонн отработанной руды в отвалах. После этого рудники были заброшены почти на два тысячелетия, но в 1864 отвалы снова начали перерабатывать – теперь уже ради только серебра (его в них оставалось около 0,01%). На современных металлургических предприятиях в свинце оставляют еще в сотни раз меньше серебра.

Древние гончары, размалывая свинцовый блеск с глиной и водой, обливали этой смесью подлежащие обжигу глиняные сосуды. При высокой температуре поверхность сосуда покрывалась легкоплавким свинцовым стеклом. В 1673 английский стекольный мастер Джордж Равенскрофт, добавив в состав стекла оксид свинца, изобрел хрустальное стекло, которое легко плавится, прекрасно поддается обработке и обладает особым блеском, приближающим его к настоящему горному хрусталю. Позднее, сплавив чистый белый песок, поташ и оксид свинца, получили страз (от имени жившего в конце 18 в. ювелира Страсса) – сорт стекла с таким сильным блеском, что оно хорошо имитировало алмаз, а с примесью разных пигментов – другие драгоценные камни.

Тонкими свинцовыми пластинами обшивали деревянные корпуса древних кораблей. Один такой греческий корабль, построенный в III в. до н.э., был найден в 1954 на дне Средиземного моря недалеко от Марселя. Римляне изготовляли также из свинца трубы длиной 3 метра и разного, но строго определенного диаметра (всего было 15 вариантов). Это первый в истории пример стандартизированного промышленного производства. Сначала из свинца отливали пластину, оборачивали ее вокруг деревянного стержня и запаивали шов оловянно-свинцовым припоем (его состав с тех пор практически не изменился). В трубах нередко обнаруживались течи, и их надо было ремонтировать. До сих пор во время раскопок в Италии и в Англии находят такие трубы в очень хорошем состоянии. Римский зодчий и инженер Марк Витрувий Поллион рекомендовал заменить свинцовые трубы керамическими – из обожженной глины. Он обратил внимание на болезненность рабочих, занятых выплавкой свинца и считал, что свинец «лишает кровь ее силы». Однако не все разделяли это мнение. Так, римский государственный деятель, ученый и писатель Плиний, автор знаменитой «Естественной истории», писал о пользе свинцовых препаратов, о том, что свинцовая мазь помогает выводить шрамы, излечивать язвы и глазные болезни.

В средние века крыши церквей и дворцов нередко покрывали свинцовыми пластинами, устойчивыми к атмосферным влияниям. Еще в 669 свинцом покрыли крышу монастырской церкви в Йорке, а в 688 епископ в Нортумберленде приказал обшить свинцовыми пластинами крышу и стены церкви. Знаменитые витражи в соборах собирали с помощью свинцовых рамок с желобками, в которых укрепляли пластинки цветного стекла. Делали из свинца, по примеру римлян, и водопроводные, а также дренажные трубы. Так, в 1532 в Вестминстерском дворце установили свинцовые водосточные трубы квадратного сечения. Все эти изделия в те времена не прокатывали, а отливали в формах, на дно которых насыпали тонко просеянный песок. Со временем на свинцовых изделиях появлялся прочный защитный слой – патина. Некоторые облицованные свинцом средневековые шпили сохранились в течение почти семисот лет. К сожалению, пожар 1561 в Лондоне уничтожил такой шпиль величайшего собора святого Петра.

Когда появилось огнестрельное оружие, большие количества свинца пошли для изготовления пуль и дроби, и свинец начал ассоциироваться также со смертельной опасностью: «Засвищет вокруг меня губительный свинец» (А.Пушкин), «За твой окоп другой боец подставил грудь под злой свинец» (К.Симонов). Сначала дробь отливали в разъемных формах. В 1650 английский принц Руперт изобрел более быстрый и удобный способ. Он обнаружил, что если к свинцу добавить немного мышьяка и лить этот сплав через своего рода большой дуршлаг в бак с водой, то получаются шарики дроби правильной сферической формы. А после того, как в 1436 Иоганн Гутенберг изобрел способ печатать книги с использованием подвижных металлических литер, печатники в течение сотен лет отливали буквы из так называемого типографского сплава на основе свинца (с примесью олова и сурьмы).

Из соединений свинца с древних времен использовали свинцовый сурик Pb₃O₄ и основной карбонат свинца (свинцовые белила) в качестве красной и белой краски. Почти все картины старых мастеров писаны красками, приготовленными на основе свинцовых белил. Оригинальным был старинный способ их получения: горшки с крепким уксусом ставили в навоз, а над ними подвешивали скрученные в спираль тонкие свинцовые пластины. Разлагаясь, навоз давал тепло (оно необходимо для усиленного испарения уксусной кислоты) и углекислый газ. Совместное действие на свинец этих веществ, а также кислорода воздуха и давало белила. Помимо ядовитости, эти белила темнеют со временем, так как реагируют со следами сероводорода, который всегда присутствует в воздухе: 2PbCO₃·Pb(OH)₂ + 3H₂S ® 3PbS + 2CO₂ + 4H₂O. При реставрации таких картин потемневшие участки осторожно обрабатывают раствором Н₂О₂, что переводит черный сульфид в белый сульфат: PbS + 4H₂O₂ ® PbSO₄ + 4H₂O. В настоящее время ядовитые свинцовые белила заменены более дорогими, но безвредными титановыми. Ограниченное применение (например, в качестве пигментов для художественных масляных красок) имеют пигменты, содержащих свинец: свинцовый крон лимонный 2PbCrO₄·PbSO₄, свинцовый крон желтый 13PbCrO₄·PbSO₄, красного цвета свинцово-молибдатный крон 7PbCrO₄·PbSO₄·PbMoO₄.

Свойства свинца.

Свинец обычно имеет грязно-серый цвет, хотя свежий его разрез имеет синеватый отлив и блестит. Однако блестящий металл быстро покрывается тускло-серой защитной пленкой оксида. Плотность свинца (11,34 г/см³) в полтора раза больше, чем у железа, вчетверо больше, чем у алюминия; даже серебро легче свинца. Недаром в русском языке «свинцовый» – синоним тяжелого: «Ненастной ночи мгла по небу стелется одеждою свинцовой»; «И как свинец пошел ко дну» – эти пушкинские строки напоминают, что со свинцом неразрывно связано понятие гнета, тяжести.

Свинец очень легко плавится – при 327,5° С, кипит при 1751° С и заметно летуч уже при 700° С. Этот факт очень важен для работающих на комбинатах по добыче и переработке свинца. Свинец – один из самых мягких металлов. Он легко царапается ногтем и прокатывается в очень тонкие листы. Свинец сплавляется со многими металлами. С ртутью он дает амальгаму, которая при небольшом содержании свинца жидкая.

По химическим свойствам свинец – малоактивный металл: в электрохимическом ряду напряжений он стоит непосредственно перед водородом. Поэтому свинец легко вытесняется другими металлами из растворов его солей. Если опустить в подкисленный раствор ацетата свинца цинковую палочку, свинец выделяется на ней в виде пушистого налета из мелких кристалликов, имеющего старинного название «сатурнова дерева». Если затормозить реакцию, обернув цинк фильтровальной бумагой, вырастают более крупные кристаллы свинца.

Наиболее типична для свинца степень окисления +2; соединения свинца(IV) значительно менее устойчивы. В разбавленных соляной и серной кислотах свинец практически не растворяется, в том числе из-за образования на поверхности нерастворимой пленки хлорида или сульфата. С крепкой серной кислотой (при концентрации более 80%) свинец реагирует с образованием растворимого гидросульфата Pb(HSO₄)₂, а в горячей концентрированной соляной кислоте растворение сопровождается образованием комплексного хлорида H₄PbCl₆. Разбавленной азотной кислотой свинец легко окисляется:

Pb + 4HNO₃ ® Pb(NO₃)₂ + 2NO₂ + H₂O. Разложение нитрата свинца(II) при нагревании – удобный лабораторный метод получения диоксида азота:

2Pb(NO₃)₂ ® 2PbO + 4NO₂ + O₂.

В присутствии кислорода свинец растворяется также в ряде органических кислот. При действии уксусной кислоты образуется легкорастворимый ацетат Pb(CH₂COO)₂ (старинное название – «свинцовый сахар»). Свинец заметно растворим также в муравьиной, лимонной и винной кислотах. Растворимость свинца в органических кислотах могло раньше приводить к отравлениям, если пищу готовили в посуде, луженной или паянной свинцовым припоем. Растворимые соли свинца (нитрат и ацетат) в воде гидролизуются:

Pb(NO₃)₂ + H₂O Pb(OH)NO₃ + HNO₃. Взвесь основного ацетата свинца («свинцовая примочка») имеет ограниченное медицинское применение в качестве наружного вяжущего средства.

Свинец медленно растворяется и в концентрированных щелочах с выделением водорода: Pb + 2NaOH + 2H₂O ® Na₂Pb(OH)₄ + H₂, что указывает на амфотерные свойства соединений свинца. Белый гидроксид свинца(II), легко осаждаемый из растворов его солей, также растворяется как в кислотах, так и в сильных щелочах:

Pb(OH)₂ + 2HNO₃ ® Pb(NO₃)₂ + 2H₂O; Pb(OH)₂ + 2NaOH ® Na₂Pb(OH)₄. При стоянии или нагревании Pb(OH)₂ разлагается с выделением PbO. При сплавлении PbO со щелочью образуется плюмбит состава Na₂PbO₂.

Из щелочного раствора тетрагидроксоплюмбата натрия Na₂Pb(OH)₄ тоже можно вытеснить свинец более активным металлом. Если в такой нагретый раствор положить маленькую гранулу алюминия, быстро образуется серый пушистый шарик, который насыщен мелкими пузырьками выделяющегося водорода и потому всплывает. Если алюминий взять в виде проволоки, выделяющийся на ней свинец превращает ее в серую «змею».

При нагревании свинец реагирует с кислородом, серой и галогенами. Так, в реакции с хлором образуется тетрахлорид PbCl₄ – желтая жидкость, дымящая на воздухе из-за гидролиза, а при нагревании разлагающаяся на PbCl₂ и Cl₂. (Галогениды PbBr₄ и PbI₄ не существуют, так как Pb(IV) – сильный окислитель, который окислил бы бромид- и иодид-анионы.) Тонкоизмельченный свинец обладает пирофорными свойствами – вспыхивает на воздухе. При продолжительном нагревании расплавленного свинца он постепенно переходит сначала в желтый оксид PbO (свинцовый глет), а затем (при хорошем доступе воздуха) – в красный сурик Pb₃O₄ или 2PbO·PbO₂. Это соединение можно рассматривать также как свинцовую соль ортосвинцовой кислоты Pb₂[PbO₄]. С помощью сильных окислителей, например, хлорной извести, соединения свинца(II) можно окислить до диоксида:

Pb(CH₃COO)₂ + Ca(ClO)Cl + H₂O ® PbO₂ + CaCl₂ + 2CH₃COOH. Диоксид образуется также при обработке сурика азотной кислотой:

Pb₃O₄ + 4HNO₃ ® PbO₂ + 2Pb(NO₃)₂ + 2H₂O. Если сильно нагревать коричневый диоксид, то при температуре около 300° С он превратится в оранжевый Pb₂O₃ (PbO·PbO₂), при 400°^{С – в красный Pb₃O₄, а выше 530° С – в желтый PbO (разложение сопровождается выделением кислорода). В смеси с безводным глицерином свинцовый глет медленно, в течение 30–40 минут реагирует с образованием водоупорной и термостойкой твердой замазки, которой можно склеивать металл, стекло и камень.}

Диоксид свинца – сильный окислитель. Струя сероводорода, направленная на сухой диоксид, загорается; концентрированная соляная кислота окисляется им до хлора:

PbO₂ + 4HCl ® PbCl₂ + Cl₂ + H₂O, сернистый газ – до сульфата: PbO₂ + SO₂ ® PbSO₄, а соли Mn²⁺ – до перманганат-ионов: 5PbO₂ + 2MnSO₄ + H₂SO₄ ® 5PbSO₄ + 2HMnO₄ + 2H₂O. Диоксид свинца образуется, а затем расходуется при зарядке и последующем разряде самых распространенных кислотных аккумуляторов. Соединения свинца(IV) обладают еще более типичными амфотерными свойствами. Так, нерастворимый гидроксид Pb(OH)₄ бурого цвета легко растворяется в кислотах и щелочах: Pb(OH)₄ + 6HCl ® H₂PbCl₆; Pb(OH)₄ + 2NaOH ® Na₂Pb(OH)₆. Диоксид свинца, реагируя с щелочью, также образует комплексный плюмбат(IV):

PbO₂ + 2NaOH + 2H₂O ® Na₂[Pb(OH)₆]. Если же PbO₂ сплавить с твердой щелочью, образуется плюмбат состава Na₂PbO₃. Из соединений, в которых свинец(IV) входит в состав катиона, наиболее важен тетраацетат. Его можно получить кипячением сурика с безводной уксусной кислотой:

Pb₃O₄ + 8CH₃COOH ® Pb(CH₃COO)₄ + 2Pb(CH₃COO)₂ + 4H₂O. При охлаждении из раствора выделяются бесцветные кристаллы тетраацетата свинца. Другой способ – окисление ацетата свинца(II) хлором: 2Pb(CH₃COO)₂ + Cl₂ ® Pb(CH₃COO)₄ + PbCl₂. Водой тетраацетат мгновенно гидролизуется до PbO₂ и CH₃COOH. Тетраацетат свинца находит применение в органической химии в качестве селективного окислителя. Например, он весьма избирательно окисляет только некоторые гидроксильные группы в молекулах целлюлозы, а 5-фенил-1-пентанол под действием тетраацетата свинца окисляется с одновременной циклизацией и образованием 2-бензилфурана.

Органические производные свинца – бесцветные очень ядовитые жидкости. Один из методов их синтеза – действие алкилгалогенидов на сплав свинца с натрием:

4C₂H₅Cl + 4PbNa ® (C₂H₅)₄Pb + 4NaCl + 3Pb. Действием газообразного HCl можно отщеплять от тетразамещенных свинца один алкильный радикал за другим, заменяя их на хлор. Соединения R₄Pb разлагаются при нагревании с образованием тонкой пленки чистого металла. Такое разложение тетраметилсвинца было использовано для определения времени жизни свободных радикалов. Тетраэтилсвинец – антидетонатор моторного топлива.

Получение свинца.

Количество добываемого свинца непрерывно возрастает. Если в 1800 во всем мире его было получено около 30 000 тонн, то в 1850 – 130 000 т, в 1875 – 320 000 т, в 1900 – 850 000 т, 1950 – почти 2 млн. т, а в настоящее время в год добывают около 5 млн. т. По объему производства свинец занимает четвертое место среди цветных металлов – после алюминия, меди и цинка.

Основной источник свинца – сульфидные полиметаллические руды, содержащие от 1 до 5% свинца. Руду концентрируют до содержания свинца 40 – 75%, затем подвергают обжигу: 2PbS + 3O₂ ® 2PbO + 2SO₂ и восстанавливают свинец коксом и оксидом углерода(II). Более экономичный, так называемый автогенный, способ заключается в проведении реакции PbS + 2PbO ® 3Pb + SO₂ (PbO образуется при частичном обжиге PbS). Получаемый из руды свинец содержит от 3 до 7% примесей в виде меди, сурьмы, мышьяка, олова, алюминия, висмута а также золота и серебра. Их удаление (или выделение, если это экономически рентабельно), требует сложных и длительных операций. Очистку свинца можно проводить также методом электрохимического рафинирования. Электролитом служит водный раствор фторосиликата свинца PbSiF₆. На катоде оседает чистый свинец, а примеси концентрируются в анодном шламе, содержащем много ценных компонентов, которые затем выделяют.

Свинец в организме человека.

Соединения свинца ядовиты. Но очевидным это стало далеко не сразу. В прошлом покрытия гончарных изделий свинцовой глазурью, изготовление свинцовых водопроводных труб, использование свинцовых белил (особенно в косметических целях), применение свинцовых трубок в конденсаторах паров на винокуренных заводах – все это приводило к накоплению свинца в организме. Древние греки знали, что вино и кислые соки нельзя держать в глазурованных глиняных сосудах (глазурь содержала свинец), а вот римляне этим правилом пренебрегали. Джемс Линд, рекомендовавший в 1753 английскому адмиралтейству лимонный сок как средство против цинги для моряков в дальнем плавании, предостерегал от хранения сока в гончарных глазурованных изделиях. Тем не менее случаи отравления, в том числе и смертельные, наблюдались по той же причине и двести лет спустя.

