Obsah článku
VIESŤ- chemický prvok IV. skupiny periodickej tabuľky. Relatívna atómová hmotnosť ( A r = 207,2) je priemer hmotností niekoľkých izotopov: 204Pb (1,4 %), 206Pb (24,1 %), 207Pb (22,1 %) a 208Pb (52,4 %). Posledné tri nuklidy sú konečnými produktmi prirodzených rádioaktívnych premien uránu, aktínia a tória. Známych je aj viac ako 20 rádioaktívnych izotopov olova, z ktorých najdlhšie žijúce sú 202 Pb a 205 Pb (s polčasmi rozpadu 300 tisíc a 15 miliónov rokov). V prírode vznikajú aj izotopy olova s krátkou životnosťou s hmotnostnými číslami 209, 210, 212 a 214 s polčasmi 3,25 hodiny, 27,1 roka, 10,64 hodiny a 26,8 minúty. Pomer rôznych izotopov v rôznych vzorkách olovených rúd sa môže mierne líšiť, čo znemožňuje určiť hodnotu olova A r s väčšou presnosťou.
V zemskej kôre nie je veľa olova - 0,0016% hmotnosti, ale tento jeden z najťažších kovov je oveľa bežnejší ako jeho najbližší susedia - zlato, ortuť a bizmut. Je to preto, že rôzne izotopy olova sú konečnými produktmi rozpadu uránu a tória, takže obsah olova v zemskej kôre sa v priebehu miliárd rokov pomaly zvyšoval.
Existuje veľa rudných ložísk bohatých na olovo a kov sa ľahko oddeľuje od minerálov. Celkovo je známych viac ako sto olovených minerálov. Z nich sú hlavné galenit (lesk olova) PbS a produkty jeho chemických premien - anglesit (olovnatý vitriol) PbSO 4 a cerusit ("biela olovená ruda") PbCO 3. Menej časté sú pyromorfit („zelená olovená ruda“) PbCl 2 3Pb 3 (PO 4) 2, mimetit PbCl 2 3Pb 3 (AsO 4) 2, krokoit („červená olovená ruda“) PbCrO 4, wulfenit („žltá olovená ruda“ ) PbMoO4, Stolzit PbWO4. V olovených rudách sa často nachádzajú aj ďalšie kovy - meď, zinok, kadmium, striebro, zlato, bizmut atď. V mieste výskytu olovených rúd je o tento prvok obohatená pôda (do 1% Pb), rastliny a voda. .
Vo vysoko oxidačnom alkalickom prostredí stepí a púští je možná tvorba oxidu olovnatého, minerálu plattneritu. A extrémne vzácne natívne kovové olovo.
História.
Pôvod slova „olovo“ je nejasný. Za starých čias nebolo olovo vždy jasne odlíšené od cínu. Vo väčšine slovanských jazykov (bulharčina, srbochorvátčina, čeština, poľština) sa olovo nazýva cín. Naše „olovo“ sa nachádza iba v jazykoch pobaltskej skupiny: svinas (litovčina), svin (lotyščina). Pre niektorých nešťastných prekladateľov to viedlo k vtipným nedorozumeniam, napríklad k „cínovým batériám“ v autách. Anglický názov pre olovo a holandský výraz pre olovo zrejme súvisí s naším „drotárstvom“. Latinské plumbum (tiež nejasného pôvodu) dalo anglickému slovu plumber – inštalatér (kedysi sa fajky razili s mäkkým olovom. A ďalší zmätok spojený s olovom. Starovekí Gréci nazývali olovo „molybdos“ (názov sa zachoval v novogréčtine jazyk). Odtiaľ - latinsky molibdaena: v stredoveku sa tak nazýval olovnatý lesk PbS a vzácnejší molybdénový lesk (MoS 2) a ďalšie podobné minerály, ktoré zanechávali čiernu stopu na svetlom povrchu. značku zanechal grafit a samotné olovo Tenké olovené tyčinky mohli písať na pergamen nie bezdôvodne nemeckou ceruzkou - Bleistift, t.j. olovená tyčinka.
Olovo patrí spolu so zlatom, striebrom, meďou, cínom, železom a ortuťou medzi sedem kovov známych už od staroveku. Tieto kovy sa porovnávali s vtedy známymi planétami (Saturn zodpovedal olovu). Predpokladá sa, že ľudia prvýkrát tavili olovo z rúd pred 8 000 rokmi. Vykopávky v starovekom Egypte objavili strieborné a olovené artefakty v pohreboch pred dynastickým obdobím. Podobné nálezy v Mezopotámii pochádzajú z rovnakého obdobia. Spoločné nálezy strieborných a olovených predmetov nie sú prekvapujúce. Už v praveku pútali pozornosť ľudí krásne ťažké kryštály olovnatého lesku. Ložiská tohto minerálu sa našli v horách Arménska, v centrálnych oblastiach Malej Ázie. A minerál galenit často obsahuje významné nečistoty striebra. Ak vložíte kúsky tohto minerálu do ohňa, síra vyhorí a roztavené olovo potečie (drevené uhlie zabraňuje oxidácii olova). Už mnoho tisícročí pred novou érou v egyptskej Mezopotámii z nej boli odlievané sochy.
V VI storočí. BC. bohaté ložiská galenitu boli objavené v Lavrione, horskej oblasti neďaleko Atén. Počas púnskych vojen (264-146 pred Kristom) pôsobili na území moderného Španielska početné olovené bane, ktoré položili Gréci a Feničania. Neskôr ich vyvinuli Rimania; Rímski inžinieri používali olovo na výrobu starovekých vodovodných potrubí. Staroveký grécky historik Herodotos (5. storočie pred n. l.) písal o metóde spevnenia železných a bronzových svoriek v kamenných doskách vypĺňaním otvorov taviteľným olovom. Neskôr, počas vykopávok v Mykénach, sa v kamenných múroch našli olovené konzoly.
Pri získavaní olova starovekí metalurgovia najskôr rudu kalcinovali, pričom prebiehali reakcie
2PbS + 302® 2PbO + 2SO2 a PbS + 202® PbS04. Potom sa teplota zvýšila, čo viedlo k taveniu olova:
PbS + 2PbO® 3Pb + S02; PbS + PbS04® 2Pb + 2S02. Prvé taviace pece, vyrobené z hliny a kameňov, boli veľmi primitívne. Snažili sa ich inštalovať na svahoch kopcov, kde fúkajú vetry, ktoré napomáhajú streľbe. Tavené olovo spravidla obsahovalo striebro - niekedy až 0,5% alebo viac. Pri pomalom ochladzovaní takejto taveniny najskôr vykryštalizuje čisté olovo a kvapalina sa obohatí o striebro - asi do 2%. Na izoláciu striebra sa použila kupelačná metóda: roztavené olovo sa oxidovalo v poréznej hlinenej nádobe - fontane a jeho oxid sa potom opäť redukoval na kov. Mechanizmus tohto procesu bol študovaný až v roku 1833.
Olovo sa tiež používalo na čistenie zlata a striebra kupeláciou. Na tento účel sa drahý kov, ktorý sa mal čistiť, legoval olovom. Olovo a iné nečistoty ľahko oxidovali pri vysokých teplotách; vzniknuté oxidy boli odfúknuté prúdom vzduchu a čiastočne absorbované do pórov písma a na dne zostal ingot čistého striebra alebo zlata. Oxid olovnatý by sa potom mohol premeniť späť na kov zahrievaním s dreveným uhlím. Archeologické nálezy v Ur a Tróji svedčia o tom, že kupelácia bola na severozápade Malej Ázie známa už v prvej polovici 3. tisícročia pred Kristom. A gréckym remeselníkom sa podarilo vyťažiť takmer všetko striebro z olova vyťaženého v Lavrione: podľa moderných analýz ho v olove zostalo len 0,02 %! Umenie starých metalurgov je hodné prekvapenia: koniec koncov nemali ani schopnosť kontrolovať teplotu v rôznych fázach procesu, ani vykonávať chemické analýzy. A predsa bolo na odvaloch baní veľa nevyťaženého olova. Ešte lepšie výsledky dosiahli rímski metalurgovia, znížením zvyškového množstva striebra na polovicu. Samozrejme, nemali obavy o čistotu olova, ale o úplnosť vyťaženia vzácneho kovu z neho. Navyše, ako dosvedčuje grécky historik Strabo, spracovaním starých skládok v Lavrione dokázali Rimania vyťažiť pomerne veľa olova aj striebra, pričom na skládkach zostali asi dva milióny ton odpadovej rudy. Potom boli bane takmer dve tisícročia opustené, no v roku 1864 začali odvaly opäť spracovávať – teraz už len pre striebro (zostalo ho v nich asi 0,01 %). V moderných hutníckych podnikoch zostáva v olove stokrát menej striebra.
Starovekí hrnčiari, ktorí hlinou a vodou brúsili olovený lesk, polievali touto zmesou hlinené nádoby určené na vypaľovanie. Pri vysokých teplotách bol povrch nádoby pokrytý taviteľným oloveným sklom. V roku 1673 anglický sklár George Ravenscroft pridaním oxidu olovnatého do zloženia skla vynašiel krištáľové sklo, ktoré sa ľahko taví, je dokonale opracovateľné a má zvláštnu brilanciu, ktorá ho približuje skutočnému horskému krištáľu. Neskôr tavením čistého bieleho piesku, potaše a oxidu olovnatého získali drahokam (v mene klenotníka Strassa, ktorý žil na konci 18. storočia) - druh skla s takým silným leskom, že imitoval diamant. no a s prímesou rôznych pigmentov - iných drahých kameňov.
Drevené trupy starých lodí boli opláštené tenkými olovenými platňami. Jedna taká grécka loď, postavená v 3. stor. BC, bol nájdený v roku 1954 na dne Stredozemného mora neďaleko Marseille. Rimania vyrábali aj fajky z olova, 3 metre dlhé a rôznych, no striktne definovaných priemerov (celkovo bolo 15 možností). Ide o vôbec prvý príklad štandardizovanej priemyselnej výroby. Najprv sa z olova odliala doštička, omotala sa okolo drevenej tyče a šev sa zalepil cínovo-olovnatou spájkou (jej zloženie sa odvtedy prakticky nezmenilo). V potrubiach sa často nachádzali netesnosti, ktoré bolo potrebné opraviť. Doteraz sa pri vykopávkach v Taliansku a Anglicku takéto rúry nachádzajú vo veľmi dobrom stave. Rímsky architekt a inžinier Marcus Vitruvius Pollio odporučil nahradiť olovené rúry keramickými rúrami z pálenej hliny. Upozornil na chorobu robotníkov podieľajúcich sa na tavení olova a veril, že olovo „zbavuje krv jej sily“. Nie všetci však zdieľali tento názor. Rímsky štátnik, vedec a spisovateľ Plínius, autor slávnej „Prírodovedy“, písal o výhodách prípravkov olova, že olovená masť pomáha odstraňovať jazvy, hojiť vredy a očné choroby.
V stredoveku boli strechy kostolov a palácov často pokryté olovenými platňami odolnými voči poveternostným vplyvom. Už v roku 669 bola strecha kláštorného kostola v Yorku pokrytá olovom a v roku 688 biskup v Northumberlande nariadil, aby strecha a steny kostola boli opláštené olovenými platňami. Slávne vitráže v katedrálach boli zostavené pomocou olovených rámov s drážkami, v ktorých boli spevnené dosky z farebného skla. Vyrobené z olova podľa vzoru Rimanov a vodovodné, ako aj drenážne rúry. V roku 1532 boli vo Westminsterskom paláci nainštalované olovené odkvapové rúry štvorcového prierezu. Všetky tieto výrobky v tých časoch neboli valcované, ale odlievané do foriem, na dno ktorých sa nasypal jemne preosiaty piesok. Postupom času sa na olovených výrobkoch objavila silná ochranná vrstva – patina. Niektoré stredoveké veže lemované olovom prežili takmer sedemsto rokov. Žiaľ, požiar v roku 1561 v Londýne zničil takú vežu najväčšej Katedrály sv. Petra.
Keď sa objavili strelné zbrane, veľké množstvo olova sa použilo na výrobu guliek a výstrelov a olovo sa začalo spájať aj so smrteľným nebezpečenstvom: „Ničivé olovo bude okolo mňa hvízdať“ (A. Puškin), „Pre tvoj zákop dal ďalší bojovník svoju hruď pod zlým vedením“ ( K. Simonov). Najprv sa brok odlial do odnímateľných foriem. V roku 1650 vynašiel anglický princ Rupert rýchlejší a pohodlnejší spôsob. Zistil, že ak sa do olova pridalo trochu arzénu a zliatina sa naliala cez akýsi veľký cedník do nádrže s vodou, vytvarovali sa guľôčky brokov do pravidelných guľovitých tvarov. A po tom, čo Johannes Gutenberg v roku 1436 vynašiel spôsob tlače kníh pomocou pohyblivých kovových znakov, tlačiari stovky rokov odlievali písmená z takzvanej tlačiarenskej zliatiny na báze olova (s prímesou cínu a antimónu).
Zo zlúčenín olova sa od pradávna ako červeno-biely náter používal červený olovnatý Pb 3 O 4 a zásaditý uhličitan olovnatý (olovnatá beloba). Takmer všetky obrazy starých majstrov sú maľované farbami pripravenými na báze bieleho olova. Pôvodný bol starý spôsob ich získavania: hrnce so silným octom sa ukladali do hnoja a cez ne sa vešali tenké olovené pláty stočené do špirály. Hnijúcim hnojom sa uvoľnilo teplo (je potrebné na zvýšené odparovanie kyseliny octovej) a oxid uhličitý. Spoločné pôsobenie týchto látok na olovo, ako aj vzdušný kyslík, dalo bielu. Okrem toxicity tieto biele časom stmavnú, pretože reagujú so stopami sírovodíka, ktorý je vždy prítomný vo vzduchu: 2PbCO 3 Pb (OH) 2 + 3H 2 S ® 3PbS + 2CO 2 + 4H 2 O. Keď reštaurovanie takýchto malieb, zatemnené plochy starostlivo ošetrené roztokom H 2 O 2, ktorý premieňa čierny sulfid na biely síran: PbS + 4H 2 O 2 ® PbSO 4 + 4H 2 O. V súčasnosti jedovatá olovnatá beloba bola nahradená drahšou , ale nezávadná titánová biela. Obmedzené použitie (napr. ako pigmenty pre umelecké olejové farby) majú pigmenty s obsahom olova: olovnatý korunkový citrón 2PbCrO 4 PbSO 4, olovnatý korunkový žltý 13PbCrO 4 PbSO 4, červený olovnatý molybdénanový korunkový 7PbCrO 4 PbSO 4 PbMoO štyri .
vlastnosti olova.
Olovo má zvyčajne špinavú šedú farbu, hoci jeho čerstvý rez má modrastý odtieň a leskne sa. Lesklý kov je však rýchlo pokrytý matným šedým oxidovým ochranným filmom. Hustota olova (11,34 g / cm 3) je jedenapolkrát väčšia ako hustota železa, štyrikrát väčšia ako hustota hliníka; aj striebro je ľahšie ako olovo. Nie bez dôvodu je v ruštine „olovo“ synonymum pre ťažké: „Daždivá noc, tma sa šíri po oblohe s oloveným oblečením“; „A ako sa olovo dostalo ku dnu“ - tieto Puškinove riadky nám pripomínajú, že pojem útlaku, tiaže je neoddeliteľne spojený s olovom.
Olovo sa topí veľmi ľahko – pri 327,5 °C, vrie pri 1751 °C a je citeľne prchavé už pri 700 °C. Táto skutočnosť je veľmi dôležitá pre tých, ktorí pracujú v závodoch na ťažbu a spracovanie olova. Olovo je jedným z najjemnejších kovov. Ľahko sa poškriabe nechtom a zroluje na veľmi tenké pláty. Zliatiny olova s mnohými kovmi. S ortuťou dáva amalgám, ktorý je pri malom obsahu olova tekutý.
Olovo je podľa svojich chemických vlastností neaktívny kov: v elektrochemickej sérii napätí stojí priamo pred vodíkom. Preto sa olovo ľahko vytláča inými kovmi z roztokov jeho solí. Ak sa zinková tyčinka ponorí do okysleného roztoku octanu olovnatého, uvoľňuje sa na nej olovo vo forme nadýchaného povlaku malých kryštálikov, ktorý má starý názov „Saturnský strom“. Ak sa reakcia zastaví zabalením zinku do filtračného papiera, vyrastú väčšie kryštály olova.
Najtypickejší oxidačný stav olova je +2; zlúčeniny olova (IV) sú oveľa menej stabilné. V zriedenej kyseline chlorovodíkovej a sírovej sa olovo prakticky nerozpúšťa, a to aj v dôsledku tvorby nerozpustného chloridového alebo síranového filmu na povrchu. So silnou kyselinou sírovou (v koncentrácii nad 80%) reaguje olovo za vzniku rozpustného hydrosíranu Pb (HSO 4) 2 a v horúcej koncentrovanej kyseline chlorovodíkovej je rozpúšťanie sprevádzané tvorbou komplexného chloridu H 4 PbCl 6 . Olovo sa ľahko oxiduje zriedenou kyselinou dusičnou:
Pb + 4HNO 3 ® Pb (NO 3) 2 + 2NO 2 + H 2 O. Rozklad dusičnanu olovnatého pri zahrievaní je vhodnou laboratórnou metódou na získanie oxidu dusičitého:
2Pb(N03)2® 2PbO + 4N02 + O2.
V prítomnosti kyslíka sa olovo rozpúšťa aj v množstve organických kyselín. Pôsobením kyseliny octovej vzniká ľahko rozpustný octan Pb (CH 2 COO) 2 (starý názov je „olovnatý cukor“). Olovo je tiež výrazne rozpustné v kyseline mravčej, citrónovej a vínnej. Rozpustnosť olova v organických kyselinách mohla predtým viesť k otrave, ak sa jedlo varilo v pocínovanom alebo olovom spájkovanom riade. Rozpustné soli olova (dusičnany a octany) vo vode sa hydrolyzujú:
Pb (NO 3) 2 + H20 Pb (OH) N03 + HNO 3. Suspenzia zásaditého octanu olovnatého ("olovené mlieko") má obmedzené lekárske použitie ako vonkajší adstringent.
Olovo sa pomaly rozpúšťa v koncentrovaných zásadách za vývoja vodíka: Pb + 2NaOH + 2H 2 O ® Na 2 Pb (OH) 4 + H 2, čo poukazuje na amfotérne vlastnosti zlúčenín olova. Biely hydroxid olovnatý, ktorý sa ľahko zráža z roztokov jeho solí, je tiež rozpustný v kyselinách a silných zásadách:
Pb (OH)2 + 2HN03® Pb (N03)2 + 2H20; Pb (OH)2 + 2NaOH® Na2Pb (OH) 4. Pri státí alebo zahrievaní sa Pb (OH) 2 rozkladá za uvoľňovania PbO. Pri fúzii PbO s alkáliou vzniká olovnica v zložení Na2PbO2.
Z alkalického roztoku tetrahydroxoplumbátu sodného Na2Pb (OH)4 môže byť olovo vytesnené aj aktívnejším kovom. Ak sa do takto zohriateho roztoku vloží malá hliníková granula, rýchlo sa vytvorí sivá nadýchaná gulička, ktorá je nasýtená malými bublinkami vyvíjajúceho sa vodíka, a preto sa vznáša. Ak sa hliník odoberie vo forme drôtu, olovo, ktoré sa na ňom uvoľní, ho zmení na sivého „hada“.
Olovo pri zahrievaní reaguje s kyslíkom, sírou a halogénmi. Takže v reakcii s chlórom vzniká chlorid PbCl 4 - žltá kvapalina, ktorá v dôsledku hydrolýzy dymí na vzduchu a pri zahrievaní sa rozkladá na PbCl 2 a Cl 2. (Halogenidy PbBr 4 a PbI 4 neexistujú, pretože Pb (IV) je silné oxidačné činidlo, ktoré by oxidovalo bromidové a jodidové anióny.) Jemne mleté olovo má samozápalné vlastnosti - na vzduchu vzplanie. Pri dlhšom zahrievaní roztaveného olova sa postupne mení najskôr na žltý oxid PbO (olovnatý kameň) a potom (pri dobrom prístupe vzduchu) na červené minium Pb 3 O 4 alebo 2PbO PbO 2. Túto zlúčeninu možno tiež považovať za olovnatú soľ kyseliny ortoleadičovej Pb2. Pomocou silných oxidačných činidiel, napríklad bielidla, môžu byť zlúčeniny olova (II) oxidované na oxid:
Pb (CH3COO)2 + Ca (ClO) Cl + H20® Pb02 + CaCl2 + 2CH3COOH. Dioxid sa tiež tvorí, keď sa červené olovo spracováva kyselinou dusičnou:
Pb 3 O 4 + 4HNO 3 ® PbO 2 + 2Pb (NO 3) 2 + 2H 2 O. Ak sa hnedý oxid silne zahreje, potom sa pri teplote asi 300 °C zmení na oranžový Pb 2 O 3 (PbO PbO 2), pri 400 ° C - na červené Pb 3 O 4 a nad 530 ° C - na žlté PbO (rozklad je sprevádzaný uvoľňovaním kyslíka). V zmesi s bezvodým glycerínom olovnatý kameň pomaly reaguje v priebehu 30-40 minút za vzniku vodeodolného a žiaruvzdorného pevného tmelu, ktorým je možné lepiť kov, sklo a kameň.
Oxid olovnatý je silné oxidačné činidlo. Prúd sírovodíka nasmerovaný na suchý oxid sa zapáli; koncentrovaná kyselina chlorovodíková sa ním oxiduje na chlór:
PbO 2 + 4HCl ® PbCl 2 + Cl 2 + H 2 O, oxid siričitý - na síran: PbO 2 + SO 2 ® PbSO 4 a soli Mn 2+ - na manganistan: 5PbO 2 + 2MnSO 4 + H 2 SO 4 ® 5PbSO 4 + 2HMnO 4 + 2H 2 O. Oxid olovnatý vzniká a následne sa spotrebúva pri nabíjaní a následnom vybíjaní najbežnejších kyselinových akumulátorov. Zlúčeniny olova (IV) majú ešte typickejšie amfotérne vlastnosti. Takže nerozpustný hnedý hydroxid Pb (OH) 4 je ľahko rozpustný v kyselinách a zásadách: Pb (OH) 4 + 6HCl ® H 2 PbCl 6; Pb (OH)4 + 2NaOH® Na2Pb (OH) 6. Oxid olovnatý, ktorý reaguje s alkáliami, tiež vytvára komplexný olovnatý (IV):
Pb02 + 2NaOH + 2H20®Na2. Ak je PbO 2 legovaný pevnou zásadou, vzniká olovnica so zložením Na 2 PbO 3. Zo zlúčenín, v ktorých je olovnatý (IV) katión, je najdôležitejší tetraacetát. Dá sa získať varením červeného olova s bezvodou kyselinou octovou:
Pb 3 O 4 + 8CH 3 COOH ® Pb (CH 3 COO) 4 + 2Pb (CH 3 COO) 2 + 4H 2 O. Po ochladení z roztoku vystupujú bezfarebné kryštály octanu olovnatého. Ďalším spôsobom je oxidácia octanu olovnatého chlórom: 2Pb (CH 3 COO) 2 + Cl 2 ® Pb (CH 3 COO) 4 + PbCl 2. Tetraacetát vody sa okamžite hydrolyzuje na Pb02 a CH3COOH. Tetraacetát olovnatý nachádza využitie v organickej chémii ako selektívne oxidačné činidlo. Napríklad veľmi selektívne oxiduje len niektoré hydroxylové skupiny v molekulách celulózy, zatiaľ čo 5-fenyl-1-pentanol sa oxiduje pôsobením octanu olovnatého za súčasnej cyklizácie a tvorby 2-benzylfuránu.
Organické deriváty olova sú bezfarebné, vysoko toxické kvapaliny. Jednou z metód ich syntézy je pôsobenie alkylhalogenidov na zliatinu olova so sodíkom:
4C2H5Cl + 4PbNa® (C2H5)4Pb + 4NaCl + 3Pb. Pôsobením plynného HCl možno od tetrasubstituovaného olova odštiepiť jeden alkylový radikál za druhým a nahradiť ich chlórom. Zlúčeniny R 4 Pb sa zahrievaním rozkladajú a vytvárajú tenký film čistého kovu. Tento rozklad tetrametylolova sa použil na stanovenie životnosti voľných radikálov. Tetraetylolovo je antidetonačné motorové palivo.
Získavanie olova.
Množstvo vyrobeného olova sa neustále zvyšuje. Ak v roku 1800 bolo prijatých do celého sveta asi 30 000 ton, potom v roku 1850 - 130 000 ton, v roku 1875 - 320 000 ton, v roku 1900 - 850 000 ton, v roku 1950 - takmer 2 milióny ton a teraz sa vyťaží asi 5 miliónov ton. Z hľadiska výroby je olovo štvrté miesto medzi neželeznými kovmi - po hliníku, medi a zinku.
Hlavným zdrojom olova sú polymetalické sulfidové rudy s obsahom 1 až 5 % olova. Ruda sa zahustí na obsah olova 40 - 75 %, potom sa praží: 2PbS + 3O 2 ® 2PbO + 2SO 2 a olovo sa redukuje koksom a oxidom uhoľnatým (II). Ekonomickejší, tzv. autogénny spôsob spočíva v uskutočnení reakcie PbS + 2PbO ® 3Pb + SO 2 (PbO vzniká pri čiastočnom pražení PbS). Olovo získané z rudy obsahuje od 3 do 7 % nečistôt vo forme medi, antimónu, arzénu, cínu, hliníka, bizmutu, ale aj zlata a striebra. Ich odstránenie (alebo izolácia, ak je to ekonomicky únosné) si vyžaduje zložité a časovo náročné operácie. Olovo možno čistiť aj elektrochemickou rafináciou. Elektrolytom je vodný roztok fluorokremičitanu olovnatého PbSiF 6 . Na katóde sa usadzuje čisté olovo a nečistoty sa koncentrujú v anódovom kalu, ktorý obsahuje veľa cenných zložiek, ktoré sa následne izolujú.
Olovo v ľudskom tele.
Zlúčeniny olova sú jedovaté. To však nebolo hneď zrejmé. V minulosti pokrývanie keramiky olovenou glazúrou, výroba olovených vodovodných fajok, používanie bieleho olova (najmä na kozmetické účely) a používanie olovených rúrok v kondenzátoroch pary v liehovaroch viedli k hromadeniu olova v tele. Starí Gréci vedeli, že víno a kyslé šťavy nemožno uchovávať v glazovaných hlinených nádobách (glazúra obsahovala olovo), ale Rimania toto pravidlo ignorovali. James Lind, ktorý v roku 1753 odporučil anglickej admiralite citrónovú šťavu ako liek na skorbut pre námorníkov na dlhej plavbe, varoval pred skladovaním šťavy v glazovanej keramike. Napriek tomu boli z rovnakého dôvodu o dvesto rokov neskôr pozorované prípady otravy, vrátane smrteľných.
Olovo vstupuje do tela cez gastrointestinálny trakt alebo dýchací systém a potom sa krvou prenáša do celého tela. Navyše vdychovanie oloveného prachu je oveľa nebezpečnejšie ako prítomnosť olova v potravinách. V ovzduší miest je obsah olova v priemere od 0,15 do 0,5 µg/m 3 . V oblastiach, kde sa nachádzajú zariadenia na spracovanie polymetalických rúd, je táto koncentrácia vyššia.
Olovo sa hromadí v kostiach, čiastočne nahrádza vápnik vo fosfáte Ca 3 (PO 4) 2 . Dostať sa do mäkkých tkanív - svaly, pečeň, obličky, mozog, lymfatické uzliny, olovo spôsobuje ochorenie - olovnicu. Ako mnohé iné ťažké kovy, aj olovo (vo forme iónov) blokuje aktivitu určitých enzýmov. Zistilo sa, že ich aktivita klesá 100-krát so zvýšením koncentrácie olova v krvi o 10-krát – z 10 na 100 mikrogramov na 100 ml krvi. Súčasne vzniká anémia, postihuje sa krvotvorný systém, obličky a mozog, klesá inteligencia. Známkou chronickej otravy je šedý okraj na ďasnách, porucha nervového systému. Olovo je nebezpečné najmä pre deti, pretože spôsobuje oneskorenie vo vývoji. Desiatky miliónov detí mladších ako 6 rokov na celom svete majú zároveň otravu olovom; hlavným dôvodom je požitie farby obsahujúcej olovo do úst. Vápenatá soľ kyseliny etyléndiamíntetraoctovej môže slúžiť ako protijed pri otravách. V otrávenom organizme je vápnik nahradený iónmi olova, ktoré sú v tejto soli veľmi pevne držané a v tejto forme sa vylučujú.
Olovo sa môže ľahko dostať do tela s pitnou vodou, ak sa dostane do kontaktu s kovom: v prítomnosti oxidu uhličitého do roztoku pomaly prechádza rozpustný hydrogénuhličitan Pb (HCO 3) 2. V starovekom Ríme, kde sa na zásobovanie vodou používali olovené potrubia, bola takáto otrava veľmi častá, ako naznačuje analýza pozostatkov Rimanov. Navyše to boli väčšinou bohatí Rimania, ktorí boli otrávení, ktorí používali inštalatérstvo, uchovávali víno, olivový olej a iné produkty v olovených nádobách a používali kozmetiku s obsahom olova. Stačí, že v litri vody je len jeden miligram olova – a pitie takejto vody sa stáva veľmi nebezpečným. Toto množstvo olova je také malé, že nezmení vôňu ani chuť vody a dokážu ho odhaliť len presné moderné prístroje.
Niektorí historici tiež vysvetľujú chorobnosť množstva ruských cárov otravou olovom. V roku 1633 bola v moskovskom Kremli dokončená výstavba vodovodného potrubia. Voda do nej prichádzala zo studne v spodnom poschodí veže Sviblova, ktorá stála na sútoku riek Neglinnaya a Moskva. Vodu zo studne čerpali pomocou zdvíhacieho stroja – čaty (odvtedy sa táto kremeľská veža volá Vodovzvodnaja). Auto poháňali kone. Voda sa čerpala do veľkej nádrže a odtiaľ samotná voda tiekla potrubím do kráľovskej kuchyne, záhrad a iných miest. Rúry boli vyrobené z olova; vnútro vodnej nádrže bolo tiež vyložené olovenými plátmi, aby voda z nej nevsakovala do škár. Najmä veľa olova sa nahromadilo vo vode počas noci, po jeho nehybnom státí v olovenej nádrži a potrubiach.
Kremeľský „olovený vodovod“ fungoval niečo vyše 100 rokov – zničil ho požiar v roku 1737. A počas prevádzky tohto vodovodu žilo ruských cárov menej ako zvyčajne. Takže cár a veľkovojvoda Ivan V Alekseevič, syn cára Alexeja Michajloviča a jeho prvej manželky Miloslavskej, žil iba 29 rokov. Krátko pred smrťou vyzeral ako zúbožený starec. Od detstva bol, ako vtedy písali, „slabý a chorľavý, slabý na tele i na duchu, zakoktaný, smútočný v hlave, trpel skorbutom a očnými chorobami“. Zo šiestich kráľových bratov sa päť nedožilo 20 rokov. Niektorí vedci sa domnievajú, že ide o následky otravy olovom. Ale šiesty brat, Peter Alekseevič, budúci Peter I, unikol otrave - svoje detstvo a dospievanie prežil nie v Kremli, ale v dedinách neďaleko Moskvy. A neskôr zriedka navštívil Kremeľ - veľa bojoval, cestoval po Európe a potom úplne previedol hlavné mesto na brehy Nevy. Mimochodom, prvé vodné potrubie v Petrohrade, ktoré zabezpečovalo vodu pre paláce a fontány Letnej záhrady, bolo drevené. Jeho fajky boli vyrobené z guľatiny s vyvŕtanými otvormi. Peter používal olovo na vojenské účely – na odlievanie striel.
A takto píšu moderné lekárske príručky o otrave olovom: letargia, apatia, strata pamäti, praekoxná demencia, zrakové postihnutie, pacienti vyzerajú staršie ako ich roky. Prekvapivo to pripomína starý opis cára Ivana Alekseeviča!
Kedysi boli otrávení nielen „olovnatou vodou“. Olovo sa hojne využívalo pri výrobe riadu (olovnatá glazúra), olovená beloba, ktorou sa maľovali steny domov. Toto použitie olova je teraz prísne zakázané. Biele, napríklad, aby zinok alebo titán. Napriek tomu majú ľudia v priemyselných krajinách v tele viac olova ako ľudia v zaostalých a rozvojových krajinách a ľudia v mestských oblastiach majú viac olova ako ľudia vo vidieckych oblastiach. Rozdiel môže byť obrovský - stonásobný.
Znečistenie olovom získané v 20. storočí. globálny charakter. Aj v grónskych snehoch sa jeho obsah za sto rokov päťnásobne zvýšil a v centrách veľkých miest v pôde a rastlinách je 25-krát viac olova ako na perifériách! Znečistenie olovom sa pozoruje v oblastiach ťažby olova, ako aj na spracovateľských miestach a na diaľniciach, najmä ak sa stále používa olovnatý benzín. Množstvo olova sa usadzuje na dne jazier v podobe loveckej strely. Každý rok sa s odpadovou vodou dostane do oceánov viac ako pol milióna ton tohto jedovatého kovu. A kto nevidel použité batérie hádzať do odpadkových košov alebo dokonca len do priekop! Pokiaľ je olovo lacné, zber a spracovanie jeho odpadu je nerentabilné. Nízka rozpustnosť väčšiny zlúčenín olova našťastie neumožňuje akumulovať sa vo veľkých množstvách vo vode. Vo vodách Svetového oceánu obsahuje v priemere 0,03 μg / l (3 10 -9 %). V živej hmote je v priemere málo olova - 10-4%.
Použitie olova.
Napriek toxicite olova je nemožné ho odmietnuť. Olovo je lacné – o polovicu lacnejšie ako hliník, 11-krát lacnejšie ako cín. Po tom, čo francúzsky fyzik Gaston Plante v roku 1859 vynašiel olovený akumulátor, sa odvtedy na výrobu dosiek akumulátorov použili milióny ton olova; V súčasnosti sa na tieto účely používa až 75 % všetkého olova vyrobeného v mnohých krajinách! Používanie olova na výrobu veľmi jedovatého antidetonačného činidla, tetraetylolova, sa postupne znižuje. Schopnosť tetraetylolova zlepšiť kvalitu benzínu objavila skupina mladých amerických inžinierov v roku 1922; pri hľadaní sa riadili periodickou tabuľkou prvkov, pričom systematicky pristupovali k najúčinnejším prostriedkom. Odvtedy výroba tetraetylolova neustále rastie; maximum pripadá na koniec 60. rokov 20. storočia, kedy sa len v USA vypúšťali výfukovými plynmi státisíce ton olova ročne – jeden kilogram na obyvateľa! V posledných rokoch je používanie olovnatého benzínu v mnohých regiónoch zakázané a jeho produkcia klesá.
Mäkké a tvárne olovo, ktoré nehrdzavie v prítomnosti vlhkosti, je nepostrádateľným materiálom na výrobu plášťov elektrických káblov; na tieto účely sa vo svete minie až 20 % olova. Nízkoúrovňové olovo sa používa na výrobu kyselinovzdorných zariadení pre chemický priemysel, napríklad na vymurovanie reaktorov, v ktorých sa vyrábajú kyseliny chlorovodíkové a sírové. Ťažké olovo zadržiava žiarenie, ktoré je škodlivé pre človeka, a preto sa na ochranu pracovníkov v röntgenových miestnostiach používajú olovené clony a rádioaktívne prípravky sa skladujú a prepravujú v olovených nádobách. Olovo obsahujú aj ložiskové zliatiny babbitt, „mäkké“ spájky (najznámejší je „tretnik“ – zliatina olova a cínu).
V stavebníctve sa olovo používa na utesnenie škár a vytvorenie základov odolných voči zemetraseniu. Vo vojenskej technike - na výrobu šrapnelov a jadier striel.
Iľja Leenson
Literatúra:
História techniky. Vol. I–V. Oxford: Clarendon Press, 1956–1958
Chisolm J.J. Otrava olovom. Scientific American 1971, február
Viesť. Ženeva: Tlač OSN a WHO, 1980
Polyansky N.G. Viesť. M., "Veda", 1986
Davydova S.L., Pimenov Yu.T., Milaeva E.R. Ortuť, cín, olovo a ich organické deriváty v životnom prostredí. Astrachaň, 2001
Olovo je často označované za jeden z najstarších kovov z hľadiska histórie, pretože ľudstvo sa ho naučilo ťažiť a spracovávať už v roku 6400 pred Kristom. „Priemyselný“ rozsah spracovania olova bol zaznamenaný v starovekom Ríme (asi 80 000 ton ročne), čo bolo vysvetlené dostupnosťou tohto kovu a jednoduchosťou jeho tavenia. Rimania z nej vyrábali fajky pre svoje vodné fajky, no už vtedy vedeli o toxicite látky.
Fyzikálne vlastnosti olova
Olovo je ťažký kov s atómovou hmotnosťou 207,2 g/mol. Zároveň ho očistite, je taký mäkký, že sa dá krájať nožom. Hlavné fyzikálne vlastnosti olova:
- hustota (n.a.) - 11,3415 g / cm³
- teplota topenia - 327,46 °C (600,61 K)
- bod varu - 1749 °C (2022 K)
- tepelná vodivosť (pri 300 K) – 35,3 W/(m K)
- pevnosť v ťahu - 12-13 MPa
Olovo: chemické vlastnosti
V chemických zlúčeninách prvok Pb dosahuje dva oxidačné stavy: +2 a +4, v ktorých je schopný vykazovať kovové aj nekovové vlastnosti. Rozpustné soli olova predstavujú:
- octan Pb (CH3COO) 2
- dusičnan Pb (NO 3) 2
- síran PbSO 4
- chróman PbCrO 4
Pri bežných teplotách sa olovo v čistej vode nerozpúšťa, čo sa nedá povedať o vode nasýtenej kyslíkom. Prvok Pb sa tiež rýchlo rozpúšťa v zriedenej kyseline dusičnej a koncentrovanej kyseline sírovej. Zriedená kyselina sírová nemá vplyv na olovo, zatiaľ čo kyselina chlorovodíková má malý účinok. Pokiaľ ide o alkalické médiá, v nich, ako aj v kyslých roztokoch, sa olovo mení na redukčné činidlo. Vo vode rozpustné olovo, najmä jeho acetát, je zároveň veľmi toxické.
Vedenie aplikácie
Čisté olovo sa používa v medicíne (röntgenové prístroje), geológii (jeho izotopy pomáhajú určovať vek hornín), ale najviac sa používa v zlúčeninách:
- pri výrobe batérií sa používajú sulfidy a jodidy olovnaté
- dusičnany a azidy - na výrobu výbušnín
- oxidy a chloridy - pre chemické zdroje prúdu
- arzenitany a arzeničnany - v poľnohospodárstve na ničenie škodlivého hmyzu
- teluridy - na výrobu termoelektrických generátorov a chladiacich jednotiek
Je tiež známe, že olovo oneskoruje žiarenie, čo sa vysvetľuje jeho schopnosťou dokonale absorbovať g-žiarenie. V dôsledku toho je Pb hlavným prvkom na výrobu materiálov na ochranu proti žiareniu používaných pri vytváraní jadrových reaktorov a röntgenových zariadení.
Olovo (latinský názov plumbum) je chemický prvok, kov s atómovým číslom 82. Vo svojej čistej forme má látka striebristý, mierne modrastý odtieň.
Vzhľadom na to, že olovo je v prírode veľmi rozšírené, je ľahké ho ťažiť a spracovávať, tento kov je ľudstvu známy už od staroveku. Je známe, že ľudia používali olovo už v 7. tisícročí pred Kristom. Olovo sa ťažilo a spracovávalo v starovekom Egypte a neskôr v starom Ríme. Olovo je dosť mäkké a poddajné, takže už pred vynálezom taviacich pecí sa z neho vyrábali kovové predmety. Napríklad Rimania vyrábali z olova potrubia pre vodovodnú sieť.
V stredoveku sa olovo používalo ako strešná krytina a na výrobu pečatí. Ľudia dlho nevedeli o nebezpečnosti látky, preto sa primiešavala do vína a používala sa v stavebníctve. Ešte v 20. storočí sa olovo pridávalo do tlačiarenskej farby a prísad do benzínu.
Vlastnosti olova
V prírode sa olovo najčastejšie vyskytuje vo forme zlúčenín, ktoré sú súčasťou rúd. Ťažia sa rudy a potom sa priemyselne izoluje čistá látka. Samotný kov, ako aj jeho zlúčeniny, majú jedinečné fyzikálne a chemické vlastnosti, čo vysvetľuje široké využitie olova v rôznych priemyselných odvetviach.
Olovo má nasledujúce vlastnosti:
- veľmi mäkký, poslušný kov, ktorý možno rezať nožom;
- ťažký, hustejší ako železo;
- topí sa pri relatívne nízkych teplotách (327 stupňov);
- na vzduchu rýchlo oxiduje. Kus čistého olova je vždy pokrytý vrstvou oxidu.
Toxicita olova
Olovo má jednu nepríjemnú vlastnosť: ono a jeho zlúčeniny sú toxické. Otrava olovom je chronická: pri neustálom príjme do tela sa prvok hromadí v kostiach a orgánoch, čo spôsobuje vážne poruchy. 
Prchavá zlúčenina tetraetylolovo sa dlho používala na zlepšenie benzínu, čo spôsobovalo znečistenie životného prostredia v mestách. Teraz je v civilizovaných krajinách používanie tejto prísady zakázané.
Vedenie aplikácie
Toxicita olova je dnes už dobre známa. Olovo a jeho zlúčeniny môžu byť zároveň veľkým prínosom, ak sa používajú racionálne a kompetentne.
Úsilie vedcov a vývojárov je zamerané na maximálne využitie prospešných vlastností olova, čím sa znižuje jeho nebezpečenstvo pre ľudí. Olovo sa používa v rôznych odvetviach, vrátane:
— v medicíne a ďalšie oblasti, kde je potrebná radiačná ochrana. Olovo neprepúšťa žiadne žiarenie dobre, preto sa používa ako štít. Najmä olovené platne sú všité do záster, ktoré pacienti nosia pre bezpečnosť počas röntgenových vyšetrení. Ochranné vlastnosti olova sa využívajú v jadrovom priemysle, vede a výrobe jadrových zbraní;
— v elektrotechnickom priemysle. Olovo nie je veľmi náchylné na koróziu - táto vlastnosť sa aktívne využíva v elektrotechnike. Najpoužívanejšie sú olovené batérie. V nich sú inštalované olovené platne, ponorené do elektrolytu. Galvanický proces umožňuje získať elektrický prúd dostatočný na spustenie motora automobilu. Batériový priemysel je najväčším spotrebiteľom olova na svete. Okrem toho sa olovo používa na ochranu káblov, výrobu káblových kabín, poistiek, supravodičov;
— vo vojenskom priemysle. Olovo sa používa na výrobu striel, brokov a nábojov. Dusičnan olovnatý je súčasťou výbušných zmesí, azid olovnatý sa používa ako rozbuška;
— pri výrobe farbív a stavebných zmesí. Olovená beloba, ktorá bola predtým mimoriadne bežná, teraz ustupuje iným náterom. Olovo sa používa pri výrobe tmelov, cementu, ochranných náterov a keramiky. 
Kvôli toxicite olova sa snažia obmedziť používanie tohto kovu a nahradiť ho alternatívnymi materiálmi. Veľká pozornosť sa venuje bezpečnosti výroby súvisiacej s olovom, likvidácii výrobkov s obsahom tohto prvku, ako aj zníženiu kontaktu olovených častí s ľuďmi a uvoľňovaniu látok do životného prostredia.
fyzikálne vlastnosti. Olovo je ťažký neželezný modrosivý kov, jeho čerstvý lom má silný kovový lesk. Ako väčšina kovov, olovo kryštalizuje v pravidelnom systéme a vytvára nedokonalé kocky a osemsteny.
Čisté olovo je veľmi mäkké a ľahko sa dá sledovať nechtom. Jeho tvrdosť závisí od spôsobu chladenia a prítomnosti nečistôt. Pomaly chladené olovo je mäkšie ako rýchlo chladené olovo.
Nečistoty výrazne menia mechanické a fyzikálno-chemické vlastnosti olova. Niektoré prísady výrazne zlepšujú mechanické vlastnosti (pevnosť, tvrdosť, odolnosť proti tečeniu) pri zachovaní vysokej odolnosti proti korózii.
Olovo je veľmi ťažný kov, ľahko sa kuje a valcuje do najtenšej fólie. Vďaka svojej výnimočnej mäkkosti a kujnosti sa ľahko vytláča do pevných a dutých valcov pri teplotách pod bodom topenia. Ale zároveň má olovo takú nízku kujnosť, že je takmer nemožné z neho vytiahnuť tenký drôt, v dôsledku čoho sa drôt vytláča a lisuje rovnakým spôsobom, ako sa vyrábajú olovené rúrky.
Olovo sa dobre spracováva, má dobré odlievacie vlastnosti, ale jeho použitie ako konštrukčného materiálu obmedzuje nízka mechanická pevnosť a relatívne vysoké tečenie.
Ľahko olovo zliatiny s niektorými kovmi, čím sa získajú jednoduché a zložité zliatiny. Hlavnými zliatinami olova sú ložiskové (babbity), kované (na plášte káblov), tlačiarenské zliatiny a spájky. Olovené babbitky obsahujú okrem hlavnej zložky – olova, sodík, vápnik a ďalšie prvky. Cínové babbitky okrem olova a cínu obsahujú meď, antimón, kadmium, nikel, telúr atď.
Olovené sodno-vápenaté babbity majú dobré mechanické vlastnosti proti treniu, čo umožňuje ich použitie na plnenie ložísk.
Zloženie zliatin olova zahŕňa ako prísady cín, meď, telúr a antimón.
Tlačiarenské zliatiny na báze olova obsahujú antimón, cín a meď.
Aby sme charakterizovali fyzikálne vlastnosti olova, uvádzame niekoľko číselných údajov požičaných z literatúry.
Teplota topenia olova je 327 °C; bod varu 1750 °C. Tlak nasýtených pár olova v závislosti od teploty je takýto:
Objemová hmotnosť pevného olova sa pohybuje od 11,273-11,48 g/cm3.
Objemová hmotnosť tekutého olova sa mení s teplotou:
Teplo topenia olova pri 327°C je 5100 j/mol*°K. Zmena tepla topenia v závislosti od teploty je vyjadrená nasledujúcim vzťahom:
Závislosť výparného tepla olova od teploty je nasledovná:
Priemerná merná tepelná kapacita olova:
- pevné:
- kvapalina:
Povrchové napätie v závislosti od teploty:
Viskozita olova ako funkcia teploty:
Tvrdosť olova podľa Brinella je 3,8-4,2 kg/mm2.
Výstupný tlak olova vysokej čistoty 6,6 kg/mm2. Tepelný tok pre tuhé a kvapalné olovo pri rôznych teplotách:
Z vyššie uvedených obrázkov je vidieť, že olovo je taviteľný kov, ale už pri nízkych teplotách má znateľnú prchavosť, ktorá sa zvyšuje s teplotou.
Z prchavosti olova a jeho zlúčenín narastajú straty v hutníckej výrobe, čo nás núti prijať množstvo opatrení na zachytávanie olovených pár. Niektoré nečistoty, ako je arzén a antimón, zvyšujú prchavosť olova.
Olovo je veľmi tekutý kov, jeho viskozita je len 2-krát väčšia ako viskozita vody. Olovo je slabý vodič elektrického prúdu, jeho vodivosť je v porovnaní so striebrom menšia ako 0,1.
Chemické vlastnosti. Olovo je chemický prvok skupiny IV periodického systému D.I. Mendelejev. Jeho sériové číslo je 82. Atómová hmotnosť je 207,21. Valencia 2 a 4. V úplne suchom vzduchu sa olovo chemicky nemení. Vo vlhkom vzduchu obsahujúcom oxid uhličitý olovo bledne, pokrýva ho film oxidu dusného Pb2O, ktorý sa pomaly mení na zásaditý uhličitan 3PbCO3 * Pb (OH) 2. Roztavené olovo za prítomnosti vzduchu pomaly oxiduje na oxid dusný, ktorý sa pri zvýšení teploty mení na oxid PbO (kát).
Pri dlhotrvajúcom zahrievaní roztaveného olova vo vzduchovej atmosfére v rozsahu od 330 do 450 ° C sa výsledný kameň premení na oxid olovnatý Рb2О3; v rozmedzí od 450 do 470 °C vzniká minium Pb3O4. Pb2O3 aj Pb3O4 sa so zvyšujúcou sa teplotou rozkladajú.
Disociácia Pb3O4 prebieha podľa reakcie
Vzťah medzi tlakom p disociácie Pb3O4 a teplotou je vyjadrený nasledujúcimi číslami:
Všetky oxidy olova, okrem oxidu PbO, sú pri zvýšených teplotách nestabilné a disociujú na PbO a O2.
Oxid uhličitý má mierny oxidačný účinok na olovo.
Čistá voda reaguje s olovom iba v prítomnosti kyslíka a pri dlhšom pôsobení vytvára voľný hydrát oxidu olovnatého.
Kyselina chlorovodíková a sírová pôsobia iba na povrch olova, pretože výsledný chlorid (PbCl2) a síran (PbSO4) olovo sú takmer nerozpustné a chránia spodnú kovovú vrstvu pred ďalším pôsobením kyselín. Koncentrovaná kyselina sírová rozpúšťa olovo až pri teplotách nad 200 ° C. Okrem toho je olovo chemicky odolné voči nasledujúcim látkam; zmesi kyseliny sírovej a dusičnej, nitrózy, alkálie, amoniak a amónne soli, roztoky obsahujúce chlór a chlór, kyselina fluorovodíková a jej soli, väčšina organických kyselín, kyanid draselný, anhydrid kyseliny fosforečnej, roztavený bórax a oleje.
Najlepším oloveným rozpúšťadlom je kyselina dusičná.
Použitie olova. Olovo má množstvo cenných vlastností, ktoré zabezpečujú jeho využitie v rôznych oblastiach priemyslu.
Veľkým spotrebiteľom olova je priemysel batérií. Z olova sa vyrábajú batériové platne, ktorých mriežky sú vyrobené zo zliatiny olova a antimónu a naplnené zmesou olova a litargie. Potreba olovených batérií sa neustále zvyšuje v dôsledku rastu výroby automobilov a traktorov.
V elektrotechnickom priemysle sa olovo používa pri výrobe káblov na ich pokrytie plášťom odolným voči korózii.
Olovo sa používa na výrobu chemických zlúčenín (biele, červené olovo, lít, nitrid) a pre chemické prístroje a strojárstvo. Olovo sa vo veľkom spotrebúva pri výrobe kyseliny sírovej, bieliacich solí, umelého hodvábu, celulózy atď. Olovo sa široko používa pri výrobe viazaného dusíka, kamenca, v priemysle tukov a mydiel.
V metalurgickej výrobe sa olovo používa v mnohých hydrometalurgických zariadeniach, pri elektrolytickej rafinácii a v zberačoch prachu.
Široko používané zliatiny olova s inými kovmi patria do veľkej skupiny bronzov, mosadze, babbitov a spájok. Tieto zliatiny sa používajú na ložiská v strojárstve a elektrotechnike. Veľký význam má typografická zliatina.
Olovo je lepšie ako iné materiály schopné pohlcovať gama lúče, vďaka čomu sa využíva pri využívaní atómovej energie.
Olovo sa používa aj v modernej vojenskej technike.
Používanie tetraetylu olova ako prísady do benzínu na zníženie jeho výbušnosti (antidetonácia) a na zlepšenie jeho kvality patrí tiež medzi hlavné položky spotreby olova.
V moderných technológiách existuje tendencia nahrádzať olovo inými materiálmi. Na zakrytie káblov sa namiesto olova čoraz častejšie používajú hliníkové a plastové polyetylénové plášte.
Produkty s olovnatým pigmentom boli úspešne nahradené pigmentmi na báze titánu.
Olovo používané na antikorózne nátery možno v niektorých prípadoch nahradiť syntetickými chemickými materiálmi. Olovená fólia bola úspešne nahradená hliníkovou fóliou. Zavedenie zliatin zinku v polygrafickom priemysle. namiesto olova by mal antimón znížiť aj spotrebu olova.
Toto video bude pokračovať v príbehu o vlastnostiach olova:
Elektrická vodivosť
Tepelná a elektrická vodivosť kovov navzájom celkom dobre korelujú. Olovo nevedie teplo veľmi dobre a nie je ani jedným z najlepších vodičov elektriny: merný odpor je 0,22 ohmov štvorcových. mm / m s odporom rovnakej medi 0,017.
Odolnosť proti korózii
Olovo je nedrahý kov, no z hľadiska chemickej inertnosti sa im približuje. Nízka aktivita a schopnosť pokryť oxidovým filmom a spôsobuje slušnú odolnosť proti korózii.
Vo vlhkom a suchom prostredí kov prakticky nekoroduje. Navyše, v druhom prípade to neovplyvňujú sírovodík, anhydrid kyseliny uhličitej a kyselina sírová - zvyčajní "vinníci" korózie.
Indikátory korózie v rôznych atmosférach sú nasledovné:
- mestský (smog) – 0,00043–0,00068 mm/rok,
- v mori (soľ) - 0,00041–0,00056 mm/rok;
- vidiecke – 0,00023–,00048 mm/rok.
Žiadne vystavenie čerstvej alebo destilovanej vode.
- Kov je odolný voči kyseline chrómovej, fluorovodíkovej, koncentrovanej octovej, sírovej a fosforečnej.
- Ale v zriedenom octe alebo dusíku s koncentráciou menšou ako 70% sa rýchlo zrúti.
- To isté platí pre koncentrovanú - viac ako 90% kyselinu sírovú.
Plyny - chlór, oxid siričitý, sírovodík neovplyvňujú kov. Pod vplyvom fluorovodíka však olovo koroduje.
Jeho korózne vlastnosti sú ovplyvnené inými kovmi. Takže kontakt so železom žiadnym spôsobom neovplyvňuje odolnosť proti korózii a pridanie bizmutu alebo znižuje odolnosť látky voči kyselinám.
Toxicita
Olovo a všetky jeho organické zlúčeniny sú chemicky nebezpečné látky triedy 1. Kov je veľmi toxický a otrava s ním je možná v mnohých technologických procesoch: tavenie, výroba olovených farieb, ťažba rúd atď. Nie je to tak dávno, pred menej ako 100 rokmi, otravy v domácnostiach neboli o nič menej bežné, pretože olovo sa dokonca pridávalo do bielenia tváre.
Najväčším nebezpečenstvom sú kovové pary a ich prach, pretože v tomto stave najľahšie prenikajú do tela. Hlavnou cestou sú dýchacie cesty. Niektoré môžu byť tiež absorbované cez gastrointestinálny trakt a dokonca aj pokožkou s priamym kontaktom - rovnaká olovená biela a farba.
- Keď sa olovo dostane do pľúc, je absorbované krvným obehom, šíri sa po celom tele a hromadí sa hlavne v kostiach. Jeho hlavný otravný účinok je spojený s poruchami syntézy hemoglobínu. Typické príznaky otravy olovom sú podobné ako pri chudokrvnosti – únava, bolesti hlavy, poruchy spánku a trávenia, ale sú sprevádzané neustálymi bolestivými bolesťami svalov a kostí.
- Dlhodobá otrava môže spôsobiť "ochrnutie olova". Akútna otrava vyvoláva zvýšenie tlaku, sklerózu krvných ciev atď.
Liečba je špecifická a dlhodobá, keďže ťažké kovy nie je ľahké z tela odstrániť.
O environmentálnych vlastnostiach olova budeme diskutovať nižšie.
Environmentálna výkonnosť
Znečistenie olovom sa považuje za jedno z najnebezpečnejších. Všetky produkty, ktoré používajú olovo, vyžadujú špeciálnu likvidáciu, ktorú vykonávajú iba licencované služby.
Bohužiaľ, znečistenie olovom je zabezpečené nielen činnosťou podnikov, kde je to aspoň nejako regulované. V mestskom ovzduší prítomnosť výparov olova zabezpečuje spaľovanie paliva v automobiloch. Na tomto pozadí sa prítomnosť olovených stabilizátorov v takých, napríklad známych štruktúrach, ako je kovoplastové okno, už nezdá byť hodná pozornosti.
Olovo je kov, ktorý má. Napriek toxicite sa v národnom hospodárstve používa príliš široko na to, aby bolo možné kov niečím nahradiť.
Toto video povie o vlastnostiach olovených solí:
