ბუნებრივი ტყვიის ნაერთები. ქიმიური ელემენტის აღმოჩენის ისტორია Pb

სტატიის შინაარსი

ტყვია– პერიოდული სისტემის IV ჯგუფის ქიმიური ელემენტი. ფარდობითი ატომური მასა ( ა r = 207,2) არის რამდენიმე იზოტოპის მასის საშუალო: 204 Pb (1,4%), 206 Pb (24,1%), 207 Pb (22,1%) და 208 Pb (52,4%). ბოლო სამი ნუკლიდი არის ურანის, აქტინიუმის და თორიუმის ბუნებრივი რადიოაქტიური გარდაქმნების საბოლოო პროდუქტები. ასევე ცნობილია ტყვიის 20-ზე მეტი რადიოაქტიური იზოტოპი, რომელთაგან ყველაზე ხანგრძლივია 202 Pb და 205 Pb (ნახევარგამოყოფის პერიოდით 300 ათასი და 15 მილიონი წელი). ბუნებაში, ტყვიის ხანმოკლე იზოტოპები ასევე იქმნება მასობრივი რიცხვებით 209, 210, 212 და 214, ნახევარგამოყოფის პერიოდით შესაბამისად 3,25 საათი, 27,1 წელი, 10,64 საათი და 26,8 წუთი. ტყვიის მადნების სხვადასხვა ნიმუშებში სხვადასხვა იზოტოპების თანაფარდობა შეიძლება ოდნავ განსხვავდებოდეს, რაც შეუძლებელს ხდის ტყვიის მნიშვნელობის განსაზღვრას. ა r უფრო დიდი სიზუსტით.

დედამიწის ქერქში ტყვია ცოტაა - 0,0016% მასის მიხედვით, მაგრამ ეს ერთ-ერთი უმძიმესი ლითონი ბევრად უფრო გავრცელებულია, ვიდრე მისი უახლოესი მეზობლები - ოქრო, ვერცხლისწყალი და ბისმუტი. ეს იმიტომ ხდება, რომ ტყვიის სხვადასხვა იზოტოპები ურანის და თორიუმის დაშლის საბოლოო პროდუქტია, ამიტომ დედამიწის ქერქში ტყვიის შემცველობა ნელ-ნელა გაიზარდა მილიარდობით წლის განმავლობაში.

ბევრი ცნობილი საბადოა, რომელიც მდიდარია ტყვიით და ლითონი ადვილად გამოიყოფა მინერალებისგან. საერთო ჯამში ცნობილია ასზე მეტი ტყვიის მინერალი. მათგან მთავარია გალენა (ტყვიის სიკაშკაშე) PbS და მისი ქიმიური გარდაქმნების პროდუქტები - ანგელზიტი (ტყვიის სულფატი) PbSO 4 და ცერუსიტი ("თეთრი ტყვიის მადანი") PbCO 3. ნაკლებად გავრცელებულია პირომორფიტი („ტყვიის მწვანე მადანი“) PbCl 2 3Pb 3 (PO 4) 2, მიმეტიტი PbCl 2 3Pb 3 (AsO 4) 2, კროკოიტი («ტყვიის წითელი მადანი») PbCrO 4, ვულფენიტი («ტყვიის ყვითელი მადანი» ) "") PbMoO 4, stoltite PbWO 4. ტყვიის მადნები ხშირად შეიცავს სხვა ლითონებსაც - სპილენძს, თუთიას, კადმიუმს, ვერცხლს, ოქროს, ბისმუტს და ა.შ. სადაც ტყვიის საბადოა, ნიადაგი (1% Pb-მდე), მცენარეები და წყალი ამ ელემენტით მდიდრდება.

სტეპებისა და უდაბნოების მაღალ ჟანგვის ტუტე გარემოში შესაძლებელია ტყვიის დიოქსიდის - მინერალური პლატნერიტის წარმოქმნა. და ბუნებრივი ლითონის ტყვია ძალზე იშვიათია.

ამბავი.

სიტყვა "ტყვიის" წარმომავლობა გაურკვეველია. ძველად ტყვია ყოველთვის მკაფიოდ არ გამოირჩეოდა თუნუქისგან. უმეტეს სლავურ ენებში (ბულგარულ, სერბო-ხორვატულ, ჩეხურ, პოლონურ) ტყვიას კალის ეწოდება. ჩვენი "ტყვია" გვხვდება მხოლოდ ბალტიის ჯგუფის ენებში: svinas (ლიტვური), svin (ლატვიური). ზოგიერთი უბედური მთარგმნელისთვის ამან გამოიწვია სასაცილო გაუგებრობები, მაგალითად, მანქანებში "კალის ბატარეების" შესახებ. ინგლისური სახელწოდება ტყვია, ტყვია და ჰოლანდიური სიტყვა, lood, ალბათ დაკავშირებულია ჩვენს სიტყვასთან "to tin". ლათინურმა plumbum-მა (ასევე გაურკვეველი წარმოშობის) წარმოშვა ინგლისური სიტყვა სანტექნიკოსი - სანტექნიკოსი (ერთხელ მილებს ახურავდნენ რბილი ტყვიით. და კიდევ ერთი დაბნეულობა, რომელიც დაკავშირებულია ტყვიასთან. ძველი ბერძნები ტყვიას „მოლიბდოსს“ უწოდებდნენ (სახელი შემონახულია თანამედროვეში. ბერძნული ენა). აქედან - ლათინური molibdaena: ასე ერქვა შუა საუკუნეებში ტყვიის ბზინვარებას PbS და უფრო იშვიათ მოლიბდენის შინს (MoS 2) და სხვა მსგავს მინერალებს, რომლებიც ტოვებდნენ შავ ლაქას მსუბუქ ზედაპირზე. იგივე ნიშანი. დარჩა გრაფიტმა და თავად ტყვიამ. პერგამენტზე დასაწერად შეიძლებოდა თხელი ტყვიის ღეროები; ტყუილად არ არის გერმანულ ფანქარში Bleistift, ანუ ტყვიის ღერო.

ტყვია ოქროს, ვერცხლის, სპილენძის, კალის, რკინასა და ვერცხლისწყალთან ერთად უძველესი დროიდან ცნობილი შვიდი მეტალიდან ერთ-ერთია. ეს ლითონები შეადარეს მაშინ ცნობილ პლანეტებს (სატურნი შეესაბამებოდა ტყვიას). ითვლება, რომ ადამიანებმა პირველად 8 ათასი წლის წინ ადუღეს ტყვია მადნებიდან. ძველ ეგვიპტეში გათხრებმა აღმოაჩინეს ვერცხლის და ტყვიის არტეფაქტები დინასტიურ პერიოდამდე სამარხებში. მესოპოტამიაში აღმოჩენილი მსგავსი აღმოჩენები იმავე დროით თარიღდება. ვერცხლისა და ტყვიის ნივთების ერთობლივი აღმოჩენები გასაკვირი არ არის. ჯერ კიდევ პრეისტორიულ ხანაში ადამიანების ყურადღებას იპყრობდა ტყვიის ბრწყინვალების ლამაზი მძიმე კრისტალები. ამ მინერალის საბადოები აღმოჩნდა სომხეთის მთებში, მცირე აზიის ცენტრალურ რაიონებში. და მინერალური გალენა ხშირად შეიცავს ვერცხლის მნიშვნელოვან მინარევებს. თუ ამ მინერალის ნაჭრებს ცეცხლში დადებთ, გოგირდი დაიწვება და გამდნარი ტყვია შემოვა (ნახშირი ხელს უშლის ტყვიის დაჟანგვას). მესოპოტამიასა და ეგვიპტეში ახალ ერამდე უკვე მრავალი ათასწლეულით ადრე ქანდაკებები ჩამოსხმული იყო.

VI საუკუნეში. ძვ.წ. გალენის მდიდარი საბადოები აღმოაჩინეს ლავრიონში, მთიან მხარეში ათენთან ახლოს. პუნიკური ომების დროს (ძვ. წ. 264–146 წწ.) თანამედროვე ესპანეთის ტერიტორიაზე მოქმედებდა ტყვიის მრავალი მაღარო, რომლებიც დააარსეს ბერძნებმა და ფინიკიელებმა. ისინი მოგვიანებით რომაელებმა განავითარეს; რომაელი ინჟინრები იყენებდნენ ტყვიას უძველესი წყლის მილების დასამზადებლად. ძველი ბერძენი ისტორიკოსი ჰეროდოტე (ჩვ. მოგვიანებით, მიკენის გათხრების დროს, ქვის კედლებში ტყვიის სამაგრები აღმოჩნდა.

ტყვიის წარმოებისას უძველესი მეტალურგები პირველად ადუღებდნენ მადნს და მოხდა რეაქციები

2PbS + 3O 2 ® 2PbO + 2SO 2 და PbS + 2O 2 ® PbSO 4. შემდეგ ტემპერატურა გაიზარდა, რამაც გამოიწვია ტყვიის დნობა:

PbS + 2PbO ® 3Pb + SO 2; PbS + PbSO 4 ® 2Pb + 2SO 2 . პირველი დნობის ღუმელები, თიხისგან და ქვებისგან დამზადებული, ძალიან პრიმიტიული იყო. ისინი ცდილობდნენ მათი დაყენება გორაკების ფერდობებზე, სადაც ქარი უბერავს, რაც სროლას ეხმარებოდა. გამდნარი ტყვია, როგორც წესი, შეიცავდა ვერცხლს - ზოგჯერ 0,5%-მდე და მეტსაც. როდესაც ასეთი დნობა ნელა გაცივდება, სუფთა ტყვია ჯერ კრისტალიზდება, ხოლო სითხე გამდიდრებულია ვერცხლით - დაახლოებით 2%-მდე. ვერცხლის გამოსაყოფად გამოიყენეს კუპელაციური მეთოდი: გამდნარი ტყვია იჟანგება ფოროვან თიხის ჭურჭელში - კუპელაში და შემდეგ მისი ოქსიდი კვლავ ლითონად გადაკეთდა. ამ პროცესის მექანიზმი შეისწავლეს მხოლოდ 1833 წელს.