Свинец проникает в организм через желудочно-кишечный тракт или дыхательную систему и разносится затем кровью по всему организму. Причем вдыхание свинцовой пыли значительно опаснее присутствия свинца в пище. В воздухе городов содержание свинца составляет в среднем от 0,15 до 0,5 мкг/м³. В районах, где расположены предприятия по переработке полиметаллических руд, эта концентрация выше.

Свинец накапливается в костях, частично замещая кальций в фосфате Са₃(РО₄)₂. Попадая в мягкие ткани – мышцы, печень, почки, головной мозг, лимфатические узлы, свинец вызывает заболевание – плюмбизм. Как и многие другие тяжелые металлы, свинец (в виде ионов) блокирует деятельность некоторых ферментов. Было установлено, что их активность снижается в 100 раз при увеличении концентрации свинца в крови в 10 раз – с 10 до 100 микрограммов на 100 мл крови. При этом развивается анемия, поражаются кроветворная система, почки и мозг, снижается интеллект. Признак хронического отравления – серая кайма на деснах, расстройство нервной системы. Особенно опасен свинец для детей, так как он вызывает задержку в развитии. В то же время десятки миллионов детей во всем мире в возрасте до 6 лет имеют свинцовое отравление; основная причина – попадание в рот краски, содержащей свинец. Антидотом при отравлении может служить кальциевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты. В отравленном организме происходит замещение кальция на ионы свинца, которые удерживаются в этой соли очень прочно и в таком виде выводятся.

Свинец легко может попасть в организм с питьевой водой, если она соприкасалась с металлом: в присутствии углекислого газа в раствор медленно переходит растворимый гидрокарбонат Pb(HCO₃)₂. В Древнем Риме, где для подачи воды использовали свинцовые трубы, такое отравление было весьма распространенным, на что указывают анализы останков римлян. Причем отравлялись, в основном, богатые римляне, пользовавшиеся водопроводом, хранившие вино, оливковое масло и другие продукты в освинцованных сосудах, использовавшие содержащие свинец косметические средства. Достаточно, чтобы в литре воды был всего один миллиграмм свинца – и питье такой воды становится очень опасным. Это количество свинца так малó, что не изменяет ни запаха, ни вкуса воды, и только точные современные приборы могут его обнаружить.

Свинцовым отравлением некоторые историки объясняют и болезненность ряда русских царей. В 1633 в московском Кремле закончили строительство водопровода. Вода в него поступала из колодца в нижнем этаже Свибловой башни, стоявшей на слиянии Неглинной и Москвы-реки. Воду из колодца качали при помощи подъемной машины – взвода (с тех пор эта кремлевская башня называется Водовзводной). Машину приводили в движение лошади. Воду закачивали в большой бак, а оттуда вода сама по трубам текла на царскую кухню, в сады, другие места. Трубы были изготовлены из свинца; бак для воды изнутри тоже был выложен свинцовыми листами, чтобы вода из него не просачивалась в щели. Особенно много свинца накапливалось в воде за ночь, после ее неподвижного стояния в свинцовом баке и трубах.

Кремлевский «свинцовый водопровод» работал чуть больше 100 лет – его уничтожил пожар 1737. И в период действия этого водопровода русские цари жили меньше обычного. Так, царь и великий князь Иван V Алексеевич, сын царя Алексея Михайловича и первой жены его, Милославской, прожил всего 29 лет. Незадолго до смерти он выглядел дряхлым стариком. С детства он был, как писали тогда, «слабый и болезненный, немощен телом и рассудком, заикался, скорбен головою, страдал цингою и глазною болезнью». Из шести братьев царя пятеро не дожили до 20 лет. Некоторые ученые считают, что это последствия свинцового отравления. А вот шестой брат, Петр Алексеевич, будущий Петр I, избежал отравления – детство и отрочество он провел не в Кремле, а в подмосковных селах. Да и позднее он мало бывал в Кремле – много воевал, путешествовал по Европе, а потом и вовсе перенес столицу на берега Невы. Кстати, первый водопровод в Петербурге, который давал воду для дворцов и фонтанов Летнего сада, был деревянным. Его трубы были сделаны из бревен с просверленными в них отверстиями. Свинец же Петр использовал в военных целях – для отливки пуль.

А вот как пишут о свинцовом отравлении современные медицинские справочники: вялость, апатия, потеря памяти, раннее слабоумие, ослабление зрения, больные выглядят старше своих лет. Удивительно напоминает старинное описание царя Ивана Алексеевича!

Травились когда-то не только «свинцовой водой». Свинец широко использовали при изготовлении посуды (свинцовая глазурь), свинцовых белил, которыми окрашивали стены домов. Сейчас такое применение свинца строжайше запрещено. Белила, например, делают цинковые или титановые. Тем не менее у жителей промышленно развитых стран свинца в организме больше, чем у жителей отсталых и развивающихся стран, а у городских жителей больше, чем у сельских. Разница может быть огромной – в сотни раз.

Свинцовое загрязнение приобрело в 20 в. глобальный характер. Даже в снегах Гренландии его содержание за сто лет увеличилось в пять раз, а в центрах крупных городов в почве и растениях свинца в 25 раз больше, чем на окраинах! Загрязнение свинцом наблюдается в районах его добычи, а также в местах переработки и автострад, особенно если еще используется этилированный бензин. Немало свинца оседает на дне озер в виде охотничьей дроби. Каждый год в Мировой океан со сточными водами попадает более полумиллиона тонн этого ядовитого металла. А кто не видел выброшенные в мусорные ящики, а то и просто в канавы отработанные аккумуляторы! Пока свинец дешев, собирание и переработка его отходов невыгодна. Малая растворимость большинства соединений свинца, к счастью, не позволяет ему накапливаться в значительных количествах в воде. В водах Мирового океана его содержится в среднем 0,03 мкг/л (3·10^–9%). Мало в среднем свинца и в живом веществе – 10^–4%.

Применение свинца.

Несмотря на ядовитость свинца, отказаться от него невозможно. Свинец дешев – вдвое дешевле алюминия, в 11 раз дешевле олова. После того как в 1859 французский физик Гастон Планте изобрел свинцовый аккумулятор, для изготовления аккумуляторных пластин с тех пор израсходовали миллионы тонн свинца; в настоящее время на эти цели уходит в ряде стран до 75% всего добываемого свинца! Постепенно снижается применение свинца для изготовления очень ядовитого антидетонатора – тетраэтилсвинца. Способность тетраэтилсвинца улучшать качество бензина было открыто группой молодых американских инженеров в 1922; в своих поисках они руководствовались периодической таблицей элементов, планомерно приближаясь к наиболее эффективному средству. С тех пор производство тетраэтилсвинца непрерывно росло; максимум приходится на конец 1960-х, когда только в США ежегодно с выхлопами выбрасывались сотни тысяч тонн свинца – по килограмму на каждого жителя! В последние годы применение этилированного бензина запрещено во многих регионах, и его производство снижается.

Мягкий и пластичный свинец, не ржавеющий в присутствии влаги, – незаменимый материал для изготовления оболочек электрических кабелей; на эти цели в мире расходуется до 20% свинца. Малоактивный свинец используют для изготовления кислотоупорной аппаратуры для химической промышленности, например, для облицовки реакторов, в которых получают соляную и серную кислоты. Тяжелый свинец хорошо задерживает губительные для человека излучения и потому свинцовые экраны используются для защиты работников рентгеновских кабинетов, в свинцовых контейнерах хранят и перевозят радиоактивные препараты. Свинец содержат также подшипниковые сплавы баббиты, «мягкие» припои (самый известный – «третник» – сплав свинца с оловом).

В строительстве свинец используют для уплотнения швов и создания сейсмостойких фундаментов. В военной технике – для изготовления шрапнели и сердечников пуль.

Илья Леенсон

Как делают правильный хрусталь

Хорошая новость: гонения на хрусталь закончились. Когда-то Его сиятельство скоропалительно объявили безвкусным наследием советских сервантов, а теперь хрусталь — яркая звезда модного интерьера и сервировки. Ну а где мода, тренд и хайп, там и подделки, и имитация. Чтобы узнать, как делают правильный хрусталь, корреспонденты «ВВ» отправились на старейший отечественный хрустальный завод — в стекольную столицу России, в город Гусь-Хрустальный.

Город в городе

У проходной Гусевского хрустального завода нас встречает Галина Власова — наш проводник в мир сверкающих алмазных граней, замысловатых форм и хрупкой роскоши. Галина Михайловна местная, гусевская, вся ее профессиональная жизнь, как и многих горожан, связана с заводом. Начинала у станка, потом получила специальность технолога — училась в вузе без отрыва от производства, а последние несколько лет Власова и экскурсовод, и летописец, и хранитель музейных фондов. Кажется, про секреты мастерства стеклоделия и историю «хрустального города в городе» она знает все. С легкой грустью вспоминает, что когда-то градообразующее предприятие имело в штате 6000 рабочих. Работать на заводе было престижно и выгодно, традиции блюли, новаторство поддерживали.

— А сейчас?

— Да и сейчас есть чем похвастаться, — патриотично заявляет Галина Михайловна и ведет нас… в магазин.

Торговая точка при ГХЗ — небольшое помещение, а ассортимент достоин масштабных выставочных залов. На витринах — изобилие, разнообразие форм и цветов: вот сапфировая ваза, вот красный бокал, тут черно-белый графин и зеленые рюмки-лафитники. Однако цены «кусачие»: красиво, но дорого.

— Эта работа не может стоить дешево, — уверяет Власова. — Вы сейчас сами увидите, какой это тяжелый труд — на каждом этапе производства. Хотя я не удивляюсь реакции. Мы всех гостей-туристов приводим в магазин. Сначала говорят: «Ой, как дорого!» — а после экскурсии уже считают, что и недорого вовсе. Ведь практически каждое изделие — эксклюзив, ручная работа. И специалисты у нас уникальные.

Один из таких уникальных специалистов — гравер Максим Морозов. Недавно он стал дипломантом Всероссийской выставки-ярмарки народных художественных промыслов «ЛАДЬЯ. Весенняя фантазия-2018».

На завод пришел подмастерьем — вырос в мастера. Азы гравировки осваивал под началом Владимира Анатольевича Митрофанова.

«Келья» Максима заставлена, развернуться негде: в ящиках в ожидании чуда томятся бутыли и вазы. На каждую гравер нанесет тончайший рисунок и все — ручками-ручками.

По миллиметру Максим протравливает хрустальную поверхность оставленных пустыми линз-окон: скоро здесь вырастут деревья, на ветках угнездятся диковинные птицы…

Закладка — по «рецепту»

Переходы, лестницы, коридоры… И вот мы у «мартеновских печей». Галина Михайловна была права: изготовление хрустальной красоты — работа архисложная, тяжелая.

На возвышении-полукружье бурлят печи, поигрывая апельсиновым пламенем. В печных горшках варится стекломасса — основа будущих шедевров.

Сварить хрусталь — как сотворить авторское блюдо. Ингредиенты: смесь песка, поташа и свинца — закладываются в горшок с вечера и строго по «рецепту».

Правильный хрусталь, а именно такой производит Гусевской хрустальный завод, содержит 24% оксида свинца. От плюмбума (свинец по латыни Plumbum; в таблице Менделеева обозначается символом Pb. — Прим. авт.) зависит чистота хрусталя, его звучание и вес: тяжесть элитарной посуде придает именно свинец.

Жар ощущается даже у подножия печей. Наверху и вовсе с непривычки невыносимо. Хрустальную основу варят при очень высокой температуре — 1450 градусов, а придают форму — при 1200 градусах.

Жаростойкие выдувальщики

Возле печей сегодня работает бригада Евгения Гусева. Суеты нет, но все происходит очень быстро. Работает команда, как отлаженный механизм, четко зная, кто и что должен делать в конкретный момент. Иначе нельзя: чуть зазеваешься — весь труд насмарку, да и зевать возле огнедышащих печей и горелок опасно.

Из жерла стекломассу достают длинной трубкой. Отточенными движениями переносят к форме, постоянно переворачивают, подкручивают, чтобы стекломасса не утекла и раньше времени не остыла. В каждом движении — четкость.

На одном конце трубки — медовая капля, на другом — резиновая груша, которой подают внутрь капли воздуха. Но если нужно раздуть хрусталь до больших размеров, груши не хватит, и тогда (так было и сто лет назад, и двести) рабочий использует силу своих легких. Вот и сейчас, на наших глазах, молодой крепкий мужчина — помощник бригадира Владимир Катков набирает полную грудь горячего воздуха и через трубку-самодувку отправляет его в сердце будущего хрустального произведения.

В новейшей истории завод сделал ставку на яркость — однотонные цветные изделия или изделия с цветным накладом. В производстве они сложнее, но результат стоит усилий. Мастер опускает бесцветную каплю хрусталя в центробежку, где уже замешан цвет. Ярко и быстро два слоя соединяются: цветной наклад обволакивает бесцвет. Позже наклад украсят рисунком — прорежут грани, сквозь которые засияет прозрачный хрусталь.

Сочетание цветов — самое разное. При нас в горшках варили бирюзу, кобальт (он дает глубокий синий цвет), бесцвет и хрусталь популярного медового оттенка. Для каждого цвета используют особые элементы-красители: селен — для красного, марганец — для фиолетового, медь — для зеленого. Богатую цветовую гамму дают эрбий и неодим: от розового до сиреневого.

Колпак сними, стакан охлади

После того как нужная форма придана, изделие помещают в печь отжига для снятия внутреннего напряжения от высокой температуры и резкого охлаждения. Иначе бокал или ваза разлетятся на мелкие кусочки. Остывать «большой» хрусталь будет долго: крупные формы проведут в печи сутки. Мелкие изделия достаточно на пару часов отправить в лер (для обывателей это устройство выглядит как закрытая коробом лента-транспортер). Внутри лера установлены газовые горелки, которые регулируют температуру, постепенно снижая ее до 40-50 градусов.

Опытный выдувальщик Сергей Дубровин, работающий по соседству с основными силами бригады Гусева, при нас за несколько минут сотворил несколько цветных стаканов. Помощница перенесла их в лер, а оттуда они поступят для дальнейшей обработки.

Для начала стаканы избавят от колпаков — верхней части изделия, где была стеклодувная трубка. Для этого стакан помещают на вращающуюся подставку к пламени газовой горелки. После среза изделие проходит первый контроль качества: нет ли больших пузырей, камней, кривизны ножки, достаточна ли толщина у стекла. Все в порядке? Тогда милости просим — на алмазный участок, за бриллиантовыми гранями к мастерам-шлифовщикам.

Глаз — алмаз

На алмазном участке вазы, графины, бокалы обретают привычный для нас вид. Здесь рождается знаменитая мальцовская или, как еще ее называют, гусевская грань, заставляющая свет играть, цвет блистать, а поклонника хрусталя замирать от восторга.

Некоторые рожденные на гусевском заводе узоры стали эталоном стеклоделия. Кольца, ромбы, восьмигранники, пирамиды со срезанной верхушкой и рассеченные крестом… Они плотно покрывают гладкую хрустальную поверхность или, напротив, оставляют «воздух», давая нам возможность всмотреться в спокойную гладь элитного стекла.

На алмазном участке шумно — работают установленные в ряд станки шлифовщиков. На первый взгляд — конвейер, на самом деле — индивидуальный подход к каждому изделию. Работа шлифовщика тонкая, тут глаз-алмаз нужен: линии должны лечь ровно, не испортить рисунка. Кстати, все работники алмазного участка ГХЗ имеют высший шестой разряд — любую операцию могут сделать от начала до конца. Народ опытный!

Но прежде чем приступить к резьбе по хрусталю, надо на чугунной шайбе обработать острые после срезки колпака края изделия, а потом нанести разметку рисунка. Сегодня на разметке работает шлифовщица Елена Масальская. Белым маркером Елена наносит орнамент на вазу-корзинку и передает ее мастеру.

