Олово
от Уикипедия, свободната енциклопедия
Оловото е химичен елемент, метал. Означението му в периодичната система е Pb (от латински plumbum), а атомният му номер е 82. обща информация:
Име: Олово - Pb (Plumbum)
Атомен номер: 82
Атомна маса: 207.2
Радиус на атома: 181
Електронна обвивка: 2, 8, 18, 32, 18, 4
Плътност: 11.35g
Изотопи: 29
Електроотрицателност: 2.33
Степен на окисление: - 4, +2, +4
6-ти период IV А група
p - елемент
Съдържание |
[редактиране] Получаване на олово
Основния източник за получаване на олово са сулфидните полиметални руди , минералът галенит – PbS. Получаването на олово от галенит се извършва по схемата: PbS → PbO → Pb
Първоначално рудата се обогатява. Получения концентрат се подлага на окислително обгаряне:
2PbS + 3O2 = 2PbO + 2SO2↑.
При обгарянето се добавят флюси (CaCO3, Fe2O3, SiO2). Те образуват разредена фаза, циментираща шихта. Полученият агломерат съдържа 35—45 % Pb. По-нататък съдържащото се в агломерата олово (II) и медни оксиди се възстановяват чрез кокс:
PbO + C = Pb + CO↑ и PbO + CO = Pb + CO2↑.
Черното олово се получава при взаимодействие на изходна сулфидна руда с кислород (автогенен способ). Процесът протича в 2 етапа:
2PbS + 3O2 = 2PbO + 2SO2↑,
PbS + 2PbO = 3Pb + SO2↑.
За следващото пречистване на така нареченото сурово или черно олово от примесите Cu, Sb, Sn, Al, Bi, Au, и Ag се използва класическият пирометалургически метод или електролиза. Страни, които са най-големи производителни на олови (включително и вторично олово) за 2004 година (по данни на ILZSG – Международна група за изучаване на олово и цинк - ), в хиляди тонове:
ЕС | 2038 |
САЩ | 1498 |
Китай | 1256 |
Корея | 219 |
[редактиране] Физични и химични свойства
Оловото е сиво-бял, мек и пластичен метал. Разтваря се в киселини и се окислява при обикновена температура, но се пасивира - образува тънка оксидна кора, която го предпазва от по-нататъшно окисление. Съединенията му са отровни. Олово се добива главно от минералите галенит, церусит и англезит. Най-големи находища има в Австралия, Канада, Русия, Испания. Приложение - за сплави, химични апаратури, изолатор на кабели, акумулатори, за защита от радиоактивни лъчения, за куршуми, съчми и др.
[редактиране] Място в периодичната система и строеж на атома
Оловото е химичен елемент от IV А група и в 6 период. 82-та електрона в електронната му обвивка са групирани в 6 електронни слоя. Във външния електронен слой има 4 електрона, от които два са единични и една електронна двойка. Оловото има по-голям атомен радиус от елементите в 4А група. Поради това той по-слабо привлича валентните си електрони от външния електронен слой. При химичните взаимодействия отдава два или четири електрона, като проявява втора или четвърта валентност. Свойства и употреба: Прясно отрязаната повърхност на оловото има сивкосинкав цвят и метален блясък. Оловото е тежък метал (p =11,3g/cm3) и ниско топим ( tk=327 oC). Топи се сравнително лесно. Оловото е много мек метал, реже се с нож и оставя сива следа върху хартия. Той е пластичен и се валцува на тънки листа. Има по-малка топлопроводимост и електропроводимост в сравнение с медта и среброто.
[редактиране] Взаимодействие с прости вещества
На въздуха оловото бързо губи металния си блясък. Става матово или сиво, защото се покрива с оловен оксид, който прилепва плътно към метала и го предпазва от по-нататъшно окисление.
2Pb + O2 --> 2PbO
При загряване оловото взаимодейства с хлора, сярата и други неметали.
Pb + Cl2 --> PbCl2
Pb + S --> PbS
С металите оловото образува сплави: мек припой – сплав за куршуми и ловджийски съчми, лагерна сплав и др.
Оловото поглъща радиоактивните лъчения, затова се използва за направата на защитни прегради, на защитни наметала при рентгенови снимки и др.
Оловото се намира точно пред водорода в реда на окислителната активност на металите. Със солна и със сярна киселина оловото почти не взаимодейства, защото по повърхността му се образуват неразтворимите соли PbCl2 и PbSO4. Това свойство на оловото определя използването му в огромни количества главно в автомобилите за направата на оловни акумулатори.
[редактиране] Съединения на оловото
Оловото е слабо активен метал. Образува няколко оксида.
- Оловен оксид PbO
- Представлява жълт прах, неразтворим във вода. Нарича се оловна глеч и се използва при гледжосване на керамични изделия. На този оксид отговаря и оловният дихидроксид, който е бяло неразтворимо във вода вещество с амфотерен характер.
- Оловен диоксид PbO2
- Той е тъмнокафяв прах. Използва се за електрод в акумулаторните батерии.
