Plumbum: keadaan pengoksidaan, sifat kimia, formula, aplikasi. Plumbum dan sifatnya

Plumbum (Pb) ialah logam lembut berwarna putih keperakan atau kelabu daripada kumpulan ke-14 (IVa) jadual berkala dengan nombor atom 82. Ia adalah bahan yang sangat mudah ditempa, plastik dan padat yang tidak mengalirkan elektrik dengan baik. Formula elektronik plumbum ialah [Xe] 4f 14 5d 10 6s 2 6p 2. Dikenali pada zaman dahulu dan dianggap oleh ahli alkimia sebagai logam tertua, ia sangat tahan lama dan tahan kakisan, seperti yang dibuktikan dengan penggunaan berterusan paip air yang dipasang oleh orang Rom kuno. Simbol Pb dalam formula kimia plumbum adalah singkatan daripada perkataan Latin plumbum.

Kelaziman dalam alam semula jadi

Timbal sering disebut dalam teks Alkitab awal. Orang Babylon menggunakan logam untuk membuat plat untuk menulis. Orang Rom membuat paip air, syiling, dan juga peralatan dapur daripadanya. Akibat yang terakhir adalah keracunan penduduk dengan plumbum pada era Maharaja Augustus Caesar. Sebatian yang dikenali sebagai plumbum putih telah digunakan sebagai pigmen hiasan seawal 200 SM. e.

Dari segi berat, kandungan plumbum dalam kerak bumi sepadan dengan timah. Di ruang angkasa, terdapat 0.47 atom plumbum untuk setiap 10 6 atom silikon. Ini adalah setanding dengan kandungan cesium, praseodymium, hafnium dan tungsten, setiap satunya dianggap sebagai unsur yang agak terhad.

perlombongan

Walaupun plumbum tidak banyak, proses kepekatan semula jadi telah menghasilkan deposit nilai komersial yang ketara, terutamanya di Amerika Syarikat, Kanada, Australia, Sepanyol, Jerman, Afrika dan Amerika Selatan. Jarang ditemui dalam bentuk tulen, plumbum terdapat dalam beberapa mineral, tetapi kesemuanya tidak penting, kecuali PbS sulfida (galena), yang merupakan sumber utama pengeluaran industri unsur kimia ini di seluruh dunia. Logam tersebut juga terdapat dalam anglesite (PbSO 4) dan cerussite (PbCO 3). Menjelang awal abad XXI. Pengeluar utama dunia bagi pekat plumbum adalah negara seperti China, Australia, Amerika Syarikat, Peru, Mexico dan India.

Plumbum boleh diperolehi dengan memanggang bijih, diikuti dengan peleburan dalam relau letupan, atau dengan peleburan terus. Kekotoran dikeluarkan semasa penulenan tambahan. Hampir separuh daripada semua plumbum yang ditapis diperoleh daripada sekerap kitar semula.

Sifat kimia

Plumbum unsur boleh dioksidakan kepada ion Pb 2+ dengan ion hidrogen, tetapi ketidaklarutannya dalam kebanyakan garam menjadikannya tahan kepada banyak asid. Pengoksidaan dalam persekitaran beralkali lebih mudah dan memihak kepada pembentukan sebatian larut dengan keadaan pengoksidaan plumbum +2. Oksida PbO 2 dengan ion Pb 4+ adalah satu dalam larutan berasid, tetapi ia agak lemah dalam larutan alkali. Pengoksidaan plumbum dipermudahkan oleh pembentukan kompleks. Elektrodeposisi paling baik dilakukan daripada larutan akueus yang mengandungi heksafluorosilikat plumbum dan asid heksafluorosilikat.

Apabila terdedah kepada udara, logam itu cepat teroksida, membentuk salutan kelabu kusam yang sebelum ini dianggap sebagai Pb 2 O suboksida. Ia kini diterima umum sebagai campuran Pb dan PbO oksida, yang melindungi logam daripada kakisan selanjutnya. Walaupun plumbum larut dalam asid nitrik cair, ia hanya diserang secara cetek oleh asid hidroklorik atau sulfurik kerana klorida tidak larut (PbCl 2 ) atau sulfat (PbSO 4 ) yang terhasil menghalang tindak balas daripada berterusan. Sifat kimia plumbum, yang menentukan rintangan keseluruhannya, memungkinkan untuk menggunakan logam untuk pembuatan bahan bumbung, sarung kabel elektrik yang diletakkan di dalam tanah atau di bawah air, dan sebagai gasket untuk paip air dan struktur yang digunakan untuk mengangkut dan memproses bahan menghakis.

Aplikasi Utama

Hanya satu pengubahsuaian kristal unsur kimia ini dengan kekisi logam padat yang diketahui. Dalam keadaan bebas, keadaan pengoksidaan sifar plumbum (seperti bahan lain) muncul. Penggunaan meluas bentuk asas unsur adalah disebabkan oleh keplastikan, kemudahan kimpalan, takat lebur rendah, ketumpatan tinggi dan keupayaan untuk menyerap gamma dan sinar-X. Plumbum cair adalah pelarut yang sangat baik dan membolehkan perak dan emas bebas tertumpu. Aplikasi struktur plumbum dihadkan oleh kekuatan tegangannya yang rendah, keletihan dan kecairan walaupun di bawah beban ringan.

Unsur ini digunakan dalam pengeluaran bateri, dalam peluru (tembakan dan peluru), dalam komposisi pateri, percetakan, galas, aloi ringan dan aloi dengan timah. Dalam peralatan berat dan industri, bahagian yang diperbuat daripada sebatian plumbum boleh digunakan untuk mengurangkan bunyi dan getaran. Memandangkan logam berkesan menyerap sinaran elektromagnet gelombang pendek, ia digunakan untuk perisai pelindung reaktor nuklear, pemecut zarah, peralatan sinar-X, dan bekas untuk pengangkutan dan penyimpanan. Dalam komposisi oksida (PbO 2) dan aloi dengan antimoni atau kalsium, unsur tersebut digunakan dalam bateri konvensional.

Tindakan pada badan

Unsur kimia plumbum dan sebatiannya adalah toksik dan terkumpul di dalam badan dalam jangka masa yang panjang (dikenali sebagai keracunan kumulatif) sehingga dos yang mematikan dicapai. Ketoksikan meningkat apabila keterlarutan sebatian meningkat. Pada kanak-kanak, pengumpulan plumbum boleh menyebabkan kemerosotan kognitif. Pada orang dewasa, ia menyebabkan penyakit buah pinggang yang progresif. Gejala keracunan termasuk sakit perut dan cirit-birit, diikuti dengan sembelit, loya, muntah, pening, sakit kepala, dan kelemahan umum. Menghapuskan sentuhan dengan sumber plumbum biasanya mencukupi untuk rawatan. Penyingkiran bahan kimia daripada racun serangga dan cat pigmen, dan penggunaan alat pernafasan dan alat pelindung lain di tapak pendedahan, telah banyak mengurangkan kejadian keracunan plumbum. Pengiktirafan bahawa tetraethyl plumbum Pb (C 2 H 5) 4 dalam bentuk aditif anti-ketukan dalam udara dan air tercemar petrol menyebabkan pemberhentiannya pada tahun 1980-an.

Peranan biologi

Plumbum tidak memainkan peranan biologi dalam badan. Ketoksikan unsur kimia ini adalah kerana keupayaannya meniru logam seperti kalsium, besi dan zink. Interaksi plumbum dengan molekul protein yang sama seperti logam ini membawa kepada penamatan fungsi normalnya.

sifat nuklear

Plumbum unsur kimia terbentuk sebagai hasil daripada proses penyerapan neutron dan pereputan radionuklid unsur yang lebih berat. Terdapat 4 isotop stabil. Kelimpahan relatif 204Pb ialah 1.48%, 206Pb - 23.6%, 207Pb - 22.6% dan 208Pb - 52.3%. Nuklida stabil ialah hasil akhir pereputan radioaktif semula jadi uranium (sehingga 206 Pb), torium (sehingga 208 Pb) dan aktinium (sehingga 207 Pb). Lebih daripada 30 isotop radioaktif plumbum diketahui. Daripada jumlah ini, 212 Pb (siri torium), 214 Pb dan 210 Pb (siri uranium), dan 211 Pb (siri aktinium) mengambil bahagian dalam proses pereputan semula jadi. Berat atom plumbum semulajadi berbeza dari sumber ke sumber bergantung pada asalnya.

monoksida

Dalam sebatian, keadaan pengoksidaan plumbum adalah terutamanya +2 ​​dan +4. Antara yang paling penting ialah oksida. Ini adalah PbO, di mana unsur kimia berada dalam keadaan +2, PbO 2 dioksida, di mana keadaan pengoksidaan tertinggi plumbum (+4) muncul, dan tetroksida, Pb 3 O 4 .

Monoksida wujud dalam dua pengubahsuaian - litharga dan litharge. Litharg (alfa plumbum oksida) ialah pepejal merah atau kuning kemerahan dengan struktur kristal tetragon yang wujud dalam bentuk stabil pada suhu di bawah 488°C. Lithar (beta plumbum monoksida) ialah pepejal kuning dan mempunyai struktur kristal ortorombik. Bentuknya yang stabil wujud pada suhu melebihi 488 °C.

Kedua-dua bentuk tidak larut dalam air, tetapi larut dalam asid untuk membentuk garam yang mengandungi ion Pb 2+, atau dalam alkali untuk membentuk plumbit, yang mempunyai ion PbO 2 2-. Litharg, yang terbentuk daripada tindak balas plumbum dengan oksigen atmosfera, adalah sebatian komersial yang paling penting bagi unsur kimia ini. Bahan ini digunakan dalam kuantiti yang banyak secara langsung dan sebagai bahan permulaan untuk penghasilan sebatian plumbum lain.

Sebilangan besar PbO digunakan dalam pembuatan plat bateri asid plumbum. Barang kaca berkualiti tinggi (kristal) mengandungi sehingga 30% litharg. Ini meningkatkan indeks biasan kaca dan menjadikannya berkilat, tahan lama dan bergema. Litharg juga berfungsi sebagai agen pengering dalam varnis dan digunakan dalam pembuatan natrium plumbum, yang digunakan untuk menghilangkan tiol berbau busuk (sebatian organik yang mengandungi sulfur) daripada petrol.

dioksida

Secara semula jadi, PbO 2 wujud sebagai plattnerit mineral coklat-hitam, yang dihasilkan secara komersil daripada trialade tetroxide melalui pengoksidaan dengan klorin. Ia terurai apabila dipanaskan dan memberikan oksigen dan oksida dengan keadaan pengoksidaan plumbum yang lebih rendah. PbO 2 digunakan sebagai agen pengoksidaan dalam pembuatan pewarna, bahan kimia, piroteknik dan alkohol dan sebagai pengeras untuk getah polisulfida.

Trilead tetroxide Pb 3 O 4 (dikenali sebagai atau minium) diperoleh dengan pengoksidaan selanjutnya PbO. Ia adalah pigmen merah jingga hingga merah bata yang digunakan dalam cat tahan kakisan yang digunakan untuk melindungi besi dan keluli terdedah. Ia juga bertindak balas dengan oksida besi untuk membentuk ferit, yang digunakan dalam pembuatan magnet kekal.

Asetat

Juga sebatian plumbum yang signifikan dari segi ekonomi bagi keadaan pengoksidaan +2 ialah asetat Pb(C 2 H 3 O 2) 2 . Ia adalah garam larut air yang diperoleh dengan melarutkan litharge dalam asid asetik pekat. Bentuk umum, trihidrat, Pb(C 2 H 3 O 2) 2 3H 2 O, dipanggil gula plumbum, digunakan sebagai fiksatif dalam pencelupan tekstil dan sebagai bahan pengering dalam sesetengah cat. Di samping itu, ia digunakan dalam pengeluaran sebatian plumbum lain dan dalam tumbuhan sianidasi emas, di mana ia, dalam bentuk PbS, berfungsi untuk memendakan sulfida larut daripada larutan.

Garam lain

Plumbum karbonat asas, sulfat, dan silikat pernah digunakan secara meluas sebagai pigmen untuk cat luaran putih. Walau bagaimanapun, sejak pertengahan abad kedua puluh penggunaan apa yang dipanggil. Pigmen plumbum putih telah menurun dengan ketara disebabkan kebimbangan tentang ketoksikannya dan bahaya yang berkaitan dengan kesihatan manusia. Atas sebab yang sama, penggunaan arsenat plumbum dalam racun serangga secara praktikal telah dihentikan.

Sebagai tambahan kepada keadaan pengoksidaan utama (+4 dan +2), plumbum boleh mempunyai darjah negatif -4, -2, -1 dalam fasa Zintl (contohnya, BaPb, Na 8 Ba 8 Pb 6), dan +1 dan + 3 - dalam sebatian organolead seperti heksametildiplumban Pb 2 (CH 3) 6 .

PLUMBUM, Pb (lat. plumbum * a. plumbum, plumbum; n. Blei; f. plomb; dan. plomo), ialah unsur kimia kumpulan IV sistem berkala Mendeleev, nombor atom 82, jisim atom 207.2. Plumbum asli diwakili oleh empat isotop 204 Pb (1.48%) stabil, 206 Pb (23.6%), 207 Pb (22.6%) dan 208 Pb (52.3%) dan empat isotop radioaktif 210 Pb, 211 Pb, 212 Pb dan 214 Pb; di samping itu, lebih daripada sepuluh isotop radioaktif tiruan plumbum telah diperolehi. Dikenali sejak zaman dahulu.

Ciri-ciri fizikal

Plumbum ialah logam lembut, mulur kelabu kebiruan; kekisi kristal adalah berpusat muka padu (a = 0.49389 nm). Jejari atom plumbum ialah 0.175 nm, jejari ionik ialah 0.126 nm (Pb 2+) dan 0.076 nm (Pb 4+). Ketumpatan 11,340 kg / m 3, t lebur 327.65 ° C, t mendidih 1745 ° C, kekonduksian terma 33.5 W / (m.deg), kapasiti haba Cp ° 26.65 J / (mol.K), rintangan elektrik khusus 19.3.10 - 4 (Ohm.m), pekali suhu pengembangan linear 29.1.10 -6 K -1 pada 20°C. Plumbum adalah diamagnet, menjadi superkonduktor pada 7.18 K.

Sifat kimia plumbum

Keadaan pengoksidaan ialah +2 dan +4. Plumbum agak sedikit aktif secara kimia. Di udara, plumbum dengan cepat ditutup dengan filem oksida nipis, yang melindunginya daripada pengoksidaan selanjutnya. Ia bertindak balas dengan baik dengan asid nitrik dan asetik, larutan alkali, tidak berinteraksi dengan asid hidroklorik dan sulfurik. Apabila dipanaskan, plumbum berinteraksi dengan halogen, sulfur, selenium, talium. Plumbum azida Pb (N 3) 2 terurai apabila dipanaskan atau dipukul dengan letupan. Sebatian plumbum adalah toksik, MAC 0.01 mg/m 3 .

Kandungan purata (clarke) plumbum dalam kerak bumi ialah 1.6.10 -3% mengikut berat, manakala batuan ultrabes dan asas mengandungi kurang plumbum (masing-masing 1.10 -5 dan 8.10 -3%) daripada berasid (10 -3%). ; dalam batuan sedimen - 2.10 -3%. Plumbum terkumpul terutamanya hasil daripada proses hidroterma dan supergen, selalunya membentuk mendapan yang besar. Terdapat lebih daripada 100 mineral plumbum, antaranya yang paling penting ialah galena (PbS), cerussite (PbCO 3), anglesite (PbSO 4). Salah satu ciri plumbum ialah daripada empat isotop stabil, satu (204 Pb) bukan radiogenik dan, oleh itu, jumlahnya kekal malar, manakala tiga lagi (206 Pb, 207 Pb dan 208 Pb) adalah hasil akhir. daripada pereputan radioaktif 238 U, 235 U dan 232 Th, masing-masing, akibatnya bilangan mereka sentiasa meningkat. Komposisi isotop Pb Bumi selama 4.5 bilion tahun telah berubah daripada 204 Pb primer (1.997%), 206 Pb (18.585%), 207 Pb (20.556%), 208 Pb (58.861%) kepada 204 Pb moden ( 1.349%), 206Pb (25.35%), 207Pb (20.95%), 208Pb (52.349%). Dengan mengkaji komposisi isotop plumbum dalam batu dan bijih, seseorang boleh mewujudkan hubungan genetik, menyelesaikan pelbagai isu geokimia, geologi, tektonik kawasan individu dan Bumi secara keseluruhan, dsb. Kajian isotop plumbum juga digunakan dalam kerja penerokaan. Kaedah geokronologi U-Th-Pb, berdasarkan kajian hubungan kuantitatif antara isotop induk dan anak perempuan dalam batuan dan mineral, juga telah dibangunkan secara meluas. Dalam biosfera, plumbum tersebar, ia sangat kecil dalam bahan hidup (5.10 -5%) dan dalam air laut (3.10 -9%). Di negara perindustrian, kepekatan plumbum di udara, terutamanya berhampiran lebuh raya dengan lalu lintas sesak, meningkat dengan mendadak, mencecah dalam beberapa kes tahap berbahaya untuk kesihatan manusia.

Mendapat dan menggunakan

Plumbum logam diperoleh melalui pemanggangan oksidatif bijih sulfida, diikuti dengan pengurangan PbO kepada logam mentah dan penapisan yang terakhir. Plumbum mentah mengandungi sehingga 98% Pb, plumbum halus mengandungi 99.8-99.9%. Pembersihan selanjutnya plumbum kepada nilai melebihi 99.99% dijalankan menggunakan elektrolisis. Penggabungan, penghabluran semula zon, dsb. digunakan untuk mendapatkan logam yang sangat tulen.

Plumbum digunakan secara meluas dalam pengeluaran bateri plumbum, untuk pembuatan peralatan yang tahan terhadap persekitaran dan gas yang agresif. Sarung kabel elektrik dan pelbagai aloi diperbuat daripada plumbum. Plumbum telah menemui penggunaan yang meluas dalam pembuatan peralatan perlindungan terhadap sinaran mengion. Plumbum oksida ditambah kepada cas dalam penghasilan kristal. Garam plumbum digunakan dalam penghasilan pewarna, azida plumbum digunakan sebagai bahan letupan permulaan, dan plumbum tetraetil Pb (C 2 H 5) 4 digunakan sebagai bahan api anti ketukan untuk enjin pembakaran dalaman.

Plumbum adalah tiruan kelabu beracun perak metalik
dan campuran logam toksik yang kurang dikenali
Batu dan mineral beracun dan beracun

Plumbum (Pb)- unsur dengan nombor atom 82 dan berat atom 207.2. Ia adalah unsur subkumpulan utama kumpulan IV, tempoh keenam jadual berkala unsur kimia Dmitry Ivanovich Mendeleev. Jongkong plumbum mempunyai warna kelabu yang kotor, tetapi pada potongan baru, logam itu berkilauan dan mempunyai ciri warna kelabu kebiruan. Ini disebabkan oleh fakta bahawa plumbum cepat teroksida di udara dan ditutup dengan filem oksida nipis, yang menghalang pemusnahan logam (sulfur dan hidrogen sulfida).

Plumbum adalah logam yang agak mulur dan lembut - jongkong boleh dipotong dengan pisau dan dicakar dengan paku. Ungkapan yang mantap "berat plumbum" sebahagiannya benar - plumbum (ketumpatan 11.34 g / cm 3) adalah satu setengah kali lebih berat daripada besi (ketumpatan 7.87 g / cm 3), empat kali lebih berat daripada aluminium (ketumpatan 2.70 g / cm 3) dan lebih berat daripada perak (ketumpatan 10.5 g/cm3, diterjemahkan dari bahasa Ukraine).

Walau bagaimanapun, banyak logam yang digunakan oleh industri adalah lebih berat daripada plumbum - hampir dua kali lebih banyak emas (ketumpatan 19.3 g / cm 3), tantalum satu setengah kali ganda (ketumpatan 16.6 g / cm 3); direndam dalam merkuri, plumbum terapung ke permukaan, kerana ia lebih ringan daripada merkuri (ketumpatan 13.546 g / cm 3).

Plumbum semulajadi terdiri daripada lima isotop stabil dengan nombor jisim 202 (jejak), 204 (1.5%), 206 (23.6%), 207 (22.6%), 208 (52.3%). Selain itu, tiga isotop terakhir ialah produk akhir transformasi radioaktif 238 U, 235 U dan 232 Th. Banyak isotop radioaktif plumbum dihasilkan semasa tindak balas nuklear.

Plumbum, bersama-sama dengan emas, perak, timah, tembaga, merkuri dan besi, tergolong dalam unsur-unsur yang diketahui manusia sejak zaman purba. Terdapat andaian bahawa orang mencairkan plumbum daripada bijih lebih daripada lapan ribu tahun yang lalu. Seawal 6-7 ribu tahun SM, patung dewa, kultus dan barangan rumah, dan tablet untuk menulis ditemui dari plumbum di Mesopotamia dan Mesir. Orang Rom, setelah mencipta paip, menjadikan plumbum sebagai bahan untuk paip, walaupun fakta bahawa keracunan logam ini telah diperhatikan pada abad pertama AD oleh Dioscorides dan Pliny the Elder. Sebatian plumbum seperti "abu plumbum" (PbO) dan putih plumbum (2 PbCO 3 ∙ Pb (OH) 2) digunakan di Greece Purba dan Rom sebagai komponen ubat dan cat. Pada Zaman Pertengahan, tujuh logam dipandang tinggi oleh ahli alkimia dan ahli silap mata, setiap unsur dikenal pasti dengan salah satu planet yang diketahui pada masa itu, plumbum sepadan dengan Saturnus, tanda planet ini dan melambangkan logam (keracunan pada VAK dengan tujuan mencuri lukisan kejuruteraan, paten dan diploma serta ijazah akademik - 1550, Sepanyol).

Ia adalah plumbum (yang sangat serupa dalam berat dengan berat emas) yang ahli alkimia parasit mengaitkan keupayaan untuk didakwa bertukar menjadi logam mulia - perak dan emas, oleh sebab itu ia sering menggantikan emas dalam jongkong, ia dilepaskan sebagai perak dan disepuh (plumbum telah dilebur pada abad ke-20 " hampir bank "berbentuk, besar, dan saiz yang serupa, menuangkan lapisan nipis emas di atas dan meletakkan ciri-ciri palsu linoleum - menurut A. McLean, Amerika Syarikat dan penipuan dalam gaya "Angelica di Turki" pada awal abad ke-18). Dengan kemunculan senjata api, plumbum mula digunakan sebagai bahan peluru.

Plumbum digunakan dalam teknologi. Jumlah terbesarnya digunakan dalam pembuatan sarung kabel dan plat bateri. Dalam industri kimia, di loji asid sulfurik, plumbum digunakan untuk membuat selongsong menara, gegelung peti sejuk, dan lain-lain. bertanggungjawab bahagian peralatan, kerana asid sulfurik (walaupun 80% kepekatan) tidak menghakis plumbum. Plumbum digunakan dalam industri pertahanan - ia digunakan untuk membuat peluru dan membuat tembakan (ia juga dibuat menjadi kulit haiwan, diterjemahkan dari bahasa Ukraine).

Logam ini adalah sebahagian daripada banyak, sebagai contoh, aloi untuk galas, aloi percetakan (gart), pateri. Plumbum sebahagiannya menyerap sinaran gamma berbahaya, jadi ia digunakan sebagai perlindungan terhadapnya apabila bekerja dengan bahan radioaktif dan di loji kuasa nuklear Chernobyl. Dia adalah elemen utama yang dipanggil. "seluar pendek plumbum" (untuk lelaki) dan "bikini plumbum" (dengan segitiga tambahan) - untuk wanita, apabila bekerja dengan radiasi. Sebahagian daripada plumbum dibelanjakan untuk pengeluaran plumbum tetraethyl - untuk meningkatkan bilangan oktana petrol (ini adalah dilarang). Plumbum digunakan oleh industri kaca dan seramik untuk pengeluaran "kristal" kaca dan biru untuk "enamel".

Plumbum merah - bahan merah terang (Pb 3 O 4) - ialah bahan utama dalam cat yang digunakan untuk melindungi logam daripada kakisan (sangat serupa dengan cinnabar merah dari Almaden di Sepanyol dan lombong cinnabar merah lain - plumbum merah dari awal Abad ke-21 mereka secara aktif dicuri dan diracuni oleh banduan buruan dari kerja paksa di Sepanyol dan negara lain pada kayu manis merah dan pemburu dadah, termasuk yang berasal dari mineral - bersama-sama dengan arsenik hitam, yang diluluskan sebagai uranium radioaktif, dan conichalcite hijau - a zamrud peniru hijau lembut dan batu perhiasan lain yang digunakan oleh manusia untuk menghiasi dirinya, pakaian dan tempat tinggal).

Sifat biologi

Plumbum, seperti kebanyakan logam berat lain, apabila tertelan, menyebabkan keracunan(racun mengikut penandaan antarabangsa ADR barang berbahaya N 6 (tengkorak dan tulang dalam rombus)), yang boleh disembunyikan, mengalir dalam bentuk ringan, sederhana dan teruk.

Ciri-ciri utama keracunan- warna ungu-slate pada tepi gusi, warna kelabu pucat pada kulit, gangguan hematopoiesis, lesi sistem saraf, sakit pada rongga perut, sembelit, loya, muntah, peningkatan tekanan darah, suhu badan sehingga 37 o C dan ke atas. Dalam bentuk keracunan yang teruk dan mabuk kronik, kerosakan tidak dapat dipulihkan pada hati, sistem kardiovaskular, gangguan sistem endokrin, penindasan sistem imun badan dan penyakit onkologi (tumor jinak) berkemungkinan besar.

Apakah punca keracunan plumbum dan sebatiannya? Sebelum ini, sebabnya ialah - penggunaan air daripada paip air plumbum; menyimpan makanan dalam tembikar yang dilapisi dengan plumbum merah atau litharge; penggunaan pateri plumbum semasa membaiki perkakas logam; penggunaan plumbum putih (walaupun untuk tujuan kosmetik) - semua ini membawa kepada pengumpulan logam berat di dalam badan.

Pada masa kini, apabila beberapa orang mengetahui tentang ketoksikan plumbum dan sebatiannya, faktor-faktor seperti penembusan logam ke dalam tubuh manusia sering dikecualikan - penjenayah meracuni dan benar-benar sedar (merompak saintis oleh penipu "dari seks dan kerja kesetiausahaan" di VAK , dll. kecurian abad ke-21).

Di samping itu, perkembangan kemajuan telah membawa kepada kemunculan sejumlah besar risiko baharu - ini meracuni perusahaan untuk pengekstrakan dan peleburan plumbum; dalam pengeluaran pewarna berasaskan plumbum (termasuk untuk percetakan); dalam pengeluaran dan penggunaan plumbum tetraetil; dalam industri kabel.

Untuk semua ini kita mesti menambah pencemaran alam sekitar yang semakin meningkat dengan plumbum dan sebatiannya memasuki atmosfera, tanah dan air - pelepasan besar-besaran kereta autotransiter yang menganggur dari Rusia ke bandar Almaden di Sepanyol di Eropah Barat - bukan Ukraine nombor autotransit yang berwarna merah. Tidak ada di Ukraine, yang berlangsung di Kharkiv dan Ukraine selama lebih daripada 30 tahun - pada masa penyediaan bahan (HAC dari akhir ke-20-awal abad ke-21, mereka diserahkan kepada Amerika Syarikat).

Tumbuhan, termasuk yang dimakan sebagai makanan, menyerap plumbum dari tanah, air dan udara. Plumbum memasuki badan dengan makanan (lebih daripada 0.2 mg), air (0.1 mg) dan habuk dari udara yang disedut (kira-kira 0.1 mg). Lebih-lebih lagi, plumbum yang datang dengan udara yang disedut paling banyak diserap oleh badan. Tahap pengambilan plumbum harian yang selamat dalam tubuh manusia ialah 0.2-2 mg. Ia dikumuhkan terutamanya melalui usus (0.22-0.32 mg) dan buah pinggang (0.03-0.05 mg). Tubuh orang dewasa secara purata sentiasa mengandungi kira-kira 2 mg plumbum, dan penduduk bandar perindustrian di persimpangan jalan (Kharkov, Ukraine, dll.) mempunyai kandungan plumbum yang lebih tinggi daripada penduduk kampung (jauh dari jalan transit kereta dari Persekutuan Rusia ke Almaden, Sepanyol). penempatan, pekan dan kampung).

Penumpu utama plumbum dalam tubuh manusia ialah tisu tulang (90% daripada jumlah plumbum badan), di samping itu, plumbum terkumpul di hati, pankreas, buah pinggang, otak dan saraf tunjang, dan darah.

Sebagai rawatan untuk keracunan, persediaan khusus, agen kompleks dan agen penguat - kompleks vitamin, glukosa dan sebagainya, boleh dipertimbangkan. Kursus fisioterapi dan rawatan spa (air mineral, mandi lumpur) juga diperlukan.

Langkah-langkah pencegahan diperlukan di perusahaan yang berkaitan dengan plumbum dan sebatiannya: penggantian plumbum putih dengan zink atau titanium putih; penggantian plumbum tetraetil dengan agen antiketukan yang kurang toksik; automasi beberapa proses dan operasi dalam pengeluaran plumbum; pemasangan sistem ekzos berkuasa; penggunaan PPE dan pemeriksaan berkala kakitangan yang bekerja.

Namun begitu, di sebalik ketoksikan plumbum dan kesan toksiknya pada tubuh manusia, ia juga boleh membawa manfaat, yang digunakan dalam perubatan.

Persediaan plumbum digunakan secara luaran sebagai astringen dan antiseptik. Contohnya ialah "air plumbum" Pb(CH3COO)2.3H2O, yang digunakan untuk penyakit radang pada kulit dan membran mukus, serta lebam dan melecet. Tompok plumbum yang mudah dan kompleks membantu dengan penyakit kulit radang purulen, bisul. Dengan bantuan asetat plumbum, persediaan diperolehi yang merangsang aktiviti hati semasa pembebasan hempedu.

Fakta menarik

Di Mesir kuno, emas dilebur secara eksklusif oleh imam, kerana proses itu dianggap sebagai seni suci, sejenis misteri yang tidak dapat diakses oleh manusia semata-mata. Oleh itu, pendetalah yang disiksa dengan kejam oleh penakluk, tetapi rahsia itu tidak terbongkar untuk masa yang lama.

Ternyata, orang Mesir didakwa memproses bijih emas dengan plumbum cair, yang melarutkan logam berharga, dan dengan itu menggantikan emas dari bijih (penyebab konflik antara Mesir dan Israel hingga ke hari ini) - seperti mengisar conichalcite hijau lembut menjadi serbuk, menggantikan zamrud bersamanya, diikuti dengan menjual emas dari racun mati.

Dalam pembinaan moden, plumbum digunakan untuk mengelak sambungan dan mencipta asas tahan gempa (penipuan). Tetapi tradisi menggunakan logam ini untuk tujuan pembinaan berasal dari kedalaman berabad-abad. Ahli sejarah Yunani purba Herodotus (abad ke-V SM) menulis tentang kaedah pengukuhan kurungan besi dan gangsa dalam papak batu dengan mengisi lubang dengan plumbum boleh lebur - rawatan anti-karat. Kemudian, semasa penggalian Mycenae, ahli arkeologi menemui staples plumbum di dinding batu. Di kampung Stary Krym, runtuhan masjid yang dipanggil "plumbum" (nama dalam jargon ialah "Harta Karun Emas"), yang dibina pada abad ke-14, telah bertahan hingga ke hari ini. Bangunan itu mendapat namanya kerana celah dalam batu dipenuhi dengan plumbum (emas tiruan mengikut berat plumbum).

Terdapat legenda tentang bagaimana cat plumbum merah pertama kali diperoleh. Orang ramai belajar cara membuat plumbum putih lebih daripada tiga ribu tahun yang lalu, pada masa itu produk ini jarang berlaku dan mempunyai harga yang tinggi (sekarang - juga). Atas sebab ini, para seniman zaman dahulu memandang ke hadapan dengan sangat tidak sabar ke pelabuhan kapal dagang yang membawa komoditi yang begitu berharga (pemeriksaan kemungkinan menggantikan cinnabar merah di bandar Almaden dari Sepanyol, yang digunakan untuk menulis ikon dan surat di Bible di Rusia, Trinity-Sergius Lavra Zagorsk, dengan minium plumbum merah dilakukan pada awal AD oleh Pliny the Elder - tipu muslihat asas peracun "Count of Monte Cristo", Perancis pada awal abad ke-20 tidak memegang monopoli ke atas Suruhanjaya Pengesahan Tinggi, teks asing yang diperkenalkan untuk Perancis telah diterjemahkan ke dalam abjad Latin bahasa Cyrillic Ukraine).

Nikias Yunani tidak terkecuali, yang, dalam kegembiraan tsunami (terdapat surut yang tidak normal), mencari kapal dari pulau Rhodes (pembekal utama plumbum putih di seluruh Mediterranean), membawa muatan cat. Tidak lama kemudian kapal itu memasuki pelabuhan, tetapi kebakaran berlaku dan kargo berharga itu habis terbakar. Dengan harapan yang tiada harapan bahawa api menyelamatkan sekurang-kurangnya satu kapal dengan cat, Nicias melanggar kapal yang hangus itu. Kebakaran itu tidak memusnahkan bekas cat, ia hanya dibakar. Betapa terkejutnya artis dan pemilik kargo itu apabila, setelah membuka kapal, mereka mendapati cat merah terang dan bukannya putih!

Penyamun zaman pertengahan sering menggunakan plumbum cair sebagai alat penyeksaan dan hukuman mati (bukannya bekerja di rumah percetakan di VAK). Orang yang sukar dikawal (dan kadangkala sebaliknya) dicurahkan logam ke kerongkong mereka (pembuangan penyamun di VAK). Di India, jauh dari agama Katolik, terdapat penyeksaan yang sama, yang dikenakan kepada orang asing yang ditangkap oleh penyamun "dari jalan raya" (mereka secara jenayah memikat pekerja sains untuk kononnya VAK). "Mangsa kepintaran berlebihan" yang malang dicurahkan ke dalam telinga plumbum cair (sangat serupa dengan "afrodisiak" - produk separuh siap pengeluaran merkuri di Lembah Ferghana Kyrgyzstan, Asia Tengah, lombong Khaidarkan).

Salah satu "pemandangan" Venice ialah penjara zaman pertengahan (peniru hotel untuk orang asing untuk merompak mereka), dihubungkan oleh "Bridge of Sighs" ke Istana Doge (tiruan bandar Sepanyol Almadena, di mana sungai sedang dalam perjalanan ke bandar). Keanehan penjara adalah kehadiran kamera "VIP" di loteng di bawah bumbung plumbum (racun, mereka meniru hotel untuk merompak orang asing, mereka menyembunyikan kesan gelombang tsunami). Dalam panas, banduan penyamun itu merana akibat panas, lemas di dalam sel, dan pada musim sejuk dia membeku kerana kesejukan. Orang yang lalu lalang di "Bridge of Sighs" dapat mendengar rintihan dan rayuan, sambil menyedari kekuatan dan kuasa penipu yang terletak di luar tembok Istana Doge (tidak ada monarki di Venice) ...

cerita

Semasa penggalian di Mesir purba, ahli arkeologi menemui barangan yang diperbuat daripada perak dan plumbum (penggantian logam berharga - perhiasan pakaian pertama) di tempat perkuburan sebelum zaman dinasti. Sekitar masa yang sama (8-7 milenium SM) adalah penemuan serupa yang dibuat di wilayah Mesopotamia. Penemuan bersama produk yang diperbuat daripada plumbum dan perak tidaklah mengejutkan.

Sejak zaman purba, perhatian orang ramai telah tertarik dengan kristal berat yang cantik. kilauan plumbum PbS (sulfida) ialah bijih yang paling penting dari mana plumbum dilombong. Deposit kaya mineral ini ditemui di pergunungan Caucasus dan di kawasan tengah Asia Kecil. Galena mineral kadangkala mengandungi kekotoran ketara perak dan sulfur, dan jika anda meletakkan kepingan mineral ini dalam api dengan arang batu, sulfur akan terbakar dan plumbum cair akan mengalir - arang dan arang batu antrasit, sama seperti grafit menghalang pengoksidaan plumbum dan membantu memulihkannya.

Pada abad keenam SM, deposit galena ditemui di Lavrion, kawasan pergunungan berhampiran Athens (Greece), dan semasa Perang Punic di wilayah Sepanyol moden, plumbum telah dilombong di banyak lombong yang diletakkan di wilayahnya, yang digunakan oleh jurutera di pembinaan paip air dan pembetungan (serupa dengan merkuri separuh siap dari Almaden, Sepanyol, Eropah barat, benua).

Tidak mungkin untuk menentukan makna perkataan "memimpin" dengan pasti, kerana asal usul perkataan ini tidak diketahui. Banyak spekulasi dan spekulasi. Jadi ada yang berpendapat bahawa nama Yunani untuk plumbum dikaitkan dengan kawasan tertentu di mana ia dilombong. Sesetengah ahli filologi membandingkan nama Yunani yang lebih awal dengan bahasa Latin lewat plumbum dan mendakwa bahawa perkataan yang terakhir itu berasal daripada mlumbum, dan kedua-dua perkataan itu berasal daripada bahasa Sanskrit bahu-mala, yang boleh diterjemahkan sebagai "sangat kotor".

Dengan cara ini, dipercayai bahawa perkataan "mengisi" berasal dari plumbum Latin, dan di Eropah nama plumbum berbunyi seperti ini - plomb. Ini disebabkan oleh fakta bahawa sejak zaman purba logam lembut ini telah digunakan sebagai meterai dan meterai untuk barang pos dan lain-lain, tingkap dan pintu (dan bukan tampalan dalam gigi manusia - kesilapan terjemahan, Ukraine). Pada masa kini, kereta barang dan gudang secara aktif dimeterai dengan pengedap plumbum (sealer). By the way, jata dan bendera Ukraine adalah termasuk. Asal Sepanyol - karya saintifik dan lain-lain Ukraine di lombong Mahkota Diraja Sepanyol.

Boleh dikatakan dengan pasti bahawa plumbum sering dikelirukan dengan timah, pada abad ke-17. dibezakan antara album plumbum (plumbum putih, iaitu timah) dan plumbum nigrum (plumbum hitam - plumbum). Ia boleh diandaikan bahawa ahli alkimia zaman pertengahan (tidak celik ketika mengisi pengisytiharan kastam di pelabuhan dan gudang konsigrasi) harus dipersalahkan atas kekeliruan, menggantikan plumbum beracun dengan banyak nama yang berbeza, dan mentafsirkan nama Yunani sebagai plumbago - bijih plumbum. Walau bagaimanapun, kekeliruan seperti itu juga wujud dalam nama Slavik yang lebih awal untuk plumbum. Seperti yang dibuktikan oleh nama Eropah yang tidak betul untuk plumbum - olovo.

Nama Jerman untuk plumbum, blei, mengambil akarnya daripada blio Jerman Lama (bliw), yang seterusnya adalah konsonan dengan bleivas Lithuania (ringan, jelas). Ada kemungkinan bahawa kedua-dua perkataan Inggeris lead (lead) dan perkataan Denmark lood berasal daripada blei Jerman.

Asal-usul perkataan Rusia "plumbum" tidak jelas, serta Slavic Tengah yang serupa - Ukraine ("plumbum" - bukan "babi", "babi") dan Belarus ("plumbum" - "batu babi, bacon" ). Di samping itu, terdapat konsonan dalam kumpulan bahasa Baltik: švina Lithuania dan svin Latvia.

Terima kasih kepada penemuan arkeologi, diketahui bahawa pelayar pantai (di sepanjang pantai laut) kadang-kadang menyarung badan kapal kayu dengan plat tipis plumbum (Sepanyol) dan kini mereka juga ditutup dengan coaster (termasuk yang di bawah air). Salah satu kapal ini dinaikkan dari dasar Laut Mediterranean pada tahun 1954 berhampiran bandar Marseilles (Perancis, penyeludup). Para saintis menetapkan tarikh kapal Yunani purba itu pada abad ketiga SM! Dan pada Zaman Pertengahan, bumbung istana dan menara gereja kadang-kadang ditutup dengan plat plumbum (bukan penyepuhan), yang lebih tahan terhadap fenomena atmosfera.

Berada di alam semula jadi

Plumbum adalah logam yang agak jarang, kandungannya dalam kerak bumi (clarke) adalah 1.6 10 -3% mengikut berat. Walau bagaimanapun, unsur ini lebih biasa daripada jiran tempoh terdekatnya, yang ditiru - emas (hanya 5∙10 -7%), merkuri (1∙10 -6%) dan bismut (2∙10 -5%).

Jelas sekali, fakta ini dikaitkan dengan pengumpulan plumbum dalam kerak bumi akibat tindak balas nuklear dan lain-lain yang berlaku di dalam perut planet - isotop plumbum, yang merupakan produk akhir pereputan uranium dan torium, secara beransur-ansur mengisi semula Bumi. rizab dengan plumbum selama berbilion tahun, dan prosesnya diteruskan.

Pengumpulan mineral plumbum (lebih daripada 80 - yang utama ialah PbS galena) dikaitkan dengan pembentukan mendapan hidroterma. Selain mendapan hidroterma, bijih teroksida (sekunder) juga mempunyai beberapa kepentingan - ini adalah bijih polimetalik yang terbentuk hasil daripada proses luluhawa bahagian berhampiran permukaan badan bijih (sehingga kedalaman 100-200 meter). Mereka biasanya diwakili oleh hidroksida besi yang mengandungi sulfat (anglesite PbSO 4), karbonat (cerussite PbCO 3), fosfat - pyromorphite Pb 5 (PO 4) 3 Cl, smithsonite ZnCO 3, calamine Zn 4 ∙H 2 O, malachite, azurit dan yang lain.

Dan jika plumbum dan zink adalah komponen utama bijih polimetalik kompleks logam ini, maka pendamping mereka selalunya adalah logam yang lebih jarang - emas, perak, kadmium, timah, indium, galium dan kadangkala bismut. Kandungan komponen berharga utama dalam deposit industri bijih polimetalik berkisar antara beberapa peratus hingga lebih daripada 10%.

Bergantung kepada kepekatan mineral bijih, bijih pepejal (bercantum, suhu tinggi, dengan OH) atau polimetalik tersebar (hablur, lebih sejuk) dibezakan. Badan bijih bijih polimetalik berbeza dalam pelbagai saiz, mempunyai panjang dari beberapa meter hingga satu kilometer. Mereka berbeza dalam morfologi - sarang, deposit seperti lembaran dan lentikular, urat, stok, badan tiub kompleks. Keadaan kejadian juga berbeza - lembut, curam, sekan, konsonan dan lain-lain.

Apabila memproses bijih polimetal dan kristal, dua jenis pekat utama diperolehi, masing-masing mengandungi 40-70% plumbum dan 40-60% zink dan tembaga.

Deposit utama bijih polimetal di Rusia dan negara-negara CIS ialah Altai, Siberia, Caucasus Utara, Primorsky Krai, Kazakhstan. Amerika Syarikat (AS), Kanada, Australia, Sepanyol, dan Jerman kaya dengan deposit bijih kompleks polimetalik.

Dalam biosfera, plumbum tersebar - ia adalah kecil dalam bahan hidup (5 10 -5%) dan air laut (3 10 -9%). Dari perairan semula jadi, logam ini diserap oleh tanah liat dan dimendakkan oleh hidrogen sulfida; oleh itu, ia terkumpul dalam kelodak laut dengan pencemaran hidrogen sulfida dan dalam tanah liat hitam dan syal terbentuk daripadanya (sublimasi sulfur dalam kaldera).

Permohonan

Sejak zaman purba, plumbum telah digunakan secara meluas oleh manusia, dan bidang penggunaannya sangat pelbagai. Ramai orang menggunakan logam sebagai mortar simen dalam pembinaan bangunan (salutan anti-karat besi). Orang Rom menggunakan plumbum sebagai bahan untuk saluran paip air (sebenarnya, pembetung), dan orang Eropah membuat longkang dan paip saliran daripada logam ini, melapisi bumbung bangunan. Dengan kemunculan senjata api, plumbum menjadi bahan utama dalam pembuatan peluru dan tembakan.

Pada zaman kita, plumbum dan sebatiannya telah meluaskan skopnya. Industri bateri adalah salah satu pengguna plumbum terbesar. Sejumlah besar logam (di sesetengah negara sehingga 75% daripada jumlah keseluruhan yang dihasilkan) dibelanjakan untuk pengeluaran bateri plumbum. Bateri beralkali yang lebih kuat dan kurang berat menakluki pasaran, tetapi lebih luas - dan bateri asid plumbum yang berkuasa tidak melepaskan kedudukannya walaupun dalam pasaran komputer moden - komputer PC 32-bit moden yang berkuasa (sehingga stesen pelayan).

Banyak plumbum dibelanjakan untuk keperluan industri kimia dalam pembuatan peralatan kilang yang tahan terhadap gas dan cecair yang agresif. Jadi dalam industri asid sulfurik, peralatan - paip, ruang, pelongsor, menara basuh, peti sejuk, bahagian pam - diperbuat daripada plumbum atau dilapisi dengan plumbum. Bahagian dan mekanisme berputar (pencampur, pendesak kipas, dram berputar) diperbuat daripada aloi gartble antimoni plumbum.

Industri kabel adalah pengguna plumbum yang lain; sehingga 20% daripada logam ini digunakan untuk tujuan ini di dunia. Ia melindungi wayar telegraf dan elektrik daripada kakisan semasa peletakan bawah tanah atau bawah air (juga anti-karat dan perlindungan sambungan komunikasi Internet, pelayan modem, sambungan pemindahan antena parabola dan stesen komunikasi mudah alih digital luar).

Sehingga akhir tahun enam puluhan abad XX, pengeluaran tetraethyl lead Pb (C2 H5) 4, cecair beracun yang merupakan peledak yang sangat baik (dicuri dari zaman perang USSR), semakin berkembang.

Disebabkan oleh ketumpatan tinggi dan berat plumbum, penggunaannya dalam senjata telah diketahui lama sebelum kemunculan senjata api - slingers tentera Hannibal melemparkan bola plumbum ke arah orang Rom (tidak benar - ini adalah konkrit dengan galena, fosil berbentuk bola yang dicuri daripada pencari gali di tepi laut) . Kemudian, orang ramai mula melontar peluru dan menembak daripada plumbum. Untuk memberikan kekerasan, sehingga 12% antimoni ditambahkan pada plumbum, dan plumbum tembakan (bukan senjata pemburu rifled) mengandungi kira-kira 1% arsenik. Nitrat plumbum digunakan untuk pengeluaran bahan letupan campuran yang kuat (barangan berbahaya ADR N 1). Selain itu, plumbum adalah sebahagian daripada bahan letupan pemula (detonator): azida (PbN6) dan plumbum trinitroresorcinate (TNRS).

Plumbum menyerap gamma dan sinar-X, yang mana ia digunakan sebagai bahan untuk perlindungan terhadap tindakan mereka (bekas untuk menyimpan bahan radioaktif, peralatan untuk bilik sinar-X, Chernobyl dan lain-lain).

Komponen utama aloi percetakan ialah plumbum, timah dan antimoni. Selain itu, plumbum dan timah telah digunakan dalam percetakan dari langkah pertamanya, tetapi bukan satu-satunya aloi yang digunakan dalam percetakan moden.

Sebatian plumbum adalah sama, jika tidak lebih penting, kerana sesetengah sebatian plumbum melindungi logam daripada kakisan bukan dalam persekitaran yang agresif, tetapi hanya di udara. Sebatian ini dimasukkan ke dalam komposisi salutan cat, sebagai contoh, putih plumbum (garam karbonat utama plumbum 2PbCO3 * Pb (OH) 2 disapu pada minyak pengeringan), yang mempunyai beberapa kualiti yang luar biasa: keupayaan penutup (penutup) tinggi , kekuatan dan ketahanan filem yang terbentuk, rintangan kepada tindakan udara dan cahaya.

Walau bagaimanapun, terdapat beberapa aspek negatif yang mengurangkan penggunaan plumbum putih ke tahap minimum (lukisan luar kapal dan struktur logam) - ketoksikan tinggi dan mudah terdedah kepada hidrogen sulfida. Cat minyak juga mengandungi sebatian plumbum lain. Sebelum ini, litharge PbO digunakan sebagai pigmen kuning, yang menggantikan mahkota plumbum PbCrO4 (wang palsu perak) PbCrO4, tetapi litharge plumbum terus digunakan sebagai bahan yang mempercepatkan pengeringan minyak (desiccant).

Sehingga hari ini, pigmen berasaskan plumbum yang paling popular dan besar ialah minium Pb3O4 (simulator cinnabar merah - merkuri sulfida). Cat merah terang ini digunakan, khususnya, untuk bahagian bawah air kapal (anti-fouling, di dok kering di pantai).

Pengeluaran

Bijih yang paling penting dari mana plumbum dilombong ialah sulfida, kilauan plumbum PbS(galena), serta kompleks sulfida bijih polimetal. Mengajar - Loji merkuri Khaidarkan untuk pembangunan kompleks bijih, Lembah Ferghana Kyrgyzstan, Asia Tengah (CIS). Operasi metalurgi pertama dalam pengeluaran plumbum ialah pemanggangan oksidatif pekat dalam mesin tali pinggang pensinteran (yang sama adalah pengeluaran tambahan sulfur perubatan dan asid sulfurik). Apabila dipanggang, plumbum sulfida bertukar menjadi oksida:

2PbS + 3O2 → 2PbO + 2SO2

Di samping itu, sedikit PbSO4 sulfat juga diperolehi, yang ditukar kepada PbSiO3 silikat, yang mana pasir kuarza dan fluks lain (CaCO3, Fe2O3) ditambah kepada cas, yang menyebabkan fasa cecair terbentuk yang mengukuhkan cas.

Semasa tindak balas, sulfida logam lain (kuprum, zink, besi) hadir sebagai bendasing juga teroksida. Hasil akhir pembakaran dan bukannya campuran serbuk sulfida adalah aglomerat - jisim berterusan tersinter berliang, yang terdiri terutamanya daripada oksida PbO, CuO, ZnO, Fe2O3. Gumpalan yang terhasil mengandungi 35-45% plumbum. Kepingan aglomerat dicampur dengan kok dan batu kapur, dan campuran ini dimuatkan ke dalam relau jaket air, di mana udara dibekalkan di bawah tekanan dari bawah melalui paip (“tuyeres”). Coke dan karbon monoksida (II) mengurangkan plumbum oksida kepada plumbum yang sudah berada pada suhu rendah (sehingga 500 o C):

PbO + C → Pb + CO

dan PbO + CO → Pb + CO2

Pada suhu yang lebih tinggi, tindak balas lain berlaku:

CaCO3 → CaO + CO2

2РbSiO3 + 2СаО + С → 2Рb + 2CaSiO3+ CO2

Zink dan oksida besi, yang berada dalam bentuk kekotoran dalam campuran, sebahagiannya masuk ke dalam ZnSiO3 dan FeSiO3, yang, bersama-sama dengan CaSiO3, membentuk sanga yang terapung ke permukaan. Plumbum oksida dikurangkan kepada logam. Proses ini berlaku dalam dua peringkat:

2PbS + 3O2 → 2PbO + 2SO2,

PbS + 2PbO → 3Pb + SO2

"Mentah" - plumbum hitam - mengandungi 92-98% Pb (plumbum), selebihnya - kekotoran tembaga, perak (kadang-kadang emas), zink, timah, arsenik, antimoni, Bi, Fe, yang dikeluarkan dengan pelbagai kaedah, jadi kuprum dan besi dikeluarkan seigerization. Untuk mengeluarkan timah, antimoni dan arsenik, udara dihembus melalui logam cair (mangkin nitrogen).

Pengasingan emas dan perak dilakukan dengan menambahkan zink, yang membentuk "busa zink" yang terdiri daripada sebatian zink dengan perak (dan emas), lebih ringan daripada plumbum, dan lebur pada 600-700 o C. Kemudian zink yang berlebihan adalah dikeluarkan daripada plumbum lebur melalui udara, wap air atau klorin.

Untuk mengeluarkan bismut, magnesium atau kalsium ditambah kepada plumbum cecair, yang membentuk sebatian lebur rendah Ca3Bi2 dan Mg3Bi2. Plumbum yang ditapis dengan kaedah ini mengandungi 99.8-99.9% Pb. Pembersihan selanjutnya dilakukan dengan elektrolisis, menghasilkan ketulenan sekurang-kurangnya 99.99%. Elektrolit ialah larutan akueus plumbum fluorosilikat PbSiF6. Plumbum mendap pada katod, dan kekotoran tertumpu dalam enap cemar anod, yang mengandungi banyak komponen berharga, yang kemudiannya diasingkan (slagging ke dalam tangki pemendapan berasingan - apa yang dipanggil "tailing dump", "ekor" komponen kimia dan pengeluaran lain).

Jumlah plumbum yang dilombong di seluruh dunia semakin meningkat setiap tahun. Sejajar dengan itu, penggunaan plumbum juga semakin meningkat. Dari segi pengeluaran, plumbum menduduki tempat keempat dalam kalangan logam bukan ferus - selepas aluminium, kuprum dan zink. Terdapat beberapa negara terkemuka dalam pengeluaran dan penggunaan plumbum (termasuk plumbum sekunder) - ini ialah China, Amerika Syarikat (AS), Korea dan negara-negara Eropah tengah dan barat.

Pada masa yang sama, beberapa negara, memandangkan ketoksikan relatif sebatian plumbum (kurang toksik daripada merkuri cecair dalam keadaan Bumi - plumbum pepejal), enggan menggunakannya, yang merupakan kesilapan besar - bateri, dsb. teknologi untuk penggunaan plumbum membantu mengurangkan penggunaan nikel dan tembaga yang mahal dan jarang berlaku untuk diod-triod dan litar mikro dan komponen pemproses lain teknologi komputer moden (abad XXI), terutamanya pemproses 32-bit (PC) yang berkuasa dan memakan tenaga. komputer), seperti candelier dan mentol lampu.

Galena ialah plumbum sulfida. Agregat tersemperit plastik semasa pergerakan tektonik ke dalam rongga
melalui lubang antara kristal kuarza. Berezovsk, Rab. Ural, Rusia. Foto: A.A. Evseev.

Ciri-ciri fizikal

Plumbum ialah logam kelabu gelap yang berkilauan pada potongan segar dan mempunyai warna kelabu muda yang berkilauan biru. Walau bagaimanapun, di udara ia cepat teroksida dan ditutup dengan filem oksida pelindung. Plumbum ialah logam berat, ketumpatannya ialah 11.34 g/cm3 (pada suhu 20 o C), ia menghablur dalam kekisi kubik berpusat muka (a = 4.9389A), dan tidak mempunyai pengubahsuaian alotropik. Jejari atom 1.75A, jejari ionik: Pb2+ 1.26A, Pb4+ 0.76A.

Plumbum mempunyai banyak kualiti fizikal berharga yang penting untuk industri, contohnya, takat lebur yang rendah - hanya 327.4 o C (621.32 o F atau 600.55 K), yang memungkinkan untuk memperoleh logam secara relatif daripada sulfida dan bijih lain.

Apabila memproses mineral plumbum utama - galena (PbS) - logam dipisahkan daripada sulfur, untuk ini cukup untuk membakar bijih bercampur dengan arang batu (karbon, arang batu antrasit - seperti cinnabar merah yang sangat beracun - sulfida dan bijih menjadi merkuri) di udara. Takat didih plumbum ialah 1,740 o C (3,164 o F atau 2,013.15 K), logam menunjukkan kemeruapan sudah pada 700 o C. Muatan haba tentu plumbum pada suhu bilik ialah 0.128 kJ / (kg ∙ K) atau 0.0306 kal / g o C.

Plumbum mempunyai kekonduksian terma yang rendah iaitu 33.5 W/(m∙K) atau 0.08 cal/cm∙sec∙ o C pada 0 o C, pekali suhu pengembangan linear plumbum ialah 29.1∙10-6 pada suhu bilik.

Satu lagi kualiti plumbum yang penting untuk industri ialah kemulurannya yang tinggi - logam mudah ditempa, digulung menjadi kepingan dan wayar, yang memungkinkan untuk menggunakannya dalam industri kejuruteraan untuk pembuatan pelbagai aloi dengan logam lain.

Adalah diketahui bahawa pada tekanan 2 t/cm2 serutan plumbum dimampatkan menjadi jisim pepejal (metalurgi serbuk). Dengan peningkatan tekanan kepada 5 t/cm2, logam melepasi daripada keadaan pepejal kepada keadaan bendalir ("Raksa Almaden" - serupa dengan merkuri cecair di bandar Almaden di Sepanyol, EU Barat).

Kawat plumbum diperoleh dengan memaksa melalui acuan bukan cair, tetapi plumbum pepejal, kerana hampir mustahil untuk membuatnya dengan melukis kerana kekuatan plumbum yang rendah. Kekuatan tegangan untuk plumbum 12-13 MN/m2, kekuatan mampatan kira-kira 50 MN/m2; pemanjangan relatif pada putus 50-70%.

Kekerasan plumbum menurut Brinell ialah 25-40 MN/m2 (2.5-4 kgf/mm2). Adalah diketahui bahawa permukaan tidak meningkatkan sifat mekanikal plumbum, kerana suhu penghabluran semula adalah di bawah suhu bilik (dalam -35 o C pada tahap ubah bentuk 40% atau lebih).

Plumbum adalah salah satu logam pertama yang dipindahkan ke keadaan superkonduktiviti. Dengan cara ini, suhu di bawah plumbum yang memperoleh keupayaan untuk menghantar arus elektrik tanpa rintangan sedikit pun agak tinggi - 7.17 o K. Sebagai perbandingan, suhu ini ialah 3.72 o K untuk timah, 0.82 o K untuk zink, dan 0.82 o K untuk titanium. hanya 0.4 o K. Ia adalah daripada plumbum yang penggulungan pengubah superkonduktor pertama, dibina pada tahun 1961, dibuat.

Plumbum logam adalah perlindungan yang sangat baik terhadap semua jenis sinaran radioaktif dan sinar-X. Apabila bertemu dengan bahan, foton atau kuantum mana-mana sinaran menghabiskan tenaga, ini adalah tepat apa yang dinyatakan penyerapannya. Lebih padat medium yang dilalui sinar, lebih banyak ia melambatkan mereka.

Plumbum dalam hal ini adalah bahan yang sangat sesuai - ia agak padat. Memukul permukaan logam, gamma quanta mengetuk elektron daripadanya, yang mana mereka menghabiskan tenaga mereka. Semakin besar nombor atom sesuatu unsur, semakin sukar untuk mengetuk elektron keluar dari orbit luarnya disebabkan oleh daya tarikan yang lebih besar oleh nukleus.

Lapisan plumbum lima belas hingga dua puluh sentimeter sudah cukup untuk melindungi orang ramai daripada kesan sinaran apa-apa jenis yang diketahui sains. Atas sebab ini, plumbum dimasukkan ke dalam getah apron dan sarung tangan pelindung ahli radiologi, melambatkan sinar-X dan melindungi badan daripada kesan merosakkannya. Melindungi daripada sinaran radioaktif dan kaca yang mengandungi oksida plumbum.

Galena. Penempatan Yeleninskaya, Kamenka r., Yu. Ural, Rusia. Foto: A.A. Evseev.

Sifat kimia

Secara kimia, plumbum agak tidak aktif - dalam siri elektrokimia voltan, logam ini berdiri terus di hadapan hidrogen.

Di udara, plumbum teroksida, menjadi ditutup dengan filem nipis PbO oksida, yang menghalang pemusnahan logam yang cepat (daripada sulfur yang agresif di atmosfera). Air itu sendiri tidak berinteraksi dengan plumbum, tetapi dengan kehadiran oksigen, logam secara beransur-ansur dimusnahkan oleh air untuk membentuk amfoterik plumbum(II) hidroksida:

2Pb + O2 + 2H2O → 2Pb(OH)2

Bersentuhan dengan air keras, plumbum ditutup dengan filem pelindung garam tidak larut (terutamanya sulfat dan karbonat plumbum asas), yang menghalang tindakan selanjutnya air dan pembentukan hidroksida.

Asid hidroklorik dan sulfurik cair mempunyai hampir tiada kesan ke atas plumbum. Ini disebabkan oleh overvoltage evolusi hidrogen pada permukaan plumbum, serta pembentukan filem pelindung plumbum klorida PbCl2 dan sulfat PbSO4 yang tidak larut yang menutupi permukaan logam terlarut. H2SO4 sulfurik pekat dan asid HCl perklorik, terutamanya apabila dipanaskan, bertindak ke atas plumbum, dan sebatian kompleks larut komposisi Pb(HSO4)2 dan H2[PbCl4] diperolehi. Plumbum larut dalam HNO3 lebih cepat dalam asid kepekatan rendah berbanding asid nitrik pekat.

Pb + 4HNO3 → Pb(NO3)2 + 2NO2 + H2O

Plumbum mudah larut dengan beberapa asid organik: asetik (CH3COOH), sitrik, formik (HCOOH), ini disebabkan oleh fakta bahawa asid organik membentuk garam plumbum yang mudah larut, yang sama sekali tidak dapat melindungi permukaan logam.

Plumbum larut dalam alkali, walaupun pada kadar yang perlahan. Apabila dipanaskan, larutan pekat alkali kaustik bertindak balas dengan plumbum untuk membebaskan hidrogen dan hidroksoplumbit daripada jenis X2[Pb(OH)4], contohnya:

Pb + 4KOH + 2H2O → K4 + H2

Menurut keterlarutannya dalam air, garam plumbum dibahagikan kepada larut (plumbum asetat, nitrat dan klorat), sedikit larut (klorida dan fluorida) dan tidak larut (sulfat, karbonat, kromat, fosfat, molibdat dan sulfida). Semua sebatian plumbum larut adalah beracun. Garam plumbum larut (nitrat dan asetat) dalam air dihidrolisiskan:

Pb(NO3)2 + H2O → Pb(OH)NO3 + HNO3

Plumbum mempunyai keadaan pengoksidaan +2 dan +4. Sebatian dengan keadaan pengoksidaan plumbum +2 adalah lebih stabil dan banyak.

Sebatian plumbum-hidrogen PbH4 diperolehi dalam kuantiti yang kecil dengan tindakan asid hidroklorik cair pada Mg2Pb. PbH4 ialah gas tidak berwarna yang terurai dengan mudah menjadi plumbum dan hidrogen. Plumbum tidak bertindak balas dengan nitrogen. Plumbum azida Pb (N3) 2 - diperoleh melalui interaksi larutan natrium azida NaN3 dan garam plumbum (II) - hablur seperti jarum tidak berwarna, mudah larut dalam air, terurai menjadi plumbum dan nitrogen dengan letupan apabila hentaman atau pemanasan.

Sulfur bertindak pada plumbum apabila dipanaskan untuk membentuk PbS sulfida, serbuk amfoterik hitam. Sulfida juga boleh diperolehi dengan menghantar hidrogen sulfida ke dalam larutan garam Pb (II). Secara semula jadi, sulfida berlaku dalam bentuk kilau plumbum - galena.

Apabila dipanaskan, plumbum bergabung dengan halogen, membentuk PbX2 halida, di mana X ialah halogen. Kesemuanya sedikit larut dalam air. PbX4 halida diperolehi: PbF4 tetrafluorida - kristal tidak berwarna dan PbCl4 tetraklorida - cecair berminyak kuning. Kedua-dua sebatian diuraikan oleh air, membebaskan fluorin atau klorin; dihidrolisiskan dengan air (pada suhu bilik).

Galena dalam konkrit fosfat (tengah). Daerah bandar Kamenetz-Podolsky, Zap. Ukraine. Foto: A.A. Evseev.

ADR 1
bom yang meletup
Mereka boleh dicirikan oleh beberapa sifat dan kesan, seperti: jisim kritikal; penyebaran serpihan; aliran api/panas yang kuat; kilat terang; bunyi yang kuat atau asap.
Kepekaan kepada renjatan dan/atau renjatan dan/atau haba
Gunakan penutup sambil menjaga jarak yang selamat dari tingkap
Tanda jingga, imej bom dalam letupan

ADR 6.1
Bahan toksik (racun)
Risiko keracunan melalui penyedutan, sentuhan kulit atau jika tertelan. Berbahaya kepada persekitaran akuatik atau sistem pembetungan
Gunakan topeng pintu keluar kecemasan
Berlian putih, nombor ADR, tengkorak hitam dan tulang bersilang

ADR 5.1
Bahan yang teroksida
Risiko tindak balas ganas, kebakaran atau letupan apabila terkena bahan mudah terbakar atau mudah terbakar
Jangan campurkan kargo dengan bahan mudah terbakar atau mudah terbakar (cth. habuk papan)
Rombus kuning, nombor ADR, nyalaan hitam di atas bulatan

ADR 4.1
Pepejal mudah terbakar, bahan reaktif sendiri dan bahan letupan nyahpeka pepejal
Risiko kebakaran. Bahan mudah terbakar atau mudah terbakar boleh dinyalakan oleh percikan api atau nyalaan. Mungkin mengandungi bahan reaktif sendiri yang mampu penguraian eksotermik sekiranya berlaku haba, bersentuhan dengan bahan lain (seperti asid, sebatian logam berat atau amina), geseran atau hentaman.
Ini mungkin mengakibatkan evolusi gas atau wap berbahaya atau mudah terbakar, atau penyalaan sendiri. Kapasiti boleh meletup apabila dipanaskan (sangat berbahaya - boleh dikatakan tidak terbakar).
Risiko letupan bahan letupan dinyahpekakan selepas kehilangan bahan peledak
Tujuh jalur merah menegak pada latar belakang putih, luas sama, nombor ADR, nyalaan hitam

ADR 8
Bahan menghakis (kaustik).
Risiko melecur akibat kakisan kulit. Mereka boleh bertindak balas dengan ganas antara satu sama lain (komponen), dengan air dan bahan lain. Bahan yang tumpah/bertaburan boleh membebaskan wap menghakis.
Berbahaya kepada persekitaran akuatik atau sistem pembetungan
Separuh atas belah ketupat putih, hitam - bawah, sama saiz, nombor ADR, tabung uji, tangan

Plumbum (Pb) ialah unsur dengan nombor atom 82 dan berat atom 207.2. Ia adalah unsur subkumpulan utama kumpulan IV, tempoh keenam jadual berkala unsur kimia Dmitry Ivanovich Mendeleev. Jongkong utama mempunyai warna kelabu yang kotor, bagaimanapun, pada potongan baru, logam itu bersinar dan mempunyai warna kelabu kebiruan. Ini disebabkan oleh fakta bahawa plumbum cepat teroksida di udara dan ditutup dengan filem oksida nipis, yang menghalang pemusnahan logam selanjutnya. Plumbum adalah logam yang sangat mulur dan lembut - jongkong boleh dipotong dengan pisau dan juga dicakar dengan kuku. Ungkapan yang mantap "berat plumbum" hanya sebahagiannya benar - sememangnya - plumbum (ketumpatan 11.34 g / cm 3) adalah satu setengah kali lebih berat daripada besi (ketumpatan 7.87 g / cm 3), empat kali lebih berat daripada aluminium (ketumpatan 2.70 g / cm 3 ) dan lebih berat daripada perak (ketumpatan 10.5 g/cm3). Walau bagaimanapun, banyak logam yang digunakan oleh industri moden jauh lebih berat daripada plumbum - hampir dua kali lebih banyak emas (ketumpatan 19.3 g / cm 3), tantalum satu setengah kali ganda (ketumpatan 16.6 g / cm 3); direndam dalam merkuri, plumbum terapung ke permukaan, kerana ia lebih ringan daripada merkuri (ketumpatan 13.546 g / cm 3).

Plumbum semulajadi terdiri daripada lima isotop stabil dengan nombor jisim 202 (jejak), 204 (1.5%), 206 (23.6%), 207 (22.6%), 208 (52.3%). Selain itu, tiga isotop terakhir ialah produk akhir transformasi radioaktif 238 U, 235 U dan 232 Th. Banyak isotop radioaktif plumbum dihasilkan semasa tindak balas nuklear.

Plumbum, bersama-sama dengan emas, perak, timah, tembaga, merkuri dan besi, tergolong dalam unsur-unsur yang diketahui manusia sejak zaman purba. Terdapat andaian bahawa buat pertama kali orang mencairkan plumbum daripada bijih lebih daripada lapan ribu tahun yang lalu. Setakat 6-7 ribu tahun SM, logam ini digunakan di Mesopotamia dan Mesir untuk membuat patung dewa, pemujaan dan barangan rumah, dan tablet untuk menulis. Orang Rom, setelah mencipta paip, menjadikan plumbum sebagai bahan untuk paip, walaupun fakta bahawa ketoksikan logam ini telah diperhatikan pada abad pertama AD oleh doktor Yunani Dioscorides dan Pliny the Elder. Sebatian plumbum seperti "abu plumbum" (PbO) dan putih plumbum (2 PbCO 3 ∙ Pb (OH) 2) digunakan di Greece dan Rom purba sebagai komponen ubat dan cat. Pada Zaman Pertengahan, tujuh logam purba dipandang tinggi oleh ahli alkimia dan ahli silap mata, setiap unsur dikenal pasti dengan salah satu planet yang diketahui pada masa itu, plumbum sepadan dengan Saturnus, tanda planet ini dan melambangkan logam. Ia adalah petunjuk bahawa ahli alkimia mengaitkan keupayaan untuk bertukar menjadi logam mulia - perak dan emas, atas sebab ini dia sering mengambil bahagian dalam eksperimen kimia mereka. Dengan kemunculan senjata api, plumbum mula digunakan sebagai bahan peluru.

Plumbum digunakan secara meluas dalam kejuruteraan. Jumlah terbesarnya digunakan dalam pembuatan sarung kabel dan plat bateri. Dalam industri kimia di loji asid sulfurik, selongsong menara, gegelung peti sejuk dan banyak lagi bahagian kritikal peralatan diperbuat daripada plumbum, kerana asid sulfurik (walaupun 80% kepekatan) tidak menghakis plumbum. Plumbum digunakan dalam industri pertahanan - ia digunakan untuk pembuatan peluru dan untuk pembuatan tembakan. Logam ini adalah sebahagian daripada banyak aloi, contohnya, aloi untuk galas, aloi percetakan (hart), pateri. Plumbum dengan sempurna menyerap sinaran gamma berbahaya, jadi ia digunakan sebagai perlindungan terhadapnya apabila bekerja dengan bahan radioaktif. Sejumlah plumbum dibelanjakan untuk pengeluaran plumbum tetraetil - untuk meningkatkan bilangan oktana bahan api motor. Plumbum digunakan secara aktif oleh industri kaca dan seramik untuk pengeluaran kristal dan biru khas. Plumbum merah - bahan merah terang (Pb 3 O 4) - adalah bahan utama dalam cat yang digunakan untuk melindungi logam daripada kakisan.

Sifat biologi

Plumbum, seperti kebanyakan logam berat lain, apabila ia masuk ke dalam badan, menyebabkan keracunan, yang boleh disembunyikan (pengangkutan), berlaku dalam bentuk ringan, sederhana dan teruk. Tanda-tanda utama keracunan plumbum ialah warna ungu pada pinggir gusi, warna kelabu pucat pada kulit, gangguan hematopoietik, kerosakan sistem saraf, sakit perut, sembelit, loya, muntah, peningkatan tekanan darah, suhu badan sehingga 37 ° C dan ke atas. Dalam bentuk keracunan yang teruk dan mabuk kronik, kerosakan tidak dapat dipulihkan pada hati, sistem kardiovaskular, gangguan sistem endokrin, penindasan sistem imun badan dan penyakit onkologi sangat mungkin.

Apakah punca keracunan plumbum dan sebatiannya? Sebelum ini, sebab sedemikian ialah - penggunaan air daripada paip air plumbum; menyimpan makanan dalam tembikar yang dilapisi dengan plumbum merah atau litharge; penggunaan pateri plumbum semasa membaiki perkakas logam; penggunaan meluas putih plumbum (walaupun untuk tujuan kosmetik) - semua ini tidak dapat dielakkan membawa kepada pengumpulan logam berat di dalam badan. Pada masa kini, apabila ketoksikan plumbum dan sebatiannya diketahui oleh semua orang, faktor-faktor seperti penembusan logam ke dalam tubuh manusia hampir dikecualikan. Walau bagaimanapun, perkembangan kemajuan telah membawa kepada kemunculan sejumlah besar risiko baru - ini meracuni perusahaan untuk pengekstrakan dan peleburan plumbum; dalam pengeluaran pewarna berdasarkan unsur lapan puluh saat (termasuk untuk percetakan); dalam pengeluaran dan penggunaan plumbum tetraetil; dalam industri kabel. Untuk semua ini kita mesti menambah pencemaran alam sekitar yang semakin meningkat dengan plumbum dan sebatiannya memasuki atmosfera, tanah dan air.

Tumbuhan, termasuk yang dimakan sebagai makanan, menyerap plumbum dari tanah, air dan udara. Plumbum memasuki tubuh manusia dengan makanan (lebih daripada 0.2 mg), air (0.1 mg) dan habuk dari udara yang disedut (kira-kira 0.1 mg). Lebih-lebih lagi, plumbum yang datang dengan udara yang disedut paling banyak diserap oleh badan. Tahap pengambilan plumbum harian yang selamat dalam tubuh manusia ialah 0.2-2 mg. Ia dikumuhkan terutamanya melalui usus (0.22-0.32 mg) dan buah pinggang (0.03-0.05 mg). Tubuh orang dewasa secara purata sentiasa mengandungi kira-kira 2 mg plumbum, dan kandungan plumbum di bandar perindustrian besar lebih tinggi daripada di penduduk kampung.

Penumpu utama plumbum dalam tubuh manusia ialah tisu tulang (90% daripada jumlah plumbum badan), di samping itu, plumbum terkumpul di hati, pankreas, buah pinggang, otak dan saraf tunjang, dan darah.

Sebagai rawatan untuk keracunan, beberapa persediaan khusus, agen kompleks dan agen tonik umum - kompleks vitamin, glukosa dan sebagainya, boleh dipertimbangkan. Kursus fisioterapi dan rawatan spa (air mineral, mandi lumpur) juga diperlukan. Langkah-langkah pencegahan diperlukan di perusahaan yang berkaitan dengan plumbum dan sebatiannya: penggantian plumbum putih dengan zink atau titanium putih; penggantian plumbum tetraetil dengan agen antiketukan yang kurang toksik; automasi beberapa proses dan operasi dalam pengeluaran plumbum; pemasangan sistem ekzos berkuasa; penggunaan PPE dan pemeriksaan berkala kakitangan yang bekerja.

Namun begitu, di sebalik ketoksikan plumbum dan kesan toksiknya pada tubuh manusia, ia juga boleh membawa manfaat, yang digunakan dalam perubatan. Persediaan plumbum digunakan secara luaran sebagai astringen dan antiseptik. Contohnya ialah "air plumbum" Pb(CH3COO)2.3H2O, yang digunakan untuk penyakit radang pada kulit dan membran mukus, serta lebam dan melecet. Tompok plumbum yang mudah dan kompleks membantu dengan penyakit kulit radang purulen, bisul. Dengan bantuan asetat plumbum, persediaan diperolehi yang merangsang aktiviti hati semasa pembebasan hempedu.

Di Mesir kuno, emas dilebur secara eksklusif oleh imam, kerana proses itu dianggap sebagai seni suci, sejenis misteri yang tidak dapat diakses oleh manusia semata-mata. Oleh itu, golongan pendetalah yang mengalami siksaan yang paling kejam oleh para penakluk, tetapi rahsia itu tidak terbongkar untuk masa yang lama. Ternyata, orang Mesir merawat bijih emas dengan plumbum cair, yang melarutkan logam berharga, dan dengan itu mengeluarkan emas dari bijih. Penyelesaian yang terhasil tertakluk kepada pemanggangan oksidatif, dan plumbum bertukar menjadi oksida. Peringkat seterusnya mengandungi rahsia utama para imam - periuk pembakaran yang diperbuat daripada abu tulang. Semasa pencairan, oksida plumbum telah diserap ke dalam dinding periuk, menyerap kekotoran rawak, manakala aloi tulen kekal di bahagian bawah.

Dalam pembinaan moden, plumbum digunakan untuk mengelak sambungan dan mencipta asas tahan gempa. Tetapi tradisi menggunakan logam ini untuk tujuan pembinaan berasal dari kedalaman berabad-abad. Ahli sejarah Yunani purba Herodotus (abad ke-5 SM) menulis tentang kaedah mengukuhkan staples besi dan gangsa dalam papak batu dengan mengisi lubang dengan plumbum yang boleh dilebur. Kemudian, semasa penggalian Mycenae, ahli arkeologi menemui staples plumbum di dinding batu. Di perkampungan Stary Krym, runtuhan yang dipanggil masjid utama, yang dibina pada abad ke-14, telah bertahan hingga ke hari ini. Bangunan itu mendapat namanya kerana celah dalam batu itu dipenuhi dengan plumbum.

Terdapat legenda keseluruhan tentang cara cat plumbum merah pertama kali diperoleh. Orang ramai belajar cara membuat plumbum putih lebih daripada tiga ribu tahun yang lalu, hanya pada masa itu produk ini jarang berlaku dan mempunyai harga yang sangat tinggi. Atas sebab ini, para seniman zaman dahulu sentiasa menunggu dengan sangat tidak sabar di pelabuhan untuk kapal dagang yang membawa komoditi yang begitu berharga. Guru besar Yunani Nikias tidak terkecuali, yang pernah dalam gelisah memandang ke arah kapal dari pulau Rhodes (pembekal utama plumbum putih di seluruh Mediterranean), yang membawa muatan cat. Tidak lama kemudian kapal itu memasuki pelabuhan, tetapi kebakaran berlaku dan kargo berharga itu habis terbakar. Dengan harapan yang tiada harapan bahawa api menyelamatkan sekurang-kurangnya satu kapal dengan cat, Nicias melanggar kapal yang hangus itu. Kebakaran itu tidak memusnahkan bekas cat, ia hanya dibakar. Betapa terkejutnya artis dan pemilik kargo itu apabila, setelah membuka kapal, mereka mendapati cat merah terang dan bukannya putih!

Kemudahan untuk mendapatkan plumbum bukan sahaja terletak pada fakta bahawa ia mudah dihidu daripada bijih, tetapi juga pada hakikat bahawa, tidak seperti kebanyakan logam penting industri lain, plumbum tidak memerlukan sebarang syarat khas (penciptaan vakum atau persekitaran lengai ) yang meningkatkan kualiti produk akhir . Ini kerana gas sama sekali tidak mempunyai kesan ke atas plumbum. Lagipun, oksigen, hidrogen, nitrogen, karbon dioksida dan gas lain "memudaratkan" logam tidak larut dalam cecair atau plumbum pepejal!

Inkuisitor zaman pertengahan menggunakan plumbum cair sebagai alat penyeksaan dan hukuman mati. Orang yang sangat sukar dikawal (dan kadang-kadang sebaliknya) dicurahkan logam ke kerongkong mereka. Di India, yang jauh dari agama Katolik, terdapat hukuman yang serupa; orang-orang dari kasta bawahan yang bernasib malang untuk mendengar (terdengar) bacaan kitab suci para Brahmin dikenakan hukuman itu. Orang jahat dituangkan timah cair ke dalam telinga mereka.

Salah satu "tarikan" Venice ialah penjara zaman pertengahan untuk penjenayah negeri, yang dihubungkan oleh "Bridge of Sighs" dengan Istana Doge. Keanehan penjara ini ialah kehadiran sel "VIP" yang luar biasa di loteng di bawah bumbung plumbum. Pada musim panas, banduan itu merana akibat panas, kadang-kadang mati lemas di dalam sel sedemikian; pada musim sejuk, banduan itu membeku kerana kesejukan. Orang yang lalu lalang di "Bridge of Sighs" dapat mendengar rintihan dan rayuan para tahanan, sambil sentiasa menyedari kekuatan dan kuasa penguasa, yang berada berdekatan - di sebalik dinding Istana Doge ...

cerita

Semasa penggalian di Mesir purba, ahli arkeologi telah menemui barangan yang diperbuat daripada perak dan plumbum dalam pengebumian sebelum zaman dinasti. Sekitar masa yang sama (8-7 milenium SM) adalah penemuan serupa yang dibuat di wilayah Mesopotamia. Penemuan bersama produk yang diperbuat daripada plumbum dan perak tidaklah mengejutkan. Sejak zaman purba, perhatian orang ramai telah tertarik dengan hablur berat yang indah dari kilauan plumbum PbS, bijih yang paling penting dari mana plumbum diekstrak. Deposit kaya mineral ini ditemui di pergunungan Armenia dan di kawasan tengah Asia Kecil. Galena mineral, sebagai tambahan kepada plumbum, mengandungi kekotoran ketara perak dan sulfur, dan jika anda meletakkan kepingan mineral ini dalam api, sulfur akan terbakar dan plumbum cair akan mengalir - arang menghalang pengoksidaan plumbum. Pada abad keenam SM, deposit galena yang kaya ditemui di Lavrion, kawasan pergunungan berhampiran Athens, dan semasa Perang Punic Rom di wilayah Sepanyol moden, plumbum secara aktif dilombong di banyak lombong yang ditetapkan oleh Phoenicia, yang mana jurutera Rom. digunakan dalam pembinaan paip air.

Ia masih belum dapat menentukan makna utama perkataan "memimpin", kerana asal perkataan itu sendiri tidak diketahui. Banyak spekulasi dan spekulasi. Oleh itu, sesetengah ahli bahasa berpendapat bahawa nama Yunani untuk plumbum dikaitkan dengan kawasan tertentu di mana ia dilombong. Sesetengah ahli filologi tersilap membandingkan nama Yunani yang terdahulu dengan plumbum Latin lewat dan berpendapat bahawa perkataan yang terakhir itu terbentuk daripada mlumbum, dan kedua-dua perkataan itu mengambil akarnya daripada bahu-mala Sanskrit, yang boleh diterjemahkan sebagai "sangat kotor." Dengan cara ini, dipercayai bahawa perkataan "meterai" berasal dari plumbum Latin, dan dalam bahasa Perancis nama unsur lapan puluh saat berbunyi seperti ini - plomb. Ini disebabkan oleh fakta bahawa logam lembut telah digunakan sejak zaman purba sebagai meterai dan meterai. Malah pada hari ini, kereta barang dan gudang dimeterai dengan pengedap plumbum.

Boleh dikatakan dengan pasti bahawa plumbum sering dikelirukan dengan timah, pada abad ke-17. dibezakan antara album plumbum (plumbum putih, iaitu timah) dan plumbum nigrum (plumbum hitam - sebenarnya plumbum). Ia boleh diandaikan bahawa ahli alkimia zaman pertengahan bersalah kerana kekeliruan, yang memanggil plumbum dengan banyak nama rahsia, dan mentafsirkan nama Yunani sebagai plumbago - bijih plumbum. Walau bagaimanapun, kekeliruan seperti itu juga wujud dalam nama Slavik yang lebih awal untuk plumbum. Jadi dalam bahasa Bulgaria purba, Serbo-Croatian, Czech dan Poland, plumbum dipanggil timah! Ini dibuktikan dengan nama Czech plumbum yang telah bertahan hingga ke zaman kita - olovo.

Nama Jerman untuk plumbum, blei, mungkin berasal dari bahasa Jerman Lama blio (bliw), yang seterusnya adalah konsonan dengan bleivas Lithuania (ringan, jelas). Ada kemungkinan bahawa kedua-dua perkataan Inggeris lead (lead) dan perkataan Denmark lood berasal daripada blei Jerman.

Asal-usul perkataan Rusia "plumbum" tidak diketahui, serta dekat Slavic Timur - Ukraine (plumbum) dan Belarusia (plumbum). Di samping itu, terdapat konsonan dalam kumpulan bahasa Baltik: švina Lithuania dan svin Latvia. Terdapat teori bahawa kata-kata ini harus dikaitkan dengan perkataan "wain", yang seterusnya berasal dari tradisi orang Rom purba dan beberapa orang Kaukasia untuk menyimpan wain dalam bekas plumbum untuk memberikan rasa pelik tertentu. Walau bagaimanapun, teori ini belum disahkan dan mempunyai asas bukti yang kecil untuk ketepatannya.

Terima kasih kepada penemuan arkeologi, diketahui bahawa pelayar purba menyarung badan kapal kayu dengan plat nipis plumbum. Salah satu kapal ini dinaikkan dari dasar Laut Mediterranean pada tahun 1954 berhampiran Marseille. Para saintis menetapkan tarikh kapal Yunani purba itu pada abad ketiga SM! Dan sudah pada Zaman Pertengahan, bumbung istana dan puncak beberapa gereja ditutup dengan plat plumbum, yang tahan terhadap banyak fenomena atmosfera.

Berada di alam semula jadi

Plumbum adalah logam yang agak jarang, kandungannya dalam kerak bumi (clarke) adalah 1.6 10 -3% mengikut berat. Walau bagaimanapun, unsur ini adalah lebih biasa daripada jiran terdekatnya dalam tempoh - emas (hanya 5∙10 -7%), merkuri (1∙10 -6%) dan bismut (2∙10 -5%). Jelas sekali, fakta ini dikaitkan dengan pengumpulan plumbum secara beransur-ansur dalam kerak bumi akibat tindak balas nuklear yang berlaku di dalam perut planet kita - isotop plumbum, yang merupakan produk akhir pereputan uranium dan torium, telah secara beransur-ansur menambah Rizab bumi dengan unsur lapan puluh dua selama berbilion tahun, dan proses ini berterusan.

Pengumpulan utama mineral plumbum (lebih daripada 80 - yang utama ialah PbS galena) dikaitkan dengan pembentukan mendapan hidroterma. Selain mendapan hidroterma, bijih teroksida (sekunder) juga mempunyai beberapa kepentingan - ini adalah bijih polimetalik yang terbentuk hasil daripada proses luluhawa bahagian berhampiran permukaan badan bijih (sehingga kedalaman 100-200 meter). Mereka biasanya diwakili oleh hidroksida besi yang mengandungi sulfat (anglesite PbSO 4), karbonat (cerussite PbCO 3), fosfat - pyromorphite Pb 5 (PO 4) 3 Cl, smithsonite ZnCO 3, calamine Zn 4 ∙H 2 O, malachite, azurit dan yang lain.

Dan jika plumbum dan zink adalah komponen berharga utama bijih polimetalik kompleks, maka pasangan mereka selalunya logam yang lebih berharga - emas, perak, kadmium, timah, indium, galium dan kadang-kadang bismut. Kandungan komponen berharga utama dalam deposit industri bijih polimetalik berkisar antara beberapa peratus hingga lebih daripada 10%. Bergantung kepada kepekatan mineral bijih, bijih polimetalik pepejal atau tersebar dibezakan. Badan bijih bijih polimetalik berbeza dalam pelbagai saiz, mempunyai panjang dari beberapa meter hingga satu kilometer. Mereka berbeza dalam morfologi - sarang, deposit seperti lembaran dan lentikular, urat, stok, badan tiub kompleks. Keadaan kejadian juga berbeza - lembut, curam, sekan, konsonan dan lain-lain.

Apabila memproses bijih polimetal, dua jenis pekat utama diperolehi, masing-masing mengandungi 40-70% plumbum dan 40-60% zink dan tembaga.

Deposit utama bijih polimetal di Rusia dan negara-negara CIS ialah Altai, Siberia, Caucasus Utara, Primorsky Krai, Kazakhstan. Amerika Syarikat, Kanada, Australia, Sepanyol, dan Jerman kaya dengan deposit bijih kompleks polimetalik.

Dalam biosfera, plumbum tersebar - ia adalah kecil dalam bahan hidup (5 10 -5%) dan air laut (3 10 -9%). Dari perairan semula jadi, logam ini sebahagiannya diserap oleh tanah liat dan dimendakan oleh hidrogen sulfida; oleh itu, ia terkumpul dalam kelodak laut dengan pencemaran hidrogen sulfida dan dalam tanah liat hitam dan syal terbentuk daripadanya.

Satu fakta sejarah boleh menjadi bukti kepentingan bijih plumbum. Di lombong yang terletak berhampiran Athens, orang Yunani mengekstrak perak daripada plumbum yang dilombong di lombong melalui cupellation (abad ke-6 SM). Lebih-lebih lagi, "ahli metalurgi" kuno berjaya mengekstrak hampir semua logam berharga! Kajian moden mendakwa bahawa hanya 0.02% perak kekal di dalam batu. Mengikuti orang Yunani, tempat pembuangan itu diproses oleh orang Rom, mengekstrak kedua-dua plumbum dan baki perak, yang kandungannya berjaya dibawa kepada 0.01% atau kurang. Nampaknya bijih itu kosong dan oleh itu lombong itu telah ditinggalkan selama hampir dua ribu tahun. Walau bagaimanapun, pada akhir abad kesembilan belas, tempat pembuangan mula diproses semula, kali ini secara eksklusif untuk perak, yang kandungannya kurang daripada 0.01%. Di perusahaan metalurgi moden, ratusan kali lebih sedikit logam berharga ditinggalkan dalam plumbum.

Permohonan

Sejak zaman purba, plumbum telah digunakan secara meluas oleh manusia, dan bidang penggunaannya sangat pelbagai. Orang Yunani dan Mesir purba menggunakan logam ini untuk memurnikan emas dan perak melalui kupel. Ramai orang menggunakan logam cair sebagai mortar penyimen dalam pembinaan bangunan. Orang Rom menggunakan plumbum sebagai bahan untuk paip paip, dan orang Eropah zaman pertengahan membuat longkang dan paip saliran daripada logam ini, melapisi bumbung beberapa bangunan. Dengan kemunculan senjata api, plumbum menjadi bahan utama dalam pembuatan peluru dan tembakan.

Pada zaman kita, unsur lapan puluh saat dan sebatiannya hanya meluaskan skop penggunaannya. Industri bateri adalah salah satu pengguna plumbum terbesar. Sejumlah besar logam (di sesetengah negara sehingga 75% daripada jumlah yang dihasilkan) dibelanjakan untuk pengeluaran bateri plumbum. Bateri beralkali yang lebih kuat dan ringan sedang giat menakluki pasaran, tetapi bateri plumbum yang lebih luas dan berkuasa tidak melepaskan kedudukannya.

Banyak plumbum dibelanjakan untuk keperluan industri kimia dalam pembuatan peralatan kilang yang tahan terhadap gas dan cecair yang agresif. Jadi dalam industri asid sulfurik, peralatan utama - paip, ruang, pelongsor, menara basuh, peti sejuk, bahagian pam - semua ini diperbuat daripada plumbum atau dipenuhi dengan plumbum. Bahagian dan mekanisme berputar (pencampur, pendesak kipas, dram berputar) diperbuat daripada aloi gartble antimoni plumbum.

Industri kabel adalah satu lagi pengguna plumbum yang serius; sehingga 20% daripada logam ini digunakan untuk tujuan ini di dunia. Mereka melindungi wayar telegraf dan elektrik daripada kakisan semasa meletakkan di bawah tanah atau di bawah air.

Sehingga akhir tahun enam puluhan abad kedua puluh, pengeluaran tetraetil plumbum Pb (C2 H5) 4, cecair beracun tidak berwarna, yang merupakan agen anti ketukan yang sangat baik yang meningkatkan kualiti bahan api, semakin berkembang. Walau bagaimanapun, selepas para saintis mengira bahawa ratusan ribu tan plumbum dikeluarkan dari ekzos kereta setiap tahun, meracuni alam sekitar, banyak negara telah mengurangkan penggunaan logam beracun itu, dan ada yang telah meninggalkan penggunaannya sepenuhnya.

Oleh kerana ketumpatan tinggi dan berat plumbum, penggunaannya dalam senjata telah diketahui lama sebelum kemunculan senjata api - slingers tentera Hannibal melemparkan bola plumbum ke arah orang Rom. Hanya kemudian orang mula melontar peluru dan menembak dari plumbum. Untuk memberikan kekerasan yang lebih besar kepada plumbum, unsur-unsur lain ditambah, sebagai contoh, dalam pembuatan serpihan, sehingga 12% antimoni ditambah kepada plumbum, dan plumbum tembakan mengandungi tidak lebih daripada 1% arsenik. Plumbum nitrat digunakan untuk menghasilkan bahan letupan campuran yang kuat. Selain itu, plumbum termasuk dalam beberapa bahan letupan pemula (detonator): azida (PbN6) dan plumbum trinitroresorcinate (THRS).

Plumbum secara aktif menyerap gamma dan x-ray, yang mana ia digunakan sebagai bahan untuk perlindungan terhadap tindakan mereka (bekas untuk menyimpan bahan radioaktif, peralatan untuk bilik x-ray, dll.).

Komponen utama aloi percetakan ialah plumbum, timah dan antimoni. Lebih-lebih lagi, plumbum dan timah telah digunakan dalam percetakan dari langkah pertama, tetapi ia bukan aloi tunggal, yang mana ia adalah dalam percetakan moden.

Sebatian plumbum adalah sama, jika tidak lebih penting, kerana sesetengah sebatian plumbum melindungi logam daripada kakisan bukan dalam persekitaran yang agresif, tetapi hanya di udara. Sebatian ini dimasukkan ke dalam komposisi salutan cat, contohnya, putih plumbum (plumbum asas karbonat 2PbCO3 Pb (OH) 2 disapu pada minyak pengeringan), yang mempunyai beberapa kualiti yang luar biasa: kuasa menyembunyikan yang tinggi, kekuatan dan ketahanan yang terbentuk. filem, rintangan kepada udara dan cahaya . Walau bagaimanapun, terdapat beberapa aspek negatif yang mengurangkan penggunaan plumbum putih ke tahap minimum (lukisan luar kapal dan struktur logam) - ketoksikan tinggi dan mudah terdedah kepada hidrogen sulfida. Cat minyak juga mengandungi sebatian plumbum lain. Sebelum ini, litharge PbO digunakan sebagai pigmen kuning, yang menggantikan mahkota plumbum PbCrO4, tetapi penggunaan litharge plumbum berterusan - sebagai bahan yang mempercepatkan pengeringan minyak (desiccant). Sehingga hari ini, pigmen berasaskan plumbum yang paling popular dan besar ialah minium Pb3O4. Cat merah terang yang indah ini digunakan untuk melukis, khususnya, bahagian bawah air kapal.

Pb3(AsO4)2 arsenat dan Pb3(AsO3)2 arsenit plumbum digunakan dalam teknologi racun serangga untuk pemusnahan perosak pertanian (gegat gipsi dan kumbang kapas).

Pengeluaran

Bijih yang paling penting dari mana plumbum diekstrak ialah kilau plumbum PbS, serta bijih polimetal sulfida kompleks. Operasi metalurgi pertama dalam pengeluaran plumbum ialah pemanggangan oksidatif pekat dalam mesin tali pinggang pensinteran berterusan. Apabila dipanggang, plumbum sulfida bertukar menjadi oksida:

2PbS + 3O2 → 2PbO + 2SO2

Di samping itu, sedikit PbSO4 sulfat juga diperolehi, yang ditukar kepada PbSiO3 silikat, yang mana pasir kuarza dan fluks lain (CaCO3, Fe2O3) ditambah kepada cas, yang menyebabkan fasa cecair terbentuk yang mengukuhkan cas.

Semasa tindak balas, sulfida logam lain (kuprum, zink, besi) hadir sebagai bendasing juga teroksida. Hasil akhir pembakaran dan bukannya campuran serbuk sulfida adalah aglomerat - jisim berterusan tersinter berliang, yang terdiri terutamanya daripada oksida PbO, CuO, ZnO, Fe2O3. Gumpalan yang terhasil mengandungi 35-45% plumbum. Kepingan aglomerat dicampur dengan kok dan batu kapur, dan campuran ini dimuatkan ke dalam relau jaket air, di mana udara dibekalkan dari bawah melalui paip (“tuyeres”) di bawah tekanan. Coke dan karbon monoksida (II) mengurangkan plumbum oksida kepada plumbum yang sudah berada pada suhu rendah (sehingga 500 ° C):

PbO + C → Pb + CO

PbO + CO → Pb + CO2

Pada suhu yang lebih tinggi, tindak balas lain berlaku:

CaCO3 → CaO + CO2

2РbSiO3 + 2СаО + С → 2Рb + 2CaSiO3+ CO2

Zink dan oksida besi, yang berada dalam bentuk kekotoran dalam campuran, sebahagiannya masuk ke dalam ZnSiO3 dan FeSiO3, yang, bersama-sama dengan CaSiO3, membentuk sanga yang terapung ke permukaan. Plumbum oksida dikurangkan kepada logam. Proses ini berlaku dalam dua peringkat:

2PbS + 3O2 → 2PbO + 2SO2,

PbS + 2PbO → 3Pb + SO2

Mentah - draf plumbum mengandungi 92-98% Pb, selebihnya - kekotoran tembaga, perak (kadang-kadang emas), zink, timah, arsenik, antimoni, Bi, Fe, yang dikeluarkan dengan pelbagai kaedah, jadi tembaga dan besi disingkirkan oleh perampasan. Untuk mengeluarkan timah, antimoni dan arsenik, udara dihembus melalui logam cair. Pengasingan emas dan perak dilakukan dengan menambah zink, yang membentuk "buih zink" yang terdiri daripada sebatian zink dengan perak (dan emas), lebih ringan daripada plumbum, dan lebur pada 600-700 ° C. Kemudian zink yang berlebihan adalah dikeluarkan daripada plumbum lebur melalui udara, wap air atau klorin. Untuk mengeluarkan bismut, magnesium atau kalsium ditambah kepada plumbum cecair, yang membentuk sebatian lebur rendah Ca3Bi2 dan Mg3Bi2. Plumbum yang ditapis dengan kaedah ini mengandungi 99.8-99.9% Pb. Pembersihan selanjutnya dilakukan dengan elektrolisis, menghasilkan ketulenan sekurang-kurangnya 99.99%. Elektrolit ialah larutan akueus plumbum fluorosilikat PbSiF6. Plumbum tulen mendap pada katod, dan kekotoran tertumpu dalam enap cemar anod, yang mengandungi banyak komponen berharga, yang kemudiannya diasingkan.

Jumlah plumbum yang dilombong di seluruh dunia semakin meningkat setiap tahun. Jadi pada awal abad kesembilan belas, kira-kira 30,000 tan telah dilombong di seluruh dunia. Lima puluh tahun kemudian, sudah 130,000 tan, pada tahun 1875 - 320,000 tan, pada tahun 1900 - 850,000 tan, pada tahun 1950 - hampir 2 juta tan, dan pada masa ini kira-kira lima juta tan dilombong setahun. Sejajar dengan itu, penggunaan plumbum juga semakin meningkat. Dari segi pengeluaran, plumbum menduduki tempat keempat dalam kalangan logam bukan ferus - selepas aluminium, kuprum dan zink. Terdapat beberapa negara terkemuka dalam pengeluaran dan penggunaan plumbum (termasuk plumbum sekunder) - ini ialah China, Amerika Syarikat, Korea dan negara-negara Kesatuan Eropah. Pada masa yang sama, banyak negara, memandangkan ketoksikan sebatian plumbum, enggan menggunakannya, jadi Jerman dan Belanda mengehadkan penggunaan logam ini, dan Denmark, Austria dan Switzerland melarang penggunaan plumbum sama sekali. Semua negara EU sedang berusaha untuk ini. Rusia dan Amerika Syarikat sedang membangunkan teknologi yang akan membantu mencari alternatif kepada penggunaan plumbum.

Ciri-ciri fizikal

Plumbum ialah logam kelabu gelap yang berkilauan pada potongan segar dan mempunyai warna kelabu muda yang berkilauan biru. Walau bagaimanapun, di udara ia cepat teroksida dan ditutup dengan filem oksida pelindung. Plumbum ialah logam berat, ketumpatannya ialah 11.34 g/cm3 (pada suhu 20 °C), ia menghablur dalam kekisi kubik berpusat muka (a = 4.9389A), dan tidak mempunyai pengubahsuaian alotropik. Jejari atom 1.75A, jejari ionik: Pb2+ 1.26A, Pb4+ 0.76A.

Unsur lapan puluh saat mempunyai banyak kualiti fizikal berharga yang penting untuk industri, contohnya, takat lebur yang rendah - hanya 327.4 ° C (621.32 ° F atau 600.55 K), yang menjadikannya agak mudah untuk mendapatkan logam daripada bijih. Apabila memproses mineral plumbum utama - galena (PbS) - logam mudah dipisahkan dari sulfur, untuk ini cukup untuk membakar bijih bercampur dengan arang batu di udara. Takat didih unsur lapan puluh saat ialah 1,740 °C (3,164 °F atau 2,013.15 K), logam itu sudah meruap pada 700 °C. Muatan haba tentu plumbum pada suhu bilik ialah 0.128 kJ/(kg∙K) atau 0.0306 cal/g∙°C. Plumbum mempunyai kekonduksian terma yang agak rendah iaitu 33.5 W/(m∙K) atau 0.08 cal/cm∙sec∙°C pada suhu 0 °C, pekali suhu pengembangan linear plumbum ialah 29.1∙10-6 di bilik suhu.

Satu lagi kualiti plumbum yang penting untuk industri ialah kemulurannya yang tinggi - logam mudah ditempa, digulung menjadi kepingan dan wayar, yang memungkinkan untuk menggunakannya dalam industri kejuruteraan untuk pembuatan pelbagai aloi dengan logam lain. Adalah diketahui bahawa pada tekanan 2 t/cm2, pencukur plumbum dimampatkan menjadi jisim monolitik berterusan. Apabila tekanan dinaikkan kepada 5 t/cm2, logam itu berpindah dari keadaan pepejal kepada bendalir. Kawat plumbum diperoleh dengan memaksa melalui acuan bukan cair, tetapi plumbum pepejal, kerana mustahil untuk membuatnya dengan lukisan biasa kerana kekuatan tegangan plumbum yang rendah. Kekuatan tegangan untuk plumbum 12-13 MN/m2, kekuatan mampatan kira-kira 50 MN/m2; pemanjangan relatif pada putus 50-70%. Kekerasan plumbum menurut Brinell ialah 25-40 MN/m2 (2.5-4 kgf/mm2). Adalah diketahui bahawa pengerasan kerja tidak meningkatkan sifat mekanikal plumbum, kerana suhu penghabluran semulanya adalah di bawah suhu bilik (dalam -35°C pada tahap ubah bentuk 40% atau lebih).

Unsur lapan puluh saat adalah salah satu logam pertama yang dipindahkan ke keadaan superkonduktiviti. Ngomong-ngomong, suhu di bawah plumbum yang memperoleh keupayaan untuk menghantar arus elektrik tanpa rintangan sedikit pun agak tinggi - 7.17 °K. Sebagai perbandingan, suhu ini ialah 3.72 °K untuk timah, 0.82 °K untuk zink, dan hanya 0.4 °K untuk titanium. Plumbum digunakan untuk membuat penggulungan pengubah superkonduktor pertama yang dibina pada tahun 1961.

Plumbum logam adalah perlindungan yang sangat baik terhadap semua jenis sinaran radioaktif dan sinar-X. Apabila bertemu dengan bahan, foton atau kuantum mana-mana sinaran menghabiskan tenaganya, ini adalah bagaimana penyerapannya dinyatakan. Lebih padat medium yang dilalui sinar, lebih banyak ia melambatkan mereka. Plumbum dalam hal ini adalah bahan yang sangat sesuai - ia agak padat. Memukul permukaan logam, gamma quanta mengetuk elektron daripadanya, yang mana mereka menghabiskan tenaga mereka. Semakin besar nombor atom sesuatu unsur, semakin sukar untuk mengetuk elektron keluar dari orbit luarnya disebabkan oleh daya tarikan yang lebih besar oleh nukleus. Lapisan plumbum lima belas hingga dua puluh sentimeter sudah cukup untuk melindungi orang ramai daripada kesan sinaran apa-apa jenis yang diketahui sains. Atas sebab ini, plumbum dimasukkan ke dalam getah apron dan sarung tangan pelindung ahli radiologi, melambatkan sinar-X dan melindungi badan daripada kesan merosakkannya. Melindungi daripada sinaran radioaktif dan kaca yang mengandungi oksida plumbum.

Sifat kimia

Secara kimia, plumbum agak tidak aktif - dalam siri elektrokimia voltan, logam ini berdiri terus di hadapan hidrogen.

Di udara, unsur lapan puluh saat cepat teroksida, ditutup dengan filem nipis PbO oksida, yang menghalang pemusnahan logam selanjutnya. Air itu sendiri tidak berinteraksi dengan plumbum, tetapi dengan kehadiran oksigen, logam secara beransur-ansur dimusnahkan oleh air untuk membentuk amfoterik plumbum(II) hidroksida:

2Pb + O2 + 2H2O → 2Pb(OH)2

Bersentuhan dengan air keras, plumbum ditutup dengan filem pelindung garam tidak larut (terutamanya sulfat dan karbonat plumbum asas), yang menghalang tindakan selanjutnya air dan pembentukan hidroksida.

Asid hidroklorik dan sulfurik cair mempunyai hampir tiada kesan ke atas plumbum. Ini disebabkan oleh voltan lampau evolusi hidrogen yang ketara pada permukaan plumbum, serta pembentukan filem pelindung plumbum klorida PbCl2 dan sulfat PbSO4 yang tidak larut yang menutupi permukaan logam terlarut. H2SO4 sulfurik pekat dan asid HCl perklorik, terutamanya apabila dipanaskan, bertindak ke atas unsur lapan puluh saat, dan sebatian kompleks larut bagi komposisi Pb (HSO4) 2 dan H2 [PbCl4] diperoleh. Plumbum mudah larut dalam HNO3, dan lebih cepat dalam asid kepekatan rendah berbanding asid nitrik pekat. Fenomena ini mudah dijelaskan - keterlarutan produk kakisan (plumbum nitrat) berkurangan dengan peningkatan kepekatan asid.

Pb + 4HNO3 → Pb(NO3)2 + 2NO2 + H2O

Plumbum mudah larut dengan beberapa asid organik: asetik (CH3COOH), sitrik, formik (HCOOH), ini disebabkan oleh fakta bahawa asid organik membentuk garam plumbum yang mudah larut, yang sama sekali tidak dapat melindungi permukaan logam.

Plumbum juga larut dalam alkali, walaupun pada kadar yang lebih perlahan. Apabila dipanaskan, larutan pekat alkali kaustik bertindak balas dengan plumbum untuk membebaskan hidrogen dan hidroksoplumbit daripada jenis X2[Pb(OH)4], contohnya:

Pb + 4KOH + 2H2O → K4 + H2

Menurut keterlarutannya dalam air, garam plumbum dibahagikan kepada larut (plumbum asetat, nitrat dan klorat), sedikit larut (klorida dan fluorida) dan tidak larut (sulfat, karbonat, kromat, fosfat, molibdat dan sulfida). Semua sebatian plumbum larut adalah beracun. Garam plumbum larut (nitrat dan asetat) dalam air dihidrolisiskan:

Pb(NO3)2 + H2O → Pb(OH)NO3 + HNO3

Unsur lapan puluh saat mempunyai keadaan pengoksidaan +2 dan +4. Sebatian dengan keadaan pengoksidaan plumbum +2 adalah lebih stabil dan banyak.

Sebatian plumbum-hidrogen PbH4 diperolehi dalam kuantiti yang kecil dengan tindakan asid hidroklorik cair pada Mg2Pb. PbH4 ialah gas tidak berwarna yang terurai dengan mudah menjadi plumbum dan hidrogen. Plumbum tidak bertindak balas dengan nitrogen. Plumbum azida Pb (N3) 2 - diperoleh melalui interaksi larutan natrium azida NaN3 dan garam plumbum (II) - hablur seperti jarum tidak berwarna, mudah larut dalam air, terurai menjadi plumbum dan nitrogen dengan letupan apabila hentaman atau pemanasan. Sulfur bertindak pada plumbum apabila dipanaskan untuk membentuk PbS sulfida, serbuk amfoterik hitam. Sulfida juga boleh diperolehi dengan menghantar hidrogen sulfida ke dalam larutan garam Pb (II). Secara semula jadi, sulfida berlaku dalam bentuk kilau plumbum - galena.

Apabila dipanaskan, plumbum bergabung dengan halogen, membentuk PbX2 halida, di mana X ialah halogen. Kesemuanya sedikit larut dalam air. PbX4 halida juga diperolehi: PbF4 tetrafluorida - hablur tidak berwarna dan PbCl4 tetraklorida - cecair berminyak kuning. Kedua-dua sebatian mudah terurai oleh air, membebaskan fluorin atau klorin; dihidrolisiskan oleh air.

Kementerian Pendidikan dan Sains Persekutuan Rusia

"Plumbum dan sifatnya"

Selesai:

Disemak:

Plumbum (lat. Plumbum), Pb, unsur kimia kumpulan IV sistem berkala Mendeleev, nombor atom 82, jisim atom 207.2.

1.Hartanah

Plumbum biasanya mempunyai warna kelabu yang kotor, walaupun potongannya yang segar mempunyai warna kebiruan dan bersinar. Walau bagaimanapun, logam berkilat itu cepat ditutup dengan filem pelindung oksida kelabu yang kusam. Ketumpatan plumbum (11.34 g/cm3) adalah satu setengah kali ganda daripada besi, empat kali ganda daripada aluminium; malah perak lebih ringan daripada plumbum. Bukan tanpa sebab, dalam bahasa Rusia, "plumbum" adalah sinonim untuk berat: "Malam hujan, kegelapan menyebar ke langit dengan pakaian plumbum"; "Dan bagaimana petunjuk pergi ke bawah" - garis Pushkin ini mengingatkan kita bahawa konsep penindasan, berat dikaitkan dengan timbal.

Plumbum mudah cair - pada 327.5 ° C, mendidih pada 1751 ° C dan nyata tidak menentu sudah pada 700 ° C. Fakta ini sangat penting bagi mereka yang bekerja di loji perlombongan dan pemprosesan plumbum. Plumbum adalah salah satu logam yang paling lembut. Ia mudah tercalar dengan kuku dan bergulung menjadi kepingan yang sangat nipis. Aloi plumbum dengan banyak logam. Dengan merkuri, ia memberikan amalgam, yang, dengan kandungan kecil plumbum, adalah cecair.

2.Sifat kimia

Mengikut sifat kimianya, plumbum adalah logam tidak aktif: dalam siri elektrokimia voltan, ia berdiri terus di hadapan hidrogen. Oleh itu, plumbum mudah disesarkan oleh logam lain daripada larutan garamnya. Jika batang zink dicelup ke dalam larutan berasid plumbum asetat, plumbum dilepaskan di atasnya dalam bentuk salutan halus kristal kecil, yang mempunyai nama lama "pokok Zuhal". Jika tindak balas dihentikan dengan membungkus zink dalam kertas penapis, hablur plumbum yang lebih besar akan tumbuh. Keadaan pengoksidaan yang paling tipikal untuk plumbum ialah +2; sebatian plumbum(IV) adalah kurang stabil. Dalam asid hidroklorik dan sulfurik cair, plumbum secara praktikal tidak larut, termasuk disebabkan oleh pembentukan filem klorida atau sulfat tidak larut di permukaan. Dengan asid sulfurik yang kuat (pada kepekatan lebih daripada 80%), plumbum bertindak balas dengan pembentukan hidrogen sulfat larut Pb (HSO4) 2, dan dalam asid hidroklorik pekat panas, pembubaran disertai dengan pembentukan kompleks klorida H 4 PbCl 6 . Plumbum mudah teroksida dengan asid nitrik cair:

Pb + 4HNO 3 \u003d Pb (NO 3) 2 + 2NO 2 + H 2 O.

Penguraian plumbum(II) nitrat apabila dipanaskan adalah kaedah makmal yang mudah untuk mendapatkan nitrogen dioksida:

2Pb (NO 3) 2 \u003d 2PbO + 4NO 2 + O 2.

Dengan kehadiran oksigen, plumbum juga larut dalam beberapa asid organik. Di bawah tindakan asid asetik, asetat Pb yang mudah larut (CH 3 COO) 2 terbentuk (nama lama ialah "gula utama"). Plumbum juga ketara larut dalam asid formik, sitrik dan tartarik. Keterlarutan plumbum dalam asid organik mungkin sebelum ini menyebabkan keracunan jika makanan dimasak dalam peralatan bersalut timah atau berpateri plumbum. Garam plumbum larut (nitrat dan asetat) dalam air dihidrolisiskan:

Pb (NO 3) 2 + H 2 O \u003d Pb (OH) NO 3 + HNO 3.

Penggantungan asas plumbum asetat ("losyen plumbum") mempunyai penggunaan perubatan yang terhad sebagai astringen luaran. Plumbum perlahan-lahan larut dalam alkali pekat dengan pembebasan hidrogen:

Pb + 2NaOH + 2H 2 O \u003d Na 2 Pb (OH) 4 + H 2

yang menunjukkan sifat amfoterik sebatian plumbum. Plumbum(II) hidroksida putih, yang mudah dimendakkan daripada larutan garamnya, juga larut dalam asid dan dalam alkali kuat:

Pb (OH) 2 + 2HNO 3 \u003d Pb (NO 3) 2 + 2H 2 O;

Pb (OH) 2 + 2NaOH \u003d Na 2 Pb (OH) 4

Apabila berdiri atau dipanaskan, Pb (OH) 2 terurai dengan pembebasan PbO. Apabila PbO bercantum dengan alkali, plumbit komposisi Na 2 PbO 2 terbentuk. Daripada larutan alkali natrium tetrahydroxoplumbate Na2Pb(OH)4, plumbum juga boleh disesarkan oleh logam yang lebih aktif. Jika butiran kecil aluminium diletakkan dalam larutan yang dipanaskan sedemikian, bola gebu kelabu cepat terbentuk, yang tepu dengan gelembung kecil hidrogen yang berkembang dan oleh itu terapung ke atas. Jika aluminium diambil dalam bentuk wayar, plumbum yang dilepaskan padanya mengubahnya menjadi "ular" kelabu. Apabila dipanaskan, plumbum bertindak balas dengan oksigen, sulfur dan halogen. Oleh itu, dalam tindak balas dengan klorin, PbCl 4 tetraklorida terbentuk - cecair kuning yang berasap di udara akibat hidrolisis, dan apabila dipanaskan, ia terurai menjadi PbCl 2 dan Cl 2. (Halid PbBr 4 dan PbI 4 tidak wujud, kerana Pb (IV) ialah agen pengoksidaan kuat yang akan mengoksidakan anion bromida dan iodida.) Plumbum yang dikisar halus mempunyai sifat piroforik - ia menyala di udara. Dengan pemanasan berpanjangan plumbum cair, ia bertukar secara beransur-ansur menjadi oksida kuning PbO (lead litharge), dan kemudian (dengan akses udara yang baik) menjadi minium merah Pb 3 O 4 atau 2PbO PbO 2. Kompaun ini juga boleh dianggap sebagai garam plumbum asid ortoleadik Pb 2 . Dengan bantuan agen pengoksidaan yang kuat, sebagai contoh, peluntur, sebatian plumbum (II) boleh dioksidakan kepada dioksida:

Pb (CH 3 COO) 2 + Ca (ClO) Cl + H 2 O \u003d PbO 2 + CaCl 2 + 2CH 3 COOH

Dioksida juga terbentuk apabila plumbum merah dirawat dengan asid nitrik:

Pb 3 O 4 + 4HNO 3 \u003d PbO 2 + 2Pb (NO 3) 2 + 2H 2 O.

Jika dioksida coklat dipanaskan dengan kuat, maka pada suhu kira-kira 300 ° С ia akan bertukar menjadi oren Pb 2 O 3 (PbO PbO 2), pada 400 ° С - menjadi Pb 3 O 4 merah, dan di atas 530 ° С - menjadi PbO kuning ( penguraian disertai dengan pembebasan oksigen). Dalam campuran dengan gliserin kontang, litharge plumbum perlahan-lahan bertindak balas dalam masa 30-40 minit untuk membentuk dempul pepejal kalis air dan tahan panas, yang boleh digunakan untuk melekatkan logam, kaca dan batu. Plumbum dioksida adalah agen pengoksidaan yang kuat. Pancutan hidrogen sulfida yang diarahkan pada dioksida kering menyala; asid hidroklorik pekat dioksidakan olehnya kepada klorin:

PbO 2 + 4HCl \u003d PbCl 2 + Cl 2 + H 2 O,

sulfur dioksida - kepada sulfat:

PbO 2 + SO 2 \u003d PbSO 4,

dan garam Mn 2+ - kepada ion permanganat:

5PbO 2 + 2MnSO 4 + H 2 SO 4 = 5PbSO 4 + 2HMnO 4 + 2H 2 O.

Plumbum dioksida terbentuk dan kemudian dimakan semasa pengecasan dan pelepasan seterusnya bagi bateri asid yang paling biasa. Sebatian plumbum(IV) mempunyai sifat amfoterik yang lebih tipikal. Jadi, hidroksida perang Pb (OH) 4 yang tidak larut mudah larut dalam asid dan alkali:

Pb (OH) 4 + 6HCl \u003d H 2 PbCl 6;

Pb (OH) 4 + 2NaOH \u003d Na 2 Pb (OH) 6.

Plumbum dioksida, bertindak balas dengan alkali, juga membentuk plumbat kompleks (IV):

PbO 2 + 2NaOH + 2H 2 O \u003d Na 2.

Jika PbO2 dialoi dengan alkali pepejal, plumbat komposisi Na2PbO3 terbentuk. Daripada sebatian di mana plumbum(IV) adalah kation, tetraacetate adalah yang paling penting. Ia boleh didapati dengan mendidih plumbum merah dengan asid asetik kontang:

Pb 3 O 4 + 8CH 3 COOH \u003d Pb (CH 3 COO) 4 + 2Pb (CH 3 COO) 2 + 4H 2 O.

Semasa penyejukan, kristal plumbum tetraacetate tidak berwarna terpisah daripada larutan. Cara lain ialah pengoksidaan plumbum(II) asetat dengan klorin:

2Pb (CH 3 COO) 2 + Cl 2 \u003d Pb (CH 3 COO) 4 + PbCl 2.

Air tetraacetate serta-merta terhidrolisis kepada PbO 2 dan CH 3 COOH. Plumbum tetraacetate didapati digunakan dalam kimia organik sebagai agen pengoksidaan terpilih. Sebagai contoh, ia secara selektif mengoksidakan hanya beberapa kumpulan hidroksil dalam molekul selulosa, manakala 5-fenil-1-pentanol dioksidakan oleh tindakan plumbum tetraacetate dengan kitaran serentak dan pembentukan 2-benzylfuran. Derivatif plumbum organik ialah cecair tidak berwarna dan sangat toksik. Salah satu kaedah untuk sintesisnya ialah tindakan alkil halida pada aloi plumbum dengan natrium:

4C 2 H 5 Cl + 4PbNa \u003d (C 2 H 5) 4 Pb + 4NaCl + 3Pb

Dengan tindakan HCl gas, satu demi satu radikal alkil boleh dipisahkan daripada plumbum tetrasubstituted, menggantikannya dengan klorin. Sebatian R4Pb terurai apabila dipanaskan untuk membentuk filem nipis logam tulen. Penguraian tetrametillead ini digunakan untuk menentukan jangka hayat radikal bebas. Plumbum Tetraethyl ialah bahan api motor anti-ketukan.

3.Permohonan

Digunakan untuk pembuatan plat untuk bateri (kira-kira 30% daripada plumbum cair), sarung kabel elektrik, perlindungan terhadap sinaran gamma (dinding bata plumbum), sebagai komponen aloi percetakan dan anti geseran, bahan semikonduktor