Жужжит алмазный круг, режет хрусталь, в умелых руках шлифовщика вертится ваза, постепенно покрываясь замысловатым узором. Михаил Еремеев на гусевском заводе работает сорок лет. Сколько хрустальной красоты прошло через его станок — подсчитать невозможно, но интерес к работе не потерян. Сейчас, говорит, еще интереснее стало: помимо изделий, выполненных в традиционном мальцовском стиле, ГХЗ выпускает современные — с учетом новых тенденций и спроса.

— С нашими художниками не заскучаешь, — смеется Михаил. — Всегда что-нибудь новенькое придумают! Был заказ на хрустальные ракеты, парусник — сложно, но интересно. Сейчас вот делаю вазу, которую придумала наша молодая художница Березина. У молодежи свое видение, позволяющее заводу идти в ногу со временем.

На алмазном участке мы, кстати, встретились с молодым талантливым художником — Светланой Березиной, лауреатом множества престижных выставок и конкурсов. Светлана — выпускница Петербургской художественно-промышленной академии. Родом из Челябинска, но вот уже несколько лет живет в Гусе, работает на заводе и создает поистине уникальные хрустальные композиции. В своих произведениях Березина использует не только возможности огранки и цвета, но и… дары природы. Веточками, шишками или ракушками по замыслу художника обкладываются формы, в которые заливается огненный хрусталь. Под действием высокой температуры природный материал разрушается и прогорая остается контуром на внешней поверхности хрусталя. Шедевр!

Последний штрих

Чтобы грань стала прозрачной, нужна химобработка. В цехе химической полировки посуду в кассете опускают в ванну с кислотой — она разъедает и полирует стекло. Затем изделие возвращается на шлифовальный участок, где его моют водой и при необходимости наносят уже матовые грани.

Когда все этапы пройдены, продукция подвергается строгому контролю. На торговые прилавки попадет только лучшее, проверенное отделом качества. Начальник ОТК Ирина Глебова знает толк в хрустале: заметит даже незначительные дефекты, безжалостно отправляет хрусталь-неудачник на переплавку или на доведение до ума мастерам-алмазчикам.

— Мы должны поддерживать репутацию, блюсти бренд, — говорит Ирина Николаевна. — Все знают, что гусевской хрусталь — это качество, это красота, традиции и безопасность. Недаром же мошенники, торгующие простым стеклом, пытаются выдать свой товар за наши изделия. Но простое стекло так блестеть не будет, не заиграет, не зазвучит. Да и вес, например, салатника или графина подскажет покупателю, хрусталь он держит в руках или стеклянную подделку.

Каждое изделие ГХЗ снабжают логотипом-наклейкой, упаковывают в фирменные коробки и отправляют в магазины. Особо интересные образцы хрустального искусства, копии авторских заказных работ останутся на заводе.

Интересно было бы заглянуть в этот музей хрусталя на производстве… Наш провожатый Галина Михайловна любезно соглашается показать журналистам «ВВ» образцовую.

Это просто праздник какой-то!

В образцовой — образцовый порядок, а собранная коллекция, пожалуй, составит конкуренцию Музею хрусталя. Впрочем, это и есть настоящий музей.

Образцовые кладовые были созданы в 1835 году специальным царским указом, чтобы стать школой для мастеров. За два с половиной века Гусевской завод скопил несметные хрустальные сокровища. Достаточно напомнить, что в 1981 году завод передал в фонды Владимиро-Суздальского музея-заповедника около 6500 изделий, которые хранились в кладовой.

Но и сегодня коллекция ГХЗ поражает роскошью и разнообразием экспонатов. В образцовой собраны авторские композиции из цветного хрусталя на отвлеченные темы. Здесь же — выполненные по эскизам художников штофы, графины, фужеры, рюмки, запущенные в массовое производство и снискавшие популярность у покупателей. На почетном месте — заказные сувениры для корпораций, федераций и випов.

Вот, например, большая составная ваза фиолетового цвета с алмазной гранью и портретом патриарха Алексия II. Поодаль — хрустальный символ «Яндекса», призы для музыкантов и артистов, победителей фестивалей и конкурсов. Отдельный стенд — для спортивных наград: боксерские перчатки, баскетбольные мячи и массивный кубок футбольных чемпионов России из стекла высшей пробы. Знаменитую хрустальную сову для знатоков «Что? Где? Когда?» изготавливали тоже в Гусе.

Рассмотреть все экспонаты образцовой кладовой за раз невозможно. Щедрость алмазных граней, доведенных до совершенства, роспись, золочение, сочетание причудливых форм и ярких цветов. В каждой детали, в каждом изгибе застывшего хрустального кружева — мастерство. Побывать в образцовой Гусевского завода — это как окунуться в сказочное зазеркалье, перешагнуть черту между реальностью и фантазией. Реальность, впрочем, такова: гусевской хрусталь — это наше национальное достояние.

Таблица Менделеева для чайников – HIMI4KA

Еще в школе, сидя на уроках химии, все мы помним таблицу на стене класса или химической лаборатории. Эта таблица содержала классификацию всех известных человечеству химических элементов, тех фундаментальных компонентов, из которых состоит Земля и вся Вселенная. Тогда мы и подумать не могли, что таблица Менделеева бесспорно является одним из величайших научных открытий, который является фундаментом нашего современного знания о химии.

Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева

На первый взгляд, ее идея выглядит обманчиво просто: организовать химические элементы в порядке возрастания веса их атомов. Причем в большинстве случаев оказывается, что химические и физические свойства каждого элемента сходны с предыдущим ему в таблице элементом. Эта закономерность проявляется для всех элементов, кроме нескольких самых первых, просто потому что они не имеют перед собой элементов, сходных с ними по атомному весу. Именно благодаря открытию такого свойства мы можем поместить линейную последовательность элементов в таблицу, очень напоминающую настенный календарь, и таким образом объединить огромное количество видов химических элементов в четкой и связной форме. Разумеется, сегодня мы пользуемся понятием атомного числа (количества протонов) для того, чтобы упорядочить систему элементов. Это помогло решить так называемую техническую проблему «пары перестановок», однако не привело к кардинальному изменению вида периодической таблицы.

В периодической таблице Менделеева все элементы упорядочены с учетом их атомного числа, электронной конфигурации и повторяющихся химических свойств. Ряды в таблице называются периодами, а столбцы группами. В первой таблице, датируемой 1869 годом, содержалось всего 60 элементов, теперь же таблицу пришлось увеличить, чтобы поместить 118 элементов, известных нам сегодня.

Периодическая система Менделеева систематизирует не только элементы, но и самые разнообразные их свойства. Химику часто бывает достаточно иметь перед глазами Периодическую таблицу для того, чтобы правильно ответить на множество вопросов (не только экзаменационных, но и научных).

The YouTube ID of 1M7iKKVnPJE is invalid.

Периодический закон

Существуют две формулировки периодического закона химических элементов: классическая и современная.

Классическая, в изложении его первооткрывателя Д.И. Менделеева: свойства простых тел, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величин атомных весов элементов.

Современная: свойства простых веществ, а также свойства и формы соединений элементов находятся в периодической зависимости от заряда ядра атомов элементов (порядкового номера).

Графическим изображением периодического закона является периодическая система элементов, которая представляет собой естественную классификацию химических элементов, основанную на закономерных изменениях свойств элементов от зарядов их атомов. Наиболее распространёнными изображениями периодической системы элементов Д.И. Менделеева являются короткая и длинная формы.

Группы и периоды Периодической системы

Группами называют вертикальные ряды в периодической системе. В группах элементы объединены по признаку высшей степени окисления в оксидах. Каждая группа состоит из главной и побочной подгрупп. Главные подгруппы включают в себя элементы малых периодов и одинаковые с ним по свойствам элементы больших периодов. Побочные подгруппы состоят только из элементов больших периодов. Химические свойства элементов главных и побочных подгрупп значительно различаются.

Периодом называют горизонтальный ряд элементов, расположенных в порядке возрастания порядковых (атомных) номеров. В периодической системе имеются семь периодов: первый, второй и третий периоды называют малыми, в них содержится соответственно 2, 8 и 8 элементов; остальные периоды называют большими: в четвёртом и пятом периодах расположены по 18 элементов, в шестом — 32, а в седьмом (пока незавершенном) — 31 элемент. Каждый период, кроме первого, начинается щелочным металлом, а заканчивается благородным газом.

Физический смысл порядкового номера химического элемента: число протонов в атомном ядре и число электронов, вращающихся вокруг атомного ядра, равны порядковому номеру элемента.

Свойства таблицы Менделеева

Напомним, что группами называют вертикальные ряды в периодической системе и химические свойства элементов главных и побочных подгрупп значительно различаются.

Свойства элементов в подгруппах закономерно изменяются сверху вниз:

• усиливаются металлические свойства и ослабевают неметаллические;
• возрастает атомный радиус;
• возрастает сила образованных элементом оснований и бескислородных кислот;
• электроотрицательность падает.

Все элементы, кроме гелия, неона и аргона, образуют кислородные соединения, существует всего восемь форм кислородных соединений. В периодической системе их часто изображают общими формулами, расположенными под каждой группой в порядке возрастания степени окисления элементов: R₂O, RO, R₂O₃, RO₂, R₂O₅, RO₃, R₂O₇, RO₄, где символом R обозначают элемент данной группы. Формулы высших оксидов относятся ко всем элементам группы, кроме исключительных случаев, когда элементы не проявляют степени окисления, равной номеру группы (например, фтор).

Оксиды состава R₂O проявляют сильные основные свойства, причём их основность возрастает с увеличением порядкового номера, оксиды состава RO (за исключением BeO) проявляют основные свойства. Оксиды состава RO₂, R₂O₅, RO₃, R₂O₇ проявляют кислотные свойства, причём их кислотность возрастает с увеличением порядкового номера.

Элементы главных подгрупп, начиная с IV группы, образуют газообразные водородные соединения. Существуют четыре формы таких соединений. Их располагают под элементами главных подгрупп и изображают общими формулами в последовательности RH₄, RH₃, RH₂, RH.

Соединения RH₄ имеют нейтральный характер; RH₃ — слабоосновный; RH₂ — слабокислый; RH — сильнокислый характер.

Напомним, что периодом называют горизонтальный ряд элементов, расположенных в порядке возрастания порядковых (атомных) номеров.

В пределах периода с увеличением порядкового номера элемента:

• электроотрицательность возрастает;
• металлические свойства убывают, неметаллические возрастают;
• атомный радиус падает.

Элементы таблицы Менделеева

Щелочные и щелочноземельные элементы

К ним относятся элементы из первой и второй группы периодической таблицы. Щелочные металлы из первой группы — мягкие металлы, серебристого цвета, хорошо режутся ножом. Все они обладают одним-единственным электроном на внешней оболочке и прекрасно вступают в реакцию. Щелочноземельные металлы из второй группы также имеют серебристый оттенок. На внешнем уровне помещено по два электрона, и, соответственно, эти металлы менее охотно взаимодействуют с другими элементами. По сравнению со щелочными металлами, щелочноземельные металлы плавятся и кипят при более высоких температурах.

Показать / Скрыть текст

Щелочные металлы	Щелочноземельные металлы
Литий Li 3	Бериллий Be 4
Натрий Na 11	Магний Mg 12
Калий K 19	Кальций Ca 20
Рубидий Rb 37	Стронций Sr 38
Цезий Cs 55	Барий Ba 56
Франций Fr 87	Радий Ra 88

Лантаниды (редкоземельные элементы) и актиниды

Лантаниды — это группа элементов, изначально обнаруженных в редко встречающихся минералах; отсюда их название «редкоземельные» элементы. Впоследствии выяснилось, что данные элементы не столь редки, как думали вначале, и поэтому редкоземельным элементам было присвоено название лантаниды. Лантаниды и актиниды занимают два блока, которые расположены под основной таблицей элементов. Обе группы включают в себя металлы; все лантаниды (за исключением прометия) нерадиоактивны; актиниды, напротив, радиоактивны.

Показать / Скрыть текст

Лантаниды	Актиниды
Лантан La 57	Актиний Ac 89
Церий Ce 58	Торий Th 90
Празеодимий Pr 59	Протактиний Pa 91
Неодимий Nd 60	Уран U 92
Прометий Pm 61	Нептуний Np 93
Самарий Sm 62	Плутоний Pu 94
Европий Eu 63	Америций Am 95
Гадолиний Gd 64	Кюрий Cm 96
Тербий Tb 65	Берклий Bk 97
Диспрозий Dy 66	Калифорний Cf 98
Гольмий Ho 67	Эйнштейний Es 99
Эрбий Er 68	Фермий Fm 100
Тулий Tm 69	Менделевий Md 101
Иттербий Yb 70	Нобелий No 102

Галогены и благородные газы

Галогены и благородные газы объединены в группы 17 и 18 периодической таблицы.  Галогены представляют собой неметаллические элементы, все они имеют семь электронов во внешней оболочке. В благородных газахвсе электроны находятся во внешней оболочке, таким образом с трудом участвуют в образовании соединений. Эти газы называют «благородными, потому что они редко вступают в реакцию с прочими элементами; т. е. ссылаются на представителей благородной касты, которые традиционно сторонились других людей в обществе.

Показать / Скрыть текст

Галогены	Благородные газы
Фтор F 9	Гелий He 2
Хлор Cl 17	Неон Ne 10
Бром Br 35	Аргон Ar 18
Йод I 53	Криптон Kr 36
Астат At 85	Ксенон Xe 54
—	Радон Rn 86

Переходные металлы

Переходные металлы занимают группы 3—12 в периодической таблице. Большинство из них плотные, твердые, с хорошей электро- и теплопроводностью. Их валентные электроны (при помощи которых они соединяются с другими элементами) находятся в нескольких электронных оболочках.

Показать / Скрыть текст

Переходные металлы

Скандий Sc 21

Титан Ti 22

Ванадий V 23

Хром Cr 24

Марганец Mn 25

Железо Fe 26

Кобальт Co 27

Никель Ni 28

Медь Cu 29

Цинк Zn 30

Иттрий Y 39

Цирконий Zr 40

Ниобий Nb 41

Молибден Mo 42

Технеций Tc 43

Рутений Ru 44

Родий Rh 45

Палладий Pd 46

Серебро Ag 47

Кадмий Cd 48

Лютеций Lu 71

Гафний Hf 72

Тантал Ta 73

Вольфрам W 74

Рений Re 75

Осмий Os 76

Иридий Ir 77

Платина Pt 78

Золото Au 79

Ртуть Hg 80

Лоуренсий Lr 103

Резерфордий Rf 104

Дубний Db 105

Сиборгий Sg 106

Борий Bh 107

Хассий Hs 108

Мейтнерий Mt 109

Дармштадтий Ds 110

Рентгений Rg 111

Коперниций Cn 112

Металлоиды

Металлоиды занимают группы 13—16 периодической таблицы. Такие металлоиды, как бор, германий и кремний, являются полупроводниками и используются для изготовления компьютерных чипов и плат.

Показать / Скрыть текст

Металлоиды

Бор B 5

Кремний Si 14

Германий Ge 32

Мышьяк As 33

Сурьма Sb 51

Теллур Te 52

Полоний Po 84

Постпереходными металлами

Элементы, называемые постпереходными металлами, относятся к группам 13—15 периодической таблицы. В отличие от металлов, они не имеют блеска, а имеют матовую окраску. В сравнении с переходными металлами постпереходные металлы более мягкие, имеют более низкую температуру плавления и кипения, более высокую электроотрицательность. Их валентные электроны, с помощью которых они присоединяют другие элементы, располагаются только на внешней электронной оболочке. Элементы группы постпереходных металлов имеют гораздо более высокую температуру кипения, чем металлоиды.

Показать / Скрыть текст

Постпереходные металлы

Алюминий Al 13

Галлий Ga 31

Индий In 49

Олово Sn 50

Таллий Tl 81

Свинец Pb 82

Висмут Bi 83

Неметаллы

Из всех элементов, классифицируемых как неметаллы, водород относится к 1-й группе периодической таблицы, а остальные — к группам 13—18. Неметаллы не являются хорошими проводниками тепла и электричества. Обычно при комнатной температуре они пребывают в газообразном (водород или кислород) или твердом состоянии (углерод).

Показать / Скрыть текст

Неметаллы

Водород H 1

Углерод C 6

Азот N 7

Кислород O 8

Фосфор P 15

Сера S 16

Селен Se 34

Флеровий Fl 114

Унунсептий Uus 117

А теперь закрепите полученные знания, посмотрев видео про таблицу Менделеева и не только.

