Списък на тежките метали: видове и характеристики

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

От всички 104 химически елемента, известни на човечеството днес, 82 са метали. Те заемат видно място в живота на хората в индустриалната, биологичната и екологичната сфера. Съвременната наука разделя металите на тежки, леки и благородни. В тази статия ще разгледаме списъка на тежките метали и техните характеристики.

Определяне на тежки метали

Първоначално е било обичайно да се наричат тежки метали онези представители, които имат атомна маса над 50. Използването на този термин днес се среща по-често не от химическа гледна точка, а в зависимост от тяхното въздействие върху замърсяване на околната среда. По този начин списъкът на тежките метали включва онези метали и металоиди (полуметали), които замърсяват елементите на човешката биосфера (почва, вода). Нека да ги разгледаме.

Колко артикула включва списъкът с тежки метали?

Днес няма консенсус относно броя на елементите в списъка с имена, тъй като няма общи критерии, свързани с металитетежък. Въпреки това, списък на тежките метали може да се формира в зависимост от различните свойства на металите и техните атрибути. Те включват:

• Атомно тегло. Въз основа на този критерий повече от 40 елемента с атомна маса по-голяма от 50 amu (g/mol) принадлежат към посочените.
• Плътност. Въз основа на този критерий тези метали се считат за тежки, при които плътността е равна на или надвишава плътността на желязото.
• Биологичната токсичност съчетава тежки метали, които влияят неблагоприятно върху живота на хората и живите организми. В списъка им има около 20 артикула.

Влияние върху човешкото тяло

Повечето от тези вещества имат отрицателно въздействие върху всички живи организми. Поради значителната атомна маса те се транспортират слабо и се натрупват в човешките тъкани, причинявайки различни заболявания. Така че за човешкото тяло кадмий, живак и олово са признати за най-опасните и най-тежките метали.

Списъкът с токсични елементи е групиран според степента на опасност според така наречените правила на Мерц, според които най-токсичните метали имат най-малък диапазон на експозиция:

1. Кадмий, живак, талий, олово, арсен (група от най-опасните метални отрови, чието превишаване на допустимите граници може да доведе до сериозни психо-физиологични разстройства и дори смърт).
2. Кобалт, хром, молибден, никел, антимон, скандий, цинк.
3. Барий, манган, стронций, ванадий, волфрам

Това обаче не означава, че нито един от групираните по-горе елементи не е такъвПравилата на Мерц не трябва да присъстват в човешкото тяло. Напротив, списъкът на тежките метали включва тези и повече от 20 елемента, малка концентрация на които не само не е опасна за човешкия живот, но е необходима и в метаболитните процеси, особено желязо, мед, кобалт, молибден и дори цинк.

Замърсяване на околната среда с тежки метали

Елементите на биосферата, които са замърсени с тежки метали, са почвата и водата. Най-често виновници за това са металургичните предприятия, които обработват леки и тежки цветни метали. Списъкът със замърсители се добавя и от инсинератори за отпадъци, автомобилни изгорели газове, котелни инсталации, химическо производство, печатни компании и дори електроцентрали.

Най-често срещаните токсини са: олово (автомобилно производство), живак (пример за разпространение: термометри и луминесцентни осветителни устройства, повредени в ежедневието), кадмий (образуван в резултат на изгаряне на боклук). Освен това повечето фабрики в производството използват един или друг елемент, който може да бъде описан като тежък. Металът от групата, чийто списък беше даден по-горе, под формата на отпадъци най-често навлиза във водни тела и след това достига до хората по трофичната верига.

Освен техногенните фактори на замърсяването на природата с тежки метали има и природни фактори - това са вулканични изригвания, в чиято лава е открито повишено съдържание на кадмий.

Особености на разпространението на най-токсичните метали в природата

В природата живакът е локализиран най-вече във водната и въздушната среда. Живакът навлиза във водите на Световния океан от промишлени изхвърляния, а има и живачни пари, образувани в резултат на изгаряне на въглища. Токсичните съединения се натрупват в живите организми, особено в морските дарове.

Оловото има широка зона на разпространение. Натрупва се и в планините, и в почвата, и във водата, и в живите организми, и дори във въздуха, под формата на отработени газове от автомобили. Разбира се, оловото навлиза в околната среда в резултат на антропологично действие под формата на промишлени отпадъци и нерециклирани отпадъци (батерии и батерии).

И източник на замърсяване на околната среда с кадмий са отпадните води на промишлените предприятия, както и природни фактори: изветряне на медни руди, излугване на почвата, както и резултатите от вулканична дейност.

Приложения за тежки метали

Въпреки токсичността, съвременната индустрия създава огромно разнообразие от полезни продукти чрез обработка на тежки цветни метали, чийто списък включва сплави на мед, цинк, олово, калай, никел, титан, цирконий, молибден и др.

Медта е силно пластичен материал, който може да се използва за направата на различни проводници, тръби, кухненски прибори, бижута, покриви и др. В допълнение, той се използва широко в машиностроенето и корабостроенето.

Цинкът има високи антикорозионни свойства, така че използването на цинкови сплави за покриване на метални продукти (т.нар. поцинковане) е често срещано явление. Приложения на цинкови продукти: строителство, машиностроене, печат (печатни плочи), ракетостроене, химическа промишленост (производство на лакове и бои) и дори медицина (антисептици и др.).

Оловото се топи лесно, затова се използва като суровина в много индустрии: бои и лакове, химическа, автомобилна (включена в батериите), електроника, медицинска (производство на защитни престилки за пациенти по време на рентгенови изследвания).