ტყვია ასევე გამოიყენებოდა ოქროსა და ვერცხლის გასაწმენდად კუპელაციური მეთოდით. ამისათვის გასაწმენდი ძვირფასი ლითონი ტყვიასთან იყო შერწყმული. ტყვია და სხვა მინარევები ადვილად იჟანგება მაღალ ტემპერატურაზე; მიღებულ ოქსიდებს ჰაერის ნაკადით ააფეთქეს და ნაწილობრივ შეიწოვება შრიფტის ფორებში, ხოლო ძირში დარჩა სუფთა ვერცხლის ან ოქროს ინგოტი. შემდეგ ტყვიის ოქსიდი შეიძლება გადაიქცეს მეტალად ნახშირით გაცხელებით. არქეოლოგიური აღმოჩენები ურსა და ტროაში მიუთითებს, რომ კუპელაცია ცნობილი იყო მცირე აზიის ჩრდილო-დასავლეთით უკვე ძვ.წ. III ათასწლეულის პირველ ნახევარში. ხოლო ბერძენმა ხელოსნებმა მოახერხეს ლავრიონში მოპოვებული ტყვიიდან თითქმის მთელი ვერცხლის მოპოვება: თანამედროვე ანალიზის მიხედვით, მისი მხოლოდ 0,02% დარჩა ლიდერად! უძველესი მეტალურგების ხელოვნება გაკვირვების ღირსია: მათ ხომ არ ჰქონდათ არც ტემპერატურის კონტროლი პროცესის სხვადასხვა ეტაპზე და არც ქიმიური ანალიზის ჩატარება. მიუხედავად ამისა, მაღაროს ნაგავსაყრელებში ბევრი მოუპოვებელი ტყვია იყო დარჩენილი. რომაელმა მეტალურგებმა კიდევ უფრო უკეთეს შედეგს მიაღწიეს ვერცხლის ნარჩენი რაოდენობის განახევრებით. რა თქმა უნდა, მათ ადარდებდათ არა ტყვიის სისუფთავე, არამედ მისგან ძვირფასი ლითონის ამოღების სისრულე. უფრო მეტიც, როგორც ბერძენი ისტორიკოსი სტრაბონი მოწმობს, ლავრიონში ძველი ნაგავსაყრელის დამუშავებით რომაელებმა საკმაოდ ბევრი ტყვიის და ვერცხლის მოპოვება შეძლეს, რის გამოც ნაგავსაყრელებში დაახლოებით ორი მილიონი ტონა ნარჩენი მადანი დატოვა. ამის შემდეგ, მაღაროები მიტოვებული იყო თითქმის ორი ათასწლეულის განმავლობაში, მაგრამ 1864 წელს ნაგავსაყრელების დამუშავება კვლავ დაიწყო - ამჯერად მხოლოდ ვერცხლის გულისთვის (დაახლოებით 0,01% მათში დარჩა). თანამედროვე მეტალურგიულ საწარმოებში ტყვიაში ასჯერ ნაკლები ვერცხლი რჩება.

უძველესი მეჭურჭლეები, რომლებიც ტყვიის ბრწყინვალებას თიხით და წყლით ასხამდნენ, ამ ნარევს ასხამდნენ შესაწვავ თიხის ჭურჭელს. მაღალ ტემპერატურაზე ჭურჭლის ზედაპირი დაფარული იყო ტყვიის დნობის შუშით. 1673 წელს ინგლისელმა მინის მწარმოებელმა ჯორჯ რავენსკროფმა, მინას დაამატა ტყვიის ოქსიდი, გამოიგონა ბროლის მინა, რომელიც ადვილად დნება, ადვილად დასამუშავებელია და აქვს განსაკუთრებული ბზინვარება, რაც მას აახლოებს ნამდვილ კლდის კრისტალთან. მოგვიანებით, სუფთა თეთრი ქვიშის, კალიუმის და ტყვიის ოქსიდის შერწყმით, მათ მიიღეს rhinestone (იუველირის Strass-ის სახელით, რომელიც ცხოვრობდა XVIII საუკუნის ბოლოს) - მინის სახეობა ისეთი ძლიერი ბზინვარებით, რომ იგი კარგად ამსგავსებდა ალმასს. ხოლო სხვადასხვა პიგმენტების შერევით - სხვა ძვირფასი ქვები.

ტყვიის თხელი ფირფიტები გამოიყენებოდა უძველესი გემების ხის კორპუსის დასაფარავად. ერთ-ერთი ასეთი ბერძნული ხომალდი, რომელიც აშენდა მე-3 საუკუნეში. ძვ.წ. 1954 წელს აღმოაჩინეს ხმელთაშუა ზღვის ფსკერზე მარსელის მახლობლად. რომაელები ასევე ტყვიისგან ამზადებდნენ მილებს, 3 მეტრი სიგრძისა და განსხვავებული, მაგრამ მკაცრად განსაზღვრული დიამეტრის (სულ 15 ვარიანტი იყო). ეს არის სტანდარტიზებული სამრეწველო წარმოების პირველი მაგალითი ისტორიაში. ჯერ ტყვიისგან ჩამოასხეს ფირფიტა, შემოახვიეს ხის ღეროზე და ნაკერი დაიხურა თუნუქის ტყვიის შედუღებით (მას შემდეგ მისი შემადგენლობა პრაქტიკულად უცვლელი დარჩა). მილებში ხშირად აღმოჩენილი იყო გაჟონვა და შეკეთება იყო საჭირო. აქამდე იტალიასა და ინგლისში გათხრების დროს ასეთი მილები ძალიან კარგ მდგომარეობაშია. რომაელმა არქიტექტორმა და ინჟინერმა მარკუს ვიტრუვიუს პოლიომ რეკომენდაცია გაუწია ტყვიის მილების შეცვლას კერამიკული მილებით - გამომცხვარი თიხისგან. მან ყურადღება გაამახვილა ტყვიის დნობაში მონაწილე მუშაკების ავადმყოფობაზე და თვლიდა, რომ ტყვია „სისხლს ძალას ართმევს“. თუმცა, ყველა არ იზიარებდა ამ აზრს. ამგვარად, რომაელი სახელმწიფო მოღვაწე, მეცნიერი და მწერალი პლინიუსი, ცნობილი "ბუნებრივი ისტორიის" ავტორი, წერდა ტყვიის პრეპარატების სარგებლობის შესახებ, რომ ტყვიის მალამო ხელს უწყობს ნაწიბურების მოცილებას, წყლულების განკურნებას და თვალის დაავადებებს.

შუა საუკუნეებში ეკლესიებისა და სასახლეების სახურავები ხშირად დაფარული იყო ტყვიის ფირფიტებით, რომლებიც მდგრადი იყო ამინდის მიმართ. ჯერ კიდევ 669 წელს იორკის სამონასტრო ეკლესიის სახურავი ტყვიით იყო დაფარული, ხოლო 688 წელს ეპისკოპოსმა ნორთამბერლენდში ბრძანა ეკლესიის სახურავი და კედლები ტყვიის ფირფიტებით დაეფარათ. ტაძრებში ცნობილი ვიტრაჟები აწყობილი იყო ტყვიის ჩარჩოების გამოყენებით ღარებით, რომლებშიც ფერადი მინის ფირფიტები იყო დამაგრებული. რომაელების მაგალითზე ტყვიისგან მზადდებოდა როგორც წყლის, ისე სანიაღვრე მილები. ასე რომ, 1532 წელს ვესტმინსტერის სასახლეში დამონტაჟდა ტყვიის კვადრატული სანიაღვრე მილები. იმ დღეებში ყველა ამ პროდუქტს არ ახვევდნენ, არამედ ყრიდნენ ყალიბებში, რომლის ფსკერზე წვრილად გაცრილი ქვიშა ასხამდნენ. დროთა განმავლობაში ტყვიის ნაწარმზე გაჩნდა გამძლე დამცავი ფენა - პატინა. ზოგიერთი ტყვიით დაფარული შუასაუკუნეების შუბი თითქმის შვიდასი წელია შემორჩენილი. სამწუხაროდ, 1561 წელს ლონდონში გაჩენილმა ხანძარმა გაანადგურა წმინდა პეტრეს უდიდესი ტაძრის ასეთი შუბი.

როდესაც ცეცხლსასროლი იარაღი გამოჩნდა, დიდი რაოდენობით ტყვია გამოიყენეს ტყვიების დასამზადებლად და გასროლისთვის, ტყვიამ ასევე დაიწყო სასიკვდილო საფრთხესთან ასოცირება: „დამანგრეველი ტყვია ჩემს ირგვლივ სასტვენს“ (ა. პუშკინი), „თქვენი თხრილისთვის სხვა მებრძოლმა ამხილა თავისი მკერდი ბოროტ ტყვიას“ (კ. სიმონოვი). თავდაპირველად გასროლა ხდებოდა გაყოფილი ფორმებში. 1650 წელს ინგლისელმა პრინცმა რუპერტმა გამოიგონა უფრო სწრაფი და მოსახერხებელი მეთოდი. მან აღმოაჩინა, რომ თუ ტყვიას ცოტაოდენი დარიშხანი დაემატა და შენადნობი ერთგვარი დიდი საფენის მეშვეობით წყლის ავზში ჩაასხით, გასროლილი ბურთები ყალიბდებოდა სფერულ ფორმებად. და მას შემდეგ, რაც 1436 წელს იოჰანეს გუტენბერგმა გამოიგონა წიგნების დაბეჭდვის გზა მოძრავი ლითონის ტიპის გამოყენებით, პრინტერები ასობით წლის განმავლობაში ასხამდნენ ასოებს ეგრეთ წოდებულ ტყვიაზე დაფუძნებული ტიპოგრაფიული შენადნობიდან (კალის და ანტიმონის ნაზავით).

ტყვიის ნაერთებიდან წითელი ტყვიის Pb 3 O 4 და ძირითადი ტყვიის კარბონატი (ტყვიის თეთრი) უძველესი დროიდან გამოიყენებოდა წითელ და თეთრ საღებავად. ძველი ოსტატების თითქმის ყველა ნახატი თეთრ ტყვიაზე დაფუძნებული საღებავებით იყო მოხატული. მათი დამზადების უძველესი მეთოდი ორიგინალური იყო: ქოთნები ძლიერი ძმრით იყო მოთავსებული ნაკელში და სპირალურად გადაბმული თხელი ტყვიის ფირფიტები იყო ჩამოკიდებული. დაშლის შედეგად, ნაკელი წარმოქმნის სითბოს (აუცილებელია ძმარმჟავას გაძლიერებული აორთქლებისთვის) და ნახშირორჟანგი. ამ ნივთიერებების ერთობლივი ეფექტი ტყვიაზე, ისევე როგორც ატმოსფერული ჟანგბადი, წარმოქმნის თეთრ ფერს. გარდა იმისა, რომ ტოქსიკურია, ეს თეთრი საღებავი დროთა განმავლობაში ბნელდება, რადგან ის რეაგირებს წყალბადის სულფიდის კვალზე, რომელიც ყოველთვის არის ჰაერში: 2PbCO 3 Pb(OH) 2 + 3H 2 S ® 3PbS + 2CO 2 + 4H 2 O. ასეთი ნახატების აღდგენისას ჩაბნელებული ადგილები საგულდაგულოდ მუშავდება H 2 O 2 ხსნარით, რომელიც შავ სულფიდს გარდაქმნის თეთრ სულფატად: PbS + 4H 2 O 2 ® PbSO 4 + 4H 2 O. ამჟამად, შხამიანი ტყვიის თეთრი შეიცვალა. უფრო ძვირი, მაგრამ უვნებელი ტიტანის თეთრით. ტყვიის შემცველი პიგმენტები შეზღუდული გამოყენებაა (მაგალითად, როგორც პიგმენტები მხატვრული ზეთის საღებავებისთვის): ლიმონის ტყვიის გვირგვინი 2PbCrO 4 PbSO 4, ყვითელი ტყვიის გვირგვინი 13PbCrO 4 PbSO 4, წითელი ტყვიის მოლიბდატის გვირგვინი 7PbCrO 4 PbSO 4 Pb.