Отлично, первый шаг на пути к знаниям сделан. Теперь вы более-менее ориентируетесь в таблице Менделеева и это вам очень даже пригодится, ведь Периодическая система Менделеева является фундаментом, на котором стоит эта удивительная наука.

как определить и что это такое в химии

Слово «валентность» звучит красиво и одновременно загадочно. В этой статье вместе с экспертом разберемся, что скрывается за этим словом: что такое валентность, как ее определить и какова ее роль в химии. Напоследок проверим свои знания с помощью «химического» теста

Игорь Геращенко

Автор КП

Анастасия Чистякова

Старший методист по естественно-научному направлению Домашней школы «ИнтернетУрок»

Термин «валентность» появился еще в Средние века, где в научных трудах он имел значение «препарат», «экстракт». И только в конце ХIХ столетия его стали использовать для обозначения связей между мельчайшими частицами вещества.

В 1852 году английский химик Э. Франкленд ввел в химию понятие «соединительная сила», которое положило начало учению о валентности. В 1857 году немецкий ученый Ф. А. Кекуле, изучая свойства углерода в метане, пришел к выводу о существовании «основности» атомов – таком же важном и постоянном свойстве, как атомный вес. Спустя три года российский химик А. М. Бутлеров усовершенствовал учение о валентности, распространив его на органические соединения.

Что такое валентность в химии

Валентность – это способность атома образовывать химические связи с другими атомами. Такие связи создаются за счет электронов, расположенных на внешнем электронном слое. Поэтому количественной мерой валентности становится число совместных связей между атомами.

Химические соединения предполагают формирование общих электронных пар. Этот процесс получил наименование «ковалентная химическая связь». В зависимости от числа общих электронных пар выделяют одинарную, двойную и тройную ковалентную связь.

Большим достижением в химии стало наглядное изображение молекул, с помощью которого легко представить себе понятие валентности и ковалентной связи. К примеру, водород имеет сокращенную химическую формулу H₂ и структурную формулу: Н – Н. Во втором случае видно, что водород обладает одновалентностью, поскольку связан в молекуле только с одним своим собратом.

Формула воды H₂O и Н – О – Н наглядно свидетельствует о двухвалентности кислорода, так как он способен создавать две ковалентные связи с атомами водорода.

Углекислый газ CO₂ и О = С = О состоит из двух атомов кислорода и атома углерода, у которого валентность равна четырем. Он может присоединять 2 двухвалентных атома кислорода либо 4 одновалентных атома водорода, как в метане СН₄.

Как определить валентность химических элементов

Существуют разные способы определения валентности химических элементов. Самый простой заключается в том, чтобы обратиться к специальной таблице валентности химических элементов.

Другой способ связан с расчетом валентности по химической формуле. За единицу валентности принимается валентность атома водорода, так как он способен образовывать с другими атомами только одну связь. Химические элементы, взаимодействуя с водородом, показывают собственную валентность. Например, в молекуле хлористого водорода (HCl) хлор имеет валентность I. В молекуле аммиака (NН₃) азот соединен с тремя атомами водорода, следовательно, его валентность – III.

Кроме водорода, валентность химических элементов можно определять по кислороду, который во всех своих соединениях двухвалентен. Так, в оксиде серы (IV) SO₂ валентность серы равна IV (валентность кислорода умножаем на 2). А в соединении SO₃ валентность серы уже VI (два умножаем на три).

Когда речь идет о сложных соединениях, где присутствует более двух химических элементов, определить валентность каждого из них становится сложнее. О молекуле HClO₄ можно только сказать, что остаток ClO₄ одновалентен, а в соединении H₂SO₄ остаток SO₄ двухвалентен.

В сложных соединениях, где присутствует более двух химических элементов, определить валентность можно по химическим формулам. Фото: pixabay.com

Таблица валентности химических элементов


Приведем в качестве примера таблицу валентности наиболее распространенных химических элементов. Звездочкой отмечены элементы с постоянной валентностью.

Популярные вопросы и ответы


Отвечает Анастасия Чистякова, старший методист по естественно-научному направлению Домашней школы «ИнтернетУрок»


Что такое постоянная валентность?


– В таблице Менделеева существуют так называемые элементы с постоянной валентностью. Свое название они получили из-за способности образовывать строго определенное количество химических связей. Постоянная валентность чаще всего совпадает с номером группы, где находится элемент. Таких элементов сравнительно немного, поэтому их можно легко запомнить.

Постоянную валентность I (могут присоединять или замещать только один атом другого элемента) имеют щелочные металлы (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) и фтор (F).

Постоянную валентность II (способность присоединить или заместить только два атома других элементов) имеют металлы второй группы, главной подгруппы (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra) и кислород (O).

Постоянную валентность III имеет всего лишь один элемент – алюминий (Al), так как только он способен присоединить либо заместить три атома других химических элементов.


Как определить валентность по таблице Менделеева?


– Большинство химических элементов обладают переменной валентностью, и ее можно определить по таблице Менделеева. В этой таблице номер группы соответствует высшей валентности элемента. Если от восьми отнять номер группы, где находится элемент, мы узнаем его низшую валентность. Например, высшая валентность серы (S) – 6, так как она находится в шестой группе, а низшая – 2 (8 — 6 = 2).

Правда, бывают и исключения, которые нужно запомнить. Кремний (Si) находится в IV группе, и можно сделать предположение, что его низшая валентность – IV. Однако это не так. Низшая валентность кремния – II. Азот (N) расположен в V группе, но его низшая валентность также II.


Чем валентность отличается от степени окисления?


– Понятия «валентность» и «степень окисления» являются близкими по своему значению, но далеко не тождественными. Валентность определяет количество химических связей, которыми атом элемента связан с другими атомами в молекуле. Степень окисления используется для описания тех реакций, которые сопровождаются присоединением либо отдачей электронов.

Валентность нейтральна, а степень окисления может быть положительной, отрицательной или нулевой. Положительная степень окисления соответствует количеству отданных электронов, отрицательная – числу присоединенных. Нулевая степень окисления говорит о том, что данный элемент находится или в состоянии простого вещества, или был восстановлен до нуля после окисления, или окислен до нуля после предшествующего восстановления.

Чаще всего валентность и степень окисления количественно равны, однако бывают и исключения, которые необходимо запомнить. Например, в азотной кислоте (HNO₃) валентность атома N равна IV, а степень окисления +5. В молекуле CO углерод имеет валентность II, а степень окисления +2


Валентность элементов

Выполните несложные задания и проверьте, насколько хорошо вы разобрались в теме.


Пройти тест

В Древней Греции

В Средние века

В Новое время


Дальше

Проверить

Узнать результат

Способность атома отдавать электроны


Способность атома присоединять электроны


Способность атома образовывать химические связи с другими атомами


Дальше

Проверить

Узнать результат

Водород (Н)

Сера (S)

Хлор (Cl)


Дальше

Проверить

Узнать результат

Железо (Fe)

Кислород (O)

Бром (Br)

Дальше

Проверить

Узнать результат

Ковалентная

Металлическая

Ионная

Дальше

Проверить

Узнать результат

Дальше

Проверить

Узнать результат

Дальше

Проверить

Узнать результат

Перечитайте статью еще раз. Уверены: результат будет лучше!


Пройти еще раз

Перечитайте статью еще раз. Уверены: результат будет лучше!


Пройти еще раз

Перечитайте статью еще раз. Уверены: результат будет лучше!


Пройти еще раз

Вы освоили материал, однако ошибки еще есть.


Пройти еще раз

Вы освоили материал, однако ошибки еще есть.


Пройти еще раз

Поздравляем! У вас отличный результат.


Пройти еще раз

Фото на обложке: pexels.com


Что тяжелее золото или свинец, железо, серебро либо платина

Запись обновлена: Июн 6, 2020

Практически всем, учащимся в школе, учителя химии рассказывали о невероятной плотности желтого металла. И большинство учеников спрашивало, что тяжелее золото или его собрат по таблице Менделеева – свинец? Она составляет порядка 19,3 грамма на один кубический сантиметр. Благодаря своему химическому составу, золото не вступает ни в какие реакции с окружающей средой.

Именно поэтому его так активно используют в стоматологии. Этот металл может быть не только желтого цвета. Это зависит от входящих в его состав компонентов. Однако в независимости от цвета изделия из этого металла пользуются невероятной популярностью.

Возникает вопрос, как плотность золота соотносится с плотностью других металлов? У какого элемента самая большая масса? На эти и многие другие вопросы сможет ответить данная статья.

Содержание статьи:

• Использование золота
• Серебро
• Свинец
• Железо
• Платина
• Самые тяжелые элементы

Использование золота

Спрос на желтый металл определяет не только использование его в производстве украшений и увеличения золотовалютных запасов государства. Он также очень широко применяется еще во многих других направлениях.

В промышленности золото начали активно использовать из-за химических свойств. Им покрывают зеркала, работающие в дальнем инфракрасном диапазоне. Это особенно полезно при проведении всевозможных ядерных исследованиях. Также золото очень часто применяют для пайки компонентов из различных материалов.

Еще одной сферой применения является стоматология. Это связано не только с невозможностью вступления желтого металла в химическую связь с человеческим организмом, но и с невероятной коррозийной устойчивостью.

Фармакология также не может обойтись без использования этого удивительного желтого металла. Соединения золота сейчас активно используют в различных медицинских препаратах, спасающих от самых различных заболеваний.

Это не единственные сферы применения золота. Благодаря быстрому прогрессу появляется все больше необходимости использования содержания золота в технологических новинках. Из этого можно сделать вывод, что желтый металл – это не только атрибут роскоши, но и полезный технический инструмент, значение которого с каждым годом возрастает.

Серебро

Серебро, как и золото известно человечеству с давних времен. Оно используется не только при изготовлении ювелирных украшений, но и для производства посуды. Ранее серебро очень активно использовали при чеканке монет. И сегодня можно увидеть некоторые монеты, содержащие в себе немного серебра. При выборе драгоценного металла, нередко возникает вопрос, что же все-таки тяжелее золото или же другой драгоценный металл — серебро.

Плотность этого металла немного меньше, чем плотность свинца. Она равна 10,5 грамм на сантиметр кубический. Это говорит о том, что золото тяжелее серебра почти в два раза.

Кроме создания столового серебра и различных украшений, этот материал очень активно используют в промышленности, а также в сфере фотоиндустрии.

Основными свойствами, благодаря которым этот элемент стал так широко применяться в промышленной сфере, являются отличная тепло- и электропроводность, отличная устойчивость к взаимодействию с окружающей средой, а также превосходные отражающие способности.

Быстро развивающийся технический прогресс заметно сократил использование серебра в фотоиндустрии. Это связано с тем, что благодаря внедрению современных технологий процесс производства и использования фототехники стал намного доступнее для большинства людей. Именно это и обеспечило сокращение использования серебра более чем в 3 раза.

Благодаря своим бактерицидным свойствам этот металл очень активно используется в медицине. В данный момент серебро используют для производства антибактериального пластыря, а также производства фильтров для очистки воды от вредных микроорганизмов.

Нитрат серебра, используемый в медицине.

Свинец

Следует сказать, что плотность свинца почти в 10 раз меньше плотности благородного желтого металла. Чтобы осознать плотность свинца, следует сказать о том, что плотность березы или липы в 25 раз меньше. По таблице плотностей, свинец находится на 20 месте, а золото на седьмом. Из этого несложно сделать вывод о том, что желтый металл намного тяжелее своего оппонента.

Данный элемент очень хорошо используется в производстве различных конструкций из металла, а также в медицинской сфере. Это связано с непропусканием лучей рентгеновского излучения. Широкое применение свинца в различных сферах связано еще с очень дешевой стоимостью этого металла. Его стоимость практически в два раза меньше стоимости алюминия. Еще одним плюсом выступает относительная легкость добычи данного материала, это обеспечивает огромное поступления предложения на мировой рынок.

Железо

Это один из самых древнейших металлов, известных человеку. Первые металлические изделия, согласно результатам археологических исследований, появились в четвертом тысячелетии до нашей эры. Железо намного дешевле желтого драгоценного металла. Это связано с большим содержанием в недрах железной руды. И как говориться в учебнике по экономики, чем больше спрос, тем меньше цена товара.

В отличие от золота, железо имеет несколько степеней окисления, и оно очень активно взаимодействует с окружающей средой. По запасам железных руд Россия занимает лидирующее положение в мире.

Следует сразу ответить на интересующий вопрос, что тяжелее, такой драгоценный металл как золото или же обычное железо. Для ответа на него потребуется посмотреть плотность металлов. Плотность драгметалла уже известна, найдем значение для железа. Она ровняется 7,844 граммам на сантиметр кубический. Из этого следует, что этот метал, при равном объеме не только легче золота, но и серебра и свинца.

Платина

Этот элемент был известен с незапамятных времен, однако в Европе, в чистом виде, он был получен в начале 19 века. Платина – это благородный металл, стоимость которого раньше в 2,2 раза превышает стоимость золота. Это было связано с очень малым количеством платины в мире. На один килограмм желтого металла приходится около 30 грамм платины. На данный момент времени стоимость золота заметно больше. Это связано с химическими и физическими свойствами металла.

Платина — необычайной красоты бело-серебристый металл, который так же, как и золото занимает ведущее место среди металлов. Самой важной чертой данного металла является его прочность. Поэтому ювелирные изделия из платины не изнашиваются. В России существуют следующие пробы платины — 950,900, 850. Ювелирное изделие из платины содержит около 95% чистой платины, а изделие из золота — 750 пробы, 75% золота.

Благодаря высокому содержанию, этот металл практически невозможно поцарапать. Именно поэтому он так широко используется в промышленности. А вот с золотом совсем другая история. Еще одной причиной выступает тот факт, что все золотовалютные фонды стран состоят из золота. Это практика складывалась веками и теперь просто бессмысленно тратить десятилетия на реформирования хорошо работающей системы.

Удивительным считается тот факт, что платину, в определенный промежуток времени, считали отходами при добыче золота, которые сразу же выбрасывались.

Оценив плотность вышеуказанных металлов, захотелось узнать, что все-таки будет тяжелее, золото, которое останется непревзойденным лидером, или же платина. Плотность платины составляет 21,45 грамм на сантиметр кубический. Из этого можно сделать вывод о том, что платина тяжелее желтого металла. Поэтому ювелирное изделие из платины весит больше, чем из золота.

Самые тяжелые элементы

Выше была приведена плотность пяти элементов, из них самым тяжелым является платина. Однако это не самый тяжелый существующий на земле элемент. Плотность самого тяжелого элемента составляет 22,61 грамм на сантиметр кубический. Имя ему осмий.

Только и это не придел плотности. Правда, этот элемент был создан искусственно в 1984 году. Назвали его Хассий, его плотность почти в два раза больше плотности осмия.

Удивительно, но и это не придел. Существуют материалы во много десятков раз превышающие плотность Хассия. Однако они находятся в космическом пространстве. Вещество, содержащееся в белых карликах, может иметь плотность до 1000 тонн на кубический сантиметр. Это новость повергла в шок мировое сообщество.

Однако и это не предел. Нейтронные звезды содержат в себе вещество с плотностью около 500 миллионов тонн на кубический сантиметр. Эту цифру с легкостью может переплюнуть плотность черных дыр, однако, из-за трудностей проведения исследований, это только теоретически.

Свинец и олово | Андрей Смирнов

В истории науки немало курьезных случаев. Больше всего, пожалуй, терминологических курьезов. Расскажем о двух из них, имеющих прямое отношение к двум доисторическим металлам, и еще одному металлу, открытому лишь в конце XVIII в.

Самоочевидно, что греческое «молибдос», если речь идет о металлах, должно означать молибден. Тем не менее именно этим словом древние греки, не знавшие тугоплавкого молибдена, обозначали легкоплавкий свинец. А на Руси в старину свинец называли оловом, и в поговорке «Слово — олово», т. е. слово точное, весомое, под «оловом» подразумевался более тяжелый свинец.

У этой путаницы есть и исторические, и физико-химические истоки. В средние века существовала теория, согласно которой свинец и олово — разновидности одного и того же металла.

Олово называли — плюмбум альбум, т.е. белым свинцом, обычный же свинец — плюмбум нигрум, т.е. черным свинцом.

