Pb kurşun. Kurşun metalin ülke ekonomisinde ve inşaatta kullanımı

Kurşun, parlak olan ancak parlaklığını oldukça hızlı bir şekilde kaybeden yumuşak, ağır, gümüşi gri bir metaldir. Antik çağlardan beri insanlık tarafından bilinen unsurlarla eşit ve bunları ifade eder. Kurşun çok yaygın olarak kullanıldı ve şimdi bile kullanımı son derece çeşitlidir. Bu nedenle, bugün kurşunun metal mi yoksa metal olmayan mı, ayrıca demir dışı mı yoksa demirli bir metal mi olduğunu öğreneceğiz, türleri, özellikleri, uygulamaları ve ekstraksiyonu hakkında bilgi edineceğiz.

Kurşun, karbon, silikon ve kalay ile aynı grupta bulunan D. I. Mendeleev tablosunun 14. grubunun bir elementidir. Kurşun tipik bir metaldir, ancak eylemsizdir: güçlü asitlerle bile son derece isteksizce reaksiyona girer.

Molekül ağırlığı 82'dir. Bu sadece çekirdekteki sözde sihirli proton sayısını değil, aynı zamanda maddenin büyük ağırlığını da gösterir. Metalin en ilginç nitelikleri, tam olarak büyük ağırlığı ile ilişkilidir.

Kurşun metal kavramı ve özellikleri bu videoda tartışılmaktadır:

Konsept ve özellikler

Kurşun oldukça yumuşak bir metaldir. normal sıcaklık, çizilmesi veya düzleştirilmesi kolaydır. Bu süneklik, çok küçük kalınlıkta ve herhangi bir şekilde metal levhalar ve çubuklar elde etmeyi mümkün kılar. Dövülebilirlik, antik çağlardan beri kurşunun kullanılmasının nedenlerinden biriydi.

Antik Roma'nın kurşun su boruları iyi bilinmektedir. O zamandan beri, bu tür su temini bir kereden fazla ve birden fazla yere kuruldu, ancak çok uzun süre çalışmadı. Bu, şüphesiz, önemli miktarda tasarruf sağladı insan hayatıçünkü kurşun, ne yazık ki, suyla uzun süre temas ettiğinde, sonunda toksik olan çözünür bileşikler oluşturur.

Toksisite, kullanımını sınırlamaya çalıştıkları için metalin özelliğidir. Metal buharları ve organik ve inorganik tuzlarının birçoğu hem çevre hem de insanlar için çok tehlikelidir. Temel olarak, elbette, bu tür işletmelerin çalışanları ve sanayi tesisi çevresindeki bölge sakinleri risk altındadır. %57'si büyük hacimli tozlu gazla ve %37'si dönüştürücü gazlarla birlikte yayılır. Bununla ilgili tek bir sorun var - arıtma tesislerinin kusurlu olması.

Bununla birlikte, diğer durumlarda, insanlar kurşun kirliliğinin kurbanı olurlar. Yakın zamana kadar tetraetil kurşun en etkili ve popüler benzin stabilizatörüydü. Yakıtın yanması sırasında atmosfere salınır ve onu kirletir.

Ancak kurşunun başka, son derece yararlı ve gerekli kalite- radyoaktif radyasyonu emme yeteneği. Ayrıca metal, sert bileşeni yumuşak olandan daha iyi emer. 20 cm kalınlığındaki bir kurşun tabaka, Dünya'da ve yakın uzayda bilinen her türlü radyasyona karşı koruma sağlama yeteneğine sahiptir.

Avantajlar ve dezavantajlar

Kurşun, son derece kullanışlı, yeri doldurulamaz bir unsura dönüşen ve açıkçası tehlikeli olan ve kullanımını çok zor bir iş haline getiren özellikleri bir araya getirir.

Ulusal ekonomi açısından avantajlar şunları içerir:

• eriyebilirlik ve süneklik - bu, herhangi bir karmaşıklık ve incelik derecesine sahip metal ürünler oluşturmanıza olanak tanır. Bu nedenle, ses emici membranların üretimi için 0,3-0,4 mm kalınlığında kurşun plakalar kullanılır;
• kurşunun normal şartlar altında birbirleriyle alaşım yapmayan diğer metallerle (vb dahil) alaşım oluşturabilmesi, lehim olarak kullanılması bu kaliteye dayanmaktadır;
• metal radyasyonu emer. Günümüzde radyasyona karşı korumanın tüm unsurları - giysilerden röntgen odalarının ve test alanlarındaki odaların dekorasyonuna kadar kurşundan yapılmıştır;
• metal asitlere karşı dirençlidir, ikincisi sadece asil altın ve gümüştür. Bu nedenle aside dayanıklı ekipmanların astarlanmasında aktif olarak kullanılır. Aynı nedenlerle, tehlikeli kimya tesislerinde asit iletimi ve atıksu için boru üretiminde;
• kurşun akü, yüksek voltajlı bir akım almanıza izin verdiği için elektrik mühendisliğindeki önemini henüz kaybetmedi;
• düşük maliyet - kurşun çinkodan 1,5 kat, bakırdan 3 kat ve kalaydan neredeyse 10 kat daha ucuzdur. Bu, diğer metalleri değil, kurşun kullanmanın çok büyük avantajını açıklar.

Dezavantajları şunlardır:

• toksisite - herhangi bir üretim türünde metal kullanımı personel için bir tehlikedir ve kaza durumunda çevre ve nüfus için aşırı bir tehlikedir. Kurşun, 1. tehlike sınıfındaki maddelere aittir;
• Kurşun ürünler normal çöp olarak atılmamalıdır. Bertaraf gerektirirler ve bazen çok maliyetlidirler. Bu nedenle soru geri dönüşüm metal her zaman günceldir;
• kurşun yumuşak bir metaldir, bu nedenle yapısal malzeme yapamamak. Diğer tüm nitelikleri göz önüne alındığında, bu daha çok bir artı olarak kabul edilmelidir.

Özellikler ve özellikler

Kurşun yumuşak, dövülebilir, ancak ağır ve yoğun bir metaldir. Moleküler kafes kübik, yüz merkezlidir. Mukavemeti düşüktür, ancak sünekliği mükemmeldir. Metalin fiziksel özellikleri aşağıdaki gibidir:

• normal sıcaklıkta yoğunluk 11.34 g/cc;
• erime noktası - 327.46 C;
• kaynama noktası - 1749 C;
• çekme yüküne karşı direnç - 12–3 MPa;
• basınç yüküne karşı direnç - 50 MPa;
• Brinell sertliği - 3,2–3,8 HB;
• termal iletkenlik - 33,5 W / (m K);
• direnç 0,22 ohm-sq. mmm.

Herhangi bir metal gibi, elektrik akımı iletir, ancak bakırdan çok daha kötü olduğu belirtilmelidir - neredeyse 11 kat. Bununla birlikte, metalin başka bir ilginç özelliği daha vardır: 7.26 K sıcaklıkta bir süper iletken haline gelir ve elektriği direnç göstermeden iletir. Kurşun, bu özelliği sergileyen ilk elementti.

Havada, bir metal parçası veya ondan yapılmış bir ürün, metali dış etkilerden başarıyla koruyan bir oksit film tarafından oldukça hızlı bir şekilde pasifleştirilir. Ve maddenin kendisi kimyasal aktiviteye yatkın değildir, bu yüzden aside dayanıklı ekipmanların imalatında kullanılır.

Kurşun bileşikleri içeren boyalar, neredeyse korozyona karşı dirençlidir. Toksisite nedeniyle iç mekanlarda kullanılmazlar, ancak örneğin çerçeve yapıları vb.

Aşağıdaki video size nasıl saf kurşun yapılacağını gösterecek:

Yapı ve kompozisyon

Tüm sıcaklık aralığında, kurşunun yalnızca bir modifikasyonu izole edilir, böylece hem sıcaklığın etkisi altında hem de zamanla metalin özellikleri oldukça doğal bir şekilde değişir. Nitelikler çarpıcı biçimde değiştiğinde hiçbir ani geçiş kaydedilmedi.

metal üretimi

Kurşun oldukça yaygındır, endüstriyel olarak önemli birkaç mineral oluşturur - galen, serussit, anglesit, bu nedenle üretimi nispeten ucuzdur. pirometalurjik ve hidrometalurjik yöntemler. İkinci yöntem daha güvenlidir, ancak daha pahalı olduğundan ve elde edilen metalin hala yüksek sıcaklıkta bitirilmesi gerektiğinden çok daha az kullanılır.

Pirometalurjik yöntemle üretim aşağıdaki aşamaları içerir:

• cevher madenciliği;
• esas olarak flotasyon yöntemiyle kırma ve zenginleştirme;
• ham kurşun elde etmek için eritme - indirgeme, ocak, alkali vb.
• arıtma, yani siyah kurşunun safsızlıklardan temizlenmesi ve saf metal elde edilmesi.

Aynı üretim teknolojisine rağmen, ekipman çeşitli şekillerde kullanılabilir. Cevherdeki metal içeriğine, üretim hacimlerine, ürün kalite gereksinimlerine vb. bağlıdır.

Aşağıdaki 1 kg kurşunun kullanımı ve fiyatı hakkında bilgi edinin.

Uygulama alanı

Birincisi - su boruları ve ev eşyalarının üretimi, neyse ki, oldukça eski zamanlara kadar uzanıyor. Bugün metal, eve sadece koruyucu bir tabaka ile ve yiyecek, su ve insanlarla temasının olmadığı durumlarda giriyor.

• Ancak alaşımlar için ve lehim olarak kurşun kullanımı medeniyetin başlangıcında başladı ve bu güne kadar devam ediyor.
• Kurşun, özellikle mermiler ondan döküldüğü için stratejik öneme sahip bir metaldir. Küçük silahlar ve spor silahları için mühimmat hala sadece kurşundan yapılıyor. Ve bileşikleri patlayıcı olarak kullanılır.
• Dünyada üretilen metalin %75'i kurşun pil üretiminde kullanılmaktadır. Madde, kimyasal akım kaynaklarının ana unsurlarından biri olmaya devam etmektedir.
• Metalin korozyon direnci, aside dayanıklı ekipman, boru hatları ve ayrıca güç kabloları için koruyucu kılıfların imalatında kullanılır.
• Ve elbette, röntgen odalarının ekipmanında kurşun kullanılır: duvar, tavan, zemin kaplaması, koruyucu bölmeler, koruyucu giysiler - her şey kurşundan yapılır. Nükleer olanlar da dahil olmak üzere test sahalarında metal vazgeçilmezdir.

Metallerin maliyeti, dünya çapında öneme sahip çeşitli borsalarda belirlenir. En ünlüsü Londra Metal Borsası. Ekim 2016'da kurşun maliyeti ton başına 2.087,25$'dır.

Kurşun, modern endüstride çok talep gören bir metaldir. Bazı nitelikleri - korozyon direnci, sert radyasyonu emme yeteneği - tamamen benzersizdir ve yüksek toksisitesine rağmen metali vazgeçilmez kılar.

Bu video, suya kurşun dökerseniz ne olacağını size söyleyecektir:

Kurşun birçok yönden ideal bir metaldir, çünkü endüstri için önemli birçok avantajı vardır. Bunlardan en belirgin olanı, düşük erime noktası (sadece 327°C) ile açıklanan cevherlerden elde etmenin nispi kolaylığıdır. En önemli kurşun cevheri - galen - işlenirken metal, kükürtten kolayca ayrılır. Bunu yapmak için, havada kömürle karıştırılmış galen yakmak yeterlidir.

Yüksek sünekliği nedeniyle, kurşun kolayca dövülür, sac ve tel haline getirilir, bu da mühendislik endüstrisinde diğer metallerle çeşitli alaşımların üretimi için kullanılmasını mümkün kılar. Babitler (kalay, çinko ve diğer bazı metallerle kurşun alaşımları taşıyan), antimon ve kalay ile kurşun alaşımları ve çeşitli metalleri lehimlemek için kurşun-kalay alaşımları olarak adlandırılanlar yaygın olarak bilinmektedir.

Metalik kurşun, her türlü radyoaktif radyasyona ve X ışınlarına karşı çok iyi bir korumadır. Radyoloğun önlüğünün ve koruyucu eldivenlerinin lastiğine sokulur, X ışınlarını geciktirir ve vücudu yıkıcı etkilerinden korur. Radyoaktif radyasyondan ve kurşun oksit içeren camdan korur. Bu tür kurşun cam, radyoaktif malzemelerin işlenmesini bir "mekanik kol" - bir manipülatör yardımıyla kontrol etmeyi mümkün kılar.

Hava, su ve çeşitli asitlere maruz kaldığında kurşun daha fazla stabilite gösterir. Bu özelliği, elektrik endüstrisinde, özellikle pillerin imalatında ve kablo kesimlerinde yaygın olarak kullanılmasına olanak sağlar. İkincisi, uçak ve radyo endüstrilerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Kurşunun kararlılığı, telgraf ve telefon hatlarının bakır tellerini hasardan korumak için kullanılmasına izin verir. İnce kurşun levhalar, kimyasal saldırıya maruz kalan demir ve bakır parçaları kaplar (bakır, çinko ve diğer metallerin elektrolizi için banyolar).

kurşun ve elektrik mühendisliği

Özellikle telgraf ve elektrik tellerinin yeraltında veya su altında döşenmesi sırasında korozyondan korunduğu kablo endüstrisi tarafından çok fazla kurşun tüketilmektedir. Elektrik sigortaları için düşük erime noktalı alaşımların (bizmut, kalay ve kadmiyum ile) imalatında ve ayrıca temas eden parçaların hassas şekilde takılmasında da çok miktarda kurşun kullanılır. Ancak asıl mesele, görünüşe göre, kimyasal akım kaynaklarında kurşun kullanılmasıdır.

Başlangıcından bu yana, kurşun akü birçok tasarım değişikliğine uğradı, ancak temeli aynı kaldı: bir sülfürik asit elektrolitine daldırılmış iki kurşun levha. Plakalara kurşun oksit pastası uygulanır. Pil şarj edildiğinde, plakalardan birinde hidrojen salınır, oksidi metalik kurşuna indirger ve diğerinde oksijen salınarak oksidi peroksite dönüştürür. Tüm yapı, kurşun ve kurşun peroksitten yapılmış elektrotlarla galvanik bir hücreye dönüştürülür. Boşalma sürecinde peroksit deokside olur ve metalik kurşun bir okside dönüşür. Bu reaksiyonlara, elektrotlar aynı olana kadar - kurşun oksitle kaplanana kadar devre boyunca akacak bir elektrik akımının görünümü eşlik eder.

Alkalin pillerin üretimi zamanımızda devasa boyutlara ulaşmıştır, ancak kurşun pillerin yerini almamıştır. İkincisi, alkali olanlardan daha düşüktür, daha ağırdırlar, ancak daha yüksek bir voltaj akımı verirler. Bu nedenle, otomatik marş motoruna güç sağlamak için beş kadmiyum-nikel aküye veya üç kurşun aküye ihtiyacınız vardır.

Pil endüstrisi, kurşunun en büyük tüketicilerinden biridir.

Belki de modern elektronik bilgi işlem teknolojisinin kökeninde kurşunun yattığı söylenebilir.

Kurşun, süper iletken hale gelen ilk metallerden biriydi. Bu arada, bu metalin en ufak bir direnç olmadan elektrik akımını geçme kabiliyeti kazandığı sıcaklık oldukça yüksektir - 7.17 ° K. (Karşılaştırma için, kalay için 3,72, çinko için - 0,82, titanyum için - sadece 0,4 ° K olduğuna dikkat çekiyoruz). 1961'de inşa edilen ilk süper iletken transformatörün sargısı kurşundan yapılmıştır.

En muhteşem fiziksel "hilelerden" biri, ilk olarak 30'lu yıllarda Sovyet fizikçi V.K. tarafından gösterilen kurşunun süper iletkenliğine dayanmaktadır. Arkadiev.

Efsaneye göre, Muhammed'in cesedinin bulunduğu tabut, boşlukta desteksiz olarak asılıydı. Elbette aklı başında kimse buna inanmaz. Bununla birlikte, Arkadiev'in deneylerinde benzer bir şey oldu: sıvı helyum içinde olan bir kurşun levha üzerine herhangi bir destek olmadan küçük bir mıknatıs asıldı, yani. kurşun için kritik sıcaklıktan çok daha düşük olan 4.2°K sıcaklıkta.

