Спіс цяжкіх металаў: віды і асаблівасці

З усіх 104 вядомых чалавецтву на сёння хімічных элементаў 82 складаюць металы. Яны займаюць бачнае месца ў жыцці людзей у прамысловай, біялагічнай і экалагічнай сферы. Сучасная навука падпадзяляе металы на цяжкія, лёгкія і высакародныя. У гэтым артыкуле мы разгледзім спіс цяжкіх металаў і іх асаблівасці.

Вызначэнне цяжкіх металаў

Першапачаткова цяжкімі металамі прынята было называць тых іх прадстаўнікоў, якія маюць атамную масу вышэй 50. Аднак ўжыванне названага тэрміна на сённяшні дзень адбываецца часцей не з хімічнай пункту гледжання, а ў залежнасці ад іх уздзеяння на забруджванне навакольнага асяроддзя. Такім чынам, спіс цяжкіх металаў ўключае тыя металы і металлоиды (полуметалл), якія забруджваюць элементы чалавечай біясферы (глебу, ваду). Давайце разгледзім іх.

Колькі элементаў ўключае спіс цяжкіх металаў?

На сёння не існуе адзінага меркавання адносна колькасці элементаў у названым пераліку, паколькі няма агульных крытэраў, якія адносяць металы да цяжкіх. Тым не менш, спіс цяжкіх металаў можа быць сфарміраваны ў залежнасці ад розных уласцівасцяў металаў і іх прыкмет. Да іх адносяць:

• Атамную вагу. Зыходзячы з гэтага крытэрыю, да названых належаць больш за 40 элементаў з атамнай масай, якая перавышае 50 а.е.м (г / моль).
• Шчыльнасць. Зыходзячы з гэтага крытэрыю, цяжкімі лічацца тыя металы, у якіх шчыльнасць роўная або пераўзыходзіць шчыльнасць жалеза.
• Біялагічная таксічнасць аб'ядноўвае цяжкія металы, якія негатыўна ўплываюць на жыццядзейнасць чалавека і жывых арганізмаў. У іх спісе каля 20 элементаў.

Ўплыў на арганізм чалавека

Большасць названых рэчываў аказваюць негатыўнае ўздзеянне на ўсе жывыя арганізмы. З прычыны значнай атамнай масы, яны дрэнна транспартуюцца і назапашваюцца ў тканках чалавека, выклікаючы розныя захворванні. Так, для чалавечага арганізма кадмій, ртуць і свінец прызнаныя як самыя небяспечныя і самыя цяжкія металы.

Спіс таксічных элементаў групуецца па ступені небяспекі па так званым правілам Мертц, паводле якіх найбольш таксічныя металы маюць найменшы дыяпазон экспазіцыі:

1. Кадмій, ртуць, талій, свінец, мыш'як (група самых небяспечных металічных ядаў, перавышэнне дапушчальных норм якіх здольна прывесці да сур'ёзных псіха-фiзiялагiчных парушэнняў і нават да смяротнага зыходу).
2. Кобальт, хром, малібдэн, нікель, сурма, Сканда, цынк.
3. Барый, марганец, стронцый, ванадый, вальфрам

Гэта аднак не азначае, што ні адзін з элементаў, згрупаваных вышэй, па правілах Мертц, не павінен прысутнічаць у чалавечым арганізме. Наадварот, спіс цяжкіх металаў налічвае ў ім гэтыя і яшчэ больш за 20 элементаў, невялікая канцэнтрацыя якіх не толькі не небяспечная для жыццядзейнасці чалавека, але і неабходная ў метабалічных працэсах, асабліва жалеза, медзь, кобальт, малібдэн і нават цынк.

Забруджванне навакольнага асяроддзя цяжкімі металамі

Элементамі біясферы, якія падвяргаюцца забруджванню цяжкімі металамі, з'яўляюцца глеба і вада. Часцей за ўсё вінаватымі гэтага выступаюць металургічныя прадпрыемствы, перапрацоўчыя лёгкія і цяжкія каляровыя металы. Спіс забруджвальных агентаў таксама папаўняюць прадпрыемствы па спальванні смецця, аўтамабільныя выхлапы, кацельні, хіміка-вытворчыя, друкарскія кампаніі і нават электрастанцыі.

Часцей за ўсё таксінамі з'яўляюцца: свінец (аўтамабільную вытворчасць), ртуць (прыклад распаўсюджвання: пабітыя ў побыце градуснікі і люмінесцэнтныя свяцільні), кадмій (утвараецца ў выніку спальвання смецця). Акрамя гэтага, большасць заводаў у вытворчасці выкарыстоўваюць той ці іншы элемент, які можа быць ахарактарызаваны як цяжкі. Метал групы, спіс якой быў прыведзены вышэй, у выглядзе адходаў паступае часцей за ўсё ў вадаёмы і далей па трафічнай ланцуга даходзіць да чалавека.

Акрамя тэхнагенных фактараў забруджвання прыроды цяжкімі металамі, існуюць таксама прыродныя - гэта вывяржэння вулканаў, у лаве якіх выяўлена падвышанае ўтрыманне кадмію.

Асаблівасці распаўсюджвання ў прыродзе самых таксічных металаў

Ртуць у прыродзе больш за ўсё лакалізуецца ў воднай і паветранай асяроддзі. У вады сусветнага акіяна ртуць паступае з прамысловых зліваў, таксама сустракаюцца пары ртуці, якія ўтвараюцца з прычыны гарэння вугалю. Таксічныя злучэнні акумулююцца ў жывых арганізмах, асабліва ў морапрадуктах.

Свінец мае шырокую вобласць распаўсюду. Ён назапашваецца і ў гарах, і ў глебе, і ў вадзе, і ў жывых арганізмах, і нават у паветры, у выглядзе выхлапных газаў ад аўтамабіляў. Вядома, свінец паступае ў навакольнае асяроддзе і ў выніку антрапалагічнага дзеяння ў выглядзе адходаў ад прамысловай галіны і неутилизированных адходаў (акумулятары і батарэйкі).

А крыніцай забруджвання навакольнага асяроддзя кадміем з'яўляюцца сцёкавыя вады прамысловых прадпрыемстваў, а таксама прыродныя фактары: выветрыванне медных руд, вымыванне глеб, а таксама вынікі вулканічнай актыўнасці.

Вобласць ужывання цяжкіх металаў

Нягледзячы на таксічнасць, сучасная прамысловасць стварае велізарнае мноства карысных прадуктаў, перапрацоўваючы цяжкія каляровыя металы, спіс якіх уключае сплавы медзі, цынку, свінцу, волава, нікеля, тытана, цырконія, малібдэна і інш.

Медзь - высокопластичный матэрыял, з якога атрымліваюцца разнастайныя драты, трубы, кухонная начынне, упрыгожванні, дахавае пакрыццё і многае іншае. Акрамя таго, яна шырока выкарыстоўваецца ў машынабудаванні і кораблестроительстве.

Цынк валодае высокімі антыкаразійнымі ўласцівасцямі, таму распаўсюджана выкарыстанне цынкавых сплаваў для пакрыцця металічных вырабаў (т. Зв. Ацынкоўка). Вобласці ўжывання прадуктаў з цынку: будаўніцтва, машынабудаванне, паліграфія (выраб друкаваных формаў), ракетабудавання, хімічная прамысловасць (вытворчасць лакаў і фарбаў) і нават медыцына (антысептычныя сродкі і інш.).

Свінец лёгка плавіцца, таму выкарыстоўваецца ў якасці сыравіны ў многіх галінах: лакафарбавай, хімічнай, аўтамабільнай (уваходзіць у склад акумулятараў), радыёэлектроннай, медыцынскай (выраб ахоўных фартухоў для пацыентаў падчас праходжання рэнтген-даследаванняў).