Весьма вероятно, что русские названия этих старинных металлов связаны, как это ни странно, с алкогольными напитками. Известный историк химии профессор Н. А. Фигуровский связывает слово «свинец» с винцом. В давние времена и в Древнем Риме, и на Кавказе вино хранили в свинцовых сосудах, отчего оно, как утверждают, приобретало тонкий своеобразный вкус. Этот вкус ценился чрезвычайно высоко, а о возможности свинцового отравления еще не догадывались. И, «балуясь винцом», наши предки назвали свинцом металл винных сосудов. Слово «олово» тоже, видимо, несколько «хмельное». У древних славян существовал напиток из ячменя и жита, который называли оловиной или олом. И очень может быть, что оловом назвали тот металл (свинец), в сосудах из которого этот самый ол хранили.

Родство свинца и олова — не только словесное. И в свойствах этих металлов общего предостаточно, и применяют их совместно едва ли не чаще, чем по одиночке. Тяжелые, легкоплавкие, хорошо совмещающиеся друг с другом свинец и олово входят в состав многих сплавов различного назначения. Чаще всего их применяют в качестве антифрикционных материалов и припоев. Свинец и олово входят также (вместе с сурьмой) в классический типографский сплав гарт. Именно с этими металлами были связаны первые шаги книгопечатания. Иоганн Гуттенберг для отливки первых типографских литер использовал олово, а литейные формы делал из еще более мягкого, податливого к механической обработке свинца. Конечно, эти формы были недолговечны. Но во времена Гуттенберга не существовало проблемы больших тиражей.

Про общность химических свойств свинца и олова рассказывать, наверное, излишне: эти два металла занимают в таблице Менделеева места в одной группе и одной подгруппе, близость их свойств закономерна. И, видимо, не случайно в представлениях наших далеких предков похожие металлы — свинец и олово связывались с похожими космическими телами — большими планетами Сатурном (свинец) и Юпитером (олово).

В те же давние времена свинец использовали для добычи золота. Одна из самых старых технологий извлечения драгоценного металла, распространенная в Древнем Египте, состояла в обработке золотоносной породы расплавленным свинцом. Свинец растворял золото, которое потом извлекали из сплава довольно сложным путем. Олово для этих целей не применялось. Зато позже оно дало материал для имитации золота.

Многие слышали о сусальном золоте, видели его в церквях и музеях, но далеко не все знают, что это такое сусальное золото. Древнерусское слово «сусало» означало «лицо». Но церковную утварь, равно как и произведения прикладного искусства облицовывали золотом по-разному: или обклеивали поверхность изделий тонкой золотой фольгой, или покрывали ее сусальным золотом. В последнем золота нет совершенно. Золотистый цвет имеет одно из соединений олова —его дисульфид. Это вещество в виде мелких чешуек и есть основа сусального золота.

Бронзовую краску с дисульфидом олова и сейчас приготовляют подобным образом и используют в декоративных целях. Больше всего тратят ее, пожалуй, театры…

«На театре военных действий» пути олова и свинца расходятся. Олово в военной технике используется главным образом в подшипниках. Из свинца отливают пули. Одно из соединений олова — бариевая соль оловянной кислоты используется как очень хороший диэлектрик в радиотехнических устройствах. Эта соль нашла широкое применение в таких устройствах как шкафы телекоммуникационные 42u и в другой электротехнической аппаратуре. Два соединения свинца — его азид и тринитрорезорцинат — высокочувствительные инициирующие взрывчатые вещества…

В наши дни в мире выплавляют примерно вдвое больше свинца, чем олова, и увеличивать масштабы производства этих металлов с каждым годом становится все труднее. За многовековую историю общения с ними человечество, конечно же, давно «сняло сливки» богатых руд, особенно оловянных.

В наши дни и олово, и свинец стремятся заменить везде, где только можно. Олово — из-за все возрастающего дефицита этого металла, свинец —прежде всего из-за его ядовитости.

Академик А. Е. Ферсман называл олово «металлом консервной банки». В следующих разделах этой книги мы не раз будем обращаться к научным трудам и научно-популярным произведениям этого замечательного ученого, умевшего удивительно точно, кратко и образно охарактеризовать металлы, минералы, вещества и… людей. Но с классическим ферсмановским определением олова «металл консервной банки» уже через несколько лет невозможно будет согласиться.

В течение полутора веков после открытия французом Ф. Аппером (1809) способа консервирования пищевых продуктов в банках из жести, покрытой оловом, консервная промышленность была одним из главных потребителей этого металла. До сих пор в эту отрасль идет половина выплавляемого в мире олова. Всего полграмма этого металла расходуют на каждую консервную банку, но из-за того, что этих банок с каждым годом становится все больше, тысячи тонн олова ежегодно оказываются на свалке — в виде опустошенных консервных банок.

И конечно, не все они попадают на переработку, главная цель которой — регенерация олова. В условиях растущего оловянного дефицита консервная промышленность вынуждена постепенно переходить на другие упаковочные материалы, и прежде всего — алюминиевые сплавы. Видимо, и у нас в ближайшее время основным «металлом консервной банки» станет не олово, а алюминий.

Ситуация со свинцом иная. Дефицит его не столь угрожающ. Но свинец ядовит. Его следы находят порой там, где меньше всего ожидают. В списке особо опасных веществ, которые с каждым годом проникают в воздух и в воду во все возрастающих количествах, свинец и его соединения занимают более чем заметное место. Загрязнение атмосферы свинцом — реальный факт, с которым уже нельзя не считаться. Почти весь свинец — загрязнитель попадает в воздух из выхлопных труб автомобилей.

Тетраэтилсвинец — классическая антидетонационная присадка к моторным топливам. В литре этилированного бензина свинца немного — в среднем 0,15 грамма, но известно, что в 1975 г. только в США на производство антидетонаторов было израсходовано более 200 тысяч тонн свинца. Как и в случае с консервными банками, доли грамма суммируются в сотни тысяч тонн.

В ряде стран в начале 70-х годов появились «антисвинцовые» законы. Характерно, что в России начали борьбу со свинцовым отравлением атмосферы первыми. Еще в 60-х годах прошлого века применение этилированного бензина, бензина со свинцом, у нас было запрещено в крупных городах и в курортных зонах. В последние годы химики создали антидетонаторы без свинца, в частности на основе некоторых органических соединений редкоземельных элементов. Однако окончательное решение проблемы промышленных антидетонаторов без свинца пока остается делом будущего. Надо полагать, недалекого.

Свинец загруженного элемента | ChemTalk

Знакомство со свинцом

Несмотря на то, что это мягкий и ковкий металл, свинец является одним из самых плотных распространенных материалов. Это серебристо-синий постпереходный металл, который на воздухе становится тускло-серым. В конструкции, батареях, пулях и этилированном бензине используется свинец. Свинец — стабильный элемент с самым высоким атомным номером в периодической таблице: 82.

Десять интересных и забавных фактов о свинце

1. В карандашах никогда не использовался свинец. Первоначально они представляли собой инструмент из обернутого графита, который назывался плюмбаго, что означает «свинцовый макет».
2. Символ свинца, Pb, происходит от его латинского названия, plumbum. Это слово относилось к большинству мягких металлов. Plumbum также является корнем английского слова «сантехника».
3. Древние китайцы использовали свинец в качестве опасного противозачаточного средства. Люди, которые пили свинец в качестве противозачаточного средства, часто умирали.
4. Многие раньше думали, что Римская империя пала из-за отравления свинцом. Вероятно, это неправда, но отравление свинцом по-прежнему было серьезной проблемой для здоровья. Недавние исследования показывают, что водопроводная вода Древнего Рима содержала примерно в 100 раз больше свинца, чем сегодняшняя родниковая вода.
5. Снег Венеры состоит из сульфида свинца и сульфида висмута.
6. В 1993 году для стабилизации Пизанской башни было добавлено более 500 тонн свинца. Это немного выпрямило башню.
7. Venetian ceruse — средство для отбеливания кожи, состоящее из свинцовых белил из Венеции, которое, вероятно, использовалось английской королевой Елизаветой I. Эта и другая токсичная косметика могла стать причиной ее смерти.
8. Свинец является одним из наиболее распространенных материалов, используемых в радиационной защите. Его плотность делает его эффективным в защите от рентгеновских и гамма-лучей.
9. Большинство тяжелых атомов распадаются на свинец, в результате чего количество свинца во Вселенной постепенно увеличивается с течением времени. За последние 4,5 миллиарда лет количество свинца увеличилось на 0,75%.
10. В настоящее время доступно более 2 миллиардов тонн свинца и 88 миллионов тонн свинца, которые можно извлечь из запасов.

Свинец в периодической таблице

Свинец, атомный символ Pb, имеет атомный номер 82. Он находится в группе 14 в периодической таблице, ниже олова и левее висмута. Этот элемент является самым тяжелым из группы углерода и имеет четыре валентных электрона. Это делает его менее реактивным, поскольку для потери или приобретения четырех электронов потребуется больше энергии.

Свинец имеет электроотрицательность 2,33 (по шкале Полинга). Электронная конфигурация свинца [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p2. Другие элементы в семействе углерода включают углерод, кремний, германий, олово и флеровий.

Отравление свинцом

Свинец — это нейротоксин, который может повредить нервную систему. При попадании внутрь поражает все органы и системы организма. Для получения дополнительной информации посетите страницу клиники Майо, посвященную отравлению свинцом.

Как действует отравление свинцом?

Отравление свинцом повреждает нервную систему и препятствует работе ферментов, связываясь с сульфгидрильными группами и имитируя другие металлы, жизненно важные для реакций, такие как кальций, железо и цинк. Уровни кальция и железа могут влиять на воздействие свинца, обеспечивая защиту при высоком уровне и приводя к восприимчивости при низком уровне.

Как отравление свинцом влияет на людей?

Когда свинец имитирует кальций, он может преодолевать гематоэнцефалический барьер и воздействовать на мозг. Общие неврологические эффекты включают нарушение памяти и внимания, расстройства настроения, головные боли, делирий, раздражительность и другие когнитивные нарушения. Другие распространенные симптомы включают высокое кровяное давление, мышечную боль и боль в животе. Отравление свинцом также может повлиять на беременность и вызвать выкидыш, мертворождение, преждевременные роды, снижение массы тела при рождении и задержку развития.

Как происходит отравление свинцом?

Свинец может попасть в организм при вдыхании, проглатывании и всасывании через кожу. Тело поглощает почти весь проглоченный свинец и поглощает 20-70% проглоченного свинца. Люди, занимающиеся добычей свинца, производством аккумуляторов и переработкой свинца. Сигаретный дым также содержит радиоактивный свинец-210.

Наиболее распространенная форма отравления свинцом происходит от зараженной пищи или воды. Посевы могут загрязняться почвой, в которой накапливается свинец из труб, и остаточными выбросами. Свинцовые водопроводные трубы могут растворяться под воздействием мягкой или кислой воды и вызывать проблемы со здоровьем. Жесткая вода создает защитный слой из карбоната и сульфата свинца, препятствующий растворению свинца.

Дети поглощают больше свинца при контакте с ним. Краска на основе свинца является крупнейшим источником воздействия на детей. Краска портится и создает пыль, которая может попасть в корпус. Жевание старых подоконников, покрытых свинцовой краской, является прямым источником отравления свинцом. Некоторые пластиковые игрушки также подвергают детей воздействию свинца. Пластик, содержащий свинец, более эластичен и устойчив к воздействию тепла.

Свинец в Римской империи

Римская империя в значительной степени зависела от свинца. Они бьют его в листы, используемые для сантехники и других трубопроводов. Кастрюли и посуда, покрытые свинцом, предотвращали загрязнение пищи вкусом меди. Свинец использовался как подсластитель вина. Это привело к распространенному заболеванию, известному как «сатурниновая подагра», теперь известному как форма отравления свинцом. Римляне добывали 80 000 тонн свинца в год, и такого высокого уровня производства свинца не было до промышленной революции. Римляне действительно знали о токсичности свинца, но все равно продолжали полагаться на него.

Экологические проблемы

Свинец постепенно отказывается от многих применений, включая припои и системы водоснабжения, из-за экологических проблем. Свинец может накапливаться в почве, где он может конкурировать с другими металлами, нарушая фотосинтез в растениях. Загрязненная почва также может привести к перемещению свинца по пищевой цепочке и поражению других животных. Кроме того, рыба может поглощать свинец из загрязненной воды и отложений. Рыболовные грузила загрязняют морскую воду. В 2017 году Соединенные Штаты запретили свинцовые грузила на месяц, прежде чем полоса стала неэффективной. Спектрофотометрия, рентгеновская флуоресценция и электрохимические методы могут определять уровни содержания свинца в окружающей среде.

Применение свинца в современном мире

Для чего используется свинец?

Батареи и пули сегодня являются основными источниками свинца. Косметика, краска и другие материалы больше не содержат свинец из-за проблем с токсичностью. Грузовые пояса для подводного плавания, органные трубки, экраны для защиты от рентгеновских лучей и балласт в килях парусных лодок содержат свинец. Кроме того, при обработке свечным фитилем, которая продлевает время горения, используется свинец.

Пули

Свинец является основным металлом, используемым для изготовления пуль с момента изобретения пули. Кроме того, он недорог, требует минимального оборудования и лучше сохраняет скорость благодаря своей плотности. Свинец также имеет меньший отскок и отливается при низких температурах.

Строительство

Свинец легко извлекать и обрабатывать, поэтому он обычно используется в строительстве. Акустические глушители, проволочные кожухи, трубы, витражи, сантехника, скульптуры, кровля и водосточные желоба содержат свинец. Свинцовая краска предотвращает коррозию железных и стальных конструкций, таких как мосты и железные дороги.

Батареи

Батареи содержат как элементарный свинец, так и соединения свинца. Это наиболее распространенное современное использование свинца. Свинец, диоксид свинца и серная кислота вступают в реакцию внутри батарей, создавая источник напряжения. Это не вызывает беспокойства по поводу токсичности, поскольку нет прямого контакта между свинцом в батареях и людьми. Суперконденсаторы в Австралии, Японии и США используют свинец. Свинцовые аккумуляторы имеют меньшую плотность энергии, но намного дешевле литий-ионных аккумуляторов.

Где находится свинец?

Свинец редко встречается в металлической форме и часто встречается в минеральном галените в сочетании с цинковыми рудами. Он классифицируется как халькофил, потому что часто встречается с серой. Свинец является 38-м наиболее распространенным элементом в земной коре с содержанием в земной коре 14 частей на миллион. Китай производит почти 50% всего свинца. Австралия, Перу и США также добывают свинец.

Когда и как был обнаружен свинец?

Первый найденный пример плавки свинца датируется 7000-6500 г. до н.э. в Малой Азии. Когда он впервые был обнаружен, у него было мало применений. Древние египтяне были первыми, кто широко использовал свинец в таких целях, как косметика, рыболовные сети и гончарные изделия. Древние китайцы использовали свинец в качестве валюты. Производство свинца было самым большим во время промышленной революции.

Валюта на основе свинца.

Химия свинца – соединения, реакции, степени окисления, выделение

Химические свойства свинца Элемент

При контакте с воздухом свинец вступает в реакцию с образованием слоя, в основном состоящего из карбоната свинца (II), что делает свинец химически инертным. При комнатной температуре фтор реагирует со свинцом, а хлору для реакции требуется тепло. Свинец не реагирует с серной или фосфорной кислотой, но на него могут воздействовать соляная и азотная кислоты.

Соединения свинца

Элемент свинец часто образует ковалентные соединения, а не металлические сплавы. Вот несколько распространенных соединений свинца и их применение:

Оксид свинца (II, IV)

Называемый «красным свинцом», это соединение имеет ярко-красный/оранжевый цвет, используемый для пигментов. Его молекулярная формула Pb ₃ O ₄ . Он также используется в батареях и грунтовке. Это соединение смешанной валентности, в котором Pb (II) и Pb (IV) находятся в соотношении 2: 1.

Монооксид свинца

Это соединение (PbO) имеет бледно-желтый цвет. Это соединение свинца, чаще всего используемое в стекле. Он также используется в керамике, чтобы сделать материал более инертным.

Двуокись свинца

Это темно-коричневое соединение (PbO ₂ ) нерастворимо в воде и ценно для электрохимии. Спички и пиротехника, а также красители используют двуокись свинца.