Herhangi bir iletkende manyetik alan değiştiğinde girdap akımlarının (Foucault akımları) ortaya çıktığı bilinmektedir. Normal şartlar altında dirençle hızla söndürülürler. Ancak direnç yoksa (süper iletkenlik!), bu akımlar kaybolmaz ve doğal olarak bunların oluşturduğu manyetik alan korunur. Elbette kurşun levhanın üzerindeki mıknatısın kendi alanı vardı ve üzerine düşerek levhanın kendisinden mıknatısın alanına doğru yönlendirilen bir manyetik alan uyardı ve mıknatısı itti. Bu, görevin, bu itici kuvvetin onu saygılı bir mesafede tutabileceği kadar kütleli bir mıknatısı almak olduğu anlamına gelir.

Zamanımızda süperiletkenlik, büyük bir bilimsel araştırma ve pratik uygulama alanıdır. Tabii sadece kurşunla ilişkili olduğunu söylemek mümkün değil. Ancak kurşunun bu alandaki önemi verilen örneklerle sınırlı değildir.

Elektriğin en iyi iletkenlerinden biri olan bakır, süper iletken bir duruma aktarılamaz. Bunun neden böyle olduğu, bilim adamlarının henüz bir fikir birliği yok. Bakırın süper iletkenliği üzerine yapılan deneylerde, bir elektrik yalıtkanının rolü belirlenir. Ancak süper iletken teknolojisinde bir bakır ve kurşun alaşımı kullanılır. 0.1...5°K sıcaklık aralığında, bu alaşım sıcaklığa doğrusal bir direnç bağımlılığı sergiler. Bu nedenle, son derece düşük sıcaklıkları ölçmek için cihazlarda kullanılır.

Kurşun ve nakliye

Ve bu tema birkaç yönden oluşur. Birincisi, kurşun bazlı sürtünme önleyici alaşımlardır. Bilinen babbitler ve kurşun bronzlarla birlikte, bir kurşun-kalsiyum ligatürü (%3 ... %4 kalsiyum) genellikle sürtünme önleyici bir alaşım görevi görür. Bazı lehimler, düşük kalay içeriği ve bazı durumlarda antimon ilavesi ile ayırt edilen aynı amaca sahiptir. Talyumlu kurşun alaşımları giderek daha önemli bir rol oynamaya başlar. İkincisinin varlığı, yatakların ısı direncini arttırır, yağlama yağlarının fiziksel ve kimyasal imhası sırasında oluşan organik asitler tarafından kurşun korozyonunu azaltır.

İkinci yön, motorlarda patlamaya karşı mücadeledir. Patlama işlemi yanma işlemine benzer, ancak hızı çok yüksektir... İçten yanmalı motorlarda, artan basınç ve sıcaklığın etkisi altında henüz yanmamış hidrokarbon moleküllerinin parçalanması nedeniyle oluşur. Çürüyen bu moleküller oksijen ekler ve yalnızca çok dar bir sıcaklık aralığında kararlı olan peroksitler oluşturur. Patlamaya neden olan onlardır ve yakıt, karışımın silindirde gerekli sıkıştırmasına ulaşılmadan önce tutuşur. Sonuç olarak, motor "zıplamaya" başlar, aşırı ısınma, siyah egzoz belirir (eksik yanma belirtisi), pistonların yanması hızlanır, biyel kolu-krank mekanizması daha fazla aşınır, güç kaybolur ...

En yaygın vuruntu önleyici ajan, renksiz toksik bir sıvı olan tetraetil kurşun (TES) Pb (C 2 H 5) 4'tür. Etkisi (ve diğer organometalik vuruntu maddeleri), vuruntu maddesinin moleküllerinin 200 °C'nin üzerindeki sıcaklıklarda ayrıştığı gerçeğiyle açıklanır. Öncelikle peroksitlerle reaksiyona girerek konsantrasyonlarını azaltan aktif serbest radikaller oluşur. Tetraetil kurşunun tamamen ayrışması sırasında oluşan metalin rolü, aktif parçacıkların deaktivasyonuna indirgenir - aynı peroksitlerin patlayıcı ayrışma ürünleri.

Yakıta tetraetil kurşun ilavesi asla %1'i geçmez, ancak bu sadece bu maddenin toksisitesinden dolayı değildir. Aşırı serbest radikaller peroksit oluşumunu başlatabilir.

Motor yakıtlarının patlama süreçlerinin ve vuruntu ajanlarının etki mekanizmasının araştırılmasında önemli bir rol, Akademisyen N.N. başkanlığındaki SSCB Bilimler Akademisi Kimyasal Fizik Enstitüsü'nden bilim adamlarına aittir. Semenov ve Profesör A.S. Şahin.

kurşun ve savaş

Kurşun, yoğunluğu 11.34 olan ağır bir metaldir. Ateşli silahlarda yoğun kurşun kullanımına neden olan bu durumdu. Bu arada, antik çağda kurşun mermiler kullanıldı: Hannibal ordusunun sapancıları Romalılara kurşun toplar attı. Ve şimdi mermiler kurşundan dökülüyor, sadece kabukları diğer daha sert metallerden yapılıyor.

Kurşuna herhangi bir katkı maddesi sertliğini arttırır, ancak katkı maddelerinin etkisi niceliksel olarak eşit değildir. Şarapnel üretiminde kullanılan kurşuna %12'ye kadar antimon eklenir ve ateşli silah kurşununa %1'den fazla arsenik eklenmez.

Patlayıcıları başlatmadan, tek bir hızlı ateş silahı çalışmaz. Bu sınıfın maddeleri arasında ağır metal tuzları baskındır. Özellikle kurşun azid PbN 6 kullanın.

Tüm patlayıcılar, güvenli kullanım, güç, kimyasal ve fiziksel direnç ve hassasiyet açısından çok katı gereksinimlere tabidir. Bilinen tüm başlatıcı patlayıcılardan yalnızca “cıva fulminat”, azid ve kurşun trinitroresorsinat (TNRS) tüm bu özellikleri “geçer”.

Kurşun ve Bilim

Alamogordo'da - ilk atom patlamasının yeri - Enrico Fermi kurşun korumalı bir tankta sürdü. Gama radyasyonuna karşı koruma sağlayanın neden kurşun olduğunu anlamak için kısa dalga radyasyonunun absorpsiyonunun özüne dönmeliyiz.

Radyoaktif bozunmaya eşlik eden gama ışınları, enerjisi atomun dış kabuğunda "toplanan" enerjiden neredeyse bir milyon kat daha fazla olan çekirdekten gelir. Doğal olarak, gama ışınları, ışık ışınlarından ölçülemeyecek kadar daha enerjiktir. Herhangi bir radyasyonun bir fotonu veya bir kuantumu madde ile buluştuğunda enerjisini kaybeder ve absorpsiyonu bu şekilde ifade edilir. Ancak ışınların enerjisi farklıdır. Dalgaları ne kadar kısa olursa, o kadar enerjik olurlar veya dedikleri gibi daha sert olurlar. Işınların içinden geçtiği ortam ne kadar yoğunsa, onları o kadar geciktirir. Kurşun yoğun. Metalin yüzeyine çarpan gama kuantası, enerjilerini harcadıkları elektronları metalden çıkarır. Bir elementin atom numarası ne kadar büyükse, çekirdeğin daha büyük çekim kuvveti nedeniyle bir elektronu dış yörüngesinden çıkarmak o kadar zor olur.

Bir gama-kuantum bir elektronla çarpıştığında, ona enerjisinin bir kısmını verdiğinde ve hareketini sürdürdüğünde başka bir durum da mümkündür. Ancak toplantıdan sonra, daha az enerjik, daha "yumuşak" hale geldi ve gelecekte ağır bir element katmanının böyle bir kuantumu emmesi daha kolay. Bu fenomene, onu keşfeden Amerikalı bilim adamından sonra Compton etkisi denir.

Işınlar ne kadar sert olursa, nüfuz etme güçleri o kadar büyük olur - kanıt gerektirmeyen bir aksiyom. Ancak, bu aksiyoma dayanan bilim adamları, çok ilginç bir sürprizle karşı karşıya kaldılar. Aniden, 1 milyon eV'den fazla enerjiye sahip gama ışınlarının kurşun tarafından daha zayıf değil, daha az sert olanlardan daha güçlü tutulduğu ortaya çıktı! Gerçek, kanıtlarla çelişiyor gibiydi. En ince deneyleri yaptıktan sonra, çekirdeğin hemen yakınında 1.02 MeV'den fazla enerjiye sahip bir gama-kuantumun "kaybolduğu", bir elektron-pozitron çiftine dönüştüğü ve parçacıkların her birinin onunla birlikte aldığı ortaya çıktı. oluşumu için harcanan enerjinin yarısı. Pozitron kısa ömürlüdür ve bir elektronla çarpışarak bir gama-kuantuma dönüşür, ancak daha düşük enerjili. Elektron-pozitron çiftlerinin oluşumu yalnızca yüksek enerjili gama kuantalarında ve yalnızca "büyük" çekirdeğin yakınında, yani daha yüksek atom numarasına sahip bir elementte gözlenir.

Kurşun, periyodik tablonun son kararlı elementlerinden biridir. Ve ağır elementler arasında, keşfedilen cevherlerle yüzyıllardır üzerinde çalışılan bir çıkarma teknolojisi ile en erişilebilir olanıdır. Ve çok plastik. Ve işlemesi çok kolay. Bu nedenle kurşun radyasyon koruması en yaygın olanıdır. İnsanları radyasyonun etkilerinden korumak için on beş ila yirmi santimetrelik bir kurşun tabakası yeterlidir. bilim tarafından bilinen tür.

Bilime öncülük hizmetinin bir yönüne daha kısaca değinelim. Aynı zamanda radyoaktivite ile de ilişkilidir.

Kullandığımız saatlerde kurşun parça yoktur. Ancak zamanın saat ve dakikalarla değil milyonlarca yılla ölçüldüğü durumlarda kurşun vazgeçilmezdir. Uranyum ve toryumun radyoaktif dönüşümleri, 82 numaralı elementin kararlı izotoplarının oluşumuyla sonuçlanır. Ancak bu durumda farklı kurşun elde edilir. 235 U ve 238 U izotoplarının bozunması nihayetinde 207 Pb ve 206 Pb izotoplarına yol açar. En yaygın toryum izotopu olan 232 Th, dönüşümlerini 208 Pb izotopu ile tamamlar. Jeolojik kayaların bileşimindeki kurşun izotoplarının oranını belirleyerek, belirli bir mineralin ne kadar süredir var olduğunu öğrenebilirsiniz. Son derece hassas aletlerin (kütle spektrometreleri) varlığında, kayanın yaşı üç bağımsız belirlemeye göre belirlenir - 206 Pb: 238 U oranlarına göre; 207Pb: 235U ve 208Pb: 232Th.

Kurşun ve kültür

Bu satırların kurşun alaşımından yapılmış harflerle basıldığı gerçeğiyle başlayalım. Baskı alaşımlarının ana bileşenleri kurşun, kalay ve antimondur. İlginçtir ki, ilk adımlarından itibaren kitap baskısında kurşun ve kalay kullanılmaya başlanmıştır. Ama sonra tek bir alaşım oluşturmadılar. Alman öncü Johann Guttenberg, belirli sayıda kalay dökülmesine dayanabilecek yumuşak kurşundan kalıplar çıkarmanın uygun olduğunu düşündüğü için kurşun kalıplara kalay harfleri döktü. Mevcut kalay-kurşun baskı alaşımları birçok gereksinimi karşılamak üzere tasarlanmıştır: iyi döküm özelliklerine ve düşük büzülmeye sahip olmalı, yeterince sert olmalı ve mürekkeplere ve yıkama solüsyonlarına karşı kimyasal olarak dirençli olmalıdır; yeniden eritme sırasında bileşim sabit kalmalıdır.

Bununla birlikte, insan kültürüne kurşun hizmeti, ilk kitapların ortaya çıkmasından çok önce başladı. Resim yazmadan önce ortaya çıktı. Yüzyıllar boyunca sanatçılar kurşun bazlı boyalar kullandılar ve hala kullanımdan çıkmadılar: sarı - kurşun taç, kırmızı - kırmızı kurşun ve elbette beyaz kurşun. Bu arada, beyaz kurşun yüzünden eski ustaların resimleri karanlık görünüyor. Havadaki hidrojen sülfür mikro safsızlıklarının etkisi altında, beyaz kurşun koyu kurşun sülfür PbS'ye dönüşür...

Uzun süre çanak çömlek duvarları sırla kaplıydı. En basit sır, kurşun oksit ve kuvars kumundan yapılır. Artık sıhhi denetim, bu sırın ev eşyalarının imalatında kullanılmasını yasaklamaktadır: gıda ürünlerinin kurşun tuzları ile teması hariç tutulmalıdır. Ancak dekoratif amaçlı majolika sırlarının bileşiminde, daha önce olduğu gibi nispeten düşük erime noktalı kurşun bileşikleri kullanılır.

Son olarak, kurşun kristalin bir parçasıdır, daha doğrusu kurşun değil, oksididir. Kurşun cam herhangi bir komplikasyon olmadan demlenir, kolayca üflenir ve kesilir, özellikle ona desen ve sıradan kesim uygulamak nispeten kolaydır. Bu cam, ışık ışınlarını iyi kırar ve bu nedenle optik cihazlarda uygulama bulur.

Karışıma kurşun ve potasyum (kireç yerine) eklenerek bir elmas taklidi hazırlanır - değerli taşlardan daha parlak bir cam.

kurşun ve ilaç

Vücutta bir kez kurşun, çoğu ağır metal gibi zehirlenmeye neden olur. Bununla birlikte, kurşun tıbbın ihtiyacıdır. Eski Yunanlılar zamanından beri tıbbi uygulama kurşun losyonlar ve sıvalar, ancak bu kurşunun tıbbi hizmeti ile sınırlı değildir.

Safra sadece hicivciler için gerekli değildir. İçinde bulunan organik asitler, öncelikle glikokolik C 23 H 36 (OH) 3 CONHCH 2 COOH ve ayrıca taurokolik C 23 H 36 (OH) 3 CONHCH 2 CH 2 S03 H, karaciğer aktivitesini uyarır. Ve karaciğer her zaman iyi kurulmuş bir mekanizmanın doğruluğu ile çalışmadığından, bu asitlere tıpta ihtiyaç vardır. İzole edilirler ve kurşun asetat ile ayrılırlar. Glikokolik asidin kurşun tuzu çökelirken, taurokolik asit ana likörde kalır. Çökeltiyi süzdükten sonra, ikinci ilaç da ana likörden izole edilir ve yine bir kurşun bileşikle - ana asetik tuzla hareket eder.

Ancak tıpta kurşunun ana işi teşhis ve radyoterapi ile bağlantılıdır. Doktorları sürekli röntgen maruziyetinden korur. X-ışınlarının neredeyse tamamen emilmesi için, yollarına 2 ... 3 mm'lik bir kurşun tabakası koymak yeterlidir. Bu nedenle röntgen odalarındaki sağlık personeli, kurşun içeren kauçuktan yapılmış önlük, eldiven ve kask giydirilir. Ve ekrandaki görüntü kurşun camdan izlenir.

Bunlar, insanlığın kurşunla ilişkisinin ana yönleridir - eski zamanlardan bilinen, ancak bugün bile insana faaliyetinin birçok alanında hizmet eden bir element.

Kurşun sayesinde harika tencere

Metallerin, özellikle de altınların üretimi, eski Mısır'da "kutsal bir sanat" olarak kabul edildi. Mısır fatihleri, altın eritmenin sırlarını onlardan zorla almak için rahiplerine işkence ettiler, ama onlar bu sırrı koruyarak öldüler. Mısırlıların çok koruduğu sürecin özü, yıllar sonra öğrendi. Altın cevherini, değerli metalleri çözen erimiş kurşunla işlemden geçirdiler ve böylece cevherlerden altın çıkardılar. Bu çözelti daha sonra oksidatif kavurmaya tabi tutuldu ve kurşun okside dönüştürüldü. Bu işlemin ana sırrı pişirme kaplarıydı. Kemik külünden yapılmışlardı. Eritme sırasında kurşun oksit, rastgele yabancı maddeleri sürüklerken, tencerenin duvarlarına emildi. Ve altta saf bir alaşım vardı.

kurşun balast kullanımı

26 Mayıs 1931'de Profesör Auguste Piccard'ın kendi tasarımı olan stratosferik bir balonla - basınçlı bir kabinle - gökyüzüne çıkması gerekiyordu. Ve kalktım. Ancak Piccard, yaklaşmakta olan uçuşun ayrıntılarını geliştirirken beklenmedik bir şekilde teknik bir düzen olmayan bir engelle karşılaştı. Balast olarak, gemiye kum değil, gondolda çok daha az yer gerektiren kurşun atışı almaya karar verdi. Bunu öğrendikten sonra, uçuştan sorumlu yetkililer değiştirmeyi kategorik olarak yasakladı: kurallar “kum” diyor, insanların başlarına (su hariç) başka hiçbir şeyin atılmasına izin verilmiyor. Piccard, balastının güvenliğini kanıtlamaya karar verdi. Havaya karşı kurşunun sürtünme kuvvetini hesapladı ve bu kurşunun Brüksel'deki en yüksek binadan kafasına atılmasını emretti. "Kurşun yağmurunun" tam güvenliği açıkça gösterilmiştir. Ancak yönetim, deneyimi görmezden geldi: "Kanun kanundur, kum diyor, yani kum, atış değil." Engel aşılmaz görünüyordu, ancak bilim adamı bir çıkış yolu buldu: "kurşun kumunun" stratosferik balonun gondolunda balast olarak olacağını duyurdu. "Vuruş" kelimesini "kum" kelimesiyle değiştirerek bürokratlar silahsızlandı ve artık Piccard'ı engellemedi.

Boya sektöründe lider

Beyaz kurşun 3 bin yıl önce üretilebildi. Antik dünyadaki ana tedarikçileri, Akdeniz'deki Rodos adasıydı. O zamanlar yeterli boya yoktu ve son derece pahalıydılar. Ünlü Yunan ressam Nikias, bir zamanlar Rodos'tan badanaların gelmesini hevesle bekliyordu. Değerli kargo Atina'nın Pire limanına ulaştı, ancak orada aniden bir yangın çıktı. Alevler, beyazın getirildiği gemileri sardı. Yangın söndürüldüğünde hüsrana uğrayan sanatçı, kazaya uğrayan gemilerden birinin güvertesine tırmandı. Tüm kargonun kaybolmadığını, ancak ihtiyaç duyduğu boyaya sahip en az bir fıçının hayatta kalabileceğini umuyordu. Gerçekten de, ambarda badana fıçıları bulundu: yanmadılar, ancak yoğun bir şekilde kömürleşmişlerdi. Fıçılar açıldığında, sanatçının şaşkınlığı sınır tanımadı: Beyaz boyaları yoktu, parlak kırmızıydı! Böylece limandaki yangın harika bir boya yapmanın bir yolunu önerdi - minimum.

Kurşun ve gazlar

Bir veya başka bir metali eritirken, eriyikten gazların çıkarılmasına özen gösterilmelidir, aksi takdirde düşük kaliteli bir malzeme elde edilir. Bu, çeşitli teknolojik yöntemlerle elde edilir. Bu anlamda kurşunun eritilmesi metalürjistler için herhangi bir sorun yaratmaz: oksijen, nitrojen, kükürt dioksit, hidrojen, karbon monoksit, karbon dioksit, hidrokarbonlar ne sıvı ne de katı kurşun içinde çözünmezler.

inşaatta kurşun

Eski zamanlarda, binalar veya savunma yapıları inşa ederken, taşlar genellikle erimiş kurşunla sabitlenirdi. Stary Krym köyünde 14. yüzyılda inşa edilen sözde kurşun caminin kalıntıları günümüze kadar gelebilmiştir. Yapı, duvardaki boşlukların kurşunla doldurulmasından dolayı adını almıştır.

Müşteri Adayı Kısıtlamaları

Şu anda, dünya çapındaki endüstri, çevre standartlarının sıkılaştırılmasıyla ilişkili başka bir dönüşüm aşamasından geçiyor - genel bir kurşun reddi var. Almanya 2000'den beri, Hollanda 2002'den beri kullanımını ciddi şekilde kısıtladı ve Danimarka, Avusturya ve İsviçre gibi Avrupa ülkeleri kurşun kullanımını tamamen yasakladı. Bu eğilim 2015 yılında tüm AB ülkeleri için ortak hale gelecek. ABD ve Rusya da aktif olarak kurşun kullanımına bir alternatif bulmaya yardımcı olacak teknolojiler geliştiriyor.

Endüstride yaygın kullanımı kurşun kirliliğinin her yerde bulunmasına neden olmuştur. Hava, su ve toprak gibi biyosferin en önemli bileşenlerini düşünün.

Atmosferle başlayalım. Hava ile, insan vücuduna az miktarda kurşun girer - (sadece %1-2), ancak kurşunun çoğu emilir. Atmosfere en büyük kurşun emisyonları aşağıdaki endüstrilerde meydana gelir:

• metalurji endüstrisi;
• makine mühendisliği (akümülatör üretimi);
• yakıt ve enerji kompleksi (kurşunlu benzin üretimi);
• kimyasal kompleks (pigmentlerin, yağlayıcıların vb. üretimi);
• cam işletmeleri;
• konserve üretimi;
• ağaç işleri ve kağıt hamuru ve kağıt endüstrisi;
• savunma sanayi işletmeleri.

Atmosferdeki kurşun kirliliğinin en önemli kaynağı kuşkusuz kurşunlu benzin kullanan motorlu taşıtlardır.

İçme suyundaki kurşun içeriğindeki bir artışın, kural olarak, kandaki konsantrasyonunda bir artışa neden olduğu kanıtlanmıştır. Bu metalin yüzey sularındaki içeriğinde önemli bir artış, cevher işleme tesislerinden, bazı metalurji tesislerinden, madenlerden vb. gelen atık sudaki yüksek konsantrasyonu ile ilişkilidir.

Kirlenmiş topraktan kurşun, tarımsal ürünlere ve gıda ile birlikte doğrudan insan vücuduna girer. Bu metalin aktif bir birikimi, lahana ve kök mahsullerinde ve yaygın olarak yenenlerde (örneğin patateslerde) not edildi. Bazı toprak türleri, toprak ve içme suyunu, bitki ürünlerini kirlilikten koruyan kurşunu güçlü bir şekilde bağlar. Ancak daha sonra toprağın kendisi giderek daha fazla kirlenir ve bir noktada kurşunun toprak çözeltisine salınmasıyla toprak organik maddesinin tahribatı meydana gelebilir. Sonuç olarak, tarımsal kullanım için uygun olmayacaktır.

Böylece, kurşun ile küresel çevre kirliliği nedeniyle, herhangi bir bitkinin her yerde bulunan bir bileşeni haline geldi ve hayvan yiyeceği. İnsan vücudunda kurşunun çoğu gıdalardan gelir - farklı ülkelerde %40 ila %70. Bitkisel gıdalar genellikle hayvansal ürünlerden daha fazla kurşun içerir.

Daha önce de belirtildiği gibi, hepsi suç endüstriyel Girişimcilik. Doğal olarak, kurşunla uğraşan üretim tesislerinin kendilerinde çevresel durum diğer her yerden daha kötüdür. Resmi istatistik sonuçlarına göre mesleki zehirlenmeler arasında kurşun ilk sırada yer almaktadır. Elektrik endüstrisinde, demir dışı metalurji ve makine mühendisliğinde, zehirlenme havadaki kurşun MPC'nin fazlalığından kaynaklanır. çalışma alanı 20 veya daha fazla kez. Kurşun, sinir sisteminde kapsamlı patolojik değişikliklere neden olur, kardiyovasküler ve üreme sistemlerinin aktivitesini bozar.

Kurşun (lat. Plumbum'dan Pb), Periyodik Tablonun IV. Grubunda yer alan kimyasal bir elementtir. Kurşunun 20'den fazlası radyoaktif olan birçok izotopu vardır. Kurşun izotopları, uranyum ve toryumun bozunmasının ürünleridir, bu nedenle litosferdeki kurşun içeriği milyonlarca yılda kademeli olarak artmıştır ve şu anda kütlece yaklaşık %0,0016'dır, ancak altın ve en yakın akrabalarından daha boldur. Kurşun, cevher yataklarından kolayca izole edilir. Başlıca kurşun kaynakları galen, anglesit ve serussittir. Cevherde kurşun genellikle çinko, kadmiyum ve bizmut gibi diğer metallerle birlikte bulunur. Doğal haliyle kurşun son derece nadirdir.

Kurşun - ilginç tarihi gerçekler

"Kurşun" kelimesinin etimolojisi hala tam olarak net değil ve çok ilginç araştırmaların konusu. Kurşun kalay ile çok benzerdir, genellikle karıştırılırlar, bu nedenle çoğu Batı Slav dilinde kurşun kalaydır. Ancak "kurşun" kelimesi Litvanca (svinas) ve Letonca (svin) dillerinde bulunur. Kurşun, İngilizce kurşuna, Hollandalı loot'a çevrildi. Görünüşe göre, "tamircilik" kelimesinin nereden geldiği, yani. ürünü bir kalay (veya kurşun) tabakasıyla kaplayın. İngilizce tesisatçı kelimesinin türetildiği Latince Plumbum kelimesinin kökeni de tam olarak anlaşılamamıştır. Gerçek şu ki, su boruları bir kez kurşunla “mühürlendi”, “mühürlendi” (Fransız tesisatçı “kurşunla mühür”). Bu arada, iyi bilinen “doldurma” kelimesi de buradan geliyor. Ancak kafa karışıklığı burada bitmiyor, Yunanlılar her zaman kurşuna “molibdos”, dolayısıyla Latince “molibdaena” adını verdiler, cahil bir kişinin bu ismi adla karıştırması kolaydır. kimyasal element molibden. Bu yüzden eski zamanlarda, açık renkli bir yüzeyde karanlık bir iz bırakan parlak mineraller olarak adlandırıldılar. Bu gerçek Alman diline damgasını vurdu: Almanca'da "kalem" e Bleistift, yani. kurşun çubuk.
İnsanoğlu çok eski zamanlardan beri kurşuna aşinadır. Arkeologlar, 8000 yıl önce eritilmiş kurşun ürünler buldular. Eski Mısır'da heykeller kurşundan bile yapılırdı. Antik Roma'da su boruları kurşundan yapılmıştı, tarihteki ilk çevre felaketini önceden belirleyen oydu. Romalılar kurşunun tehlikeleri hakkında hiçbir fikirleri yoktu, dövülebilir, dayanıklı ve işlenmesi kolay metali seviyorlardı. Hatta şaraba eklenen kurşunun tadını iyileştirdiğine inanılıyordu. Bu nedenle, hemen hemen her Romalı kurşunla zehirlendi. Aşağıda kurşun zehirlenmesinin belirtilerine değineceğiz ancak şimdilik bunlardan yalnızca birinin ruhsal bozukluk olduğunu belirteceğiz. Görünüşe göre, soylu Romalıların tüm bu çılgın maskaralıkları ve sayısız çılgın seks partisi buradan kaynaklanıyor. Hatta bazı araştırmacılar, Antik Roma'nın çöküşünün neredeyse ana nedeninin kurşun olduğuna inanıyor.
Eski zamanlarda, çömlekçiler kurşun cevherini öğütür, suyla seyreltir ve elde edilen karışımın üzerine kil nesneleri dökerdi. Ateşlemeden sonra, bu tür kaplar ince bir parlak kurşun cam tabakasıyla kaplandı.
1673'te İngiliz George Ravenscroft, ilk bileşenlere kurşun oksit ekleyerek camın bileşimini geliştirdi ve böylece doğal kaya kristaline çok benzeyen eriyebilir, parlak bir cam elde etti. Ve 18. yüzyılın sonunda, Georg Strass, cam üretiminde beyaz kum, potasyum ve kurşun oksidi bir araya getirerek, elmastan ayırt etmek zor olacak kadar temiz ve parlak bir cam elde etti. Bu nedenle "rhinestones" adı, aslında değerli taşlar için sahte olandan geldi. Ne yazık ki çağdaşları arasında Strass bir sahtekar olarak biliniyordu ve icadı 20. yüzyılın başında Daniel Swarovski yapay elmas üretimini tüm bir moda endüstrisi ve sanat yönüne dönüştürene kadar unutuldu.
Ateşli silahların ortaya çıkması ve yaygınlaşmasından sonra kurşun, kurşun ve kurşun yapımında kullanılmaya başlandı. Baskı mektupları kurşundan yapılmıştır. Kurşun daha önce beyaz ve kırmızı boyaların bir parçasıydı, neredeyse tüm eski sanatçılar tarafından kullanılıyordu.

kurşun atış

Kısaca kurşunun kimyasal özellikleri

Kurşun donuk gri bir metaldir. Bununla birlikte, taze kesimi iyi parlıyor, ancak ne yazık ki neredeyse anında kirli bir oksit filmi ile kaplanıyor. Kurşun çok ağır bir metaldir, demirden bir buçuk kat, alüminyumdan dört kat daha ağırdır. Rusçada sebepsiz yere "kurşun" kelimesi bir dereceye kadar yerçekimi ile eşanlamlıdır. Kurşun çok eriyen bir metaldir, zaten 327 °C'de erir. Bu gerçek, ihtiyaç duydukları ağırlıkları kolayca eriten tüm balıkçılar tarafından bilinir. Ayrıca kurşun çok yumuşaktır, sıradan bir çelik bıçakla kesilebilir. Kurşun çok aktif olmayan bir metaldir, oda sıcaklığında bile reaksiyona girmesi veya çözülmesi zor değildir.
Organik kurşun türevleri oldukça toksik maddelerdir. Ne yazık ki, bunlardan biri olan tetraetil kurşun, benzinde oktan güçlendirici olarak yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak öte yandan, neyse ki tetraetil kurşun artık bu formda kullanılmıyor, kimyagerler ve üretim işçileri oktan sayısını daha güvenli yollarla artırmayı öğrendiler.

Kurşunun insan vücudu üzerindeki etkisi ve zehirlenme belirtileri

Tüm kurşun bileşikleri oldukça zehirlidir. Metal vücuda yiyecek veya solunan hava ile girer ve kanla taşınır. Ayrıca kurşun bileşiklerinin buharlarının ve tozunun solunması, yiyeceklerdeki varlığından çok daha tehlikelidir. Kurşun kemiklerde birikme eğilimi gösterir ve bu durumda kısmen kalsiyumun yerini alır. Vücuttaki kurşun konsantrasyonunun artmasıyla anemi gelişir, beyin etkilenir, bu da zekanın azalmasına neden olur ve çocuklarda geri dönüşü olmayan gelişimsel gecikmelere neden olabilir. Bir litre suda bir miligram kurşunu çözmek yeterlidir ve sadece uygunsuz değil, aynı zamanda içmek için de tehlikeli hale gelecektir. Bu kadar düşük kurşun miktarı da belli bir tehlike arz eder, suyun ne rengi ne de tadı değişir. Kurşun zehirlenmesinin başlıca belirtileri şunlardır:

• diş etlerinde gri kenarlık,
• letarji,
• ilgisizlik
• hafıza kaybı,
• bunama,
• görüş problemleri,
• erken yaşlanma

Kurşun Uygulaması

Ancak, toksik olmasına rağmen, istisnai özellikleri ve düşük maliyeti nedeniyle kurşun kullanımından vazgeçmenin bir yolu yoktur. Kurşun esas olarak, şu anda gezegende çıkarılan kurşunun yaklaşık %75'ini tüketen pil plakalarının üretimi için kullanılmaktadır. Kurşun, sünekliği ve korozyona karşı direnci nedeniyle elektrik kablolarında kılıf olarak kullanılır. Bu metal, örneğin, sülfürik asidin üretildiği reaktörlerin astarlanması için, kimya ve petrol arıtma endüstrilerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Kurşun, enerji, tıp ve kimyada da yaygın olarak kullanılan radyoaktif radyasyonu geciktirme özelliğine sahiptir. Örneğin kurşun kaplarda radyoaktif elementler taşınır. Kurşun, mermi çekirdeği ve şarapnel üretimine girer. Ayrıca, bu metal, rulman üretiminde uygulamasını bulur.

Bratislava'daki Saint Martin'in kurşun heykeli

Öncülük etmek(lat. Plumbum), Mendeleev'in Periyodik Tablosunun IV. Grubunun kimyasal bir elementi olan Pb; atom numarası 82, atom kütlesi 207.2. Kurşun, ağır mavimsi gri bir metaldir, çok sünek, yumuşaktır (bıçakla kesilmiş, tırnakla çizilmiş). Doğal Kurşun, kütle numaraları 202 (eser), 204 (%1,5), 206 (%23,6), 207 (%22,6), 208 (%52,3) olan 5 kararlı izotoptan oluşur. Son üç izotop, 238 U, 235 U ve 232 Th'nin radyoaktif dönüşümlerinin son ürünleridir. Nükleer reaksiyonlar çok sayıda radyoaktif kurşun izotopu üretir.

Tarih referansı. Kurşun, MÖ 6-7 bin yıllarında biliniyordu. e. Mezopotamya, Mısır ve antik dünyanın diğer ülkeleri halkları. Heykellerin, ev eşyalarının, yazı tabletlerinin imalatında görev yaptı. Romalılar sıhhi tesisat için kurşun borular kullandılar. Simyacılar Kurşun Satürn'ü çağırdılar ve onu bu gezegenin işareti olarak belirlediler. Bileşikler Kurşun - "kurşun külü" РbО, beyaz kurşun 2РbСО 3 ·Рb(OH) 2, antik Yunanistan ve Roma'da ilaç ve boya bileşenleri olarak kullanılmıştır. Ateşli silahlar icat edildiğinde kurşun, mermi için bir malzeme olarak kullanılmaya başlandı. Kurşunun toksisitesi, MS 1. yüzyıl kadar erken bir tarihte kaydedilmiştir. e. Yunan doktor Dioscorides ve Yaşlı Pliny.

Doğada kurşun dağılımı. Kurşun içeriği yerkabuğu(Clark) 1,6 %10 -3 ağırlıkça. Yerkabuğunda yaklaşık 80 kurşun içeren mineralin oluşumu (bunların başlıcaları galen PbS'dir) esas olarak hidrotermal yatakların oluşumu ile ilişkilidir. Polimetalik cevherlerin oksidasyon bölgelerinde çok sayıda (yaklaşık 90) ikincil mineral oluşur: sülfatlar (angsit PbSO 4), karbonatlar (cerussit PbCO 3), fosfatlar [piromorfit Pb 5 (PO 4) 3 Cl].

Biyosferde, Kurşun esas olarak dağılır, canlı maddede küçüktür (%5·10-5), deniz suyunda (%3·10-9). Doğal sulardan gelen kurşun, kısmen killer tarafından emilir ve hidrojen sülfür tarafından çökeltilir, bu nedenle hidrojen sülfür ile kirlenmiş deniz siltlerinde ve siyah killerde ve bunlardan oluşan şeyllerde birikir.

Kurşunun fiziksel özellikleri. Kurşun, yüzey merkezli kübik bir kafeste (a = 4.9389Â) kristalleşir ve allotropik modifikasyonları yoktur. Atom yarıçapı 1.75Â, iyon yarıçapı: Pb 2+ 1.26Â, Pb 4+ 0.76Â; yoğunluk 11.34 g / cm3 (20 ° C); t pl 327.4 °С; t balya 1725 °C; 20 °C'de özgül ısı kapasitesi 0.128 kJ/(kg K) | termal iletkenlik 33,5 W/(m K); oda sıcaklığında 29.1·10 -6 doğrusal genleşme sıcaklık katsayısı; Brinell sertliği 25-40 MN / m 2 (2,5-4 kgf / mm 2); gerilme mukavemeti 12-13 MN/m2, sıkıştırmada yaklaşık 50 MN/m2; kopmada bağıl uzama %50-70. Soğuk sertleşme, yeniden kristalleşme sıcaklığı oda sıcaklığının altında olduğundan (yaklaşık -35 °C ve %40 veya daha fazla deformasyon derecesinde) Kurşunun mekanik özelliklerini artırmaz. Kurşun diyamanyetiktir, manyetik duyarlılığı -0.12·10 -6'dır. 7.18 K'da süper iletken olur.

Kurşunun kimyasal özellikleri. Pb 6s 2 6р 2 atomunun dış elektron kabuklarının konfigürasyonu, buna göre +2 ve +4 oksidasyon durumlarını sergiler. Kurşun kimyasal olarak nispeten aktif değildir. Yeni bir kurşun kesiminin metalik parlaklığı, daha fazla oksidasyona karşı koruyan çok ince bir PbO filminin oluşması nedeniyle havada yavaş yavaş kaybolur.

Oksijen ile bir dizi oksit Pb 2 O, PbO, PbO 2, Pb 3 O 4 ve Pb 2 O 3 oluşturur.

O 2 yokluğunda, oda sıcaklığındaki su Kurşun üzerinde etki etmez, ancak kurşun oksit ve hidrojen oluşturmak için sıcak su buharını ayrıştırır. PbO ve PbO 2 oksitlerine karşılık gelen Pb (OH) 2 ve Pb (OH) 4 hidroksitleri amfoteriktir.

Kurşunun hidrojen PbH4 ile bağlantısı, seyreltik hidroklorik asidin Mg2Pb üzerindeki etkisiyle küçük miktarlarda elde edilir. PbH 4, Pb ve H2'ye çok kolay ayrışan renksiz bir gazdır. Kurşun, ısıtıldığında halojenlerle birleşerek PbX 2 halojenürler oluşturur (X bir halojendir). Hepsi suda az çözünür. PbX4 halojenürler de elde edildi: PbF 4 tetraflorür - renksiz kristaller ve PbCl4 tetraklorür - sarı yağlı sıvı. Her iki bileşik de kolaylıkla ayrışır ve F2 veya Cl2'yi serbest bırakır; su ile hidrolize edilir. Kurşun nitrojen ile reaksiyona girmez. Kurşun azid Pb(N 3) 2, sodyum azid NaN3 ve Pb (II) tuzlarının çözeltilerinin etkileşimi ile elde edilir; suda az çözünür, renksiz iğne şeklinde kristaller; çarpma veya ısınma durumunda bir patlama ile Pb ve N2'ye ayrışır. Kükürt, siyah amorf bir toz olan PbS sülfür oluşturmak üzere ısıtıldığında Kurşun üzerinde etki eder. Sülfür, hidrojen sülfürün Pb (II) tuzlarının çözeltilerine geçirilmesiyle de elde edilebilir; doğada kurşun parlaklık - galen şeklinde oluşur.

Gerilim serisinde, Pb hidrojenden daha yüksektir (normal elektrot potansiyelleri sırasıyla Pb = Pb 2+ + 2e için -0.126 V ve Pb = Pb 4+ + 4e için +0.65 V'dir). Bununla birlikte, kurşun, Pb üzerindeki H2'nin aşırı voltajı ve ayrıca metal yüzeyinde az çözünür klorür PbCl2 ve sülfat PbS04'ün koruyucu filmlerinin oluşumu nedeniyle seyreltik hidroklorik ve sülfürik asitlerdeki hidrojenin yerini almaz. Konsantre H2S04 ve HCl, ısıtıldıklarında Pb üzerinde etki eder ve Pb (HSO 4) 2 ve H2 [PbCl 4] bileşiminin çözünür kompleks bileşikleri elde edilir. Nitrik, asetik ve ayrıca bazı organik asitler (örneğin sitrik) Kurşun'u çözerek Pb(II) tuzları oluşturur. Tuzlar suda çözünürlüklerine göre çözünür (kurşun asetat, nitrat ve klorat), az çözünür (klorür ve florür) ve çözünmeyen (sülfat, karbonat, kromat, fosfat, molibdat ve sülfür) olarak ikiye ayrılır. Pb (IV) tuzları, Pb (II) tuzlarının kuvvetli asitlendirilmiş H2S04 çözeltilerinin elektrolizi ile elde edilebilir; Pb (IV) tuzlarının en önemlileri sülfat Pb (SO 4) 2 ve asetat Pb (C 2 H 3 O 2) 4'tür. Pb (IV) tuzları, kompleks anyonlar oluşturmak için fazla negatif iyon ekleme eğilimindedir, örneğin, plumbatlar (PbO 3) 2- ve (PbO 4) 4-, kloroplumbatlar (PbCl 6) 2-, hidroksoplumbatlar [Pb (OH) 6 ] 2- ve diğerleri. Konsantre kostik alkali çözeltileri, ısıtıldığında, hidrojen ve X2 tipi [Pb(OH) 4] hidroksoplumbitlerin salınımı ile Pb ile reaksiyona girer.

Kurşun Alma. Metalik kurşun, PbS'nin oksidatif kavrulması, ardından PbO'nun ham Pb'ye ("werkble") indirgenmesi ve ikincisinin rafine edilmesi (saflaştırılması) ile elde edilir. Konsantrenin oksidatif kavrulması, sürekli sinterleme bant makinelerinde gerçekleştirilir. PbS'nin ateşlenmesi sırasında reaksiyon hakimdir:

2PbS + ZO 2 \u003d 2PbO + 2SO 2.

Ek olarak, karışıma kuvars kumu ilave edilen PbSiO 3 silikata dönüştürülen biraz PbSO 4 sülfat da elde edilir. Aynı zamanda, safsızlık olarak bulunan diğer metallerin (Cu, Zn, Fe) sülfürleri de oksitlenir. Ateşlemenin bir sonucu olarak, toz halinde bir sülfit karışımı yerine bir aglomera elde edilir - esas olarak PbO, CuO, ZnO, Fe203 oksitlerden oluşan gözenekli sinterlenmiş bir sürekli kütle. Aglomera parçaları kok ve kireçtaşı ile karıştırılır ve bu karışım, içine borular ("tüyerler") aracılığıyla basınç altında havanın sağlandığı bir su ceketli fırına yüklenir. Kok ve karbon monoksit (II), zaten düşük sıcaklıklarda (500 °C'ye kadar) PbO'yu Pb'ye indirger. Daha yüksek sıcaklıklarda, aşağıdaki reaksiyonlar gerçekleşir:

CaCO 3 \u003d CaO + CO 2

2PbSiO 3 + 2CaO + C \u003d 2Pb + 2CaSiO 3 + CO2.

Zn ve Fe oksitler kısmen, CaSiO 3 ile birlikte yüzeye yüzen bir cüruf oluşturan ZnSiO 3 ve FeSiO 3'e dönüştürülür. Kurşun oksitler metale indirgenir. Ham Kurşun, %92-98 Pb, geri kalan - Cu, Ag (bazen Au), Zn, Sn, As, Sb, Bi, Fe safsızlıklarını içerir. Cu ve Fe'nin safsızlıkları, seigerization ile giderilir. Sn, As, Sb'yi çıkarmak için, erimiş metalden hava üflenir. Ag (ve Au) izolasyonu, Zn ile Ag (ve Au) bileşiklerinden oluşan, Pb'den daha hafif ve 600-700 °C'de eriyen bir "çinko köpüğü" oluşturan Zn eklenerek gerçekleştirilir. Fazla Zn, hava, buhar veya klor geçirilerek erimiş Pb'den uzaklaştırılır. Bi'yi uzaklaştırmak için sıvı Pb'ye Ca veya Mg eklenir ve düşük erime noktalı Ca3 Bi2 ve Mg3 Bi2 bileşikleri elde edilir. Bu yöntemlerle rafine edilen kurşun %99.8-99.9 Pb içerir. Elektroliz ile daha fazla saflaştırma gerçekleştirilir ve en az %99,99 saflık elde edilir.

Kurşun Uygulaması. Kurşun, fabrika ekipmanlarının imalatında kullanılan, agresif gazlara ve sıvılara dayanıklı kurşun pillerin üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır. Kurşun, eylemlerine karşı koruma için bir malzeme olarak kullanıldığı için γ-ışınlarını ve X-ışınlarını güçlü bir şekilde emer (radyoaktif maddelerin depolanması için kaplar, X-ışını odaları için ekipman, vb.). Elektrik kablolarının kılıflarını imal etmek için büyük miktarlarda kurşun kullanılır, bu da onları korozyondan ve mekanik hasardan korur. Birçok kurşun alaşımı kurşundan yapılır. Kurşun oksit PbO, yüksek kırılma indeksine sahip malzemeler elde etmek için kristal ve optik cama eklenir. Minium, kromat (sarı taç) ve bazik kurşun karbonat (kurşun beyazı) sınırlı kullanımlı pigmentlerdir. Kurşun kromat, analitik kimyada kullanılan oksitleyici bir maddedir. Azid ve styphiate (trinitroresorsinate) patlayıcıları başlatıyor. Tetraetil kurşun bir antiknock maddesidir. Kurşun asetat, H 2 S tespiti için bir gösterge görevi görür. İzotop izleyici olarak 204 Pb (kararlı) ve 212 Pb (radyoaktif) kullanılır.

Vücutta kurşun. Bitkiler kurşunu topraktan, sudan ve atmosferik serpintiden emer. Kurşun insan vücuduna gıda (yaklaşık 0,22 mg), su (0,1 mg), toz (0,08 mg) ile girer. İnsanlar için güvenli günlük kurşun alımı seviyesi 0.2-2 mg'dır. Esas olarak dışkıyla (0.22-0.32 mg), daha az idrarla (0.03-0.05 mg) atılır. İnsan vücudu ortalama olarak yaklaşık 2 mg kurşun içerir (bazı durumlarda - 200 mg'a kadar). Sanayileşmiş ülkelerin sakinlerinde, vücuttaki kurşun içeriği tarım ülkelerinin sakinlerinden daha yüksektir, kasaba halkında kırsal kesimden daha yüksektir. Kurşunun ana deposu iskelettir (vücuttaki toplam Kurşunun %90'ı): 0.2-1.9 µg/g karaciğerde birikir; kanda - 0.15-0.40 mcg / ml; saçta - 24 mcg / g, sütte - 0.005-0.15 mcg / ml; pankreas, böbrekler, beyin ve diğer organlarda da bulunur. Hayvanların vücudundaki kurşun konsantrasyonu ve dağılımı, insanlar için belirlenenlere yakındır. Ortamdaki kurşun seviyesinin artmasıyla kemiklerde, saçta ve karaciğerde birikimi artar.

Cevher madenciliğinde, kurşun ergitmede, kurşun boya üretiminde, matbaacılıkta, çömlekçilik, kablo üretiminde, tetraetil kurşun üretimi ve kullanımında, vs. kurşun ve bileşikleri ile zehirlenme mümkündür. Evlerde zehirlenme nadiren görülür ve gözlenir. kırmızı kurşun veya taşla cilalanmış toprak kapta saklanan ürünleri yerken. Kurşun ve aerosol formundaki inorganik bileşikleri vücuda esas olarak şu yollarla nüfuz eder: hava yolları aracılığıyla, daha az ölçüde gastrointestinal sistem ve cilt. Kurşun, kanda yüksek oranda dağılmış kolloidler - fosfat ve albüminat şeklinde dolaşır. Kurşun esas olarak bağırsaklar ve böbrekler yoluyla atılır. Porfirin, protein, karbonhidrat ve fosfat metabolizmasının ihlali, C ve B1 vitaminlerinin eksikliği, merkezi ve otonom sinir sisteminde fonksiyonel ve organik değişiklikler ve kurşunun kemik iliği üzerindeki toksik etkisi zehirlenme gelişiminde rol oynar. Zehirlenme gizli olabilir (sözde taşıma), hafif, orta ve şiddetli formlarda ilerleyebilir.

Kurşun zehirlenmesinin en yaygın belirtileri şunlardır: diş etlerinin kenarı boyunca kenar (leylak-arduvaz şerit), toprak rengi soluk deri; retikülositoz ve kandaki diğer değişiklikler, idrarda artan porfirin seviyeleri, idrarda 0.04-0.08 mg / l veya daha fazla miktarlarda kurşun varlığı, vb. Sinir sistemindeki hasar, şiddetli formlarda asteni ile kendini gösterir. - ensefalopati, felç (esas olarak el ve parmak ekstansörleri), polinörit. Sözde kurşun kolik ile, karında keskin kramp ağrıları, kabızlık, birkaç saatten 2-3 haftaya kadar sürer; genellikle kolik, bulantı, kusma, kan basıncında artış, 37.5-38 ° C'ye kadar vücut ısısı eşlik eder. Kronik zehirlenmede, karaciğer hasarı, kardiyovasküler sistem, endokrin disfonksiyonu (örneğin, kadınlarda - düşükler, dismenore, menoraji ve diğerleri) mümkündür. İmmünobiyolojik reaktivitenin inhibisyonu, artan genel morbiditeye katkıda bulunur.

Kurşun, atom numarası 82 olan ve Pb sembolü olan (Latince plumbum - külçeden) kimyasal bir elementtir. Çoğu geleneksel malzemeden daha yoğun bir ağır metaldir; kurşun yumuşak, dövülebilir ve nispeten düşük sıcaklıklarda erir. Yeni kesilmiş kurşunun mavimsi beyaz bir tonu vardır; havaya maruz kaldığında donuk bir griye döner. Kurşun, klasik olarak kararlı elementlerin en yüksek ikinci atom numarasına sahiptir ve daha ağır elementlerin üç ana bozunma zincirinin sonundadır. Kurşun, nispeten reaktif olmayan bir geçiş sonrası elementtir. Zayıf metalik karakteri, amfoterik doğası (kurşun ve kurşun oksitler hem asitler hem de bazlarla reaksiyona girer) ve kovalent bağlar oluşturma eğilimi ile örneklenir. Kurşun bileşikleri, tipik olarak karbon grubunun daha hafif üyeleri ile +4 yerine genellikle +2 oksidasyon durumundadır. İstisnalar esas olarak organik bileşiklerle sınırlıdır. Bu grubun daha hafif üyeleri gibi, kurşun da kendisiyle bağ kurma eğilimindedir; zincirler, halkalar ve çokyüzlü yapılar oluşturabilir. Kurşun, kurşun cevherlerinden kolayca çıkarılır ve Batı Asya'daki tarih öncesi insanlar tarafından zaten biliniyordu. Kurşunun ana cevheri olan galen genellikle gümüş içerir ve gümüşe olan ilgi, antik Roma'da kurşunun büyük ölçekli çıkarılmasına ve kullanılmasına katkıda bulunmuştur. Kurşun üretimi, Roma İmparatorluğu'nun yıkılmasından sonra gerilemiş ve Sanayi Devrimi'ne kadar aynı seviyelere ulaşmamıştır. Şu anda, dünya kurşun üretimi yılda yaklaşık on milyon tondur; işlemeden elde edilen ikincil üretim, bu miktarın yarısından fazlasını oluşturmaktadır. Kurşunun onu faydalı kılan birkaç özelliği vardır: yüksek yoğunluk, düşük erime noktası, dövülebilirlik ve oksidasyona karşı göreceli eylemsizlik. Göreceli bolluk ve düşük maliyetle birleştiğinde, bu faktörler kurşunun inşaat, sıhhi tesisat, piller, mermiler, ağırlıklar, lehimler, kalay, eriyebilir alaşımlar ve radyasyon kalkanında yaygın olarak kullanılmasına yol açmıştır. 19. yüzyılın sonunda, kurşun oldukça toksik olarak kabul edildi ve o zamandan beri kullanımı aşamalı olarak kaldırıldı. Kurşun, yumuşak doku ve kemiklerde biriken, sinir sistemine zarar veren, memelilerde beyin ve kan rahatsızlıklarına neden olan bir nörotoksindir.

Fiziksel özellikler

Atomik Özellikler

Kurşun atomu, 4f145d106s26p2 elektronik konfigürasyonunda düzenlenmiş 82 elektrona sahiptir. Kombine birinci ve ikinci iyonlaşma enerjileri - iki 6p elektronu çıkarmak için gereken toplam enerji - kurşunun karbon grubundaki en üst komşusu olan kalaya yakındır. Olağandışı; iyonlaşma enerjileri genellikle elementin dış elektronları çekirdekten uzaklaştıkça ve daha küçük orbitaller tarafından daha fazla korunurken gruptan aşağı iner. İyonizasyon enerjilerinin benzerliği, lantanitlerin azalmasından kaynaklanmaktadır - elementlerin yarıçaplarında lantandan (atom numarası 57) lutesyuma (71) ve hafniyumdan (72) sonra nispeten küçük element yarıçaplarında bir azalma. Bu, çekirdeğin lantanit elektronları tarafından zayıf korunmasından kaynaklanmaktadır. Öngörülen periyodik eğilimlerin aksine, kurşunun birleşik ilk dört iyonlaşma enerjisi, kalaydan daha fazladır. Daha ağır atomlarda önemli hale gelen göreli etkiler bu davranışa katkıda bulunur. Böyle bir etki, inert çift etkisidir: kurşunun 6s elektronları, kristalin kurşundaki en yakın atomlar arasındaki mesafeyi alışılmadık derecede uzun yaparak, bağlanmaya katılma konusunda isteksizdir. Daha hafif kurşun karbon grupları, tetrahedral olarak koordine edilmiş ve kovalent olarak bağlı elmas kübik yapıya sahip kararlı veya yarı kararlı allotroplar oluşturur. Dış s ve p orbitallerinin enerji seviyeleri, dört sp3 hibrit orbital ile karışmaya izin verecek kadar yakındır. Kurşunda, inert çift etkisi, s- ve p-orbitalleri arasındaki mesafeyi arttırır ve boşluk, hibridizasyondan sonra ek bağlar tarafından serbest bırakılacak enerji ile kapatılamaz. Elmas kübik yapının aksine kurşun, yalnızca p-elektronlarının delokalize olduğu ve Pb2+ iyonları arasında paylaşıldığı metalik bağlar oluşturur. Bu nedenle kurşun, aynı boyuttaki iki değerlikli metaller, kalsiyum ve stronsiyum gibi yüzey merkezli kübik bir yapıya sahiptir.

Büyük hacimler

Saf kurşun, mavi bir ipucu ile parlak gümüşi bir renge sahiptir. Nemli hava ile temasında kararır ve rengi mevcut koşullara bağlıdır. Kurşunun karakteristik özellikleri arasında yüksek yoğunluk, süneklik ve korozyona karşı yüksek direnç (pasivasyon nedeniyle) bulunur. Kurşunun yoğun kübik yapısı ve yüksek atom ağırlığı, demir (7.87 g/cm3), bakır (8.93 g/cm3) ve çinko (7.14 g/cm3) gibi yaygın metallerden daha yüksek olan 11.34 g/cm3 yoğunluğa neden olur. ). Daha nadir metallerden bazıları daha yoğundur: tungsten ve altın 19.3 g/cm3 iken, en yoğun metal olan osmiyum 22.59 g/cm3 yoğunluğa sahiptir, bu da kurşunun neredeyse iki katıdır. Kurşun, Mohs sertliği 1.5 olan çok yumuşak bir metaldir; tırnak ile çizilebilir. Oldukça dövülebilir ve biraz sünektir. Sıkıştırılabilirlik kolaylığının bir ölçüsü olan kurşunun yığın modülü 45.8 GPa'dır. Karşılaştırma için, alüminyumun yığın modülü 75.2 GPa'dır; bakır - 137.8 GPa; ve yumuşak çelik - 160-169 GPa. 12-17 MPa'da çekme mukavemeti düşüktür (alüminyum için 6 kat, bakır için 10 kat ve yumuşak çelik için 15 kat daha yüksek); az miktarda bakır veya antimon eklenerek geliştirilebilir. Kurşunun erime noktası, 327.5°C (621.5°F), çoğu metale kıyasla düşüktür. Kaynama noktası 1749 °C (3180 °F)'dir ve karbon grubu elementlerinin en düşüğüdür. 20 °C'de kurşunun elektrik direnci 192 nanometredir ve bu, diğer endüstriyel metallerinkinden neredeyse bir büyüklük sırasıdır (15.43 nΩ m'de bakır, 20.51 nΩ m'de altın ve 24.15 nΩ m'de alüminyum). Kurşun, tüm Tip I süper iletkenlerin en yüksek kritik sıcaklığı olan 7.19 K'nin altındaki sıcaklıklarda bir süper iletkendir. Kurşun, üçüncü en büyük temel süperiletkendir.

kurşun izotopları

Doğal kurşun, kütle numaraları 204, 206, 207 ve 208 olan dört kararlı izotoptan ve beş kısa ömürlü radyoizotoptan oluşur. Çok sayıda izotop, kurşun atomlarının sayısının çift olması gerçeğiyle tutarlıdır. Kurşun, nükleer kabuk modelinin özellikle kararlı bir çekirdeği doğru bir şekilde öngördüğü sihirli sayıda protona (82) sahiptir. Kurşun-208'in 126 nötronu vardır, bu da kurşun-208'in neden alışılmadık şekilde kararlı olduğunu açıklayabilecek başka bir sihirli sayıdır. Yüksek atom numarası göz önüne alındığında, kurşun, doğal izotopları kararlı kabul edilen en ağır elementtir. Bu unvan daha önce atom numarası 83 olan bizmut tarafından, tek ilkel izotopu olan bizmut-209'un çok yavaş bozunduğu 2003 yılında keşfedilene kadar tutuldu. Dört kararlı kurşun izotopu teorik olarak enerji salan cıva izotoplarına alfa bozunmasına uğrayabilir, ancak bu, 1035 ila 10189 yıl arasında değişen tahmini yarı ömürleri ile hiçbir yerde gözlemlenmemiştir. Dört ana bozunma zincirinin üçünde üç kararlı izotop oluşur: kurşun-206, kurşun-207 ve kurşun-208, sırasıyla uranyum-238, uranyum-235 ve toryum-232'nin nihai bozunma ürünleridir; bu bozunma zincirlerine uranyum serileri, aktinyum serileri ve toryum serileri denir. Doğal bir kaya örneğindeki izotopik konsantrasyonları, bu üç ana uranyum ve toryum izotopunun varlığına büyük ölçüde bağlıdır. Örneğin, kurşun-208'in nispi bolluğu normal numunelerde %52'den toryum cevherlerinde %90'a kadar değişebilir, bu nedenle kurşunun standart atom kütlesi yalnızca bir ondalık basamakta verilir. Zamanla, kurşun-206 ve kurşun-207'nin kurşun-204'e oranı, ilk ikisi daha ağır elementlerin radyoaktif bozunmasıyla desteklendiğinden artarken, ikincisi değil; bu, kurşun-kurşun bağlarına izin verir. Uranyum bozunarak kurşuna dönüşürken göreli miktarları değişir; uranyum-kurşun yaratmanın temeli budur. Doğal olarak oluşan kurşunun neredeyse tamamını oluşturan kararlı izotoplara ek olarak, eser miktarda birkaç radyoaktif izotop vardır. Bunlardan biri kurşun-210; yarı ömrü sadece 22.3 yıl olmasına rağmen, kurşun-210 (milyarlarca yıldır Dünya'da olan) uranyum-238 ile başlayan uzun bir bozunma döngüsü tarafından üretildiğinden, doğada bu izotopun sadece küçük miktarları bulunur. Uranyum-235, toryum-232 ve uranyum-238'in bozunma zincirleri kurşun-211, -212 ve -214 içerir, bu nedenle üç kurşun izotopunun da izleri doğal olarak bulunur. Küçük kurşun-209 izleri, doğal uranyum-235'in yan ürünlerinden biri olan radyum-223'ün çok nadir küme bozunmasından kaynaklanır. Kurşun-210, kurşun-206'ya oranını ölçerek örneklerin yaşının belirlenmesine yardımcı olmak için özellikle yararlıdır (her iki izotop da aynı bozunma zincirinde bulunur). Kütle numarası 178-220 olan toplam 43 kurşun izotopu sentezlendi. Kurşun-205, yaklaşık 1.5 × 107 yıllık bir yarı ömre sahip en kararlı olanıdır. [I] İkinci en kararlı olanı, herhangi bir doğal iz radyoizotopundan daha uzun, yaklaşık 53.000 yıllık bir yarı ömre sahip olan kurşun-202'dir. Her ikisi de, kararlı kurşun izotopları ile birlikte yıldızlarda üretilen soyu tükenmiş radyonüklidlerdir, ancak uzun zaman önce çürümüştür.

Kimya

Nemli havaya maruz kalan büyük miktarda kurşun, değişen bileşimde koruyucu bir tabaka oluşturur. Kentsel veya deniz ortamlarında sülfit veya klorür de mevcut olabilir. Bu katman, havada kimyasal olarak inert olan büyük bir kurşun hacmi sağlar. Pek çok metal gibi ince toz haline getirilmiş kurşun piroforiktir ve mavimsi beyaz bir alevle yanar. Flor, kurşun(II) florür oluşturmak için oda sıcaklığında kurşun ile reaksiyona girer. Klor ile reaksiyon benzerdir, ancak ortaya çıkan klorür tabakası elementlerin reaktivitesini azalttığı için ısıtma gerektirir. Erimiş kurşun, kurşun(II) kalkojenitleri oluşturmak için kalkojenlerle reaksiyona girer. Kurşun metal seyreltik sülfürik asit tarafından saldırıya uğramaz, konsantre halde çözülür. Hidroklorik asit ile yavaş ve kuvvetli bir şekilde reaksiyona girer. Nitrik asit azot oksitler ve kurşun (II) nitrat oluşumu ile. Asetik asit gibi organik asitler oksijen varlığında kurşunu çözer. Konsantre alkaliler kurşunu çözer ve şakül oluşturur.

inorganik bileşikler

Kurşunun iki ana oksidasyon durumu vardır: +4 ve +2. Dört değerlikli durum, karbon grubu için ortaktır. İki değerlikli durum karbon ve silikon için nadirdir, germanyum için ihmal edilebilir, kalay için önemlidir (ancak baskın değildir) ve kurşun için daha önemlidir. Bu, göreceli etkilerden, özellikle kurşun ile oksit, halojenür veya nitrür anyonları arasında elektronegatiflikte büyük bir fark olduğunda ortaya çıkan ve önemli kısmi pozitif kurşun yükleriyle sonuçlanan eylemsiz çiftlerin etkisinden kaynaklanmaktadır. Sonuç olarak, daha fazlası var güçlü sıkıştırma 6p orbitallerinden ziyade 6s kurşun orbitalleri, kurşunu iyonik bileşiklerde oldukça inert hale getirir. Bu, kurşunun organoleptik bileşiklerdeki karbon gibi benzer elektronegatifliğe sahip elementlerle kovalent bağlar oluşturduğu bileşiklere daha az uygulanabilir. Bu tür bileşiklerde, 6s ve 6p orbitalleri aynı boyuttadır ve sp3 hibridizasyonu hala enerjik olarak uygundur. Kurşun, karbon gibi, bu tür bileşiklerde ağırlıklı olarak dört değerlidir. 1.87'deki kurşun(II) ile kurşun(IV) arasındaki elektronegatiflikteki nispeten büyük fark 2.33'tür. Bu fark, azalan karbon konsantrasyonu ile +4 oksidasyon durumunun stabilitesindeki artışın tersine çevrildiğini vurgular; karşılaştırma için kalay, +2 oksidasyon durumunda 1.80 ve +4 durumunda 1.96 değerlerine sahiptir.

Kurşun(II) bileşikleri olmayanların karakteristiğidir. organik Kimyaöncülük etmek. Flor ve klor gibi güçlü oksitleyiciler bile oda sıcaklığında kurşunla reaksiyona girerek sadece PbF2 ve PbCl2 oluşturur. Bunların çoğu diğer metal bileşiklerinden daha az iyoniktir ve bu nedenle büyük ölçüde çözünmezler. Kurşun(II) iyonları genellikle çözelti içinde renksizdir ve Pb(OH)+ ve son olarak Pb4(OH)4 (içinde hidroksil iyonlarının köprü ligandları olarak hareket ettiği) oluşturmak üzere kısmen hidrolize olur. Kalay(II) iyonlarından farklı olarak indirgeyici maddeler değildirler. Suda Pb2+ iyonunun varlığını belirleme yöntemleri genellikle seyreltik hidroklorik asit kullanılarak kurşun(II) klorürün çökeltilmesine dayanır. Klorür tuzu suda az çözünür olduğundan, çözeltiden hidrojen sülfür köpürterek kurşun(II) sülfidi çökeltmek için bir girişimde bulunulur. Kurşun monoksit iki polimorfta bulunur: kırmızı α-PbO ve sarı β-PbO, ikincisi sadece 488 °C'nin üzerinde stabildir. En yaygın olarak kullanılan kurşun bileşiğidir. Kurşun hidroksit (II) sadece çözelti içinde bulunabilir; plumbite anyonları oluşturduğu bilinmektedir. Kurşun genellikle daha ağır kalkojenlerle reaksiyona girer. Kurşun sülfür yarı iletken, fotoiletken ve son derece hassas bir kızılötesi dedektördür. Diğer iki kalkojenit, kurşun selenit ve kurşun tellür de fotoiletkendir. Grup azaldıkça renklerinin daha açık hale gelmesi nedeniyle olağandışıdırlar. Kurşun dihalojenürler iyi tanımlanmıştır; bunlar arasında diastatid ve PbFCl gibi karışık halojenürler bulunur. İkincisinin nispi çözünmezliği, florin gravimetrik tayini için faydalı bir temeldir. Diflorür, keşfedilen ilk katı iyon iletken bileşikti (1834'te Michael Faraday tarafından). Diğer dihalojenürler, ultraviyole veya görünür ışığa, özellikle de diiyodüre maruz kaldığında ayrışır. Birçok kurşun psödohalojenür bilinmektedir. Kurşun (II) formları çok sayıda n5n zincirinin 2-, 4- ve anyonu gibi halojenür koordinasyon kompleksleri. Kurşun(II) sülfat, diğer ağır iki değerlikli katyonların sülfatları gibi suda çözünmez. Kurşun(II) nitrat ve kurşun(II) asetat çok çözünürdür ve bu, diğer kurşun bileşiklerinin sentezinde kullanılır.

Birkaç inorganik kurşun(IV) bileşiği bilinmektedir ve bunlar genellikle güçlü oksitleyicilerdir veya yalnızca kuvvetli asidik çözeltilerde bulunurlar. Kurşun(II) oksit, daha fazla oksidasyon üzerine Pb3O4 karışık bir oksit verir. Kurşun(II, IV) oksit veya yapısal olarak 2PbO PbO2 olarak tanımlanır ve en iyi bilinen karışık değerlik kurşun bileşiğidir. Kurşun dioksit, hidroklorik asidi klor gazına oksitleyebilen güçlü bir oksitleyici ajandır. Bunun nedeni, üretilmesi beklenen PbCl4'ün kararsız olması ve kendiliğinden PbCl2 ve Cl2'ye ayrışmasıdır. Kurşun monoksite benzer şekilde, kurşun dioksit de köpüklü anyonlar oluşturabilir. Kurşun disülfid ve kurşun diselenid yüksek basınçlarda stabildir. Sarı kristal bir toz olan kurşun tetraflorür stabildir, ancak diflorürden daha az ölçüde. Kurşun tetraklorür (sarı yağ) oda sıcaklığında ayrışır, kurşun tetrabromür daha da az kararlıdır ve kurşun tetraiyodidin varlığı tartışmalıdır.

Diğer oksidasyon durumları

Bazı kurşun bileşikleri, +4 veya +2 ​​dışında formal oksidasyon durumlarında bulunur. Kurşun(III), daha büyük organoleptik komplekslerde kurşun(II) ve kurşun(IV) arasında bir ara madde olarak elde edilebilir; hem kurşun(III) iyonu hem de onu içeren daha büyük kompleksler radikal olduğundan, bu oksidasyon durumu kararsızdır. Aynısı, bu türlerde bulunabilen kurşun (I) için de geçerlidir. Çok sayıda karışık kurşun oksit (II, IV) bilinmektedir. PbO2 havada ısıtıldığında 293°C'de Pb12O19, 351°C'de Pb12O17, 374°C'de Pb3O4 ve son olarak 605°C'de PbO olur. Diğer bir seskioksit, Pb2O3, stokiyometrik olmayan birkaç faz ile birlikte yüksek basınçta elde edilebilir. Bunların çoğu, bazı oksijen atomlarının boşluklarla değiştirildiği kusurlu florit yapıları gösterir: PbO, her alternatif oksijen atomu katmanının eksik olduğu bu yapıya sahip olarak görülebilir. Negatif oksidasyon durumları, kurşunun resmi olarak kurşun (-IV) olduğu Ba2Pb durumunda veya trigonal bipiramidal iyon Pb52-i gibi oksijene duyarlı halka veya polihedral küme iyonları durumunda olduğu gibi Zintl fazları olarak ortaya çıkabilir. , burada iki kurşun atomu - kurşun (- I) ve üç - kurşun (0). Bu tür anyonlarda, her atom polihedral tepe noktasındadır ve sp3 hibrit orbitallerinin kenarındaki her kovalent bağa iki elektron katkıda bulunur, diğer ikisi dış tek çifttir. Kurşunun sodyum ile indirgenmesiyle sıvı amonyak içinde oluşturulabilirler.

organik kurşun

Kurşun, daha hafif homologu karbon ile paylaştığı bir özellik olan çoklu zincirler oluşturabilir. Bunu yapma yeteneği çok daha azdır çünkü Pb-Pb bağ enerjisi C-C bağınınkinden üç buçuk kat daha düşüktür. Kurşun, kendisi ile üçüncü sıraya kadar metal-metal bağları oluşturabilir. Karbon ile kurşun, tipik organik bileşiklere benzer, ancak genellikle daha az kararlı (Pb-C bağının zayıflığından dolayı) organkurşun bileşikleri oluşturur. Bu, kurşunun organometalik kimyasını kalaydan çok daha az geniş yapar. Kurşun ağırlıklı olarak organik bileşikler (IV) oluşturur, bu oluşum inorganik kurşun (II) reaktifleri ile başlasa bile; çok az organolat(II) bileşiği bilinmektedir. En iyi tanımlanmış istisnalar Pb 2 ve Pb (η5-C5H5)2'dir. En basit organik bileşiğin, metan'ın kurşun analoğu, bir plumbane'dir. Plumban, metalik kurşun ve atomik hidrojen arasındaki reaksiyonda elde edilebilir. İki basit türev, tetrametiladin ve tetraetilidelid, en iyi bilinen organ kurşun bileşikleridir. Bu bileşikler nispeten kararlıdır: tetraetilid yalnızca 100°C'de veya güneş ışığına veya ultraviyole radyasyona maruz kaldığında ayrışmaya başlar. (Tetrafenil kurşun, termal olarak daha kararlıdır ve 270°C'de ayrışır.) Sodyum metali ile kurşun, tetraetilid gibi organometalik bileşikler oluşturmak için alkil halojenürlerle reaksiyona giren eşmolar bir alaşımı kolayca oluşturur. Birçok organoorganik bileşiğin oksitleyici doğasından da yararlanılır: kurşun tetraasetat, organik kimyada oksidasyon için önemli bir laboratuvar reaktifidir ve tetraetil elid, diğer organometalik bileşiklerden daha büyük miktarlarda üretilmiştir. Diğer organik bileşikler kimyasal olarak daha az kararlıdır. Birçok organik bileşik için kurşun analogu yoktur.

Köken ve yaygınlık

Boşlukta

Güneş sisteminde parçacık başına kurşun bolluğu 0.121 ppm'dir (milyarda parça). Bu rakam platinden iki buçuk kat, cıvadan sekiz kat ve altından 17 kat daha fazladır. Evrendeki kurşun miktarı, en ağır atomlar (hepsi kararsız olan) yavaş yavaş kurşuna dönüştüğü için yavaş yavaş artmaktadır. Güneş sistemindeki kurşun bolluğu, 4,5 milyar yıl önceki oluşumundan bu yana yaklaşık %0,75 arttı. Güneş sistemi izotop bolluğu tablosu, nispeten yüksek atom numarasına rağmen kurşunun diğer elementlerin çoğundan daha bol olduğunu göstermektedir. atom numaraları 40'tan fazla. Kurşun-204, kurşun-206, kurşun-207 ve kurşun-208- izotoplarını içeren ilkel kurşun, esas olarak yıldızlarda meydana gelen tekrarlanan nötron yakalama işlemlerinin bir sonucu olarak yaratılmıştır. İki ana yakalama modu, s ve r süreçleridir. s sürecinde (s, "yavaş" anlamına gelir), yakalamalar yıllar veya on yıllar ile ayrılır ve daha az kararlı çekirdeklerin beta bozunmasına uğramasına izin verir. Kararlı bir talyum-203 çekirdeği bir nötron yakalayabilir ve talyum-204 haline gelebilir; bu madde beta bozunmasına uğrar ve kararlı kurşun-204 verir; başka bir nötron yakalandığında, yaklaşık 15 milyon yıllık bir yarı ömre sahip kurşun-205 olur. Daha fazla yakalama, kurşun-206, kurşun-207 ve kurşun-208 oluşumuna yol açar. Başka bir nötron tarafından yakalandığında, kurşun-208 kurşun-209 olur ve bu da hızla bizmut-209'a dönüşür. Başka bir nötron yakalandığında, bizmut-209, betası polonyum-210'a ve alfası kurşun-206'ya bozunan bizmut-210 olur. Bu nedenle döngü kurşun-206, kurşun-207, kurşun-208 ve bizmut-209'da sona erer. r işleminde (r "hızlı" anlamına gelir), yakalamalar çekirdeklerin bozunabileceğinden daha hızlıdır. Bu, bir süpernova veya iki nötron yıldızının birleşmesi gibi nötron yoğunluğunun yüksek olduğu ortamlarda olur. Nötron akışı, saniyede santimetre kare başına 1022 nötron mertebesinde olabilir. R süreci, s süreci kadar fazla kurşun üretmez. Nötron bakımından zengin çekirdekler 126 nötrona ulaşır ulaşmaz durma eğilimindedir. Bu noktada, nötronlar atom çekirdeğinde tam kabuklarda bulunur ve daha fazlasını enerjisel olarak yerleştirmek daha zor hale gelir. Nötron akışı azaldığında, beta çekirdekleri osmiyum, iridyum ve platinin kararlı izotoplarına bozunur.

Yerde

Kurşun, Goldschmidt sınıflandırmasına göre bir kalkofil olarak sınıflandırılır; bu, genellikle kükürt ile birlikte oluştuğu anlamına gelir. Nadiren doğal metalik formunda bulunur. Birçok kurşun minerali nispeten hafiftir ve Dünya tarihi boyunca, Dünya'nın iç kısımlarına daha derine batmak yerine kabukta kalmıştır. Bu, kabuktaki nispeten yüksek kurşun seviyesini, 14 ppm'yi açıklar; kabuğundaki en yaygın 38. elementtir. Ana kurşun minerali, esas olarak çinko cevherlerinde bulunan galendir (PbS). Diğer kurşun minerallerinin çoğu bir şekilde galen ile ilişkilidir; boulangerite, Pb5Sb4S11, galeninden türetilen karışık bir sülfürdür; anglesite, PbSO4, galen'in bir oksidasyon ürünüdür; ve serusit veya beyaz kurşun cevheri, PbCO3, galeninin bir bozunma ürünüdür. Arsenik, kalay, antimon, gümüş, altın, bakır ve bizmut kurşun minerallerinde yaygın olarak bulunan safsızlıklardır. Dünya kurşun kaynakları 2 milyar tonu aşıyor. Avustralya, Çin, İrlanda, Meksika, Peru, Portekiz, Rusya ve Amerika Birleşik Devletleri'nde önemli kurşun yatakları bulunmuştur. Küresel rezervler - ekonomik olarak çıkarılması uygun kaynaklar - 2015 yılında, 35 milyonu Avustralya'da, 15,8 milyonu Çin'de ve 9,2 milyonu Rusya'da olmak üzere 89 milyon ton olarak gerçekleşti. Tipik kurşun arka plan konsantrasyonları atmosferde 0.1 µg/m3'ü geçmez; 100 mg/kg toprakta; ve tatlı su ve deniz suyunda 5 µg/l.

etimoloji

Modern İngilizce "kurşun" (kurşun) kelimesi Cermen kökenlidir; Orta İngilizce ve Eski İngilizce'den gelir (bu harfin sesli harfinin uzun olduğunu belirtmek için "e" sesli harfinin üzerinde bir boylam ile). Eski İngilizce sözcük, varsayımsal olarak yeniden oluşturulmuş bir Proto-Cermen *lauda- ("kurşun") kelimesinden gelir. Kabul edilen dilbilim teorisine göre, bu kelime birkaç Cermen dilinde tamamen aynı anlama gelen torunları "doğurdu". Proto-Germen *lauda'nın kökeni dilsel toplulukta net değildir. Bir hipoteze göre, bu kelime Proto-Hint-Avrupa *lAudh- ("kurşun") kelimesinden türetilmiştir. Başka bir hipoteze göre, kelime Proto-Celtic *ɸloud-io- ("kurşun") kelimesinden ödünç alınmış bir kelimedir. Bu kelime, bu elemente kimyasal sembol Pb'yi veren Latince plumbum ile ilgilidir. *ɸloud-io- sözcüğü, Almanca Blei'nin türediği Proto-Germen *bliwa-'nın ("kurşun" anlamına da gelir) kaynağı olabilir. Bir kimyasal elementin adı, Proto-Germen *layijan-'dan ("kurmak") türetilen aynı yazımın fiiliyle ilgili değildir.

Öykü

Arka plan ve erken tarih

Küçük Asya'da bulunan MÖ 7000-6500 yıllarına tarihlenen metal kurşun boncuklar, metal eritmenin ilk örneğini temsil edebilir. O zamanlar kurşunun yumuşaklığı ve solması nedeniyle (varsa) çok az kullanımı vardı. görünüm. Kurşun üretiminin yayılmasının ana nedeni, galen (ortak bir kurşun minerali) yakılarak elde edilebilen gümüşle olan ilişkisiydi. Eski Mısırlılar, kozmetikte kurşun kullanan ilk kişilerdi. Antik Yunan ve ötesinde. Mısırlılar kurşunu balık ağlarında, camlarda, camlarda, emayelerde ve mücevherlerde platin olarak kullanmış olabilir. Bereketli Hilal'in çeşitli uygarlıkları kurşunu yazı malzemesi, para birimi ve inşaatta kullanmıştır. Kurşun, eski Çin kraliyet sarayında uyarıcı, para birimi ve doğum kontrol yöntemi olarak kullanılmıştır. İndus Vadisi Uygarlığı'nda ve Mezoamerikalılarda, muska yapmak için kurşun kullanılırdı; Doğu ve Güney Afrika halkları tel çekmede kurşun kullandılar.

klasik dönem

Gümüş, dekoratif bir malzeme ve değişim aracı olarak yaygın olarak kullanıldığından, MÖ 3000'den itibaren Küçük Asya'da kurşun yatakları işlenmeye başlandı; daha sonra Ege ve Lorion bölgelerinde kurşun yatakları gelişmiştir. Bu üç bölge, MÖ 1200'e kadar mayınlı kurşun üretimine hakim oldu. MÖ 2000'den beri Fenikeliler İber Yarımadası'ndaki yataklar üzerinde çalışıyorlar; 1600 M.Ö. kurşun madenciliği Kıbrıs, Yunanistan ve Sicilya'da mevcuttu. Roma'nın Avrupa ve Akdeniz'deki toprak genişlemesi ve madencilik endüstrisinin gelişmesi, bölgeyi 80.000 tona ulaşan yıllık üretimle klasik çağda en büyük kurşun üreticisi haline getirdi. Selefleri gibi, Romalılar da kurşunu esas olarak gümüş eritme işleminin bir yan ürünü olarak elde ettiler. Önde gelen madenciler, dünya kurşun üretiminin %40'ını oluşturan Orta Avrupa, İngiltere, Balkanlar, Yunanistan, Anadolu ve İspanya idi. Kurşun, Roma İmparatorluğu'nda su borularının yapımında kullanılıyordu; Bu metalin Latince karşılığı olan plumbum kaynaktır. ingilizce kelime sıhhi tesisat (sıhhi tesisat). Metalin kullanım kolaylığı ve korozyona karşı direnci, farmasötikler, çatı kaplama, para birimi ve askeri malzemeler dahil olmak üzere diğer uygulamalarda yaygın olarak kullanılmasına yol açmıştır. Cato the Elder, Columella ve Pliny the Elder gibi zamanın yazarları, şaraba ve yemeğe eklenen tatlandırıcıların ve koruyucuların hazırlanması için kurşun kaplar önerdiler. Kurşun, "kurşun şekeri" (kurşun(II) asetat) oluşumundan dolayı hoş bir tat verirken, bakır veya bronz kaplar verdigre oluşumundan dolayı yiyeceklere acı bir tat verebilir.Bu metal açık ara en yaygın malzemeydi. Klasik antik çağda ve (Roma) Kurşun Devri'ne atıfta bulunmak uygundur.Plastik bizim için ne kadar yaygınsa, kurşun Romalılar için yaygın olarak kullanılıyordu.Romalı yazar Vitruvius kurşunun sağlığa ve modern yazarlara yol açabileceği tehlikeleri bildirmiştir. Roma İmparatorluğu'nun çöküşünde kurşun zehirlenmesinin önemli bir rol oynadığını öne sürdüler.[l]Diğer araştırmacılar, örneğin tüm karın ağrılarının kurşun zehirlenmesinden kaynaklanmadığına dikkat çekerek bu tür iddiaları eleştirdiler.Arkeolojik araştırmalara göre, Roma kurşun borular musluk suyundaki kurşun seviyelerini artırdı, ancak böyle bir etki "gerçekten zararlı olmazdı." Kurşun zehirlenmesi kurbanları, tanrıların korkunç babası Satürn'den sonra Satürnliler olarak bilinir hale geldi. Bununla bağlantılı olarak, kurşun tüm metallerin "babası" olarak kabul edildi. Kolay ulaşılabilir ve ucuz olduğu için Roma toplumundaki statüsü düşüktü.

Kalay ve antimon karışıklığı

Klasik çağda (ve hatta 17. yüzyıla kadar), kalay genellikle kurşundan ayırt edilemezdi: Romalılar kurşunu plumbum nigrum ("siyah kurşun") ve kalay plumbum candidum ("hafif kurşun") olarak adlandırırlardı. Kurşun ve kalay arasındaki bağlantı diğer dillerde de izlenebilir: Çekçe'de "olovo" kelimesi "kurşun" anlamına gelir, ancak Rusça'da ilgili kalay "kalay" anlamına gelir. Ek olarak, kurşun antimonla yakından ilişkilidir: her iki element de genellikle sülfürler (galen ve stibnit) olarak, genellikle birlikte bulunur. Pliny, stibnitin ısıtıldığında antimon yerine kurşun ürettiğini yanlış yazdı. Türkiye ve Hindistan gibi ülkelerde, antimonun orijinal Farsça adı, antimon sülfür veya kurşun sülfür anlamına gelir ve Rusça gibi bazı dillerde buna antimon denir.

Orta Çağ ve Rönesans

Batı Avrupa'daki kurşun madenciliği, Batı Roma İmparatorluğu'nun çöküşünden sonra azaldı ve Arap İberya, önemli kurşun üretimine sahip tek bölge oldu. En büyük kurşun üretimi Güney ve Doğu Asya'da, özellikle kurşun madenciliğinin büyük ölçüde arttığı Çin ve Hindistan'da gözlendi. Avrupa'da kurşun üretimi ancak 11. ve 12. yüzyıllarda yeniden canlanmaya başladı ve burada kurşun tekrar çatı kaplama ve borulama için kullanıldı. 13. yüzyıldan itibaren kurşun, vitray pencereler oluşturmak için kullanıldı. Avrupa ve Arap simya geleneklerinde kurşun (Avrupa geleneğinde Satürn'ün sembolü) saf olmayan bir adi metal olarak kabul edildi ve onu ayıran, arındıran ve dengeleyen saf bir metaldi. oluşturan parçalar saf altına dönüştürülebilir. Bu dönemde, şarabı kirletmek için kurşun giderek daha fazla kullanıldı. Bu tür şarapların kullanımı 1498'de Papa'nın emriyle yasaklandı, çünkü kutsal ayinlerde kullanılmaya uygun değildi, ancak sarhoş olmaya devam etti ve 18. yüzyılın sonuna kadar toplu zehirlenmelere yol açtı. Kurşun, 1440 civarında icat edilen matbaanın bazı bölümlerinde önemli bir malzemeydi; matbaa çalışanları kurşun zehirlenmesine neden olan kurşun tozunu rutin olarak soludular. Ateşli silahlar aynı zamanda icat edildi ve kurşun, demirden daha pahalı olmasına rağmen, mermi yapımında ana malzeme haline geldi. Demir silah namlularına daha az zarar veriyordu, daha yüksek bir yoğunluğa sahipti (daha iyi hız muhafazasına katkıda bulunuyordu) ve daha düşük erime noktası, odun ateşi kullanılarak yapılabileceğinden mermilerin üretilmesini kolaylaştırdı. Venedik çanak çömlek formundaki kurşun, Batı Avrupa aristokrasisi arasında kozmetikte yaygın olarak kullanıldı, çünkü ağartılmış yüzler bir alçakgönüllülük işareti olarak kabul edildi. Bu uygulama daha sonra beyaz peruklara ve göz kalemlerine kadar genişledi ve yalnızca 18. yüzyılın sonunda Fransız Devrimi sırasında ortadan kayboldu. Benzer bir moda, 18. yüzyılda Japonya'da, 20. yüzyıl boyunca devam eden bir uygulama olan geyşaların ortaya çıkmasıyla ortaya çıktı. "Beyaz yüzler Japon kadınlarının erdemini temsil ediyordu", kurşun ise genellikle ağartıcı olarak kullanılıyordu.

Avrupa ve Asya dışında

Yeni Dünya'da, Avrupalı ​​yerleşimcilerin gelişinden kısa bir süre sonra kurşun üretilmeye başlandı. İlk kaydedilen kurşun üretimi, kuruluşundan on dört yıl sonra, İngiliz Virginia kolonisinde 1621 yılına dayanmaktadır. Avustralya'da sömürgeciler tarafından kıtada açılan ilk maden, 1841'de amiral gemisi madeniydi. Afrika'da, kurşun madenciliği ve eritme, Afrika mücadelesinden çok önce, 17. yüzyılda kurşunun Avrupalılarla ticaret için ve para birimi olarak kullanıldığı Benue Taura ve aşağı Kongo havzasında biliniyordu.

Sanayi devrimi

18. yüzyılın ikinci yarısında, Sanayi Devrimi İngiltere'de ve ardından Kıta Avrupası ve Amerika Birleşik Devletleri'nde gerçekleşti. Bu, dünyanın herhangi bir yerindeki kurşun üretim oranının Roma'dakini ilk kez aştığı zamandı. İngiltere önde gelen kurşun üreticisiydi, ancak 19. yüzyılın ortalarında madenlerinin tükenmesi ve Almanya, İspanya ve Amerika Birleşik Devletleri'nde kurşun madenciliğinin gelişmesiyle bu statüsünü kaybetti. 1900'e gelindiğinde, Amerika Birleşik Devletleri kurşun üretiminde dünya lideriydi ve diğer Avrupa dışı ülkeler (Kanada, Meksika ve Avustralya) önemli kurşun üretimine başlıyordu; Avrupa dışında üretim arttı. Kurşun talebinin büyük bir kısmı sıhhi tesisat ve boya içindi - o zamanlar kurşun boya düzenli olarak kullanılıyordu. Bu süre zarfında daha fazla insan (işçi sınıfı) metallerle temasa geçti ve kurşun zehirlenmesi vakalarında artış oldu. Bu, kurşun alımının vücut üzerindeki etkilerinin araştırılmasına yol açtı. Kurşunun duman halinde katı metalden daha tehlikeli olduğu kanıtlandı. Kurşun zehirlenmesi ile gut arasında bir ilişki bulunmuştur; İngiliz doktor Alfred Baring Garrod, gut hastalarının üçte birinin tesisatçı ve sanatçı olduğunu kaydetti. Ruhsal bozukluklar da dahil olmak üzere kronik kurşuna maruz kalmanın sonuçları da 19. yüzyılda incelenmiştir. Fabrikalarda kurşun zehirlenmesi insidansını azaltan ilk yasalar Birleşik Krallık'ta 1870'lerde ve 1880'lerde çıkarılmıştır.

yeni zaman

Kurşunun yarattığı tehdide dair daha fazla kanıt, 19. yüzyılın sonlarında ve 20. yüzyılın başlarında keşfedildi. Zarar mekanizmaları daha iyi anlaşılmış ve kurşun körlüğü de belgelenmiştir. Avrupa ve ABD'deki ülkeler, insanların temas ettiği kurşun miktarını azaltmak için çabalar başlattı. 1878'de Birleşik Krallık fabrikalarda zorunlu muayeneleri başlattı ve 1898'de ilk fabrika tıbbi müfettişini atadı; Sonuç olarak, 1900'den 1944'e kadar kurşun zehirlenmesi vakalarında 25 kat azalma rapor edildi. Kurşuna son büyük insan maruziyeti, 1921'de Amerika Birleşik Devletleri'nde ortaya çıkan bir uygulama olan, vuruntu önleyici bir madde olarak benzine tetraetil eter eklenmesiydi. 2000 yılına kadar Amerika Birleşik Devletleri ve Avrupa Birliği'nde aşamalı olarak kaldırıldı. Çoğu Avrupa ülkesi, opaklığı ve suya dayanıklılığı nedeniyle yaygın olarak kullanılan kurşun boyayı 1930 yılına kadar iç mekanları süslemek için yasakladı. Etki önemliydi: 20. yüzyılın son çeyreğinde, aşırı kan kurşun düzeyine sahip insanların yüzdesi, Birleşik Devletler nüfusunun dörtte üçünden fazlasından yüzde ikinin biraz üzerine düştü. 20. yüzyılın sonunda ana kurşun ürün, insanlar için doğrudan bir tehdit oluşturmayan kurşun-asit bataryaydı. 1960 ile 1990 arasında, Batı Bloku'ndaki kurşun üretimi üçte bir oranında arttı. Doğu Bloku'ndaki küresel kurşun üretiminin payı, Sovyetler Birliği'nin 1970'lerin ortasında ve 1980'lerde dünyanın en büyük kurşun üreticisi olduğu ve Çin'in 20'lerin sonlarında kapsamlı kurşun üretimine başladığı 1950'den 1990'a kadar %10'dan %30'a üç katına çıktı. .yy. Avrupa komünist ülkelerinden farklı olarak, 20. yüzyılın ortalarında Çin, çoğunlukla sanayileşmemiş bir ülkeydi; 2004 yılında Çin, en büyük kurşun üreticisi olarak Avustralya'yı geride bıraktı. Avrupa sanayileşmesinde olduğu gibi, kurşun Çin'de sağlığa zarar verdi.

Üretme

Kurşun asitli akülerde kullanılması nedeniyle dünya çapında kurşun üretimi artmaktadır. İki ana ürün kategorisi vardır: birincil, cevherlerden; ve ikincil, hurdadan. 2014 yılında birincil ürünlerden 4,58 milyon ton, ikincil ürünlerden ise 5,64 milyon ton kurşun üretilmiştir. Bu yıl, Çin, Avustralya ve Amerika Birleşik Devletleri, mayınlı kurşun konsantresinin ilk üç üreticisinin başında geldi. İlk üç rafine kurşun üreticisi Çin, ABD ve Güney Kore'dir. Uluslararası Metal Uzmanları Birliği'nin 2010 tarihli bir raporuna göre, çevrede biriken, çevreye salınan veya dağılan kurşunun toplam kullanımı Küresel düzey kişi başı 8 kg. Bunun çoğu, daha az gelişmiş ülkelerden (1-4 kg/kişi) ziyade daha gelişmiş ülkelerde (20-150 kg/kişi) olmaktadır. Birincil ve ikincil kurşun için üretim süreçleri benzerdir. Bazı birincil üretim tesisleri şu anda operasyonlarını kurşun levhalarla destekliyor ve bu eğilimin gelecekte artması muhtemel. Yeterli üretim yöntemleriyle geri dönüştürülmüş kurşun, işlenmemiş kurşundan ayırt edilemez. İnşaat ticaretinden elde edilen hurda metal genellikle oldukça saftır ve bazen damıtma gerekmesine rağmen, eritme işlemine gerek kalmadan yeniden eritilir. Bu nedenle, geri dönüştürülmüş kurşun üretimi, enerji gereksinimleri açısından birincil kurşun üretiminden genellikle %50 veya daha fazla daha ucuzdur.

Ana

Çoğu kurşun cevheri, geri kazanım için konsantre edilmesi gereken düşük oranda kurşun içerir (zengin cevherlerin tipik kurşun içeriği %3-8'dir). İlk işleme sırasında cevherler genellikle kırma, yoğun ortamların ayrılması, öğütme, köpüklü yüzdürme ve kurutma işlemlerine tabi tutulur. Ağırlıkça %30-80 (tipik olarak %50-60) kurşun içeriğine sahip elde edilen konsantre daha sonra (saf olmayan) kurşun metale dönüştürülür. Bunu yapmanın iki ana yolu vardır: ayrı kaplarda gerçekleştirilen kavurma ve ardından yüksek fırından çıkarmayı içeren iki aşamalı bir süreç; veya konsantrenin ekstraksiyonunun tek bir kapta gerçekleştiği doğrudan bir işlem. İlki hala önemli olmasına rağmen, ikinci yöntem daha yaygın hale geldi.

İki adımlı süreç

İlk olarak, sülfür konsantresi kurşun sülfürü oksitlemek için havada kavrulur: 2 PbS + 3 O2 → 2 PbO + 2 SO2 cevheri. Bu ham kurşun oksit, bir kok fırınında (yine saf olmayan) bir metale indirgenir: 2 PbO + C → Pb + CO2. Safsızlıklar esas olarak arsenik, antimon, bizmut, çinko, bakır, gümüş ve altındır. Eriyik, gümüş, altın ve bizmut dışındaki yabancı maddeleri oksitleyen hava, buhar ve kükürt ile bir yankı fırınında işlenir. Oksitlenmiş kirletici maddeler eriyiğin üzerinde yüzer ve uzaklaştırılır. Metalik gümüş ve altın, çinkonun kurşuna eklendiği Parkes işlemi ile ekonomik olarak çıkarılır ve geri kazanılır. Çinko, her ikisi de kurşunla karıştırılmadan ayrılabilen ve geri kazanılabilen gümüş ve altını çözer. Gümüşten arındırılmış kurşun, Betterton-Kroll yöntemi kullanılarak bizmut tarafından metalik kalsiyum ve magnezyum ile işlemden geçirilir. Elde edilen bizmut içeren cüruflar uzaklaştırılabilir. Betts işlemi kullanılarak erimiş kurşunun elektrolitik olarak işlenmesiyle çok saf kurşun elde edilebilir. Saf olmayan kurşun anotlar ve saf kurşun katotlar bir kurşun florosilikat (PbSiF6) elektrolitine yerleştirilir. Bir elektrik potansiyeli uygulandıktan sonra, anottaki saf olmayan kurşun çözülür ve katot üzerinde birikir ve safsızlıkların büyük çoğunluğunu çözeltide bırakır.

doğrudan süreç

Bu işlemde kurşun külçe ve cüruf doğrudan kurşun konsantrelerinden elde edilir. Kurşun sülfür konsantresi bir fırında eritilir ve kurşun monoksit oluşturmak üzere oksitlenir. Erimiş yüke akılarla birlikte karbon (kok veya kömür gazı) eklenir. Böylece kurşun monoksit, kurşun monoksit bakımından zengin cürufun ortasında kurşun metale indirgenir. Yüksek konsantrasyonlu başlangıç ​​konsantrelerindeki kurşunun %80'e kadarı külçe formunda elde edilebilir; kalan %20 kurşun monoksit açısından zengin bir cüruf oluşturur. Düşük dereceli hammaddeler için tüm kurşun yüksek dereceli cürufa oksitlenebilir. Metalik kurşun ayrıca yüksek dereceli (%25-40) cüruflardan yakma veya deniz altı yakıt enjeksiyonu, yardımcı bir elektrikli fırın veya her iki yöntemin bir kombinasyonu ile üretilir.

alternatifler

Daha temiz ve daha az enerji yoğun bir kurşun madenciliği süreci üzerinde araştırmalar devam ediyor; ana dezavantajı, atık olarak çok fazla kurşunun kaybolması veya alternatif yöntemlerin ortaya çıkan kurşun metalde yüksek kükürt içeriğine yol açmasıdır. Saf olmayan kurşun anotların bir elektrolit içine daldırıldığı ve saf kurşunun katot üzerinde biriktirildiği hidrometalurjik ekstraksiyon, potansiyele sahip olabilecek bir tekniktir.

ikincil yöntem

Birincil üretimin ayrılmaz bir parçası olan eritme, ikincil üretim sırasında genellikle atlanır. Bu, yalnızca metalik kurşun önemli oksidasyona uğradığında olur. Bu süreç, bir yüksek fırında veya döner fırında birincil madenciliğe benzer, önemli fark, verimdeki daha büyük değişkenliktir. Kurşun ergitme işlemi, birincil üretimin bir uzantısı olarak hareket edebilen daha modern bir yöntemdir; kullanılmış kurşun pillerden gelen pil macunu, sülfürü alkali ile işlemden geçirerek giderir ve daha sonra oksijen varlığında kömürle çalışan bir fırında işlenir ve antimon en yaygın kirlilik olan saf olmayan kurşun oluşumuna neden olur. İkincil lead'in geri dönüştürülmesi, birincil lead'inkine benzer; Geri dönüştürülmüş malzemeye ve kirlenme potansiyeline bağlı olarak bazı arıtma işlemleri atlanabilir, bizmut ve gümüş en yaygın olarak safsızlıklar olarak kabul edilir. Bertaraf edilecek kurşun kaynakları arasında kurşun asitli piller en önemli kaynaklardır; kurşun boru, levha ve kablo kılıfı da önemlidir.

Uygulamalar

Sanılanın aksine, tahta kalemlerdeki grafit asla kurşundan yapılmadı. Kalem bir grafit sarma aracı olarak oluşturulduğunda, kullanılan belirli grafit tipine plumbago (kelimenin tam anlamıyla kurşun veya kurşun düzeni için) adı verildi.

temel form

Kurşun metal, yüksek yoğunluk, düşük erime noktası, süneklik ve bağıl eylemsizlik gibi birçok faydalı mekanik özelliğe sahiptir. Birçok metal, bu yönlerden bazılarında kurşundan üstündür, ancak genellikle daha az yaygındır ve cevherlerden çıkarılması daha zordur. Kurşunun toksisitesi, bazı kullanımlarının aşamalı olarak kaldırılmasına yol açmıştır. Kurşun, Orta Çağ'da icat edildiğinden beri mermi yapmak için kullanılmıştır. Kurşun ucuzdur; düşük erime noktası şu anlama gelir tüfek mühimmatı minimum teknik ekipman kullanımı ile dökülebilir; ayrıca kurşun diğer yaygın metallerden daha yoğundur ve bu da hızın daha iyi korunmasını sağlar. Avlanmak için kullanılan kurşun mermilerin çevreye zarar verebileceğine dair endişeler dile getirildi. Yüksek yoğunluğu ve korozyon direnci bir dizi ilgili uygulamada kullanılmıştır. Gemilerde omurga olarak kurşun kullanılır. Ağırlığı, rüzgarın yelkenler üzerindeki kurcalama etkisini dengelemesine olanak tanır; çok yoğun olduğu için çok az hacim kaplar ve su direncini en aza indirir. Kurşun kullanılır dalma dalgıcın yüzme kabiliyetine karşı koymak için. 1993 yılında Pisa Kulesi'nin tabanı 600 ton kurşunla stabilize edildi. Korozyon direnci nedeniyle kurşun, denizaltı kabloları için koruyucu kılıf olarak kullanılır. Kurşun mimaride kullanılır. Kurşun levhalar çatı kaplama malzemesi olarak, giydirmede, pervazda, oluk ve iniş derzlerinin imalatında ve çatı parapetlerinde kullanılmaktadır. Kurşun pervazlar, kurşun levhaları sabitlemek için dekoratif bir malzeme olarak kullanılır. Heykel ve heykel yapımında kurşun hala kullanılmaktadır. Geçmişte, araba tekerleklerini dengelemek için genellikle kurşun kullanılırdı; çevresel nedenlerle, bu kullanım aşamalı olarak kaldırılmaktadır. Pirinç ve bronz gibi bakır alaşımlarına işlenebilirliklerini ve kayganlıklarını geliştirmek için kurşun eklenir. Bakırda pratik olarak çözünmeyen kurşun, alaşım boyunca tane sınırları gibi kusurlarda sert kürecikler oluşturur. Düşük konsantrasyonlarda ve ayrıca bir yağlayıcı olarak, globüller alaşımın çalışması sırasında ufalanmayı önler, böylece işlenebilirliği iyileştirir. Rulmanlar, daha yüksek kurşun konsantrasyonuna sahip bakır alaşımları kullanır. Kurşun yağlama sağlar ve bakır destek sağlar. Yüksek yoğunluğu, atom numarası ve şekillendirilebilirliği nedeniyle kurşun, ses, titreşim ve radyasyonu emmek için bir bariyer olarak kullanılır. Kurşunun doğal rezonans frekansları yoktur, bu nedenle ses stüdyolarının duvarlarında, zeminlerinde ve tavanlarında ses yalıtım tabakası olarak kurşun levha kullanılır. Organik borular genellikle her bir borunun tonunu kontrol etmek için çeşitli miktarlarda kalay ile karıştırılmış kurşun alaşımından yapılır. Kurşun, nükleer bilimde ve X-ışını kameralarında radyasyona karşı kullanılan koruyucu bir malzemedir: gama ışınları elektronlar tarafından emilir. Kurşun atomları yoğun bir şekilde paketlenmiştir ve elektron yoğunlukları yüksektir; büyük bir atom numarası, atom başına çok sayıda elektron olduğu anlamına gelir. Erimiş kurşun, kurşunla soğutulan hızlı reaktörler için soğutucu olarak kullanılmıştır. Kurşunun en büyük kullanımı 21. yüzyılın başında kurşun-asit akülerde gözlendi. Aküdeki kurşun, kurşun dioksit ve sülfürik asit arasındaki reaksiyonlar güvenilir bir voltaj kaynağı sağlar. Pillerdeki kurşun insanlarla doğrudan temas etmez ve bu nedenle daha az zehirlilik tehdidi ile ilişkilidir. Avustralya, Japonya ve ABD'de frekans kontrolü, güneş yumuşatma ve diğer uygulamalarda kilovat ve megavat cinsinden kurşun asit piller içeren süper kapasitörler kuruldu. Bu piller, lityum iyon pillerden daha düşük bir enerji yoğunluğuna ve şarj deşarj verimliliğine sahiptir, ancak önemli ölçüde daha ucuzdur. Kurşun, yüksek voltajlı güç kablolarında ısı yalıtımı sırasında su difüzyonunu önlemek için kılıf malzemesi olarak kullanılır; kurşun aşamalı olarak kullanımdan kaldırıldığı için bu kullanım azalmaktadır. Bazı ülkeler de çevre kirliliğini azaltmak için elektronik lehimlerinde kurşun kullanımını aşamalı olarak kaldırıyor. tehlikeli atık. Kurşun, Oddi testinde müze malzemeleri için kullanılan ve organik asitleri, aldehitleri ve asit gazlarını tespit etmeye yardımcı olan üç metalden biridir.

Bağlantılar

Kurşun bileşikleri renklendirici maddeler, oksitleyici maddeler, plastikler, mumlar, cam ve yarı iletkenler olarak veya bunlarda kullanılır. Kurşun bazlı boyalar seramik sırlarda ve camda, özellikle kırmızı ve sarılar için kullanılır. Organik kimyada oksitleyici ajanlar olarak kurşun tetraasetat ve kurşun dioksit kullanılır. Kurşun genellikle PVC kaplamalarda kullanılır. elektrik kabloları. Daha uzun ve eşit bir yanma sağlamak için mum fitillerinde kullanılabilir. Kurşunun toksisitesi nedeniyle Avrupalı ​​ve Kuzey Amerikalı üreticiler çinko gibi alternatifler kullanıyor. Kurşun cam %12-28 kurşun oksitten oluşur. Camın optik özelliklerini değiştirir ve iyonlaştırıcı radyasyonun iletimini azaltır. Kurşun tellürid, kurşun selenit ve kurşun antimonid gibi kurşun yarı iletkenler fotovoltaik hücrelerde ve kızılötesi dedektörlerde kullanılır.

Biyolojik ve ekolojik etkiler

biyolojik etkiler

Kurşun onaylanmadı biyolojik rol. İnsan vücudundaki prevalansı bir yetişkinde ortalama 120 mg'dır - ağır metaller arasında sadece çinko (2500 mg) ve demir (4000 mg) bolluğunu aşmaktadır. Kurşun tuzları vücut tarafından çok verimli bir şekilde emilir. Kemiklerde az miktarda kurşun (%1) depolanacaktır; geri kalanı maruziyetten sonraki birkaç hafta içinde idrar ve dışkıyla atılacaktır. Çocuk vücuttan kurşunun sadece üçte birini atabilecektir. Kurşuna kronik maruziyet kurşun biyolojik birikimine yol açabilir.

toksisite

Kurşun, insan vücudundaki hemen hemen her organı ve sistemi etkileyen (solunarak veya yutularak) son derece zehirli bir metaldir. 100 mg/m3 hava seviyesinde, yaşam ve sağlık için ani tehlike oluşturur. Kurşun hızla kan dolaşımına emilir. Toksisitesinin ana nedeni, enzimlerin düzgün işleyişine müdahale etme eğilimidir. Bunu birçok enzimde bulunan sülfhidril gruplarına bağlanarak veya birçok enzimatik reaksiyonda kofaktör olarak görev yapan diğer metalleri taklit ederek ve yerlerini değiştirerek yapar. Kurşunun etkileştiği ana metaller arasında kalsiyum, demir ve çinko bulunur. Yüksek kalsiyum ve demir seviyeleri kurşun zehirlenmesine karşı bir miktar koruma sağlama eğilimindedir; düşük seviyeler artan duyarlılığa neden olur.

Etkileri

Kurşun beyinde ve böbreklerde ciddi hasara neden olabilir ve sonunda ölüme yol açabilir. Kalsiyum gibi kurşun da kan-beyin bariyerini geçebilir. Nöronların miyelin kılıflarını yok eder, sayılarını azaltır, nörotransmisyon yoluna müdahale eder ve nöronların büyümesini azaltır. Kurşun zehirlenmesinin belirtileri arasında nefropati, abdominal kolik ve muhtemelen parmaklarda, bileklerde veya ayak bileklerinde güçsüzlük bulunur. Düşük tansiyon, özellikle orta yaşlı ve yaşlı kişilerde yükselir ve bu da kansızlığa neden olabilir. Hamile kadınlarda yüksek düzeyde kurşun maruziyeti düşüklere neden olabilir. Yüksek düzeyde kurşuna kronik maruz kalmanın erkek doğurganlığını azalttığı gösterilmiştir. Çocuğun gelişmekte olan beyninde kurşun, beyin korteksinde sinaps oluşumuna, nörokimyasal gelişime (nörotransmiterler dahil) ve iyon kanallarının organizasyonuna müdahale eder. Çocuklarda erken kurşun maruziyeti, daha sonraki çocukluk döneminde artan uyku bozuklukları ve gündüz aşırı uykululuk riski ile ilişkilidir. Yüksek kan kurşun seviyeleri, kızlarda gecikmiş ergenlik ile ilişkilidir. 20. yüzyılda benzinde tetraetil kurşunun yanmasından kaynaklanan havadaki kurşuna maruz kalmadaki artış ve azalma, suç oranlarındaki tarihsel artış ve düşüşlerle ilişkilidir, ancak bu hipotez evrensel olarak kabul edilmemektedir.

Tedavi

Kurşun zehirlenmesi tedavisi genellikle dimerkaprol ve succimer verilmesini içerir. Akut vakalar kalsiyum disodyum edetat, etilendiamintetraasetik asit (EDTA) disodyum kalsiyum şelat kullanımını gerektirebilir. Kurşuna kalsiyumdan daha fazla afinitesi vardır, bu da kurşunun metabolizma yoluyla şelatlanmasına ve idrarla atılmasına neden olarak zararsız kalsiyum bırakır.

Etki kaynakları

Kurşuna maruz kalma küresel sorun, çünkü kurşun madenciliği ve eritilmesi dünyanın birçok ülkesinde yaygındır. Kurşun zehirlenmesi genellikle kurşunla kontamine gıda veya suyun yutulmasından ve daha az sıklıkla kontamine toprak, toz veya kurşun bazlı boyanın kazara yutulmasından kaynaklanır. Ürün:% s deniz suyu endüstriyel sulara maruz kalırsa kurşun içerebilir. Meyve ve sebzeler enfekte olabilir yüksek içerik Yetiştikleri topraklarda kurşun. Toprak, borularda kurşun, kurşun boya ve kurşunlu benzinden kaynaklanan artık emisyonlardan kaynaklanan partikül birikmesiyle kirlenebilir. Su borularında kurşun kullanımı yumuşak veya asidik su bulunan bölgelerde sorunludur. Sert su borularda çözünmeyen tabakalar oluştururken, yumuşak ve asitli su kurşun boruları çözer. Taşınan suda çözünmüş karbon dioksit, çözünür kurşun bikarbonat oluşumuna yol açabilir; oksijenli su benzer şekilde kurşunu kurşun(II) hidroksit olarak çözebilir. İçme suyuçözünmüş kurşunun toksisitesi nedeniyle zamanla sağlık sorunlarına neden olabilir. Su ne kadar sertse, bikarbonat ve kalsiyum sülfat o kadar fazla olacaktır ve o kadar fazla olacaktır. iç kısım borular koruyucu bir kurşun karbonat veya kurşun sülfat tabakası ile kaplanacaktır. Kurşun boya yutulması, çocuklarda kurşun maruziyetinin ana kaynağıdır. Boya bozuldukça pul pul dökülür, toz haline gelir ve daha sonra vücuda el teması veya kontamine yiyecek, su veya alkol yoluyla girer. Bazı halk ilaçlarının yutulması kurşuna veya bileşiklerine maruz kalmaya neden olabilir. Soluma, sigara içenler ve özellikle lider çalışanlar için kurşuna maruz kalmanın ikinci ana yoludur. Sigara dumanı, diğer toksik maddelerin yanı sıra radyoaktif kurşun-210 içerir. Solunan kurşunun neredeyse tamamı vücuda emilir; Oral alım için oran %20-70'dir ve çocuklar yetişkinlerden daha fazla kurşun emer. Dermal maruziyet, organik kurşun bileşikleri ile çalışan dar bir insan kategorisi için önemli olabilir. Derideki kurşunun absorpsiyon oranı inorganik kurşun için daha düşüktür.

Ekoloji

Kurşun ve ürünlerinin çıkarılması, üretimi, kullanımı ve bertarafı, Dünya'nın topraklarının ve sularının önemli ölçüde kirlenmesine neden olmuştur. Atmosferik kurşun emisyonları Sanayi Devrimi sırasında zirvedeydi ve kurşun benzin dönemi yirminci yüzyılın ikinci yarısındaydı. Yüksek kurşun konsantrasyonları, sanayi sonrası ve kentsel alanlarda toprakta ve tortularda kalır; Kömür yakmayla ilgili olanlar da dahil olmak üzere endüstriyel emisyonlar dünyanın birçok yerinde devam ediyor. Kurşun, topraklarda, özellikle de içeriği yüksek olanlarda birikebilir. organik madde yüz binlerce yıl boyunca devam ettiği yer. Bitkilerde diğer metallerin yerini alabilir ve yüzeylerinde birikerek fotosentez sürecini yavaşlatarak onları önleyebilir veya öldürebilir. Toprak ve bitki kirliliği mikroorganizmaları ve hayvanları etkiler. Etkilenen hayvanlar, anemiye neden olan kırmızı kan hücrelerini sentezleme kabiliyetinde azalmaya sahiptir. Ortamdaki kurşunun belirlenmesine yönelik analitik yöntemler, spektrofotometri, X-ışını floresansı, atomik spektroskopi ve elektrokimyasal yöntemleri içerir. İyonofor S,S"-metilenbis (N,N-diizobutilditiokarbamat) bazında özel bir iyon seçici elektrot geliştirildi.

Sınırlama ve restorasyon

1980'lerin ortalarına gelindiğinde, kurşun kullanımında önemli bir değişiklik olmuştu. Amerika Birleşik Devletleri'nde çevre düzenlemeleri, benzin, boya, lehim ve su sistemleri dahil olmak üzere pil dışı ürünlerde kurşun kullanımını azaltmakta veya ortadan kaldırmaktadır. Partikül kontrol cihazları, kurşun emisyonlarını toplamak için kömürle çalışan enerji santrallerinde kullanılabilir. Kurşun kullanımı, Avrupa Birliği Kullanım Kısıtlama Direktifi tarafından daha da kısıtlanmıştır tehlikeli maddeler. Avcılık ve spor amaçlı atış için kurşun mermi kullanımı 1993 yılında Hollanda'da yasaklandı ve kurşun emisyonlarında 1990'da 230 tondan 1995'te 47.5 tona önemli bir azalma sağlandı. Amerika Birleşik Devletleri'nde, Mesleki Güvenlik ve Sağlık İdaresi, işyerinde kabul edilebilir kurşun maruziyet sınırını 8 saatlik bir iş gününde 0,05 mg/m3 olarak belirlemiştir; bu metalik kurşun, inorganik kurşun bileşikleri ve kurşun sabunlar için geçerlidir. Ulusal enstitü Amerika Birleşik Devletleri Mesleki Güvenlik ve Sağlık İdaresi, kandaki kurşun konsantrasyonlarının 100 g kan başına 0,06 mg'ın altında olmasını önermektedir. Kurşun, seramikte, vinilde (boru döşemek ve elektrik kablolarını yalıtmak için kullanılır) ve Çin pirincinde hala zararlı miktarlarda bulunabilir. Eski evler hala kurşun boya içerebilir. Beyaz kurşun boya sanayileşmiş ülkelerde aşamalı olarak kaldırılmıştır, ancak sarı kurşun kromat hala kullanılmaktadır. Eski boyayı zımparalayarak çıkarmak, bir kişinin soluyabileceği toz üretir.