- Триоловен тетраоксид Pb3О4 (MINIUM)
- Твърдо, неразтворимо във вода вещество с оранжевочервен цвят. Използва се за приготвянето на червена боя, с която се боядисват железните повърхности, за да се предпази металът от ръждясване. Триоловният тетраоксид намира приложение и при производството на оловни стъкла, наречени още кристални стъкла. Те се използват не само за изработването на кристални изделия, но и като защитни стъкла срещу радиоактивните лъчи.
това е:)
[редактиране] Физиологично действие
Оловните пари и оловните йони имат отровно действие. Те попадат в човешкия организъм чрез въздуха, водата и храната. Големи количества аерозоли постъпват в атмосферата при изгарянето на оловосъдържащия бензин. Затова все повече се използва безоловен бензин.
Оловото се натрупва в организма и когато достигне определено количество, предизвиква болестта сатурнизъм. Заболелият получава нервно разтройство и венците на зъбите му добиват сивкав цвят. При хроничните отравяния се поразяват кръвотворните органи, засягат се някой ензими, жлезите с вътрешна секреция и др. Дози от 0,2 – 0,3 mg/kg оловни съединения са достатъчни за появата на отровно действие. Опасност от отравяне има при боядисване с оловни бои, когато се пази храна в гледжосани съдове, отровна е газовата смес от ауспуха на колите и т.н. Ежегодно около 200 000 t Pb замърсяват околната среда на планетата Земя. В този процес участва и човека. Също така оловото се натрупва и в костите на живите организми.Протича процесът заместване на калция с олово.
[редактиране] Разпространение
Оловото се среща в природата в съединено състояние. Най-разпространената оловна руда е галенитът. У нас находища има в Родопите, Искърския пролом, Врачанско и пр. Рудата е полиметална и наред с оловото в заводите Кърджали (Олово Цинковия Завод)и Пловдив (КЦМ АД)се получават и други метали.
[редактиране] Производство
Класическата пирометалургична технология за производство на олово използва за основна суровина сулфидни оловни концентрати.
[редактиране] Действие на оловото върху човека и живите организми
Оловните пари и оловните йони имат отровно действие. Това е един от най-токсичните тежки метали. Йоните му попадат в човешкия организъм чрез въздуха, водата и храната. Големи количества аерозоли постъпват в атмосферата при изгарянето на оловосъдържащия бензин. Затова все повече се използва безоловен бензин, а оловният се ограничава. Оловото се натрупва в организма и когато достигне определено количество, предизвиква болестта сатурнизъм. Заболелият получава нервно разтройство и венците на зъбите му добиват сивкав цвят. При хроничните отравяния се поразяват кръвотворните органи, засягат се някой ензими, жлезите с вътрешна секреция и др. Дози от 0,2 – 0,3 mg/kg оловни съединения са достатъчни за появата на отровно действие.
Оловото предизвиква и психически растройства и усложнения. Детоксикацията на човек отровен с олово е невъзможна. В Римската Империя, Царска Русия и в Западна Европа водопроводите, чиниите и приборите за хранене са били оловни, тъй като оловото е мек и леснообработваем метал. Това е довело до масови психически проблеми. Твърди се, че Иван Грозни, Калигула, Нерон както и редица английски крале са били с психически отклонения, поради отравянето им с олово. Оловото също предизвиква и хронични заболявания в потомството на отровените. Дори има теории, че Римската Империя е западнала, защото римляните са се превърнали в една невменяема нация с психически увреждания, податлива на разврат и с неуравновесен избухлив характер в следствие на генетично предаване на болести, предизвикани от отравяне с олово, тоест - децата вече са се раждали болни от различни заболявания.
Опасност от отравяне има при боядисване с оловни бои, когато се пази храна в гледжосани съдове, отровна е газовата смес от ауспуха на колите и т.н. Ежегодно около 200 000 t Pb замърсяват околната среда на планетата Земя. В този процес участва и човека. Също така оловото се натрупва и в костите на живите организми.Протича процесът заместване на калция с олово.
[редактиране] Приложения на оловото
[редактиране] Приложения в миналото
Оловото е било използвано за:
- направа на водопроводи и прибори за хранене.
- производството на оловни бои със бял, жълт и червен цвят
- консерватор на различни храни и напитки
- направата на детски играчки
- направата на ауспуси за колите
- направата на покриви и огради - особено в Османската Империя. В Пловдив е имало т. нар. Куршум хан. Хората го нарекли така, защото покрива му е бил направен от олово (от турски: куршум, което значи олово).
[редактиране] Приложения в днешно време
Оловото поглъща радиоактивните лъчения, затова се използва за направата на защитни прегради, на защитни наметала при рентгенови снимки и др.
Също се използва за:
- оцветяващ елемент на керамичните политури - в жълт и червен цвят
- направата на метателни оръжия
- производство на патрони
- удължаване на горенето на някои свещи
- направата на колани за гмуркачите с акваланги с цел да противодейства на естествената способност на човек да се задържа над водата
- направата на високоволтажни кабели - като обвивен материал, за да предодврати водна дифузия в изолираното пространство