Сульфат свинца

Сульфат свинца (PbSO ₄ ) представляет собой малорастворимый белый порошок, используемый в электродах автомобильных аккумуляторов. Он образуется, когда батарея разряжается и превращается в металлический свинец и серную кислоту на отрицательной клемме и диоксид свинца и серную кислоту на положительной клемме.

Ацетат свинца (II)

Это соединение (Pb(CH ₃ COO) ₂ ) имеет множество названий, включая сахар или свинец, соль Сатурна и порошок Гуларда из-за его сладкого вкуса. Он растворим в воде и имеет белый кристаллический вид. Краски для волос содержат ацетат свинца (II) в низких концентрациях. Кроме того, ацетат свинца (II) подслащал вино и использовался в косметике в Римской империи. Папа Климент II стал первой зарегистрированной смертью от ацетата свинца. Людвиг ван Бетховен, возможно, также умер по этой причине.

Выделение свинца

Свинец очищается из свинцовой руды, состоящей в основном из галенита. Этот процесс требует обогащения руды, плавки и очистки. Почти 50% свинца представляет собой переработанный материал, и более 90% свинца, используемого в Соединенных Штатах, перерабатывается. Переработка свинца представляет собой двухэтапный процесс, в котором используются печи меньшего размера для нагрева свинца и восстановителя на основе углерода.

Степени окисления свинца

Две основные степени окисления свинца: +4 и +2. Соединения обычно находятся в состоянии +2 с более легкими элементами углеродной группы. В растворе ионы свинца часто бесцветны.

Физические свойства свинца

Хотя свинец более плотный, чем другие распространенные металлы, такие как железо, медь и цинк, это не самый плотный металл. Вольфрам плотнее свинца, а осмий — самый плотный металл с плотностью почти в два раза больше, чем у свинца. По шкале Мооса твердость свинца составляет 1,5. Это означает, что он достаточно мягкий, чтобы его можно было поцарапать ногтем. Свинец несколько пластичен и имеет низкую прочность на растяжение. Он имеет низкую температуру плавления и самую низкую температуру кипения в углеродной группе.

• Символ: PB
• Точка плавления: 327,46 ° C
• Точка кипячения: 1749 ° C
• Плотность (G CM -3): 11,34
• Атомная масса: 207,2
• Ат. Масштаб): 2,33
• Классификация: Постпереходный металл, металл группы 14
• Содержание в коре (ppm): 14
• Электронная конфигурация: [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p2
• Ключевые изотопы: 204Pb, 907Pb, 206Pb, 206Pb
• Встречается в природе в минералах: галенит, буланжерит, англезит, церуссит
• Токсичность: Высокое воздействие очень токсично и может привести к смерти

Где я могу купить элементарный свинец?

Магазины скобяных изделий, такие как ACE Hardware, и веб-сайты по металлу, такие как RotoMetals и Metal Shipper, продают слитки и самородки свинца различного веса. Килограмм свинца стоит около 4-10 долларов.

Веди между строк | Природа Химия

Свинец между строк

Скачать PDF

Скачать PDF

• Опубликовано: 23 сентября 2013 г.
• Сомобрата Ачарья ¹  

Химия природы том 5 , страница 894 (2013)Процитировать эту статью

• 24 тыс. обращений

• 11 цитирований

• 21 Альтметрический

• Детали показателей

Предметы

• Химическая безопасность
• Общая химия
• История химии

Somobrata Acharya исследует историю, свойства и использование свинца — древнего металла, который по-прежнему очень актуален для современных технологий, но его следует использовать с осторожностью.

Свинец был одним из первых металлов, известных человеку. История элемента 82 восходит к 6400 г. до н.э. от неолитического поселения Чаталхойюк (расположенного в центральной части современной Турции). оферет евреев и molybdos древних греков назывался «свинцом» в Ветхом Завете ¹

. Широко используемый в древности, также считается, что он использовался в «висячих садах» Вавилона в качестве простыней для удержания влаги. Широкое применение — например, для водопроводных труб по всей Римской империи — возникло из-за того, что этот гибкий и податливый тяжелый металл широко распространен и прост в использовании; кроме того, его свойства можно изменить, сплавив его с другими металлами, такими как медь или сурьма. Он сыграл решающую роль во время промышленной революции.

Символ свинца Pb происходит от его латинского названия plumbum , которое на самом деле использовалось для более общего обозначения мягких металлов. На самом деле свинец и олово не различались четко до шестнадцатого века, когда свинец обозначался как plumbum nigrum (черный свинец), а олово — как plumbum candidum или альбум (светлый свинец). Латинское корневое название сохранилось в других языках — например, это «пломб» по-французски — и в английском языке через слова «водопроводчик» и «сантехника», поскольку свинец был популярным материалом для труб из-за его высокой коррозионной стойкости.

Чистый свинец голубовато-белого цвета с ярким блеском, кристаллизуется в гранецентрированно-кубическую структуру без известных аллотропных модификаций ² . Под воздействием влаги этот блеск теряется из-за образования оксидного покрытия, защищающего основной металл. Свинец встречается в природе редко в чистом виде, но в рудах с другими металлами, наиболее распространенным из которых в земной коре является галенит (PbS). Природное образование свинца происходит при радиоактивном распаде урана и тория через радон ( ²²² Р-н). Известны четыре стабильных изотопа: ²⁰⁴ Pb, ²⁰⁶ Pb, ²⁰⁷ Pb и ²⁰⁸ Pb, первые три из которых используются для оценки возраста горных пород. Соединения свинца существуют в основном в степенях окисления +2 или +4, причем первые встречаются чаще.

Ранний способ извлечения свинца из руд (на фото) включал обжиг руды на воздухе, при котором сульфид свинца превращался в формы оксида и сульфата, а затем плавили их с известняком и коксом для получения неочищенного свинца. Сегодня около половины годового производства свинца приходится на добычу, а остальную часть — на переработку.

Авторы и права: © MARY EVANS PICTURE LIBRARY / ALAMY

Соединения свинца связаны с несколькими важными открытиями, имеющими решающее значение для современных технологий. Выпрямляющие свойства были обнаружены в точечных контактах металл-галенит Ф. Брауном в 1874 г. ³ . В 1901 году Дж. К. Бозе обнаружил электромагнитную волну с помощью галенита, что стало ключевым событием в развитии радио ⁴ . Инфракрасные детекторы на основе халькогенидов свинца (т. е. сульфидов, селенидов и теллуридов) представляли собой крупное достижение в инфракрасной технологии, например, для ночного видения и спектроскопических аналитических методов, которые сейчас доступны химикам. Халькогениды свинца также характеризуются малой шириной запрещенной зоны, которая изменяется в зависимости от размеров кристаллитов и охватывает широкий спектральный диапазон — явление, называемое эффектом квантового ограничения, которое лежит в основе таких устройств, как полевые транзисторы, солнечные элементы. и фотодетекторы.

Широкое производство и потребление свинца продолжалось до двадцатого века благодаря использованию в бензине, свинцово-кислотных батареях, красках, радиационной защите и в производстве поливинилового пластика в качестве стабилизатора. Однако люди подвержены отравлению свинцом как при остром, так и, что чаще, при хроническом воздействии. Свинец накапливается в организме и препятствует различным процессам, что приводит к нейротоксическим эффектам с разнообразными симптомами. Еще в римский период болезни были связаны со свинцом из-за использования напитков из «свинцового сахара» (ацетата свинца) и труб для водоснабжения. Тем не менее, эти ранние предупреждения не применялись до середины двадцатого века, после чего использование свинца стало тщательно контролироваться во многих странах, что привело к таким мерам, как запрет на бензин и краску.

К счастью, отравление свинцом теперь можно лечить хелатирующими агентами (обычно этилендиаминтетраацетатом), используя их большее сродство к тяжелым металлам для образования комплексов, которые могут быть удалены из организма. К сожалению, считается, что при нынешних темпах использования металл, на который мы полагались тысячи лет, иссякнет примерно через четыре десятилетия. Более позитивная сторона этой ситуации заключается в том, что эти разработки порождают новый интерес к переработке и вдумчивому прогрессу в технологии топливных элементов.

Ссылки

1. Меллор, Дж. В. Всеобъемлющий трактат по неорганической и теоретической химии Том VII, глава XLVII (Longmans & Green, 1937).

   Google ученый

2. Rochow, EG Химия германия, олова и свинца (Oxford Pergamon, 1973).

   Google ученый

3. Браун, Ф. Энн. физ. хим. 153 , 556–563 (1874).

   Google ученый

4. Рогальский, А. Оптоэлектронный обзор 20 , 279–308 (2012).

   Google ученый

Ссылки для скачивания

Информация об авторе

Авторы и организации

1. Сомобрата Ачарья работает в Центре передовых материалов Индийской ассоциации развития науки, Калькутта, Индия,

   Сомобрата Ачарья

Авторы

1. Сомобрата Ачарья

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

Автор, ответственный за корреспонденцию

Сомобрата Ачарья.

Права и разрешения

Перепечатка и разрешения

Об этой статье

Эта статья цитируется

• Удаление Pb2+ из воды с помощью углеродной нанотрубки-g-поли[(метакрилат натрия)-со-2-(метакрилоилокси)этилацетоацетата]: экспериментальное исследование и моделирование

  • Мохаммад Абу Джафар Мазумдер
  • Имран Рахман Чоудхури
  • Амир Аль-Ахмед

  Науки об окружающей среде и исследования загрязнения (2022)

• Эффективность четырех биоматериалов на растительной основе при удалении Pb (II) из водного раствора

  • Аасиф Абдулла Баба
  • Аджит Кумар Дас
  • Абхик Гупта

  Арабский журнал наук о Земле (2022)

• Удаление ионов свинца (Pb2+) из воды и сточных вод: обзор недорогих адсорбентов

  • Имран Рахман Чоудхури
  • Шахават Чоудхури
  • Амир Аль-Ахмед

  Прикладные науки о воде (2022)

• Тяжелые металлы в сплошной плотине и водосливах ниже по течению и связанный с этим риск для здоровья человека

  • Кафелани Нгулубе
  • Чампаклал Т. Парех
  • Стивен Маджони

  Химия Африка (2021)

Lead (Pb) — Chemical properties, Health and Environmental effects

1. Home
2. Periodic table
3. Elements
4. Lead

Atomic number 82 Атомная масса 207,2 г.моль -1 Electronegativity according to Pauling 1.8 Density 11. 34 g.cm -3 at 20°C Melting 327 °C Температура кипения 1755 °C5 Vanderwaals Radius 0,154 нм ; 0.084 nm (+4) Isotopes 13 Electronic shell [ Xe ] 4f 14 5d 10 6s 2 6p2 Energy of first ionisation 715.4 kJ.mol -1 Energy of second ionisation 1450.0 kJ.mol -1 Энергия третьей ионизации 3080,7 кДж.моль -1 Энергия четвертой ионизации0202 4082. 3 kJ.mol -1 Energy of fifth ionisation 6608 kJ.mol -1 Discovered by Древние

Свинец — голубовато-белый блестящий металл. Он очень мягкий, очень податливый, пластичный и относительно плохой проводник электричества. Он очень устойчив к коррозии, но тускнеет на воздухе. Изотопы свинца являются конечными продуктами каждого из трех рядов встречающихся в природе радиоактивных элементов. Области применения Свинцовые трубы с гербами римских императоров, использовавшиеся в качестве стоков для бань, все еще находятся в эксплуатации. Сплавы включают олово и припой. Тетраэтилсвинец (PbEt 4 ) по-прежнему используется в некоторых сортах бензина (бензин), но его использование постепенно прекращается по экологическим соображениям. Свинец является основным компонентом свинцово-кислотных аккумуляторов, широко используемых в автомобильных аккумуляторах. Он используется в качестве красящего элемента в керамических глазурях, в качестве снарядов, в некоторых свечах для защиты фитиля. Это традиционный основной металл для изготовления органных труб, и он используется в качестве электродов в процессе электролиза. Одним из основных его применений является изготовление стекол компьютерных и телевизионных экранов, где он защищает зрителя от радиации. Другие виды использования включают в себя защитное покрытие, кабели, припои, посуду из свинцового хрусталя, боеприпасы, подшипники и в качестве веса в спортивном снаряжении. Свинец в окружающей среде Самородный свинец редко встречается в природе. В настоящее время свинец обычно находится в рудах с цинком, серебром и медью и добывается вместе с этими металлами. Основной минерал свинца в галените (PbS), а также разрабатываются месторождения церрусита и англезита. Галена добывается в Австралии, которая производит 19% нового свинца в мире, за ней следуют США, Китай, Перу и Канада. Некоторое количество также добывается в Мексике и Западной Германии. Мировое производство нового свинца составляет 6 млн тонн в год, а общие извлекаемые запасы оцениваются в 85 млн тонн, что меньше 15-летнего запаса. Свинец естественным образом встречается в окружающей среде. Однако большая часть концентраций свинца в окружающей среде является результатом деятельности человека. Из-за применения свинца в бензине возник неестественный свинцовый цикл. В автомобильных двигателях свинец сжигается, так что образуются соли свинца (хлор, бром, оксиды). Эти соли свинца попадают в окружающую среду через выхлопы автомобилей. Более крупные частицы немедленно упадут на землю и загрязнят почву или поверхностные воды, а более мелкие частицы преодолеют большие расстояния по воздуху и останутся в атмосфере. Часть этого свинца упадет обратно на землю во время дождя. Этот свинцовый цикл, вызванный человеческим производством, гораздо более продолжительный, чем естественный свинцовый цикл. Это привело к тому, что загрязнение свинцом стало глобальной проблемой. Свинец — это мягкий металл, который на протяжении многих лет нашел множество применений. Он широко использовался с 5000 г. до н.э. для применения в металлических изделиях, кабелях и трубопроводах, а также в красках и пестицидах. Свинец является одним из четырех металлов, оказывающих наиболее вредное воздействие на здоровье человека. Он может попасть в организм человека с пищей (65%), водой (20%) и воздухом (15%). Такие продукты, как фрукты, овощи, мясо, зерновые, морепродукты, безалкогольные напитки и вино, могут содержать значительное количество свинца. Сигаретный дым также содержит небольшое количество свинца. Свинец может попасть в (питьевую) воду в результате коррозии труб. Это чаще происходит, когда вода слегка кислая. Вот почему общественные системы очистки воды в настоящее время обязаны регулировать рН воды, которая будет использоваться для питья. Поскольку, насколько нам известно, свинец не выполняет никаких важных функций в организме человека, он может лишь причинить вред после поступления в организм с пищей, воздухом или водой. Свинец может вызывать несколько нежелательных эффектов, таких как: — Нарушение биосинтеза гемоглобина и анемия — Повышение кровяного давления — Поражение почек — Выкидыши и малозаметные аборты — Нарушения нервной системы — Поражение головного мозга — Снижение фертильности мужчин из-за повреждения спермы — Снижение способности детей к обучению — Поведенческие нарушения у детей, такие как агрессия, импульсивное поведение и гиперактивность Свинец может попасть в плод через плаценту матери. Из-за этого он может нанести серьезный ущерб нервной системе и мозгу еще не родившихся детей. Не только этилированный бензин вызывает повышение концентрации свинца в окружающей среде. Другие виды деятельности человека, такие как сжигание топлива, промышленные процессы и сжигание твердых отходов, также вносят свой вклад. Свинец может попасть в воду и почву в результате коррозии освинцованных трубопроводов в системе транспортировки воды и коррозии красок, содержащих свинец. Его нельзя разбить; он может только преобразоваться в другие формы. Свинец накапливается в водоемах и почвенных организмах. Они будут испытывать последствия для здоровья от отравления свинцом. Воздействие на здоровье моллюсков может иметь место даже при наличии очень малых концентраций свинца. Функции организма фитопланктона могут нарушаться при воздействии свинца. Фитопланктон является важным источником производства кислорода в морях, и его едят многие крупные морские животные. Вот почему мы сейчас начинаем задаваться вопросом, может ли загрязнение свинцом повлиять на глобальные балансы. Введение свинца нарушает функции почвы, особенно вблизи автомагистралей и сельскохозяйственных угодий, где могут присутствовать экстремальные концентрации. Почвенные организмы также страдают от отравления свинцом. Свинец является особенно опасным химическим веществом, поскольку он может накапливаться в отдельных организмах, а также в целых пищевых цепочках. Подробнее о воздействии на пресноводную экосистему см. свинец в пресной воде Подробнее о свинце в воде Назад к периодической таблице .