ტყვიის თვისებები.

ტყვია, როგორც წესი, ჭუჭყიანი ნაცრისფერია, თუმცა ახალი მოჭრისას მას აქვს მოლურჯო ელფერი და ანათებს. თუმცა, მბზინავი ლითონი სწრაფად დაფარულია ოქსიდის მოსაწყენი ნაცრისფერი დამცავი ფილმით. ტყვიის სიმკვრივე (11,34 გ/სმ3) ერთნახევარჯერ აღემატება რკინისას, ოთხჯერ აღემატება ალუმინის; ვერცხლიც კი ტყვიაზე მსუბუქია. ტყუილად არ არის რუსულად „ტყვიის“ სინონიმი მძიმე: „ქარიშხლიან ღამეს ცაზე ტყვიის სამოსივით სიბნელე ვრცელდება“; "და როგორ ჩაიძირა ტყვია" - პუშკინის ეს სტრიქონები გვახსენებს, რომ ჩაგვრისა და სიმძიმის კონცეფცია განუყოფლად არის დაკავშირებული ტყვიასთან.

ტყვია ძალიან ადვილად დნება - 327,5°C-ზე, დუღს 1751°C-ზე და შესამჩნევად აქროლადია 700°C-ზეც. ეს ფაქტი ძალზე მნიშვნელოვანია ტყვიის მოპოვებისა და გადამამუშავებელ ქარხნებში მომუშავეებისთვის. ტყვია ერთ-ერთი ყველაზე რბილი ლითონია. ადვილად იკაწრება ფრჩხილით და ახვევია ძალიან თხელ ფურცლებად. ტყვია შერწყმულია მრავალ ლითონთან. ვერცხლისწყლით ის წარმოქმნის ამალგამს, რომელიც ტყვიის მცირე შემცველობით თხევადია.

ქიმიური თვისებების მიხედვით ტყვია დაბალაქტიური ლითონია: ძაბვის ელექტროქიმიურ სერიაში ის წყალბადის წინ დგას. ამიტომ ტყვია ადვილად იცვლება სხვა ლითონებით მისი მარილების ხსნარებიდან. თუ თუთიის ჯოხს ტყვიის აცეტატის მჟავიან ხსნარში ჩაასველებთ, მასზე ტყვია გამოიყოფა პატარა კრისტალების ფუმფულა საფარის სახით, რომელსაც უძველესი სახელი აქვს "სატურნის ხე". თუ თქვენ შეანელებთ რეაქციას თუთიის ფილტრის ქაღალდში შეფუთვით, უფრო დიდი ტყვიის კრისტალები იზრდება.

ტყვიის ყველაზე ტიპიური დაჟანგვის მდგომარეობაა +2; ტყვიის (IV) ნაერთები გაცილებით ნაკლებად სტაბილურია. ტყვია პრაქტიკულად არ იხსნება განზავებულ მარილმჟავაში და გოგირდის მჟავებში, მათ შორის ზედაპირზე ქლორიდის ან სულფატის უხსნადი ფენის წარმოქმნის გამო. ტყვია რეაგირებს ძლიერ გოგირდის მჟავასთან (80%-ზე მეტი კონცენტრაციით) ხსნადი ჰიდროსულფატის Pb(HSO 4) 2 წარმოქმნით, ხოლო ცხელ კონცენტრირებულ მარილმჟავაში დაშლას თან ახლავს რთული ქლორიდის H 4 PbCl 6 წარმოქმნა. ტყვია ადვილად იჟანგება განზავებული აზოტის მჟავით:

Pb + 4HNO 3 ® Pb(NO 3) 2 + 2NO 2 + H 2 O. ტყვიის(II) ნიტრატის დაშლა გაცხელებისას არის მოსახერხებელი ლაბორატორიული მეთოდი აზოტის დიოქსიდის წარმოებისთვის:

2Pb(NO 3) 2 ® 2PbO + 4NO 2 + O 2.

ჟანგბადის თანდასწრებით ტყვია ასევე იხსნება ორგანულ მჟავებში. ძმარმჟავას მოქმედება წარმოქმნის ადვილად ხსნად Pb(CH 2 COO) 2 აცეტატს (ძველი სახელია „ტყვიის შაქარი“). ტყვია ასევე შესამჩნევად ხსნადია ფორმულ, ლიმონის და ღვინის მჟავებში. ორგანულ მჟავებში ტყვიის ხსნადობამ შეიძლება ადრე გამოიწვიოს მოწამვლა, თუ საჭმელს ამზადებდნენ დაკონსერვებულ ან შედუღებულ ჭურჭელში. წყალში ხსნადი ტყვიის მარილები (ნიტრატი და აცეტატი) ჰიდროლიზდება:

Pb(NO 3) 2 + H 2 O Pb(OH)NO 3 + HNO 3. ძირითადი ტყვიის აცეტატის ("ტყვიის ლოსიონი") სუსპენზიას აქვს შეზღუდული სამედიცინო გამოყენება, როგორც გარე შემკვრელი.

ტყვია ასევე ნელ-ნელა იხსნება კონცენტრირებულ ტუტეებში წყალბადის გამოყოფით: Pb + 2NaOH + 2H 2 O ® Na 2 Pb(OH) 4 + H 2, რაც მიუთითებს ტყვიის ნაერთების ამფოტერულ თვისებებზე. თეთრი ტყვიის(II) ჰიდროქსიდი, რომელიც ადვილად იშლება მისი მარილების ხსნარებიდან, ასევე იხსნება როგორც მჟავებში, ასევე ძლიერ ტუტეებში:

Pb(OH) 2 + 2HNO 3 ® Pb(NO 3) 2 + 2H 2 O; Pb(OH) 2 + 2NaOH ® Na 2 Pb(OH) 4. დგომისას ან გაცხელებისას Pb(OH) 2 იშლება PbO-ს გასათავისუფლებლად. PbO ტუტესთან შერწყმისას წარმოიქმნება Na 2 PbO 2 შემადგენლობის პლუმბიტი.

ნატრიუმის ტეტრაჰიდროქსოპუმატი Na 2 Pb (OH) 4 ტუტე ხსნარიდან ასევე შესაძლებელია ტყვიის ჩანაცვლება უფრო აქტიური მეტალით. თუ ასეთ გაცხელებულ ხსნარში ჩადებთ პატარა ალუმინის გრანულს, სწრაფად წარმოიქმნება ნაცრისფერი ფუმფულა ბურთი, რომელიც გაჯერებულია გამოთავისუფლებული წყალბადის პატარა ბუშტებით და, შესაბამისად, ცურავს. თუ ალუმინს იღებთ მავთულის სახით, მასზე გამოშვებული ტყვია მას ნაცრისფერ „გველად“ აქცევს.

გაცხელებისას ტყვია რეაგირებს ჟანგბადთან, გოგირდთან და ჰალოგენებთან. ამრიგად, ქლორთან რეაქციაში წარმოიქმნება PbCl 4 ტეტრაქლორიდი - ყვითელი სითხე, რომელიც ეწევა ჰაერში ჰიდროლიზის გამო და როდესაც გაცხელდება, იშლება PbCl 2 და Cl 2-ად. (ჰალოგენები PbBr 4 და PbI 4 არ არსებობს, რადგან Pb(IV) არის ძლიერი ჟანგვის აგენტი, რომელიც აჟანგებს ბრომიდსა და იოდიდის ანიონებს.) წვრილად დაფქულ ტყვიას აქვს პიროფორული თვისებები - ის იფეთქებს ჰაერში. გამდნარი ტყვიის გახანგრძლივებული გაცხელებით, ის თანდათან გადაიქცევა ჯერ ყვითელ ოქსიდში PbO (ტყვიის ლიტარგია), შემდეგ კი (კარგი ჰაერის წვდომით) წითელ ტყვიად Pb 3 O 4 ან 2PbO·PbO 2. ეს ნაერთი ასევე შეიძლება ჩაითვალოს ორთოლეადის მჟავას Pb 2 ტყვიის მარილად. ძლიერი ჟანგვის აგენტების დახმარებით, როგორიცაა გაუფერულება, ტყვიის(II) ნაერთები შეიძლება დაიჟანგოს დიოქსიდში:

Pb(CH 3 COO) 2 + Ca(ClO)Cl + H 2 O ® PbO 2 + CaCl 2 + 2CH 3 COOH. დიოქსიდი ასევე წარმოიქმნება წითელი ტყვიის დამუშავებისას აზოტის მჟავით:

Pb 3 O 4 + 4HNO 3 ® PbO 2 + 2Pb(NO 3) 2 + 2H 2 O. თუ ყავისფერ დიოქსიდს ძლიერად გააცხელებთ, მაშინ დაახლოებით 300 ° C ტემპერატურაზე ის გადაიქცევა ნარინჯისფერ Pb 2 O 3 (PbO PbO) 2), 400°C-ზე - წითელ Pb 3 O 4-ში და 530° C-ზე ზემოთ - ყვითელ PbO-ში (დაშლას თან ახლავს ჟანგბადის გამოყოფა). უწყლო გლიცერინთან შერევისას ტყვიის ლითარგი ნელა რეაგირებს 30-40 წუთის განმავლობაში და წარმოქმნის წყალგაუმტარ და თბოგამძლე მდგრად ნაგავს, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას ლითონის, მინის და ქვის დასაწებებლად.

ტყვიის დიოქსიდი არის ძლიერი ჟანგვის აგენტი. აალდება წყალბადის სულფიდის ჭავლი, რომელიც მიმართულია მშრალი დიოქსიდისკენ; კონცენტრირებული მარილმჟავა იჟანგება ქლორამდე:

PbO 2 + 4HCl ® PbCl 2 + Cl 2 + H 2 O, გოგირდის დიოქსიდი - სულფატამდე: PbO 2 + SO 2 ® PbSO 4 და Mn 2+ მარილები - იონების პერმანგანატამდე: 5PbO 2 + 2MnSO 4 + H 2 SO 4 ® 5PbSO 4 + 2HMnO 4 + 2H 2 O. ტყვიის დიოქსიდი წარმოიქმნება და შემდეგ იხარჯება ყველაზე გავრცელებული მჟავა ბატარეების დატენვისა და შემდგომი დათხოვნის დროს. ტყვიის(IV) ნაერთებს აქვთ კიდევ უფრო ტიპიური ამფოტერული თვისებები. ამრიგად, უხსნადი ყავისფერი ჰიდროქსიდი Pb(OH) 4 ადვილად იხსნება მჟავებსა და ტუტეებში: Pb(OH) 4 + 6HCl ® H 2 PbCl 6; Pb(OH) 4 + 2NaOH ® Na 2 Pb(OH) 6. ტყვიის დიოქსიდი, რომელიც რეაგირებს ტუტესთან, ასევე აყალიბებს კომპლექსურ ქლიავებს (IV):

PbO 2 + 2NaOH + 2H 2 O ® Na 2. თუ PbO 2 შერწყმულია მყარ ტუტესთან, წარმოიქმნება ნაჭერი Na 2 PbO 3 შემადგენლობით. ნაერთებიდან, რომლებშიც ტყვია(IV) არის კატიონი, ყველაზე მნიშვნელოვანია ტეტრააცეტატი. მისი მიღება შესაძლებელია წითელი ტყვიის ადუღებით უწყლო ძმარმჟავასთან ერთად:

Pb 3 O 4 + 8CH 3 COOH ® Pb(CH 3 COO) 4 + 2Pb (CH 3 COO) 2 + 4H 2 O. გაციებისას ხსნარიდან გამოიყოფა ტყვიის ტეტრააცეტატის უფერო კრისტალები. კიდევ ერთი მეთოდია ტყვიის(II) აცეტატის დაჟანგვა ქლორით: 2Pb(CH 3 COO) 2 + Cl 2 ® Pb (CH 3 COO) 4 + PbCl 2. წყლით, ტეტრააცეტატი მყისიერად ჰიდროლიზდება PbO 2-მდე და CH 3 COOH-მდე. ტყვიის ტეტრააცეტატი გამოიყენება ორგანულ ქიმიაში, როგორც შერჩევითი ჟანგვის აგენტი. მაგალითად, ის ძალიან შერჩევით ჟანგავს მხოლოდ ზოგიერთ ჰიდროქსილის ჯგუფს ცელულოზის მოლეკულებში, ხოლო 5-ფენილ-1-პენტანოლი ტყვიის ტეტრააცეტატის მოქმედებით იჟანგება ერთდროული ციკლიზაციით და 2-ბენზილფურანის წარმოქმნით.

ტყვიის ორგანული წარმოებულები უფერო, ძალიან ტოქსიკური სითხეებია. მათი სინთეზის ერთ-ერთი მეთოდია ალკილის ჰალოიდების მოქმედება ტყვია-ნატრიუმის შენადნობზე:

4C 2 H 5 Cl + 4PbNa ® (C 2 H 5) 4 Pb + 4NaCl + 3Pb. აირისებრი HCl-ის მოქმედებას შეუძლია ალკილის რადიკალების ერთიმეორის მიყოლებით აღმოფხვრა ტეტრაშემცვლელი ტყვიიდან, ჩაანაცვლოს ისინი ქლორით. R 4 Pb ნაერთები გაცხელებისას იშლება სუფთა ლითონის თხელ ფირის წარმოქმნით. ტეტრამეთილის ტყვიის ეს დაშლა გამოიყენებოდა თავისუფალი რადიკალების სიცოცხლის ხანგრძლივობის დასადგენად. ტეტრაეთილის ტყვია არის საავტომობილო საწვავის საწინააღმდეგო აგენტი.

ტყვიის მოპოვება.

მოპოვებული ტყვიის რაოდენობა მუდმივად იზრდება. თუ 1800 წელს მსოფლიოში იწარმოებოდა დაახლოებით 30,000 ტონა, მაშინ 1850 წელს - 130,000 ტონა, 1875 წელს - 320,000 ტონა, 1900 წელს - 850,000 ტონა, 1950 წელს - თითქმის 2 მილიონი ტონა და ამჟამად მინდება წელიწადში დაახლოებით 5 მილიონი ტონა. წარმოების მოცულობა, ტყვია ფერადი ლითონებს შორის მეოთხე ადგილზეა - ალუმინის, სპილენძისა და თუთიის შემდეგ.

ტყვიის ძირითადი წყაროა სულფიდური პოლიმეტალის საბადოები, რომლებიც შეიცავს 1-დან 5%-მდე ტყვიას. მადანი კონცენტრირებულია ტყვიის შემცველობამდე 40 - 75%, შემდეგ იწვება: 2PbS + 3O 2 ® 2PbO + 2SO 2 და ტყვია მცირდება კოქსით და ნახშირბადის მონოქსიდით (II). უფრო ეკონომიური, ეგრეთ წოდებული ავტოგენური მეთოდი გულისხმობს რეაქციის ჩატარებას PbS + 2PbO ® 3Pb + SO 2 (PbO წარმოიქმნება PbS-ის ნაწილობრივი გამოწვით). მადნიდან მიღებული ტყვია შეიცავს 3-დან 7%-მდე მინარევებს სპილენძის, ანტიმონის, დარიშხანის, კალის, ალუმინის, ბისმუტის, აგრეთვე ოქროსა და ვერცხლის სახით. მათი მოცილება (ან იზოლაცია, თუ ეს ეკონომიკურად მომგებიანია) მოითხოვს რთულ და შრომატევად ოპერაციებს. ტყვიის გაწმენდა ასევე შესაძლებელია ელექტროქიმიური გადამუშავებით. ელექტროლიტი არის ტყვიის ფტორსილიკატის PbSiF 6 წყალხსნარი. სუფთა ტყვია დეპონირდება კათოდზე და მინარევები კონცენტრირდება ანოდის შლამში, რომელიც შეიცავს ბევრ ღირებულ კომპონენტს, რომლებიც შემდეგ გამოიყოფა.

ტყვია ადამიანის ორგანიზმში.

ტყვიის ნაერთები შხამიანია. მაგრამ ეს მაშინვე არ გახდა აშკარა. წარსულში, ჭურჭლის დაფარვა ტყვიის ჭიქურით, ტყვიის წყლის მილების დამზადება, ტყვიის თეთრი გამოყენება (განსაკუთრებით კოსმეტიკური მიზნებისათვის) და ტყვიის მილების გამოყენება ორთქლის კონდენსატორებში დისტილერიებში, ეს ყველაფერი იწვევს ტყვიის დაგროვებას სხეულში. ძველმა ბერძნებმა იცოდნენ, რომ ღვინო და მჟავე წვენები არ უნდა ინახებოდეს მოჭიქულ თიხის ჭურჭელში (მინანქარი შეიცავდა ტყვიას), მაგრამ რომაელებმა ეს წესი უგულებელყვეს. ჯეიმს ლინდმა, რომელიც 1753 წელს ინგლისის ადმირალიას ლიმონის წვენს ურჩია, როგორც ხანგრძლივი მოგზაურობის დროს მეზღვაურებისთვის სკორბუტის საწინააღმდეგო საშუალება, გააფრთხილა წვენის შენახვა მოჭიქულ ჭურჭელში. მიუხედავად ამისა, მოწამვლის შემთხვევები, მათ შორის ფატალურიც, იმავე მიზეზით დაფიქსირდა ორასი წლის შემდეგ.

ტყვია ორგანიზმში ხვდება კუჭ-ნაწლავის ტრაქტის ან სასუნთქი სისტემის მეშვეობით და შემდეგ სისხლით გადაეცემა მთელ სხეულს. უფრო მეტიც, ტყვიის მტვრის შესუნთქვა ბევრად უფრო საშიშია, ვიდრე საკვებში ტყვიის არსებობა. ქალაქის ჰაერში ტყვიის შემცველობა საშუალოდ 0,15-დან 0,5 მკგ/მ 3-მდეა. იმ ადგილებში, სადაც პოლიმეტალური მადნის გადამამუშავებელი საწარმოებია განთავსებული, ეს კონცენტრაცია უფრო მაღალია.

ტყვია გროვდება ძვლებში, ნაწილობრივ ცვლის კალციუმს Ca 3 (PO 4) 2 ფოსფატში. რბილ ქსოვილებში – კუნთებში, ღვიძლში, თირკმელებში, ტვინში, ლიმფურ კვანძებში, ტყვიის მოხვედრა იწვევს დაავადებას – პლუმიზმს. ბევრი სხვა მძიმე მეტალის მსგავსად, ტყვია (იონების სახით) ბლოკავს გარკვეული ფერმენტების აქტივობას. აღმოჩნდა, რომ მათი აქტივობა მცირდება 100-ჯერ, როდესაც სისხლში ტყვიის კონცენტრაცია 10-ჯერ იზრდება - 10-დან 100 მიკროგრამამდე 100 მლ სისხლში. ამ შემთხვევაში ვითარდება ანემია, ზიანდება ჰემატოპოეზის სისტემა, თირკმელები და ტვინი, მცირდება ინტელექტი. ქრონიკული მოწამვლის ნიშანია ღრძილებზე ნაცრისფერი საზღვარი, ნერვული სისტემის დარღვევა. ტყვია განსაკუთრებით საშიშია ბავშვებისთვის, რადგან ის იწვევს განვითარების შეფერხებას. ამავდროულად, მსოფლიოში 6 წლამდე ასაკის ათეულობით მილიონ ბავშვს აქვს ტყვიით მოწამვლა; მთავარი მიზეზი არის ტყვიის შემცველი საღებავის მოხვედრა პირში. ეთილენდიამინტეტრაძმარმჟავას კალციუმის მარილი შეიძლება იყოს მოწამვლის ანტიდოტი. მოწამლულ სხეულში კალციუმს ანაცვლებს ტყვიის იონები, რომლებიც ძალიან მყარად ინახება ამ მარილში და გამოიყოფა ამ ფორმით.

ტყვია ადვილად აღწევს სხეულში სასმელ წყალთან ერთად, თუ ის მოხვდება ლითონთან: ნახშირორჟანგის თანდასწრებით, ხსნადი ბიკარბონატი Pb(HCO 3) 2 ნელა გადადის ხსნარში. ძველ რომში, სადაც ტყვიის მილებს იყენებდნენ წყლის მომარაგებისთვის, ასეთი მოწამვლა ძალიან ხშირი იყო, რაც მიუთითებს რომაული ნაშთების ანალიზზე. უფრო მეტიც, მოწამლული ძირითადად მდიდარი რომაელები იყენებდნენ გამდინარე წყალს, ინახავდნენ ღვინოს, ზეითუნის ზეთს და სხვა პროდუქტებს ტყვიის შემცველ ჭურჭელში და იყენებდნენ ტყვიის შემცველ კოსმეტიკას. საკმარისია ლიტრ წყალში მხოლოდ ერთი მილიგრამი ტყვია იყოს და ასეთი წყლის დალევა ძალიან საშიში ხდება. ტყვიის ეს რაოდენობა იმდენად მცირეა, რომ არ ცვლის წყლის სუნს და გემოს და მხოლოდ ზუსტ თანამედროვე ინსტრუმენტებს შეუძლიათ მისი აღმოჩენა.

ზოგიერთი ისტორიკოსი რამდენიმე რუსი მეფის ავადმყოფობას ტყვიით მოწამვლით ხსნის. 1633 წელს მოსკოვის კრემლში დასრულდა წყალსადენის მშენებლობა. მასში წყალი შევიდა სვიბლოვას კოშკის ქვედა სართულზე მდებარე ჭიდან, რომელიც იდგა მდინარეების ნეგლინნაიასა და მოსკოვის შესართავთან. ჭაბურღილიდან წყლის ამოტუმბვა ხდებოდა ამწევი მანქანის გამოყენებით - ოცეული (მას შემდეგ კრემლის ამ კოშკს ვოდოვზვოდნაიას ეძახდნენ). მანქანას ცხენები მართავდნენ. წყალს დიდ ავზში ასხამდნენ და იქიდან თავად წყალი მილებით მიედინებოდა სამეფო სამზარეულოში, ბაღებსა და სხვა ადგილებში. მილები ტყვიისგან იყო დამზადებული; წყლის ავზის შიგნიდან ასევე ტყვიის ფურცლებით იყო მოპირკეთებული, რათა წყლის გაჟონვა არ მომხდარიყო ნაპრალებში. განსაკუთრებით ბევრი ტყვია დაგროვდა წყალში ღამით, მას შემდეგ რაც ის გაუნძრევლად იდგა ტყვიის ავზსა და მილებში.

კრემლის „ტყვიის წყალმომარაგება“ 100 წელზე მეტი ხნის განმავლობაში მუშაობდა - ის 1737 წელს ხანძრის შედეგად განადგურდა. და ამ წყალმომარაგების ექსპლუატაციის პერიოდში რუსი მეფეები ჩვეულებრივზე ნაკლებს ცხოვრობდნენ. ამრიგად, ცარმა და დიდმა ჰერცოგმა ივან V ალექსეევიჩმა, ცარ ალექსეი მიხაილოვიჩისა და მისი პირველი მეუღლის, მილოსლავსკაიას ვაჟმა, მხოლოდ 29 წელი იცოცხლეს. გარდაცვალებამდე ცოტა ხნით ადრე, ის დაღლილ მოხუცს ჰგავდა. ბავშვობიდანვე ის იყო, როგორც მაშინ წერდნენ, „სუსტი და ავადმყოფი, სუსტი სხეულითა და გონებით, დაბნეული, თავში სევდიანი, აწუხებდა სკორბუტი და თვალის დაავადება“. მეფის ექვსი ძმიდან ხუთმა 20 წლამდე ვერ იცოცხლა. ზოგიერთი მეცნიერი თვლის, რომ ეს არის ტყვიით მოწამვლის შედეგები. მაგრამ მეექვსე ძმა, პიოტრ ალექსეევიჩი, მომავალი პეტრე I, მოწამვლას გადაურჩა - მან ბავშვობა და მოზარდობა გაატარა არა კრემლში, არამედ მოსკოვის მახლობლად მდებარე სოფლებში. მოგვიანებით კი მან ცოტა დრო გაატარა კრემლში - მან ბევრი იბრძოდა, იმოგზაურა ევროპაში და შემდეგ მთლიანად გადაიტანა დედაქალაქი ნევის ნაპირებზე. სხვათა შორის, პეტერბურგში პირველი წყალმომარაგების სისტემა, რომელიც წყალს ამარაგებდა საზაფხულო ბაღის სასახლეებსა და შადრევნებს, ხის იყო. მისი მილები მზადდებოდა მორებისგან გაბურღული ნახვრეტებით. პეტრე ტყვიას იყენებდა სამხედრო მიზნებისთვის - ტყვიების სასროლად.

და აი, როგორ წერენ თანამედროვე სამედიცინო საცნობარო წიგნები ტყვიით მოწამვლის შესახებ: ლეთარგია, აპათია, მეხსიერების დაქვეითება, ადრეული დემენცია, შესუსტებული მხედველობა, პაციენტები უფრო ხანდაზმულები გამოიყურებიან ვიდრე წლები. საოცრად მოგვაგონებს ცარ ივან ალექსეევიჩის ძველ აღწერას!

ისინი ერთხელ მოწამლეს არა მხოლოდ "ტყვიის წყლით". ტყვია ფართოდ გამოიყენებოდა ჭურჭლის დასამზადებლად (ტყვიის მინანქარი), ტყვიის თეთრი, რომელსაც იყენებდნენ სახლების კედლების შესაღებად. ახლა ტყვიის ასეთი გამოყენება კატეგორიულად აკრძალულია. მაგალითად, Whitewash მზადდება თუთიის ან ტიტანისგან. თუმცა, ინდუსტრიული ქვეყნების მაცხოვრებლებს სხეულში მეტი ტყვია აქვთ, ვიდრე ჩამორჩენილი და განვითარებადი ქვეყნების მაცხოვრებლებს, ხოლო ქალაქის მაცხოვრებლებს უფრო მეტი ტყვია აქვთ ვიდრე სოფლის მოსახლეობა. განსხვავება შეიძლება იყოს უზარმაზარი - ასჯერ.

ტყვიით დაბინძურება მე-20 საუკუნეში დაიწყო. გლობალური ხასიათი. გრენლანდიის თოვლშიც კი მისი შემცველობა ასი წლის განმავლობაში ხუთჯერ გაიზარდა და დიდი ქალაქების ცენტრებში ნიადაგსა და მცენარეებში 25-ჯერ მეტი ტყვია, ვიდრე გარეუბანში! ტყვიით დაბინძურება ხდება იმ ადგილებში, სადაც ის მოიპოვება, ასევე გადამამუშავებელ უბნებსა და მაგისტრალებზე, განსაკუთრებით იმ შემთხვევაში, თუ ტყვიის შემცველი ბენზინიც გამოიყენება. ტბების ფსკერზე ბევრი ტყვია დნება სანადირო გასროლის სახით. ყოველწლიურად ნახევარ მილიონ ტონაზე მეტი ამ ტოქსიკური ლითონის ჩამდინარე წყლებით შემოდის მსოფლიო ოკეანეში. და ვის არ უნახავს ნახმარი ბატარეები ნაგვის ურნაში ჩაყრილი, ან თუნდაც უბრალოდ თხრილებში! მიუხედავად იმისა, რომ ტყვია იაფია, მისი ნარჩენების შეგროვება და გადამუშავება წამგებიანია. ტყვიის ნაერთების უმეტესობის დაბალი ხსნადობა, საბედნიეროდ, არ იძლევა წყალში მნიშვნელოვანი რაოდენობით დაგროვების საშუალებას. მსოფლიო ოკეანის წყლებში შეიცავს საშუალოდ 0,03 მკგ/ლ (3·10–9%). საშუალოდ, ცოცხალ მატერიაში ტყვია ცოტაა - 10–4%.

ტყვიის გამოყენება.

ტყვიის ტოქსიკურობის მიუხედავად, მისი თავიდან აცილება შეუძლებელია. ტყვია იაფია - ალუმინის ნახევარი ფასი, 11-ჯერ იაფი ვიდრე კალა. მას შემდეგ, რაც ფრანგმა ფიზიკოსმა გასტონ პლანტემ 1859 წელს გამოიგონა ტყვიის ბატარეა, მას შემდეგ მილიონობით ტონა ტყვია გამოიყენეს ბატარეის ფირფიტების დასამზადებლად; ამჟამად, მთელ რიგ ქვეყანაში მოპოვებული ტყვიის 75%-მდე გამოიყენება ამ მიზნებისათვის! ტყვიის გამოყენება ძალიან შხამიანი დარტყმის საწინააღმდეგო აგენტის, ტეტრაეთილის ტყვიის დასამზადებლად, თანდათან მცირდება. ტეტრაეთილის ტყვიის უნარი ბენზინის ხარისხის გასაუმჯობესებლად აღმოაჩინა ახალგაზრდა ამერიკელმა ინჟინრების ჯგუფმა 1922 წელს; ძიებისას ისინი ხელმძღვანელობდნენ ელემენტების პერიოდული ცხრილით, სისტემატურად უახლოვდებოდნენ ყველაზე ეფექტურ საშუალებებს. მას შემდეგ ტეტრაეთილის ტყვიის წარმოება განუწყვეტლივ იზრდებოდა; მაქსიმუმი დაფიქსირდა 1960-იანი წლების ბოლოს, როდესაც მხოლოდ შეერთებულ შტატებში ყოველწლიურად ასობით ათასი ტონა ტყვია გამოიყოფა გამონაბოლქვის გამონაბოლქვით - თითო კილოგრამი თითოეულ მაცხოვრებელზე! ბოლო წლებში ბევრ რეგიონში აიკრძალა ტყვიის შემცველი ბენზინის გამოყენება და მისი წარმოება მცირდება.

რბილი და დრეკადი ტყვია, რომელიც არ ჟანგდება ტენის არსებობისას, შეუცვლელი მასალაა ელექტრული საკაბელო გარსების დასამზადებლად; ამ მიზნებისთვის მსოფლიოში ტყვიის 20%-მდე იხარჯება. დაბალაქტიური ტყვია გამოიყენება ქიმიური მრეწველობისთვის მჟავა რეზისტენტული აღჭურვილობის დასამზადებლად, მაგალითად, რეაქტორების მოსაპირკეთებლად, რომლებშიც იწარმოება ჰიდროქლორინის და გოგირდის მჟავები. მძიმე ტყვია კარგად აფერხებს ადამიანისთვის მავნე რადიაციას, ამიტომ ტყვიის ეკრანები გამოიყენება რენტგენის ოთახებში მუშების დასაცავად; რადიოაქტიური პრეპარატები ინახება და ტრანსპორტირდება ტყვიის კონტეინერებში. ბაბიტის ტარების შენადნობები და „რბილი“ სამაგრები ასევე შეიცავს ტყვიას (ყველაზე ცნობილი არის „მესამე“ - ტყვიისა და კალის შენადნობი).

მშენებლობაში ტყვია გამოიყენება ნაკერების დასამაგრებლად და მიწისძვრისადმი მდგრადი საძირკვლის შესაქმნელად. სამხედრო აღჭურვილობაში - შრაპნელის და ტყვიის ბირთვების დასამზადებლად.

ილია ლენსონი

ლიტერატურა:

ტექნოლოგიის ისტორია. ტ. I–V. Oxford: Clarendon Press, 1956–1958
ჩისოლმ ჯ.ჯ. Ტყვიით მოწამვლა. სამეცნიერო ამერიკელი, 1971 წელი, თებერვალი
ტყვია. ჟენევა: გაეროს და ჯანმო-ს გამომცემლობა, 1980 წ
პოლიანსკი ნ.გ. ტყვია. მ., „მეცნიერება“, 1986 წ
დავიდოვა ს.ლ., პიმენოვი იუ.ტ., მილაევა ე.რ. მერკური, კალა, ტყვია და მათი ორგანული წარმოებულები გარემოში. ასტრახანი, 2001 წ

ტყვიას ხშირად უწოდებენ ერთ-ერთ უძველეს ლითონს ისტორიის თვალსაზრისით, რადგან კაცობრიობამ ისწავლა მისი მოპოვება და დამუშავება ჩვენს წელთაღრიცხვამდე 6400 წელს. ტყვიის დამუშავების "ინდუსტრიული" მასშტაბი აღინიშნა ძველ რომში (დაახლოებით 80 ათასი ტონა წელიწადში), რაც აიხსნება ამ ლითონის ხელმისაწვდომობით და მისი დნობის სიმარტივით. რომაელები მისგან ამზადებდნენ მილებს წყალმომარაგების სისტემებისთვის, მაგრამ მაშინაც კი გააცნობიერეს ნივთიერების ტოქსიკურობა.

ტყვიის ფიზიკური თვისებები

ტყვია არის მძიმე მეტალი, რომლის ატომური მასა 207,2 გ/მოლ-ია. უფრო მეტიც, როდესაც სუფთაა, ის იმდენად რბილია, რომ მისი დაჭრა შესაძლებელია დანით. ტყვიის ძირითადი ფიზიკური მახასიათებლები:

• სიმკვრივე (არა.) – 11,3415 გ/სმ³
• დნობის ტემპერატურა - 327,46°C (600,61 K)
• დუღილის წერტილი – 1749°C (2022 K)
• თბოგამტარობა (300 K-ზე) – 35.3 W/(m K)
• დაჭიმვის სიმტკიცე - 12-13 მპა

ტყვია: ქიმიური თვისებები

ქიმიურ ნაერთებში ელემენტი Pb აღწევს ორ ჟანგვის მდგომარეობას: +2 და +4, რომლებშიც მას შეუძლია გამოავლინოს როგორც მეტალის, ისე არამეტალის თვისებები. წარმოდგენილია ტყვიის ხსნადი მარილები:

• Pb(CH 3 COO) 2 აცეტატი
• ნიტრატი Pb(NO 3) 2
• PbSO 4 სულფატი
• ქრომატი PbCrO4

ჩვეულებრივ ტემპერატურაზე ტყვია არ იხსნება სუფთა წყალში, მაგრამ ეს არ შეიძლება ითქვას ჟანგბადით გაჯერებულ წყალზე. ასევე, ელემენტი Pb სწრაფად იხსნება განზავებულ აზოტმჟავასა და კონცენტრირებულ გოგირდმჟავაში. განზავებული გოგირდის მჟავა არ მოქმედებს ტყვიაზე, ხოლო მარილმჟავას აქვს სუსტი ეფექტი. რაც შეეხება ტუტე გარემოს, მათში, ისევე როგორც მჟავე ხსნარებში, ტყვია გარდაიქმნება შემამცირებელ აგენტად. ამავდროულად, წყალში ხსნადი ტყვია, კერძოდ მისი აცეტატი, ძალიან ტოქსიკურია.

წამყვანი აპლიკაციები

სუფთა ტყვია გამოიყენება მედიცინაში (რენტგენის აპარატები), გეოლოგიაში (მისი იზოტოპები ხელს უწყობენ ქანების ასაკის დადგენას), მაგრამ ყველაზე ფართოდ გამოიყენება ნაერთებში:

• ტყვიის სულფიდები და იოდიდები გამოიყენება ბატარეების შესაქმნელად
• ნიტრატები და აზიდები - ასაფეთქებელი ნივთიერებების დასამზადებლად
• დიოქსიდები და ქლორიდები - ქიმიური ენერგიის წყაროებისთვის
• არსენიტები და არსენატები – სოფლის მეურნეობაში მავნე მწერების განადგურებისთვის
• ტელურიდები – თერმოელექტრული გენერატორებისა და სამაცივრო დანადგარების წარმოებისთვის

ტყვია ასევე ცნობილია, რომ ბლოკავს რადიაციას, მისი უნარის სრულყოფილად შთანთქმის g- გამოსხივება. შედეგად, Pb არის მთავარი ელემენტი რადიაციული დაცვის მასალების წარმოებისთვის, რომლებიც გამოიყენება ბირთვული რეაქტორებისა და რენტგენის დანადგარების შესაქმნელად.

ტყვია (ლათინური სახელი plumbum) არის ქიმიური ელემენტი, ლითონი ატომური ნომრით 82. სუფთა სახით ნივთიერებას აქვს ვერცხლისფერი, ოდნავ მოლურჯო ელფერი.


იმის გამო, რომ ტყვია ბუნებაში ფართოდ არის გავრცელებული, მისი მოპოვება და დამუშავება მარტივია, ეს ლითონი კაცობრიობას უძველესი დროიდან იცნობს. ცნობილია, რომ ადამიანები ტყვიას ჯერ კიდევ ჩვენს წელთაღრიცხვამდე VII ათასწლეულში იყენებდნენ. ძველ ეგვიპტეში, მოგვიანებით კი ძველ რომში ტყვიის მოპოვება და დამუშავება ხდებოდა. ტყვია საკმაოდ რბილი და ელასტიურია, ამიტომ დნობის ღუმელების გამოგონებამდეც მას იყენებდნენ ლითონის საგნების დასამზადებლად. მაგალითად, რომაელებმა წყალმომარაგების ქსელისთვის მილები ტყვიისგან გააკეთეს.

შუა საუკუნეებში ტყვიას იყენებდნენ გადახურვის მასალად და ბეჭდების დასამზადებლად. დიდი ხნის განმავლობაში ხალხმა არ იცოდა ნივთიერების საშიშროების შესახებ, ამიტომ მას ღვინოში ურევდნენ და მშენებლობაში იყენებდნენ. მე-20 საუკუნეშიც კი ტყვია დაემატა ბეჭდვის მელანსა და ბენზინის დანამატებს.

ტყვიის თვისებები

ბუნებაში ტყვია ყველაზე ხშირად გვხვდება მადნებში შემავალი ნაერთების სახით. მადნები მოიპოვება და შემდეგ სუფთა ნივთიერება იზოლირებულია ინდუსტრიულად. თავად ლითონს, ისევე როგორც მის ნაერთებს, აქვთ უნიკალური ფიზიკური და ქიმიური თვისებები, რაც ხსნის ტყვიის ფართო გამოყენებას სხვადასხვა ინდუსტრიაში.

ტყვიას აქვს შემდეგი თვისებები:

- ძალიან რბილი, მორჩილი ლითონი, რომლის დაჭრა შესაძლებელია დანით;

- მძიმე, რკინაზე მკვრივი;

— დნება შედარებით დაბალ ტემპერატურაზე (327 გრადუსი);

- სწრაფად იჟანგება ჰაერში. სუფთა ტყვიის ნაჭერი ყოველთვის დაფარულია ოქსიდის ფენით.

ტყვიის ტოქსიკურობა

ტყვიას აქვს ერთი უსიამოვნო თვისება: თავად ის და მისი ნაერთები ტოქსიკურია. ტყვიით მოწამვლა ქრონიკულია: ორგანიზმში მუდმივი შეყვანისას ელემენტი გროვდება ძვლებში და ორგანოებში, რაც სერიოზულ ზიანს აყენებს.


დიდი ხნის განმავლობაში, აქროლადი ნაერთი ტეტრაეთილის ტყვია გამოიყენებოდა ბენზინის გასაუმჯობესებლად, რაც ქალაქებში გარემოს დაბინძურებას იწვევდა. ახლა ცივილიზებულ ქვეყნებში ამ დანამატის გამოყენება აკრძალულია.

წამყვანი აპლიკაციები

დღესდღეობით, ტყვიის ტოქსიკურობა ცნობილია. ამავდროულად, ტყვიამ და მისმა ნაერთებმა შეიძლება დიდი სარგებელი მოახდინოს რაციონალურად და კომპეტენტურად გამოყენების შემთხვევაში.

მეცნიერებისა და დეველოპერების ძალისხმევა მიზნად ისახავს ტყვიის სასარგებლო თვისებების მაქსიმიზაციას, ადამიანებისთვის მისი საფრთხის შემცირებას. ტყვია გამოიყენება სხვადასხვა ინდუსტრიაში, მათ შორის:

— მედიცინაშიდა სხვა ადგილებში, სადაც საჭიროა რადიაციული დაცვა. ტყვია კარგად არ გადასცემს არანაირ გამოსხივებას, ამიტომ გამოიყენება დაცვის სახით. კერძოდ, ტყვიის ფირფიტები იკერება წინსაფრებში, რომლებსაც პაციენტები ატარებენ უსაფრთხოების მიზნით რენტგენოლოგიური გამოკვლევების დროს. ტყვიის დამცავი თვისებები გამოიყენება ბირთვულ მრეწველობაში, მეცნიერებაში და ბირთვული იარაღის წარმოებაში;

— ელექტრო ინდუსტრიაში. ტყვია ოდნავ მგრძნობიარეა კოროზიის მიმართ - ეს თვისება აქტიურად გამოიყენება ელექტროტექნიკაში. ყველაზე ფართოდ გამოიყენება ტყვიის მჟავა ბატარეები. ისინი შეიცავს ელექტროლიტში ჩაძირულ ტყვიის ფირფიტებს. გალვანური პროცესი წარმოქმნის საკმარის ელექტრო დენს მანქანის ძრავის დასაწყებად. ბატარეის ინდუსტრია ტყვიის ყველაზე დიდი მომხმარებელია მსოფლიოში. გარდა ამისა, ტყვია გამოიყენება კაბელების დასაცავად, საკაბელო საყრდენების, დაუკრავენებისა და ზეგამტარების წარმოებისთვის;

— სამხედრო ინდუსტრიაში. ტყვია გამოიყენება ტყვიების, გასროლისა და ჭურვების დასამზადებლად. ტყვიის ნიტრატი შედის ფეთქებადი ნარევებში, ტყვიის აზიდი გამოიყენება დეტონატორად;

— საღებავებისა და სამშენებლო ნარევების წარმოებაში. ტყვიის თეთრი, ოდესღაც უკიდურესად გავრცელებული, ახლა ადგილს უთმობს სხვა საღებავებს. ტყვია გამოიყენება ნაკერების, ცემენტის, დამცავი საფარის და კერამიკის წარმოებაში.


ტყვიის ტოქსიკურობის გამო ისინი ცდილობენ შეზღუდონ ამ ლითონის გამოყენება, ჩაანაცვლონ იგი ალტერნატიული მასალებით. დიდი ყურადღება ეთმობა ტყვიასთან დაკავშირებული ინდუსტრიების უსაფრთხოებას, ამ ელემენტის შემცველი პროდუქტების განკარგვას, ასევე ტყვიის ნაწილების ადამიანებთან კონტაქტის შემცირებას და ნივთიერების გარემოში გაშვებას.

ფიზიკური თვისებები.ტყვია არის მოლურჯო-ნაცრისფერი ფერის მძიმე ფერადი ლითონი; ახლად გატეხვისას მას აქვს ძლიერი მეტალის ბზინვარება. ლითონების უმეტესობის მსგავსად, ტყვია კრისტალიზდება რეგულარულ სისტემაში, აძლევს კუბებსა და ოქტაედრებს არასრულყოფილი ფორმის.
სუფთა ტყვია ძალიან რბილია და ადვილად იხატება ფრჩხილით. მისი სიმტკიცე დამოკიდებულია გაგრილების მეთოდზე და მინარევების არსებობაზე. ნელა გაცივებული ტყვია უფრო რბილია, ვიდრე სწრაფად გაცივებული ტყვია.
მინარევები მნიშვნელოვნად ცვლის ტყვიის მექანიკურ და ფიზიკურ-ქიმიურ თვისებებს. ზოგიერთი დანამატი მნიშვნელოვნად აუმჯობესებს მექანიკურ თვისებებს (სიძლიერე, სიმტკიცე, მცოცავი წინააღმდეგობა) და ინარჩუნებს მაღალი კოროზიის წინააღმდეგობას.
ტყვია არის ძალიან მოქნილი ლითონი, ადვილად ყალბი და შემოხვეული ყველაზე თხელ ფოლგაში. განსაკუთრებული რბილობისა და ელასტიურობის გამო, ის ადვილად იშლება მყარ და ღრუ ცილინდრებში მისი დნობის წერტილის ქვემოთ ტემპერატურაზე. მაგრამ ამავდროულად, ტყვიას ისეთი დაბალი ელასტიურობა აქვს, რომ თითქმის შეუძლებელია მისგან თხელი მავთულის ამოღება, რის შედეგადაც მავთული იწელება და დაჭერილია ისევე, როგორც ტყვიის მილები მზადდება.
ტყვია ადვილად დასამუშავებელია და აქვს კარგი ჩამოსხმის თვისებები, მაგრამ დაბალი მექანიკური სიმტკიცე და შედარებით მაღალი მცოცავი ზღუდავს მის გამოყენებას სტრუქტურულ მასალად.
ტყვიის ადვილად შენადნობები ზოგიერთ ლითონთან ერთად, წარმოქმნის მარტივ და რთულ შენადნობებს. ტყვიის ძირითადი შენადნობებია სატარი (ბაბიტი), დაფქული (კაბელის გარსებისთვის), საბეჭდი შენადნობები და სამაგრები. ტყვიის ბაბიტები ძირითადი კომპონენტის გარდა შეიცავს - ტყვიას, ნატრიუმს, კალციუმს და სხვა ელემენტებს. თუნუქის ბაბიტები ტყვიისა და კალის გარდა შეიცავს სპილენძს, ანტიმონს, კადმიუმს, ნიკელს, ტელურუმს და ა.შ.
ტყვიის ნატრიუმ-კალციუმიან ბაბიტებს აქვთ კარგი მექანიკური ხახუნის საწინააღმდეგო თვისებები, რაც მათ საშუალებას აძლევს გამოიყენონ საკისრების შევსებისთვის.
დამუშავებული ტყვიის შენადნობების შემადგენლობაში შედის კალის, სპილენძის, ტელურუმის და ანტიმონი, როგორც დანამატები.
ტყვიაზე დაფუძნებული საბეჭდი შენადნობები შეიცავს ანტიმონს, კალის და სპილენძს.
ტყვიის ფიზიკური თვისებების დასახასიათებლად წარმოგიდგენთ ლიტერატურიდან ნასესხებ ციფრულ მონაცემებს.
ტყვიის დნობის წერტილია 327°C; დუღილის წერტილი 1750°C. ტყვიის გაჯერებული ორთქლის წნევა ტემპერატურის მიხედვით არის შემდეგი:

მყარი ტყვიის მოცულობითი მასა 11,273-11,48 გ/სმ3 მერყეობს.
თხევადი ტყვიის მოცულობითი მასა იცვლება ტემპერატურის მიხედვით:

ტყვიის შერწყმის სითბო 327°C-ზე არის 5100 ჯ/მოლ*°კ. შერწყმის სიცხის ცვლილება ტემპერატურის მიხედვით გამოიხატება შემდეგი ურთიერთობით:

ტყვიის აორთქლების სითბოს დამოკიდებულება ტემპერატურაზე შემდეგია:

ტყვიის საშუალო სპეციფიკური თბოტევადობა:
- მყარი:

- სითხე:

ზედაპირის დაძაბულობა ტემპერატურის მიხედვით:

ტყვიის სიბლანტე ტემპერატურის მიხედვით:

ტყვიის სიმტკიცე ბრინელის მიხედვით არის 3,8-4,2 კგ/მმ2.
მაღალი სისუფთავის ტყვიის დინების წნევაა 6,6 კგ/მმ2. სითბოს ნაკადი მყარი და თხევადი ტყვიისთვის სხვადასხვა ტემპერატურაზე:

ზემოაღნიშნული ფიგურებიდან ირკვევა, რომ ტყვია არის დნობადი ლითონი, მაგრამ დაბალ ტემპერატურაზეც კი მას აქვს შესამჩნევი არასტაბილურობა, რაც ტემპერატურის მატებასთან ერთად იზრდება.
ტყვიისა და მისი ნაერთების ცვალებადობა ზრდის დანაკარგებს მეტალურგიული წარმოების დროს, რაც აიძულებს რიგი ზომების მიღებას ტყვიის ორთქლის დასაჭერად. ზოგიერთი მინარევები, როგორიცაა დარიშხანი და ანტიმონი, ზრდის ტყვიის ცვალებადობას.
ტყვია ძალიან თხევადი ლითონია, მისი სიბლანტე მხოლოდ 2-ჯერ აღემატება წყალს. ტყვია ელექტრული დენის ცუდი გამტარია, ვერცხლთან მიმართებაში მისი გამტარობა 0,1-ზე ნაკლებია.
ქიმიური თვისებები. ტყვია არის პერიოდული ცხრილის IV ჯგუფის ქიმიური ელემენტი D.I. მენდელეევი. მისი სერიული ნომერია 82. მისი ატომური წონაა 207,21. ვალენტობა 2 და 4. სრულიად მშრალ ჰაერში ტყვია ქიმიურად არ იცვლება. ნოტიო და ნახშირორჟანგის შემცველ ჰაერში ტყვია ქრება, დაფარულია Pb2O ოქსიდის ფენით, რომელიც ნელ-ნელა გადაიქცევა ძირითად კარბონატად ZPbCO3*Pb(OH)2. გამდნარი ტყვია ჰაერის თანდასწრებით ნელ-ნელა იჟანგება ოქსიდად, რომელიც ტემპერატურის მატებასთან ერთად გადაიქცევა PbO ოქსიდად (მსუბუქად).
გამდნარი ტყვიის გახანგრძლივებული გაცხელებით ჰაერის ატმოსფეროში 330-დან 450 ° C-მდე დიაპაზონში, შედეგად მიღებული ლიტარგი გადაიქცევა ტყვიის ტრიოქსიდად Pb2O3; 450-დან 470°C-მდე დიაპაზონში წარმოიქმნება მინიმალური Pb3O4. ორივე Pb2O3 და Pb3O4 იშლება ტემპერატურის მატებასთან ერთად.
Pb3O4-ის დისოციაცია მიმდინარეობს რეაქციის მიხედვით

კავშირი Pb3O4-ის დისოციაციის წნევასა და ტემპერატურას შორის გამოიხატება შემდეგი რიცხვებით:

ყველა ტყვიის ოქსიდი, გარდა PbO ოქსიდისა, არამდგრადია ამაღლებულ ტემპერატურაზე და იშლება PbO და O2-ად.
ნახშირორჟანგს აქვს უმნიშვნელო ჟანგვის ეფექტი ტყვიაზე.
სუფთა წყალი ტყვიასთან რეაგირებს მხოლოდ ჟანგბადის თანდასწრებით და ხანგრძლივი ზემოქმედებით წარმოქმნის ტყვიის ოქსიდის ფხვიერ ჰიდრატს.
ჰიდროქლორინის და გოგირდის მჟავები მოქმედებს მხოლოდ ტყვიის ზედაპირზე, რადგან მიღებული ტყვიის ქლორიდი (PbCl2) და ტყვიის სულფატი (PbSO4) თითქმის უხსნადია და იცავს ლითონის ფენას მჟავების შემდგომი მოქმედებისგან. კონცენტრირებული გოგირდის მჟავა ტყვიას ხსნის მხოლოდ 200°C-ზე მაღალ ტემპერატურაზე. გარდა ამისა, ტყვია ქიმიურად მდგრადია შემდეგი ნივთიერებების მიმართ; გოგირდის და აზოტის მჟავების ნარევები, ნიტროზები, ტუტეები, ამიაკი და ამიაკის მარილები, ქლორის და ქლორის შემცველი ხსნარები, ჰიდროფთორმჟავა და მისი მარილები, ორგანული მჟავების უმეტესობა, კალიუმის ციანიდი, ფოსფორის ანჰიდრიდი, გამდნარი ბორაქსი და ზეთები.
საუკეთესო ტყვიის გამხსნელი არის აზოტის მჟავა.
ტყვიის გამოყენება.ტყვიას აქვს მრავალი ღირებული თვისება, რაც უზრუნველყოფს მის გამოყენებას სხვადასხვა ინდუსტრიებში.
ტყვიის ძალიან დიდი მომხმარებელია ბატარეის ინდუსტრია. ბატარეის ფირფიტები მზადდება ტყვიისგან, რომელთა ბადეები დამზადებულია ტყვია-ანტიმონის შენადნობისგან და ივსება ტყვიისა და ლიტარგის ნარევით. ტყვიის ბატარეებზე მოთხოვნა მუდმივად იზრდება მანქანებისა და ტრაქტორების მზარდი წარმოების გამო.
ელექტრო მრეწველობაში ტყვია გამოიყენება კაბელების წარმოებაში მათი კოროზიის მდგრადი გარსით დასაფარად.
ტყვია გამოიყენება ქიმიური ნაერთების (თეთრი ტყვია, წითელი ტყვია, ლიტარგი, ნიტრიდი) დასამზადებლად და ქიმიური აპარატურისა და მექანიკური ინჟინერიისთვის. ტყვია დიდი რაოდენობით მოიხმარება გოგირდმჟავას, მათეთრებელი მარილების, ხელოვნური აბრეშუმის, ცელულოზის და სხვა.
მეტალურგიულ წარმოებაში ტყვია გამოიყენება ბევრ ჰიდრომეტალურგიულ ქარხანაში, ელექტროლიტურ გადამუშავებაში და მტვრის შემგროვებელ მოწყობილობებში.
ფართოდ გამოიყენება ტყვიის შენადნობები სხვა ლითონებთან, რომლებიც შედის ბრინჯაოს, სპილენძის, ბაბიტისა და სამაგრების დიდ ჯგუფში. ეს შენადნობები გამოიყენება საკისრებისთვის მანქანათმშენებლობაში და ელექტრო ინჟინერიაში. ტიპოგრაფიულ შენადნობას დიდი მნიშვნელობა აქვს.
ტყვია სხვა მასალებზე უკეთესია გამა სხივების შთანთქმაში, რის გამოც გამოიყენება ატომური ენერგიის გამოყენებისას.
ტყვია ასევე გამოიყენება თანამედროვე სამხედრო ტექნიკაში.
ტყვიის ტეტრაეთილის, როგორც ბენზინზე დანამატის გამოყენება მისი აფეთქების საშიშროების შესამცირებლად (დარტყმის საწინააღმდეგოდ) და ხარისხის გასაუმჯობესებლად ასევე ტყვიის დიდი მოხმარების ელემენტია.
თანამედროვე ტექნოლოგიაში არსებობს ტყვიის სხვა მასალებით ჩანაცვლების ტენდენცია. ტყვიის ნაცვლად, ალუმინის და პლასტმასის პოლიეთილენის გარსები მზარდი რაოდენობით გამოიყენება კაბელების დასაფარად.
ტყვიის პიგმენტური პროდუქტები წარმატებით შეიცვალა ტიტანზე დაფუძნებული პიგმენტებით.
ტყვია, რომელიც გამოიყენება ანტიკოროზიული საფარისთვის, ზოგიერთ შემთხვევაში შეიძლება შეიცვალოს სინთეზური ქიმიური მასალებით. ტყვიის ფოლგა წარმატებით შეიცვალა ალუმინის ფოლგით. თუთიის შენადნობების დანერგვა ბეჭდვის ინდუსტრიაში. ტყვია-ანტიმონის ნაცვლად ასევე უნდა შემცირდეს ტყვიის მოხმარება.

ეს ვიდეო გააგრძელებს ისტორიას ტყვიის თვისებების შესახებ:

Ელექტრო გამტარობის

ლითონების თერმული და ელექტრული გამტარობა საკმაოდ კარგად არის დაკავშირებული ერთმანეთთან. ტყვია არ არის სითბოს ძალიან კარგი გამტარი და არც ელექტროენერგიის ერთ-ერთი საუკეთესო გამტარებელია: წინაღობა არის 0,22 ომ-კვ. მმ/მ იგივე სპილენძის წინააღმდეგობა 0,017.

კოროზიის წინააღმდეგობა

ტყვია ძირითადი ლითონია, მაგრამ მისი ქიმიური ინერტულობის დონე ახლოსაა. დაბალი აქტივობა და ოქსიდის ფილმით დაფარვის შესაძლებლობა განსაზღვრავს კოროზიის ღირსეულ წინააღმდეგობას.

ნოტიო, მშრალ ატმოსფეროში ლითონი პრაქტიკულად არ კოროზირდება. უფრო მეტიც, ამ უკანასკნელ შემთხვევაში, წყალბადის სულფიდი, ნახშირბადის ანჰიდრიდი და გოგირდის მჟავა - კოროზიის ჩვეულებრივი "დამნაშავეები" არ იმოქმედებს მასზე.

კოროზიის მაჩვენებლები სხვადასხვა ატმოსფეროში შემდეგია:

• ქალაქებში (სმოგი) – 0,00043–0,00068 მმ/წელიწადში,
• ზღვაში (მარილი) – 0,00041–0,00056 მმ/წელიწადში;
• სოფლის – 0.00023–.00048 მმ/წ.

მტკნარი ან გამოხდილი წყლის ზემოქმედება ნულოვანია.

• ლითონი მდგრადია ქრომის, ჰიდროფლუორული, კონცენტრირებული ძმარმჟავას, გოგირდის და ფოსფორის მჟავას მიმართ.
• მაგრამ განზავებულ ძმარში ან აზოტში 70%-ზე ნაკლები კონცენტრაციით ის სწრაფად იშლება.
• კონცენტრირებული - 90% -ზე მეტი - გოგირდის მჟავა ასევე მოქმედებს იმავე გზით.

აირები - ქლორი, გოგირდის დიოქსიდი, წყალბადის სულფიდი არ მოქმედებს მეტალზე. თუმცა, წყალბადის ფტორის გავლენის ქვეშ, ტყვია კოროზირდება.

მის კოროზიულ თვისებებზე გავლენას ახდენს სხვა ლითონები. ამრიგად, რკინასთან კონტაქტი არანაირად არ მოქმედებს კოროზიის წინააღმდეგობაზე, მაგრამ ბისმუტის დამატება ამცირებს ნივთიერების წინააღმდეგობას მჟავას მიმართ.

ტოქსიკურობა

როგორც ტყვია, ასევე მისი ყველა ორგანული ნაერთი კლასიფიცირებულია, როგორც 1 კლასის ქიმიურად საშიში ნივთიერებები. ლითონი ძალიან შხამიანია და მოწამვლა შესაძლებელია მრავალი ტექნოლოგიური პროცესის დროს: დნობის, ტყვიის საღებავების წარმოება, მადნის მოპოვება და ა.შ. არც ისე დიდი ხნის წინ, 100 წელზე ნაკლები ხნის წინ, საყოფაცხოვრებო მოწამვლა არანაკლებ ხშირი იყო, ვინაიდან ტყვია თეთრ სახეზეც კი დაემატა.

ყველაზე დიდ საფრთხეს წარმოადგენს ლითონის ორთქლები და მტვერი, რადგან ამ მდგომარეობაში ისინი ყველაზე ადვილად აღწევენ სხეულში. მთავარი გზა არის სასუნთქი გზები. ზოგიერთი შეიძლება შეიწოვება კუჭ-ნაწლავის ტრაქტით და კანითაც კი პირდაპირი კონტაქტით - იგივე ტყვიის თეთრი და საღებავები.

• ფილტვებში მოხვედრისას ტყვია შეიწოვება სისხლით, ნაწილდება მთელს სხეულში და ძირითადად გროვდება ძვლებში. მისი მთავარი ტოქსიკური ეფექტი დაკავშირებულია ჰემოგლობინის სინთეზის დარღვევასთან. ტყვიით მოწამვლის ტიპიური ნიშნები ანემიის მსგავსია - დაღლილობა, თავის ტკივილი, ძილის და საჭმლის მომნელებელი დარღვევები, მაგრამ თან ახლავს მუდმივი მტკივნეული ტკივილი კუნთებსა და ძვლებში.
• ხანგრძლივმა მოწამვლამ შეიძლება გამოიწვიოს "ტყვიის დამბლა". მწვავე მოწამვლა იწვევს წნევის მატებას, სისხლძარღვების გამკვრივებას და ა.შ.

მკურნალობა სპეციფიკური და გრძელვადიანია, ვინაიდან მძიმე მეტალის ორგანიზმიდან ამოღება ადვილი არ არის.

ქვემოთ განვიხილავთ რა გარემოსდაცვითი თვისებები აქვს ტყვიას.

გარემოსდაცვითი მახასიათებლები

გარემოს ტყვიით დაბინძურება ერთ-ერთ ყველაზე საშიშად ითვლება. ყველა პროდუქტი, რომელიც იყენებს ტყვიას, საჭიროებს სპეციალურ განადგურებას, რომელსაც ახორციელებს მხოლოდ ლიცენზირებული სერვისები.

სამწუხაროდ, ტყვიით დაბინძურებას იწვევს არა მხოლოდ საწარმოების საქმიანობა, სადაც ის მაინც რეგულირდება. ქალაქის ჰაერში ტყვიის ორთქლის არსებობა უზრუნველყოფს მანქანებში საწვავის წვას. ამ ფონზე, ტყვიის სტაბილიზატორების არსებობა ისეთ ნაცნობ სტრუქტურებში, როგორიცაა ლითონის პლასტმასის ფანჯარა, აღარ ღირს ყურადღების ღირსი.

ტყვია არის მეტალი, რომელსაც აქვს. მიუხედავად მისი ტოქსიკურობისა, იგი ძალიან ფართოდ გამოიყენება ეროვნულ ეკონომიკაში იმისთვის, რომ მეტალი რაიმეთი შეიცვალოს.

ეს ვიდეო მოგითხრობთ ტყვიის მარილების თვისებებზე: