Popis teških metala: vrste i značajke

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 10:29

Od sva 104 kemijska elementa poznata čovječanstvu danas, 82 su metali. Oni zauzimaju istaknuto mjesto u životima ljudi u industrijskim, biološkim i ekološkim područjima. Moderna znanost dijeli metale na teške, lake i plemenite. U ovom članku ćemo pogledati popis teških metala i njihove značajke.

Određivanje teških metala

U početku je bilo uobičajeno da se teškim metalima nazivaju oni predstavnici koji imaju atomsku masu veću od 50. Međutim, upotreba imenovanog izraza danas se češće javlja ne s kemijske točke gledišta, već ovisno o njihovom utjecaju na zagađenje okoliša. Dakle, popis teških metala uključuje one metale i metaloide (polumetale) koji zagađuju elemente ljudske biosfere (tlo, voda). Pogledajmo ih.

Koliko stavki uključuje popis teških metala?

Danas ne postoji konsenzus o broju elemenata u imenovanom popisu, budući da ne postoje opći kriteriji koji se odnose na metaleteška. Međutim, može se formirati popis teških metala ovisno o različitim svojstvima metala i njihovim atributima. To uključuje:

• Atomska težina. Na temelju ovog kriterija, više od 40 elemenata s atomskom masom većom od 50 amu (g/mol) pripada navedenim.
• Gustoća. Na temelju ovog kriterija, oni metali se smatraju teškim, u kojima je gustoća jednaka ili veća od gustoće željeza.
• Biološka toksičnost kombinira teške metale koji negativno utječu na život ljudi i živih organizama. Na njihovom popisu ima oko 20 stavki.

Učinak na ljudsko tijelo

Većina ovih tvari ima negativan utjecaj na sve žive organizme. Zbog značajne atomske mase, slabo se transportiraju i nakupljaju u ljudskim tkivima, uzrokujući razne bolesti. Dakle, za ljudski organizam, kadmij, živa i olovo su prepoznati kao najopasniji i najteži metali.

Popis otrovnih elemenata grupiran je prema stupnju opasnosti prema takozvanim Mertzovim pravilima, prema kojima najotrovniji metali imaju najmanji raspon izloženosti:

1. Kadmij, živa, talij, olovo, arsen (skupina najopasnijih metalnih otrova čije prekoračenje dopuštenih granica može dovesti do ozbiljnih psiho-fizioloških poremećaja, pa čak i smrti).
2. Kob alt, krom, molibden, nikal, antimon, skandij, cink.
3. barij, mangan, stroncij, vanadij, volfram

To međutim ne znači da nijedan od gore grupiranih elemenata nijeMertzova pravila, ne bi trebala biti prisutna u ljudskom tijelu. Naprotiv, popis teških metala uključuje ove i više od 20 elemenata, čija mala koncentracija ne samo da nije opasna za ljudski život, već je također neophodna u metaboličkim procesima, posebno željezo, bakar, kob alt, molibden, pa čak i cink..

Zagađenje okoliša teškim metalima

Elementi biosfere koji su zagađeni teškim metalima su tlo i voda. Najčešće su krivci za to metalurška poduzeća koja prerađuju lake i teške obojene metale. Popisu zagađivača dodaju i spalionice otpada, ispušni plinovi automobila, kotlovnice, kemijska proizvodnja, tiskare, pa čak i elektrane.

Najčešći otrovi su: olovo (proizvodnja automobila), živa (primjer distribucije: termometri i fluorescentni rasvjetni uređaji pokvareni u svakodnevnom životu), kadmij (nastaje kao posljedica spaljivanja smeća). Osim toga, većina tvornica u proizvodnji koristi jedan ili drugi element koji se može opisati kao težak. Metal grupe, čiji je popis dat gore, u obliku otpada najčešće ulazi u vodena tijela, a zatim dolazi do ljudi duž trofičkog lanca.

Osim tehnogenih čimbenika onečišćenja prirode teškim metalima, postoje i prirodni čimbenici - to su vulkanske erupcije u čijoj je lavi pronađen povećan sadržaj kadmija.

Obilježja distribucije najotrovnijih metala u prirodi

Živa je u prirodi najviše lokalizirana u vodenom i zračnom okruženju. Živa ulazi u vode svjetskih oceana iz industrijskih ispuštanja, a tu su i živine pare nastale kao posljedica izgaranja ugljena. Toksični spojevi nakupljaju se u živim organizmima, posebno u morskim plodovima.

Olovo ima široko područje distribucije. Akumulira se i u planinama, i u tlu, i u vodi, i u živim organizmima, pa čak i u zraku, u obliku ispušnih plinova iz automobila. Naravno, olovo ulazi u okoliš kao rezultat antropološkog djelovanja u obliku industrijskog otpada i nerecikliranog otpada (baterije i baterije).

A izvor zagađenja okoliša kadmijem su otpadne vode industrijskih poduzeća, kao i prirodni čimbenici: trošenje bakrenih ruda, ispiranje tla, kao i rezultati vulkanske aktivnosti.

Primjena teških metala

Unatoč toksičnosti, moderna industrija stvara ogroman izbor korisnih proizvoda preradom teških obojenih metala, čiji popis uključuje legure bakra, cinka, olova, kositra, nikla, titana, cirkonija, molibdena itd.

Bakar je vrlo duktilan materijal koji se može koristiti za izradu raznih žica, cijevi, kuhinjskog pribora, nakita, krovova i još mnogo toga. Osim toga, naširoko se koristi u strojarstvu i brodogradnji.

Cink ima visoka antikorozivna svojstva, pa je uobičajena upotreba legura cinka za oblaganje metalnih proizvoda (tzv. galvanizacija). Primjena proizvoda od cinka: građevinarstvo, strojarstvo, tisak (tiskarske ploče), raketna znanost, kemijska industrija (proizvodnja lakova i boja) pa čak i medicina (antiseptici, itd.).

Olovo se lako topi, stoga se koristi kao sirovina u mnogim industrijama: boja i lakova, kemijska, automobilska (uključeno u baterije), elektronika, medicinska (proizvodnja zaštitnih pregača za pacijente tijekom rendgenskih pregleda).