More from ‘Elements’

Actinium

Silver

Aluminum

Americium

Argon

Arsenic

Astatine

Gold

Boron

Barium

Beryllium

Борий

Висмут

Берклий

Бром

Углерод

Кальций

Cadmium

Cerium

Californium

Chlorine

Curium

Cobalt

Chromium

Cesium

Copper

Dubnium

Darmstadtium

Dysprosium

Erbium

Einsteinium

Europium

Fluorine

Железо

Фермий

Франций

Галлий

Гадолиний

Германий

Водород

Helium

Hafnium

Mercury

Holmium

Hassium

Iodine

Indium

Iridium

Potassium

Krypton

Lanthanum

Lithium

Lawrencium

Lutetium

Mendelevium

Magnesium

Марганец

Молибден

Мейтнерий

Азот

Натрий

Ниобий

Neodymium

Neon

Nickel

Nobelium

Neptunium

Oxygen

Osmium

Phosphorus

Protactinium

Palladium

Promethium

Polonium

Praseodymium

Platinum

Plutonium

Radium

Rubidium

Рений

Резерфордий

Рентгений

Родий

Радон

Ruthenium

Sulfur

Antimony

Scandium

Selenium

Seaborgium

Silicon

Samarium

Tin

Strontium

Tantalum

Terbium

Technetium

Tellurium

Thorium

Periodic Table Lead — Фотографии и стоковые фотографии

78Фото

• Фотографии
• Фотографии
• Графика
• Вектор
• Videos
AlleEssentials

Niedrigster Preis

Signature

Beste Qualität

Durchstöbern Sie 78

Stock-Photografie und Bilder. Oder starten Sie eine neuesuche, um noch mehr Stock-Photografie und Bilder zu entdecken.
свинцовый символ. химический элемент периоденсистемы. векторная иллюстрация. — периодическая таблица свинца — графика, -клипарт, -мультфильмы и -символ

Lead-Symbol. Химический элемент периодической системы. Вектор-Сток-

Reines kohlenstoffpulver — периодическая таблица свинцовых фото и изображений

Reines Kohlenstoffpulver

blei und bismuth elemente — периодическая таблица свинцовых стоковых фотографий и изображений

Blei und Bismuth Elemente

hervorhebung des chemischen elements blei im Periodensystem der Elemente. 3D-рендеринг — периодическая таблица свинца стоковые фотографии и изображения

Hervorhebung des chemischen Elements Blei im Periodensystem der…

graphit — периодическая таблица свинца стоковые фотографии и изображения

Graphit

свинец (химический элемент) — периодическая таблица свинца стоковые фотографии и изображение

Свинец (химический элемент)

das periodensystem element führen. вектор-иллюстрация — периодическая таблица свинца сток-графики, -клипарт, -мультфильмы и -символ

Das Periodensystem Element führen. Вектор-иллюстрация

blei, элемент с символом pb, im periodensystem — таблица Менделеева, свинцовая графика, -клипарт, -мультфильмы и -символ

Blei, Element mit Symbol Pb, im Periodensystem

focus auf chemisches element blei beleuchtet im Periodensystem der Elemente . 3D-рендеринг — таблица Менделеева, фото и изображения

Fokus auf chemisches Element Blei beleuchtet im Periodensystem…

Periodensystem der Elemente Elemente Führen — свинцовая таблица Менделеева Stock-fotos und Bilder

Periodensystem der Elemente Elemente führen

воздействие свинца в вашем доме — konzeptbild mit einem chemischen bleielement auf dem mendeleev- Periodensystem — свинцовая таблица Менделеева Stock-grafiken, -clipart, -cartoons und -symbole

Воздействие свинца в вас дома — Konzeptbild mit einem chemischen…

führen sie chemische elementsymbol pb — свинцовая таблица Менделеева Stock-grafiken, -clipart, — мультфильмы и символ

Führen Sie chemische Elementsymbol Pb

lead-element mendelejew periodensystem der elemente magische mit lupe — свинцовая таблица Менделеева

Lead-Element Mendelejew Periodensystem der Elemente magische mit. .. -fotos und bilder

Auf schlechte Führung chemische Element

chemie lehrer — свинцовая таблица Менделеева, -cartoons und -symbole

Chemie Lehrer

fokus auf führen chemische element — свинцовая таблица Менделеева — стоковые фотографии и картинки

Fokus auf führen chemische Element

abstrakte vektorwissenschaft konzepthintergrund polygonal geometrische design-muster — Periodic table lead stock-grafiken, -clipart, -cartoons und -symbole

abstrakte Vektorwissenschaft Konzept Hintergrund многоугольный… -schild gegen ein blei chemisches element mit dem mendelejew PeriodenSystem auf Hintergrund zu Stoppen — Периодическая таблица ведущих фондовых фотографий и изображений

Schwermetalle — Konzept Bild mit Hand ein Stop-Schild gegen ein…

Элемент свинцового круга Hintergrund-set — Таблица Менделеева свинца Stock-grafiken, -clipart, -cartoons und -symbole Symbole

Ausführliche Infografik von Lead

chemisches bleielement mit dem mendelejew-periodensystem — konzeptbild aus der lupe — свинцовая таблица Менделеева Stock-fotos und bilder

Chemisches Bleielement mit dem Mendelejew-Periodensystem -. ..

kohlenstoff, mit dem symbol c, im Periodensystem der Elemente — таблица Менделеева, свинцовая графика, -clipart, -cartoons und -symbole свинцовая графика, клипарт, мультфильмы и символы

Свинцовый квадратный элемент Hintergrund-Set

Яркие химические элементы. — Таблица Менделеева приводит фондовые графики, -клипарт, -мультфильмы и -символ

Führen Sie Chemisches Element.

Infografik des Elements blei — периодическая таблица свинцовых изображений, -клипартов, -мультфильмов и -символов

Infografik des Elements Blei

thallium und führen elemente — периодическая таблица свинцовых стоковых фотографий и изображений

Thallium und führen Elemente

Tellur ist ein festes chemisches element, das in der metallurgie, in legierungen für gusseisen, edelstahl, kupfer und bleilegierungen verwendet wird. — Таблица Менделеева свинца, стоковые фотографии и изображения

Tellur ist ein festes chemisches Element, das in der Metallurgie,

свинцовый символ. химический элемент периоденсистемы. векториллюстрация. — периодическая таблица свинца — графика, -клипарт, -мультфильмы и -символ

Lead-Symbol. Chemisches Element des Periodensystems….

Kohlenstoff, Atommodell von Kohlenstoff-12 с 6 протонами, 6 нейтронами и 6 электронами — периодическая таблица свинца, графика, -клипарт, -мультфильмы и -символ

Kohlenstoff, Atommodell von Kohlenstoff-12 mit 6 Protonen, 6…

periodensystem der elemente: anderen metallen (chemische elemente) — таблица Менделеева, свинец, стоковые фотографии и изображения

Periodensystem der Elemente: Anderen Metallen (chemische Elemente)

pb bleielementinformation — fakten, eigenschaften, Trends, verwendungen und vergleich Periodensystem der Elemente, schalenstruktur von blei — elektronen pro energieniveau — периодическая таблица, свинцовые графики, -клипарт, -мультфильмы и — символ

Pb Bleielementinformation — Fakten, Eigenschaften, Trends,…

führen. свинец. nach dem übergang metalle. Химический элемент периодической системы Менделеева. — периодическая таблица ведущих стоковых фотографий и изображений

Фюрен. свинца. Nach dem Übergang Metalle. Химический элемент…

Реалистичная кнопка с символом углерода. Химический элемент ist wasserstoff. вектор isoliert auf Weißem Hintergrund — таблица Менделеева приводит фондовые графики, -клипарт, -мультфильмы и -символ

Реалистичная кнопка с Carboneum-Symbol. Chemisches Element…

свинец-символ — периодическая таблица свинца фондовая графика, -клипарт, -мультфильмы и -символ

свинец-символ

свинец-символ. химический элемент периоденсистемы. векторная иллюстрация. — периодическая таблица свинца — график, -клипарт, -мультфильмы и -символ

Свинец-Символ. Химический элемент периодической системы. Vektor-Stock-

schematische darstellung von graphitschichten, der kristallinen form von kohlenstoff — периодическая таблица ведущих фондовых графиков, -clipart, -cartoons und -symbole свинцовые стоковые графики, клипарты, карикатуры и символы

Infografik des Elements Blei

führen — периодическая таблица свинцовых стоковых фотографий и изображений

führen

vektorchemisches symbol des blei aus der Periodischen tabelle der elemente auf dem hintergrund aus verbunden molekülen. das symbol ist auf weißemhintergrund isoliert. — периодическая таблица свинца сток-графики, -клипарты, -мультфильмы и -символы

Векторхимический символ des Blei aus der Periodischen Tabelle…

Stücke von reinem bleimetall Stockbilder — периодическая таблица свинца сток-фотографии и изображения

Stücke von reinem Bleimetall Stockbilder

свинцовый элемент Periodensystem der Elemente — периодическая таблица свинца сток-фотографии и изображения

Ведущий элемент Periodensystem der Elemente

Infografik des elements blei — периодическая таблица свинца Stock-grafiken, -clipart, -cartoons und -symbole Periodensystem der Elemente Auf Einem Weißen Hintergrund Isoliert. — таблица Менделеева, свинцовая графика, -клипарт, -мультфильмы и -символ

Vektor dreidigitale handgezeichnete chemische grau Silber…

bleichemisches element mit dem periodensystem mendeleev — konzeptbild. — периодическая таблица свинца сток-график, -клипарт, -мультфильмы и -символ

Bleichemisches Element mit dem Periodensystem Mendeleev -. ..

элемент der plumbum oder blei mit lupe — периодическая таблица свинца сток-график, -клипарт, -мультфильмы и — символ

Element der Plumbum oder Blei mit Lupe

pb символ 82 материал для синего химического элемента — периодическая таблица свинец фото и изображения

Pb символ 82 материал для синего химический элемент

kohlenstoff c chemische elementsymbol — периодическая таблица свинца фондовая графика, -клипарт, -мультфильмы и -символ

Kohlenstoff C chemische Elementsymbol

— wandbild von chemischen Periodensystem der Elemente — периодическая таблица свинца Stock-fotos und Bilder

— Wandbild von chemischen Periodensystem der Elemente

умирает периодонта дер элемента. handschrift chemisches element lead pb mit schwarzem stift, reagenzglas und pipette. — Таблица Менделеева приводит стоковые фотографии и фотографии

Die Periodentabelle der Elemente. Ручная химия Element…

hängende elemente an der wand — руководство по периодической таблице фото и изображение

hängende Elemente an der Wand

графит, алмаз, фуллерен-änderungen des углерода — периодическая таблица лидерство по фото и изображению

Графит, алмаз, фуллерен-Änderungen des carbon

stoppen sie die verschmutzung durch gefährliches blei und schwermetalle im meerwasser — konzept mit hand, das ein stoppschild gegen ein bleichemisches element mit dem dem mendeleev-periodensystem auf meerwasserhintergrund hält. — периодическая таблица ведущих стоковых фотографий и изображений

Stoppen Sie die Verschmutzung durch gefährliches Blei und…

schwermetalle stoppen — konzeptbild mit hand, das ein stoppschild gegen ein chemisches bleielement hält, wobei die mendeleev-periodentabelle durch eine lupe gesehen wird — Periodic table lead Stock-fotos und 4 Bilder 900 стоппен — Konzeptbild mit Hand, das ein…
pb символ 82 материал для синего химического элемента — таблица Менделеева свинец фото и изображения

Pb символ 82 материал для синего химического элемента

символ для химического элемента führen — периодическая таблица свинца фото и фотографии

Символ для химического элемента führen

свинец-символ. element der PeriodenSystem der Elemente Zeit Vergrößert mit Magn — периодическая таблица, свинец, стоковые фотографии и изображения

Свинцовый символ. Element der Periodensystem der Elemente Zeit vergröße

c-символ 6 материал для химического элемента углерода — периодическая таблица свинца стоковые фотографии и изображения

C-символ 6 материал для химического элемента углерода

kohlenstoff химический элемент символ satz — периодическая таблица свинца стоковые фотографии и изображения картинка

Kohlenstoff chemische Element Symbole Satz

Tellur ist ein festes chemisches element, das in der metallurgie, in legierungen für gusseisen, edelstahl, kupfer und bleilegierungen verwendet wird. — Таблица Менделеева ведет фондовые фотографии и изображения

Tellur ist ein festes chemisches Element, das in der Metallurgie,

Tellur ist ein festes chemisches element, das in der metallurgie, in legierungen für gusseisen, edelstahl, kupfer und bleilegierungen verwendet wird. — периодическая таблица ведущих стоковых фотографий и изображений

Tellur ist ein festes chemisches Element, das in der Metallurgie,

фон 2

Pb Информация об элементе свинца: факты, свойства, тенденции, использование и сравнение — Периодическая таблица элементов

Кристаллическая структура свинца

Твердотельная структура свинца Гранецентрированная кубическая .

Кристаллическая структура может быть описана с точки зрения ее элементарной ячейки. Единичные Клетки повторяются в трехмерном пространстве, образуя структуру.

Параметры ячейки

Элементарная ячейка представлена ​​в терминах ее параметров решетки, которые являются длинами ребер ячейки Постоянные решетки (a, b и c)

8
9
9
9 pm

a	b	c
495,08 pm	495,08 pm

и углы между ними Углы решетки (альфа, бета и гамма).

альфа	бета	гамма
π/2	π/2	π/2

z _i ), измеренное от опорной точки решетки.

Свойства симметрии кристалла описываются концепцией пространственных групп. Все возможные симметричные расположения частиц в трехмерном пространстве описываются 230 пространственными группами (219различные типы или 230, если хиральные копии считаются различными.

Space Group Name	Fm_ 3m
Oxidation States	Space Group Number		225
Crystal Structure	Face Centered Cubic

Lead Atomic and Orbital Properties

Атомы свинца имеют 82 электрона и структуру электронной оболочки [2, 8, 18, 32, 18, 4] с символом атомного термина (квантовые числа) ³ Р ₀ .

Atomic Number	82
Number of Electrons (with no charge)	82
Number of Protons	82
Mass Number	207
Number нейтронов	125
Структура оболочки (электронов на энергетический уровень)	2, 8, 18, 32, 18, 4
Электронная конфигурация	[Xe] 4f14 5d10 6s2 6p2
Valence Electrons	6s2 6p2
Valence (Valency)	4
Main Oxidation States	2, 4
Oxidation States	-4, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4
Символ атомного термина (квантовые числа)	3 P 0

• 999
• 999. — Электронов на энергетический уровень

  Электронная конфигурация основного состояния свинца — нейтральный атом свинца

  Сокращенная электронная конфигурация свинца

  Сокращенная электронная конфигурация нейтрального атома свинца в основном состоянии [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p2. Часть конфигурации свинца, эквивалентная благородному газу предыдущего периода, обозначается аббревиатурой [Xe]. Для атомов с большим количеством электронов это обозначение может стать длинным, поэтому используется сокращенное обозначение. Это важно, поскольку именно валентные электроны 6s2 6p2, электроны в самой внешней оболочке, определяют химические свойства элемента.

  Unabbreviated electronic configuration of neutral Lead

  Complete ground state electronic configuration for the Lead atom, Unabbreviated electronic configuration

  1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s2 5p6 4f14 5d10 6s2 6p2

  Electrons are filled in atomic orbitals as per порядок, определяемый принципом Ауфбау, принципом исключения Паули и правилом Хунда.

• В соответствии с принципом Ауфбау электроны будут занимать орбитали с более низкой энергией, прежде чем занять орбитали с более высокой энергией. По этому принципу электроны заполняются в следующем порядке: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p. …
• Принцип исключения Паули гласит, что максимум два электрона, каждый из которых имеет противоположные спины, могут разместиться на орбитали.
• Правило Хунда гласит, что каждая орбиталь в данной подоболочке занята электронами до того, как второй электрон заполнит орбиталь.

Атомная структура свинца

Атомный радиус свинца составляет 154 пм, а его ковалентный радиус равен 147 пм.

Вычисленный атомный радиус	154 пм (1,54 Å)
Atomic Radius Empirical	180 pm (1.8 Å)
Atomic Volume	18.27 cm3/mol
Covalent Radius	147 pm (1.47 Å)
Van der Waals Radius	202 pm
Neutron Cross Section	0.171
Neutron Mass Absorption	0.00003

Atomic Spectrum of Lead

Химические свойства свинца: Энергия ионизации свинца и сродство к электрону

Сродство к электрону свинца составляет 35,1 кДж/моль.

Valence	4
Electronegativity	2.33
ElectronAffinity	35.1 kJ/mol

Ionization Energy of Lead

Refer to table below for Ionization energies of Lead

Ionization energy number	Enthalpy — kJ/mol
1st	715.6
2nd	1450.5
3rd	3081.5
4th	4083
5th	6640

Физические свойства свинца

Физические свойства свинца см. в таблице ниже.0446 Molar Volume 18.27 cm3/mol

Elastic Properties

Young Modulus	16
Shear Modulus	5. 6 GPa
Bulk Modulus	46 GPa
Коэффициент Пуассона	0,44

Твердость свинца – испытания для измерения твердости элемента

918918918918918918918918

Твердость по шкале Мооса	1,5 МПа
Твердость Vickers	—
Бринелл. Германа	38,3 МПа
38,3 МПа
38,3 МПа
38,3 МПа
38,3 МПа
38,3 МПа
38,3 МПа
38,3 МПа
. Электрические свойства свинца см. в таблице ниже.0446	7.2

Lead Heat and Conduction Properties

Thermal Conductivity	35 W/(m K)
Thermal Expansion	0.0000289 /K

Lead Magnetic Properties

Магнитный тип	Диамагнитный
Точка Кюри	—
Массовая магнитная восприимчивость	-1. 5e-9m3/kg
Molar Magnetic Susceptibility	-3.11e-10 m3/mol
Volume Magnetic Susceptibility	-0.000017

Optical Properties of Lead

Refractive Index

—

Акустические свойства свинца

Скорость звука

1260 м/с0003 Refer to table below for Thermal properties of Lead Melting Point 600.61 K (327.46°C, 621.4280000000001 °F) Boiling Point 2022 K (1748.85°C, 3179.93 °F) Критическая температура — .0446 Heat of Vaporization 178 kJ/mol Heat of Combustion — Lead Isotopes — Nuclear Properties of Lead Lead has 38 isotopes, with between 178 and 215 nucleons. Свинец имеет 4 стабильных природных изотопа. Изотопы свинца — Встречающиеся в природе стабильные изотопы: 204Pb, 206Pb, 207Pb, 208Pb. Изотоп Z N Isotope Mass % Abundance T half Decay Mode 178Pb 82 96 178 Synthetic 179Pb 82 97 179 Synthetic 180Pb 82 98 180 Synthetic 181Pb 82 99 181 Synthetic 182Pb 82 100 182 Synthetic 183Pb 82 101 183 Synthetic 184Pb 82 102 184 Synthetic 185Pb 82 103 185 Synthetic 186Pb 82 104 186 Synthetic 187Pb 82 105 187 Synthetic 188Pb 82 106 188 Synthetic 189Pb 82 107 189 Synthetic 190Pb 82 108 190 Synthetic 191Pb 82 109 191 Synthetic 192Pb 82 110 192 Synthetic 193Pb 82 111 193 Synthetic 194Pb 82 112 194 Synthetic 195Pb 82 113 195 Synthetic 196Pb 82 114 196 Синтетическая 197PB 197 889 1 0451 198Pb 82 116 198 Synthetic 199Pb 82 117 199 Synthetic 200Pb 82 118 200 Синтетическая 201PB 99 201 Синтетика 9179 9 . 0446 82 120 202 Synthetic 203Pb 82 121 203 Synthetic 204Pb 82 122 204 1.4 % Stable N/A 205Pb 82 123 205 Synthetic 206Pb 82 124 206 24.1% Stable N/A 207Pb 82 125 207 22.1% Stable 208Pb 82 126 208 52.4% Stable N/A 209Pb 82 127 209 Synthetic 210Pb 82 128 210 Synthetic 211Pb 82 129 211 Synthetic 212Pb 82 130 212 Synthetic 213Pb 82 131 213 Synthetic 214Pb 82 132 214 Synthetic 215Pb 82 133 215 Synthetic United Nations international year of the periodic table of chemical elements: Май — свинец Продолжая международный год периодической таблицы химических элементов, для мая мы выбрали свинец. Все знают, что свинец тяжелый или, вернее, плотный, но знаете ли вы, насколько он был важен для Римской империи? Безумный, плохой и опасный в использовании свинец во времена Римской империи Во времена Римской империи свинец широко использовался по всей Империи. Химическим символом свинца является Pb, который происходит от латинского слова свинец, plumbum, а также является производным от слова «сантехника». Добыча свинцовой руды достаточно проста, и в постоянно расширяющейся империи ее было в изобилии. Помимо того, что свинец легко найти и он является одним из самых простых металлов для извлечения, он мягкий и ковкий, имеет относительно низкую температуру плавления 327,5°C («достаточно низкую, чтобы плавиться в костре»), а также намного плотнее и прочнее. тяжелее других обычных металлов. Его также можно отлить. Это означало, что он широко производился и использовался для самых разных целей, от промышленных до бытовых. Римляне славились своими водопроводными системами, и по мере того, как свинцовые трубы заменяли старые конструкции из камня и дерева, можно было создавать еще более сложные водопроводные системы. В 2011 году во время раскопок, проведенных Кардиффским университетом южных Канабеев в Карлеоне, рядом с амфитеатром был раскопан образец свинцовой водопроводной трубы. Он имеет диаметр 0,12 м, утолщен посередине в месте соединения двух отрезков трубы затертым соединением, а на одном конце (слева на изображении) имеются остатки круглого хомута, пробитого железными гвоздями. вероятно, он был прикреплен к деревянному резервуару или трубе. Как видно, основная труба была соединена с более узкой трубой, и они, предположительно, использовались для питания фонтана или водного объекта в большом здании во внутреннем дворе, расположенном рядом. Ковкий характер свинца и его относительно низкая температура плавления также сделали его очень полезным для пайки и ремонтных работ, для архитектурной фурнитуры и для облицовки контейнеров. Его даже использовали как разновидность Rawlplug. Его плотность делала его идеальным для веса, а его изобилие делало его достаточно дешевым, чтобы его можно было использовать в самых разных предметах повседневного обихода, от различных контейнеров до ламп, используемых для освещения римских домов, багажных этикеток и штампов всех разновидностей. Его использовали в красках, лекарствах и косметике, его даже использовали для подслащивания и окрашивания вина. Возможно, самое важное из всех, что большинство свинцовых руд также содержат небольшое количество серебра, и в некоторых случаях стоимость серебра перевешивала стоимость свинца. Для экономики, столь зависимой от серебра, этот драгоценный побочный продукт имел огромное значение. Прекрасным примером повседневного использования свинца является римская свинцовая марка хлеба с поля Prysg в Карлеоне (см. изображение справа). В Крепости хлеб пекли в общей печи, и каждая рота использовала хлебные марки для четкого определения своего хлебного пайка на день. Тот, что на фотографии ниже, был для «Века Квинтина». Простая свинцовая лампа из Геллигаера близ Кайрфилли (показана справа) иллюстрирует распространенную форму, встречающуюся на римских памятниках — дешевую и практичную. Основной лоток должен был быть заполнен салом (животным жиром), а фитиль доходил до приподнятой области. Замечательная табличка с проклятиями (показана справа), найденная в Карлеоне, является единственным подобным объектом, обнаруженным на данный момент в Уэльсе. Это ясно иллюстрирует ковкую и мягкую природу металла, а также указывает на его культурный статус «неблагородного» металла. На поверхности свинца выцарапано проклятие, взывающее о помощи богини Немезиды против вора плаща и сапог. Исследования показали, что буквы надписей в Карлеоне были нарисованы исключительно с использованием красного пигмента, называемого глетом (PbO), также известного как красный свинец. Следы красного все еще можно увидеть на 9Каменная надпись 2258 года , найденная в амфитеатре в Карлеоне (показана справа). Тяжелое качество свинца означало, что римляне использовали его для изготовления гирь или утяжеления вещей. Якорь средиземноморского типа с небольшого грузового судна был найден недалеко от побережья полуострова Ллин в Порт-Фелен, Абердарон. Римляне отливали добытый ими свинец в слитки, известные как «свиньи». Первоначально свинцовые рудники в Британии находились под непосредственным контролем римских властей, но позже эта ответственность была передана доверенным местным агентам, которые сдавали свинцовые рудники в аренду местным компаниям за плату. А Римская свинья , найденная в Кармеле в Уитфорде, показывает знаки отличия одного из таких агентов, Гая Нипия Аскания. Другие экземпляры, найденные в Великобритании, имеют такие отметки, как «EX ARG» (Ex argentariis), что указывает на то, что это был свинцово-серебряный завод, или Deceangl [icum], указывающий на то, что это был свинец из региона Deceanglic (Флинтшир). Свинец в Римском Уэльсе Согласно Плинию, свинец «добывается с большим трудом в Испании и во всех галльских провинциях; но в Британии его можно найти в верхних слоях земли в таком изобилии, что был спонтанно принят закон, запрещающий кому-либо обрабатывать его больше, чем определенное количество». (Естественная история, книга 34, глава 49) Свинец был настолько важен для римлян, что они начали добывать руду почти сразу после прибытия в Британию. Район Мендип вокруг Чартерхауса в современном Сомерсете был важным районом добычи свинца, и данные показывают, что добыча здесь началась еще в 49 году нашей эры. Первоначально добыча полезных ископаемых находилась под контролем армии, а в холмах Мендип в это время находился Второй легион Августа. Их опыт наблюдения за добычей свинцовых рудников вполне мог оказаться полезным, когда Легион переместился в свою новую штаб-квартиру в Карлеоне в 74/5 г. н.э. Область вокруг лесов Дрэтен возле Нижнего Мачена содержала свинцовую руду с довольно высоким содержанием серебра, определенно сравнимую с Мендипсом и выше, чем любые другие свинцовые руды, которые можно найти в Южном Уэльсе. Дрэтен находится всего в 10 милях от Карлеона, примерно на таком же расстоянии от римского форта в Геллигере и даже ближе к форту в Кайрфилли. В 1937 году при строительстве новой объездной дороги в Нижнем Мачене были обнаружены свидетельства римской оккупации, в том числе свидетельства рабочего пола со слоями древесного угля и многочисленными кусками свинца и кусками свинцовой руды. Нэш-Уильямс (Archaeologia Cambrensis, 1939) утверждает, что ранняя дата находок керамики и монет предполагает, что Нижний Мачен «определенно находился в руках римлян ко времени завершения римского военного завоевания Южного Уэльса в 75 году нашей эры, возможно, раньше». Более поздние открытия керамики также предполагают период заселения около 70-100 гг. Н.э. Исследование «Римской шахты» в Дрэтене в 1965 году проливает больше света на добычу свинца римлянами в этой области. Во времена Римской империи свинцовую руду добывали, подкладывая к скале деревянные костры, нагревая скалу до высокой температуры, а затем обливая ее холодной водой или уксусом. Это привело к тому, что порода раскололась на более мелкие куски, которые затем можно было отсортировать вручную в шахте. Отходы, известные как «мерты», укладывались в боковые камеры и пустые щели, а руда выносилась на поверхность на деревянных подносах или в кожаных мешках и деревянных ведрах. Доказательства, найденные в Римской шахте, точно соответствуют этой технике. Древесный уголь был обнаружен по всей шахте, даже в небольших туннелях, а боковые камеры были заполнены отходами. Стены и крыша туннелей были покрыты толстым черным налетом, вызванным образованием огромного количества дыма. Создание такого количества дыма также означало, что римлянам приходилось через равные промежутки времени прокладывать шахты, чтобы создать сквозную тягу, а главный проход Римской шахты имеет много таких выходов. В Римской шахте не было найдено никаких инструментов, но следы от кирки часто встречаются в туннелях. Кто работал на этих шахтах? Нэш-Уильямс (Archaeologia Cambrensis, 1939) предполагает, что рабочие, работавшие в Дрэтене, были «рабами и каторжниками, работавшими под надзором военной охраны, а поселение должно было находиться под контролем офицера или государственного чиновника». Вполне вероятно, что жизнь этих горняков была короткой, и, судя по очень небольшим площадям некоторых обработанных участков римской шахты, возможно, что некоторые из рабочих были детьми. Подробный отчет о свинцовых рудниках в Дрэтене можно найти здесь и более подробную информацию об объектах найденных при разведке шахты можно найти здесь . Контроль веществ, опасных для здоровья (COSHH) — Отравление свинцом во времена Римской империи Свинец, несмотря на все его многочисленные полезные качества, также токсичен. При проглатывании или вдыхании свинец попадает в кровоток и подавляет выработку гемоглобина, необходимого эритроцитам для переноса кислорода. Когда уровень свинца в крови увеличивается, он оказывает разрушительное воздействие на организм, включая необратимые неврологические повреждения. Дети особенно уязвимы, потому что их ткани мягче, а их мозг все еще развивается. Современные письмена ясно показывают, что римляне знали об опасном воздействии свинца и знали, что он может привести к безумию и смерти. Плиний в своих «Естественных историях» писал о ядовитых дымах, исходящих от свинцовых печей. Витрувий в De Architectura предлагает использовать глиняные трубы для подачи воды, потому что «вода, подаваемая со свинцом, должна быть вредной для человеческого организма». Далее он отмечает, что «это можно проверить, наблюдая за свинцовыми рабочими бледного цвета; ибо при отливке свинца пары от него оседают на различных членах и ежедневно обжигают их, разрушая силу крови; поэтому воду ни в коем случае нельзя проводить по свинцовым трубам, если мы хотим, чтобы она была полезной». Цельс в De Medicina призывает к использованию дождевой воды, подаваемой по земляным трубам в крытую цистерну. Однако, хотя некоторые не советовали его использовать, это был настолько широко используемый и важный металл, что обойтись без него было практически невозможно. Подавляющее большинство римлян, вероятно, не знали об опасности и продолжали использовать его в своей повседневной жизни. Изучение уровней свинца у людей римско-британского периода позволяет исследователям лучше понять нормальные уровни для различных регионов и позволяет повысить степень уверенности в идентификации иммигрантов в районе. В дополнительных изотопных исследованиях останки человека, найденные в гробу в Карлеоне, показали концентрацию свинца 4 части на миллион (ppm), сохранившуюся в его зубах, что типично для местного жителя того периода. Загрязнение свинцом в древние времена. Широкое использование свинца римлянами дает нам захватывающее представление о взлетах и ​​падениях римской истории. В 2018 году анализ кернов, взятых с ледникового щита Гренландии Норвежским институтом исследований воздуха, показал, что загрязнение окружающей среды — это не просто современное явление. Загрязнение от свинцовых рудников можно проследить в слоях льда и ясно показать загрязнение, оставленное в древние времена. Исследователи смогли использовать свои измерения загрязнения свинцом, чтобы отслеживать основные исторические события и тенденции. Возникает четкая закономерность, когда загрязнение свинцом снижается во время войны, поскольку боевые действия нарушают производство свинца. Затем он увеличивается в периоды стабильности и процветания. Загрязнение свинцом резко возросло с конца Римской республики и в течение первых 200 лет Римской империи, Pax Romana. Измерения также ясно показывают падение этой великой Империи. В 165 году нашей эры разразилась чума Антонина, разрушительная пандемия, которую историки считают либо оспой, либо корью. Почти пять миллионов человек погибли за 15 лет, пока в Империи свирепствовала чума, и хотя Империя продолжала существовать после того, как чума подошла к концу, ее экономика так и не восстановилась. Об этом ясно свидетельствует низкий уровень содержания свинца в слоях льда в годы чумы и в последующие столетия. Высокие выбросы свинца в Pax Romana заканчиваются точно в то же время, когда разразилась эпидемия чумы, и не достигают таких же уровней снова более 500 лет. Дополнительную информацию об этом увлекательном исследовании можно найти здесь . Геологические коллекции музея содержат множество образцов свинцовых руд из Уэльса и всего мира, включая сульфид свинца или галенит, основную руду свинца. Share This Post  :  Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт