Применение свинца в медицине

Свинец

Применение свинца в медицине

Свинец Свойства атома Химические свойства Термодинамические свойства простого вещества Кристаллическая решётка простого вещества
Атомный номер 82
Внешний вид простого вещества
Атомная масса (молярная масса) 207,2 а. е. м. (г/моль)
Радиус атома 175 пм
Энергия ионизации (первый электрон) 715,2 (7,41) кДж/моль (эВ)
Электронная конфигурация [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p2
Ковалентный радиус 147 пм
Радиус иона (+4e) 84 (+2e) 120 пм
Электроотрицательность (по Полингу) 1,8
Электродный потенциал Pb←Pb2+ -0,126 В Pb←Pb4+ 0,80 В
Степени окисления 4, 2
Плотность 11,3415 г/см³
Молярная теплоёмкость 26,65[1] Дж/(K·моль)
Теплопроводность 35,3 Вт/(м·K)
Температура плавления 600,65 K
Теплота плавления 4,77 кДж/моль
Температура кипения 2 013 K
Теплота испарения 177,8 кДж/моль
Молярный объём 18,3 см³/моль
Структура решётки кубическая гранецентрированая
Параметры решётки 4,950 Å
Отношение c/a n/a
Температура Дебая 88,00 K
Pb 82
207,2
[Xe]4f145d106s26p2
Свинец

Свинец — элемент главной подгруппы четвёртой группы, шестого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 82. Обозначается символом Pb (лат. Plumbum). Простое вещество свинец (CAS-номер: 7439-92-1) — ковкий, сравнительно легкоплавкий металл серого цвета.

Происхождение слова «свинец» неясно. В большинстве славянских языков (болгарском, сербско-хорватском, чешском, польском) свинец называется оловом. Слово с тем же значением, но похожее по произношению на «свинец», встречается только в языках балтийской группы: švinas (литовский), svins (латышский).

Латинское же plumbum (тоже неясного происхождения) дало английское слово plumber — водопроводчик (когда-то трубы зачеканивали мягким свинцом), и название венецианской тюрьмы со свинцовой крышей — Пьомбе, из которой по некоторым данным ухитрился бежать Казанова. Известен с глубокой древности.

Изделия из этого металла (монеты, медальоны) использовались в Древнем Египте, свинцовые водопроводные трубы — в Древнем Риме. Указание на свинец как на определённый металл имеется в Ветхом Завете. Выплавка свинца была первым из известных человеку металлургических процессов. До 1990 г.

большое количество свинца использовалось (вместе с сурьмой и оловом) для отливки типографских шрифтов, а также в виде тетраэтилсвинца — для повышения октанового числа моторного топлива.

Нахождение свинца в природе

в земной коре 1,6·10-3% по массе. Самородный свинец встречается редко, круг пород, в которых он установлен, достаточно широк: от осадочных пород до ультраосновных интрузивных пород. В основном встречается в виде сульфидов.

Получение свинца

Страны — крупнейшие производители свинца (включая вторичный свинец) на 2004 год (по данным ILZSG), в тыс. тонн:

ЕС 2200
США 1498
Китай 1256
Корея 219

Физические свойства свинца

Свинец имеет довольно низкую теплопроводность, она составляет 35,1 Вт/(м·К) при температуре 0°C. Металл мягкий, легко режется ножом. На поверхности он обычно покрыт более или менее толстой плёнкой оксидов, при разрезании открывается блестящая поверхность, которая на воздухе со временем тускнеет.

Плотность — 11,3415 г/см³ (при 20 °C)

Температура плавления — 327,4 °C

Температура кипения — 1740 °C

Химические свойства свинца

Электронная формула: KLMN5s25p65d106s26p2, в соответствии с чем он имеет степени окисления +2 и +4. Свинец не очень активен химически. На металлическом разрезе свинца виден металлический блеск, постепенно исчезающий из-за образования тонкой плёнки РbО.

С кислородом образует ряд соединений Рb2О, РbО, РbО2, Рb2О3, Рb3О4. Без кислорода вода при комнатной температуре не реагирует со свинцом, но при большой температуре получают оксида свинца и водород при взаимодействии свинца и горячего водяного пара.

Оксидам РbО и РbО2 соответствуют амфотерные гидрооксиды Рb(ОН)2 и Рb(ОН)4.

При реакции Mg2Pb и разбавленной HCl получается небольшое количество РbН4. PbH4 — газозообразное вещество без запаха, которое очень легко разлагается на свинец и и водород. При большой температуре галогены образовывают со свинцом соединения вида РbХ2 (X — соответствующий галоген). Все эти соединения мало растворяются в воде. Могут быть получены галогениды и типа РbХ4.

Свинец с азотом прямо не реагирует. Азид свинца Pb(N3)2 получают косвенным путём: взаимодействием растворов солей Рb (II) и соли NaN3. Сульфиды свинца можно получить при нагревании серы со свинцом, образуется сульфид PbS. Сульфид получают также пропусканием сероводорода в растворы солей Pb (II).

В ряду напряжений Pb стоит левее водорода, но свинец не вытесняет водород из разбавленных HCl и H2SO4, из-за перенапряжения Н2 на Pb, а также на поверхности металла образуются плёнки трудно-растворимых хлорида РbCl2 и сульфата PbSO4, защищающие металл от дальнейшего действия кислот.

Концентрированные кислоты типа H2SO4 и НCl при нагревании действуют на Pb и образуют с ним растворимые комплексные соединения состава Pb(HSO4)2 и Н2[РbCl4]. Азотная, а также некоторые органических кислоты (например, лимонная) растворяют свинец с получением солей Рb(II).

По растворимости в воде соли свинца делятся на нерастворимые (напрммер, сульфат, карбонат, хромат, фосфат, молибдат и сульфид), малорастворимые (вроде, хлорид и фторид) и растворимые (к примеру,ацетат, нитрат и хлорат свинца). Соли Pb (IV) могут быть получены электролизом сильно подкисленных серной кислотой растворов солей Рb (II).

Соли Pb (IV) присоединяют отрицательные ионы с образованием комплексных анионов, например, плюмбатов (РbО3)2- и (РbО4)4-, хлороплюмбатов (РbCl6)2-, гидроксоплюмбатов [Рb(ОН)6]2- и других. Концентрированные растворы едких щелочей при нагревании реагируют с Pb с выделением водорода и гидроксоплюмбитов типа Х2[Рb(ОН)4]. Еион (Ме=>Ме++e)=7,42 эВ.

Оксиды свинца

Оксиды свинца имеют преимущественно основный или амфотерный характер. Многие из них окрашены в красные, жёлтые, чёрные, коричневые цвета. На фотографии в начале статьи, на поверхности свинцовой отливки, в её центре видны цвета побежалости — это тонкая плёнка оксидов свинца, образовавшаяся из-за окисления горячего металла на воздухе.

Халькогениды свинца

Халькогениды свинца — сульфид свинца, селенид свинца и теллурид свинца — представляют собой кристаллы чёрного цвета, которые являются узкозонными полупроводниками.

Соли свинца

Сульфат свинца Нитрат свинца

Ацетат свинца — свинцовый сахар, относится к очень ядовитым веществам. Ацетат свинца, или свинцовый сахар, Pb(CH3COO)2·3H2O существует в виде бесцветных кристаллов или белого порошка, медленно выветривающегося с потерей гидратной воды. Соединение хорошо растворимо в воде.

Оно обладает вяжущим действием, но так как содержит ионы ядовитого свинца, то применяется как наружное в ветеринарии. Ацетат применяют также в аналитической химии, крашении, ситценабивном деле, как наполнитель шёлка и для получения других соединений свинца.

Основной ацетат свинца Pb(CH3COO)2·Pb(OH)2 — менее растворимый в воде белый порошок — используется для обесцвечивания органических растворов и очистки растворов сахара перед анализом.

Свинец в народном хозяйстве

Нитрат свинца применяется для производства мощных смесевых взрывчатых веществ. Азид свинца применяется как наиболее широкоупотребляемый детонатор (инициирующее взрывчатое вещество).

Перхлорат свинца используется для приготовления тяжелой жидкости (плотность 2,6 г/см³), используемой во флотационном обогащении руд, он иногда применяется в мощных смесевых взрывчатых веществах как окислитель.

Фторид свинца самостоятельно, а так же совместно с фторидом висмута, меди, серебра применяется в качестве катодного материала в химических источниках тока. Висмутат свинца, сульфид свинца PbS, иодид свинца применяются в качестве катодного материала в литиевых аккумуляторных батареях.

Хлорид свинца PbCl2 в качестве катодного материала в резервных источниках тока. Теллурид свинца PbTe широко применяется в качестве термоэлектрического материала (термо-э.д.с 350 мкВ/К), самый широкоприменяемый материал в производстве термоэлектрогенераторов и термоэлектрических холодильников.

Двуокись свинца PbO2 широко применяется не только в свинцовом аккумуляторе, но так же на её основе производятся многие резервные химические источники тока, например — свинцово-хлорный элемент, свинцово-плавиковый элемент и др.

Свинцовые белила, основной карбонат Pb(OH)2•PbCO3, плотный белый порошок, — получается из свинца на воздухе под действием углекислого газа и уксусной кислоты. Использование свинцовых белил в качестве красящего пигмента теперь не так распространено, как ранее, из-за их разложения под действием сероводорода H2S. Свинцовые белила применяют также для производства шпатлевки, в технологии цемента и свинцовокарбонатной бумаги.

Арсенат и арсенит свинца применяют в технологии инсектицидов для уничтожения насекомых — вредителей сельского хозяйства (непарного шелкопряда и хлопкового долгоносика). Борат свинца Pb(BO2)2·H2O, нерастворимый белый порошок, используют для сушки картин и лаков, а вместе с другими металлами — в качестве покрытий стекла и фарфора. Хлорид свинца PbCl2, белый кристаллический порошок, растворим в горячей воде, растворах других хлоридов и особенно хлорида аммония NH4Cl. Его применяют для приготовления мазей при обработке опухолей. Хромат свинца PbCrO4 известен как хромовый желтый краситель, является важным пигментом для приготовления красок, для окраски фарфора и тканей. В промышленности хромат применяют в основном в производстве желтых пигментов. Нитрат свинца Pb(NO3)2 — белое кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде. Это вяжущее ограниченного применения. В промышленности его используют в спичечном производстве, крашении и набивке текстиля, окраске рогов и гравировке. Сульфат свинца Pb(SO4)2, нерастворимый в воде белый порошок, применяют как пигмент в аккумуляторах, литографии, в технологии набивных тканей. Сульфид свинца PbS, чёрный нерастворимый в воде порошок, используют при обжиге глиняной посуды и для обнаружения ионов свинца. Поскольку свинец хорошо поглощает γ-излучение, он используется для радиационной защиты в рентгеновских установках и в ядерных реакторах. Кроме того, свинец рассматривается в качестве теплоносителя в проектах перспективных ядерных реакторов на быстрых нейтронах.

Значительное применение находят сплавы свинца. Пьютер (сплав олова со свинцом), содержащий 85-90 %  Sn и 15-10 %  Pb, формуется, недорог и используется в производстве домашней утвари. Припой, содержащий 67 %  Pb и 33 %  Sn, применяют в электротехнике.

Сплавы свинца с сурьмой используют в производстве пуль и типографского шрифта, а сплавы свинца, сурьмы и олова — для фигурного литья и подшипников. Сплавы свинца с сурьмой обычно применяют для оболочек кабелей и пластин электрических аккумуляторов.

Соединения свинца используются в производстве красителей, красок, инсектицидов, стеклянных изделий и как добавки к бензину в виде тетраэтилсвинца (C2H5)4Pb (умеренно летучая жидкость, пары к-рой в малых концентрациях имеют сладковатый фруктовый запах, в больших-неприятный запах; Тпл =  130 °C, Ткип =  80°С/13 мм рт.ст.; плотн.

1,650 г/см³; nD2v =  1,5198; не раств. в воде, смешивается с орг. растворителями; высокотоксичен, легко проникает через кожу; ПДК =  0,005 мг/м³; ЛД50 =  12,7 мг/кг (крысы, перорально)) для повышения октанового числа.

Экономические показатели

Цены на свинец в слитках (марка С1) в 2006 году составили в среднем 1,3—1,5 долл/кг.

Страны, крупнейшие потребители свинца в 2004 году, в тыс. тонн (по данным ILZSG):

Китай 1770
ЕС 1553
США 1273
Корея 286

Физиологическое действие

Свинец и его соединения токсичны. Попадая в организм, свинец накапливается в костях, вызывая их разрушение. ПДК в атмосферном воздухе соединений свинца 0,003 мг/м³, в воде 0,03 мг/л, почве 20,0 мг/кг. Выброс свинца в Мировой океан 430—650 тысяч т/год.

Источник: http://himsnab-spb.ru/article/ps/pb/

Свинец (Pb): влияние на организм человека – Экобаланс

Применение свинца в медицине

Свинец ( Pb ) — ковкий, сравнительно легкоплавкий металл серого цвета. На поверхности он обычно покрыт более или менее толстой плёнкой оксидов, при разрезании открывается блестящая поверхность, которая на воздухе со временем тускнеет.

Всем известный факт: ртуть опасна, утилизировать ее нужно определенным образом. Потому, разбив даже маленький градусник, мы готовы вызвать МЧС.

В то же время, мало кто задумывается, что кроме градусников опасность может подстерегать нас и в других изобретениях цивилизации.

К примеру, большинство автолюбителей в курсе, что в состав аккумуляторов входит свинец и электролит, при этом, вряд ли все в полной мере осведомлены об опасности этих веществ.

 Электролит автомобильного аккумулятора – раствор серной кислоты, относящийся к веществам 2 класса опасности, всем очевидна ее разрушительная сила.

     И лишь немногие знают, что свинец отнесен к 1 классу — наивысшему по опасности! Это сильнейший высокотоксичный яд, наряду с мышьяком, ртутью, радоном и т.п.

     Вред свинца для здоровья человека

Свинец является одним из наиболее токсичных металлов и включен в списки приоритетных загрязнителей рядом международных организаций,  в том числе ВОЗ, ЮНЕП, Американским агентством по контролю за токсичными веществами и заболеваниями (CDC), и другими аналогичных государственными организациями в различных странах.

В основном свинец попадает в организм из воздуха. После чего свинец оседает в лёгких. Опасность этого коварного вещества для организма заключается в поражении большинства органов и систем.

Свинец вызывает гибель клеток крови, что приводит к тяжелым анемиям, вмешивается в физико-химические механизмы работы сердца, поражает почки и печень, но наиболее характерны изменения со стороны нервной системы. Свинец влияет на синтез белка.

Препятствует окислению жирных кислот, нарушает белковый, углеводный и липидный обмены.

Головная боль и головокружения, вялость, апатия, повышенная физическая и психическая утомляемость, нарушения сна, ухудшение памяти, проблемы со слухом и зрением, изменения двигательной активности, скачки артериального давления, схваткообразные боли в животе, рвота и тошнота, параличи конечностей. Воздействие свинца вызывает определенные изменения в сердечно-сосудистой системе.

Свинцовое отравление проявляется сначала болями в животе и раздражительностью, затем появляется сонливость, снижение аппетита, нарушения координации движений и речи, итог может быть печален: отек головного мозга, почечная недостаточность, и вследствие этого кома и смерть.

Кроме того, свинец способен накапливаться в органах и тканях, в большей степени в костной ткани.

Именно в костях, этот яд может сохраняться годами, вызывая отравление только в определенных обстоятельствах, например, при беременности, грудном вскармливании, в старческом возрасте, при заболеваниях щитовидной железы.

Причем, отравление может развиться из-за свинца, накопившегося еще в детском возрасте. Есть предположения, что подверженность свинцовому отравлению зависит и от генетических особенностей.

Для женщин свинец представляет особую опасность, так как этот элемент обладает способностью проникать через плаценту и накапливаться в грудном молоке. Воздействие свинца ухудшает работу репродуктивной системы человека.

У беременных женщин повышенный уровень свинца в крови является большой опасностью. Менструальная функция нарушается, повышается вероятность преждевременных родов. Проникновение свинца через плацентарный барьер может привести к гибели плода.

А у новорождённых детей повышается смертность.

Дети в отличие от взрослых гораздо легче абсорбируют свинец, поэтому группой наибольшего риска в условиях России являются дети в возрасте от 6 месяцев до 3 лет, родители которых контактируют со свинцом, и дети, проживающие вблизи автомобильных магистралей. При длительном поступлении свинца в организм возникает картина хронического отравления. Часто именно с хроническим свинцовым отравлением, порой связывают трудность обучения современных детей.

Оценка риска отравления свинцом, как правило, проводится на основании определения концентрации свинца в крови. Концентрация свинца в крови ниже 10 мкг/дл в России и в мире считается безопасной для здоровья ребенка, хотя даже поступление в организм небольших доз свинца в зависимости от продолжительности и интенсивности может сказаться на здоровье.

Уровень выше 10 мкг/дл, но ниже 20 мкг/дл расценивается как повышенный и свидетельствующий об отравлении свинцом. Концентрация выше 20 мкг/дл в России и в мире считается высокой, поскольку здоровью ребенка может быть нанесен значительный вред.

Концентрация свинца в крови выше 45 мкг/дл может привести к перманентному повреждению головного мозга и даже летальному исходу, поэтому необходимо немедленное и интенсивное лечение.

Поскольку индивидуальная восприимчивость к отравлению свинцом варьирует в широких пределах, то можно ожидать, что у некоторых детей могут наблюдаться худшие последствия при меньших дозах. Также необходимо периодически  проводить мониторинг воздуха на наличие паров свинца и других токсичных веществ.

     Применение свинца

Свинец – во многом идеальный металл, ведь он обладает массой важных для промышленности достоинств. Наиболее очевидное из них — сравнительная легкость его получения из руд, которая объясняется низкой температурой плавления (всего 327°С). При обработке важнейшей свинцовой руды — галенита, — металл легко отделяется от серы. Для этого галенит достаточно в смеси с углем обжечь на воздухе.

Свинец один из самых распространенных элементов применяемых в повседневной жизни.Благодаря мягкости свинца его широко используют в чистом виде.

Наибольшее количество свинца расходуется на изготовление пластин свинцовых аккумуляторов, затем на оболочку электрических кабелей, внутреннее покрытие резервуаров, покрытие медных листов кровельного материала и особенно в химической промышленности, где он почти незаменим в производстве и хранении серной кислоты. Все эти области применения объясняются коррозионной стойкостью свинца. Свинец на воздухе практически сразу покрывается тонкой защитной пленкой оксида свинца, поэтому поверхность металла становится очень инертной.

Поскольку свинец хорошо поглощает g-излучение, он используется для радиационной защиты в рентгеновских установках и в ядерных реакторах.

Значительное применение находят сплавы свинца. Пьютер (сплав олова со свинцом), содержащий 85-90% олова и 10-15% свинца, формуется, недорог и используется в производстве домашней утвари.

Припой, содержащий 67% свинца и 33% олова, применяют в электротехнике. Сплавы свинца с сурьмой используют в производстве пуль и типографского шрифта, а сплавы свинца, сурьмы и олова — для фигурного литья и подшипников.

Сплавы свинца с сурьмой обычно применяют для оболочек кабелей и пластин электрических аккумуляторов.

Соединения свинца используются в производстве красителей, красок, инсектицидов, стеклянных изделий и как добавки к бензину. Из-за мягкости и низкой тепературы плавления, применяется как материал для пломб. По тем же причинам ранее широко применялся в издательском деле, как материал для шрифтов.

Свинец применяют в технологии инсектицидов для уничтожения насекомых — вредителей сельского хозяйства (непарного шелкопряда и хлопкового долгоносика). Борат свинца, нерастворимый белый порошок, используют для сушки картин и лаков, а вместе с другими металлами — в качестве покрытий стекла и фарфора.

Хромат свинца  известен как хромовый желтый краситель, является важным пигментом для приготовления красок, для окраски фарфора и тканей. В промышленности хромат свинца применяют в основном в производстве желтых пигментов. Нитрат свинца  — белое кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде.

В промышленности его используют в спичечном производстве, крашении и набивке текстиля, окраске рогов и гравировке. Сульфат свинца  применяют как пигмент, в аккумуляторах, литографии, в технологии набивных тканей.

Теллурид свинца  широко применяется в качестве термоэлектрического материала – это самый широкоприменяемый материал в производстве термоэлектрогенераторов и термоэлектрических холодильников.

Широкого применения в медицине свинец не получил из-за своей высокой токсичности. Используется только Pb(CH3COO)2·3H2O, или свинцовая вода, для примочек от ссадин. Тяжелый свинец хорошо задерживает губительные для человека излучения и потому свинцовые экраны используются для защиты работников рентгеновских кабинетов, в свинцовых контейнерах хранят и перевозят радиоактивные препараты.

Вообще, можно перечислить очень много областей применения свинца: обработка внутренней поверхности химической аппаратуры, трубы для перекачки кислот и сточные трубы химических лабораторий, производство электрических кабелей, свинцового стекла и хрусталя, глазурей (и это еще далеко не все). Книги, журналы, газеты печатаются не без помощи типографского металла, содержащего свинец. Из некоторых соединений этого металла изготавливают краски – например, белила. Природные соединения свинца (сурик, глет) обладают красивым устойчивым желтым, оранжевым и красным цветом и применяются как красители. Окись свинца используется в металлургии, стекольном деле и медицине. В ПВХ-индустрии применение свинцовых стабилизаторов позволяет создавать оконные профили, устойчивые к деформациям, нагреванию и солнечному свету.

     Но при всех очевидных плюсах свинца для промышленности, он остается чрезвычайно токсичным и ядовитым для человека. И этот его недостаток, очевидно, перевешивает все достоинства.

Именно поэтому в настоящее время промышленность всего мира переживает очередной этап преобразований, связанных с ужесточением экологических стандартов – происходит всеобщий отказ от свинца. Германия существенно ограничила его использование с 2000 г., Голландия — с 2002 г.

, а такие европейские страны, как Дания, Австрия и Швейцария, вообще запретили использование свинца. Эта тенденция станет общей для всех стран ЕС в 2015 г

     Основные источники загрязнения свинцом

Токсикология свинца изучена очень тщательно, т.к. его содержание в окружающей среде увеличивалось небывало быстрыми темпами в результате деятельности человека.

Рассматривая статистику по добыче свинца можно увидеть, что из года в год она неуклонно растет. Мировой показатель добычи его в 1800 году составлял около тридцати тысяч тонн, а к 1950 он увеличился более чем в 60 раз и составил почти 2 миллиона тонн в год.

А на сегодняшний день этот показатель составляет уже около 5 миллионов тонн, из которых 40% используют для производства аккумуляторных батарей; 20% -в качестве присадок к бензину для борьбы с детонацией в двигателях внутреннего сгорания; 12% — в строительстве; 6% — для покрытия кабелей.

По экспертным оценкам на свалках, транспортных площадках и других местах по всей территории России в настоящее время находится более 1,5 млн. т свинца в отработанных аккумуляторах. У многих они стоят в «разобранном» виде на балконах, дачах, в гаражах, и чуть ли не под кроватью.

Кроме того, свинец является одним из самых опасных продуктов выхлопа автомобилей и хотя с 2003 года добавка свинца в топливо для машин официально запрещена, его еще применяют для поднятия октанового числа ряд «частных» заправок, да и в авиационном керосине его никто не запрещал.

Большое количество свинца попадает в атмосферу с выбросами тепловых электростанций сжигающие углеводороды.

Огромную роль в загрязнении свинцом нашей экологии играют предприятия цветной металлургии и стекольной промышленности.

Обладая способностью накапливаться в облаках на высоте 5-10 км, свинец под действием ветра может преодолевать огромные расстояния и выливаться свинцовым дождем в любом регионе.

Свинец, как и другие тяжелые металлы, накапливается растениями и при летних пожарах, и разведении костров также попадает в атмосферу.

     Помните, свинец отнесен к 1-му, наивысшему классу опасности! Пары свинца в воздухе наносят непоправимый вред человеку. Контролируйте уровень загрязнений воздуха.

     Позаботьтесь о своем здоровье и здоровье своей семьи.

[Всего : 2    Средний: 4.5/5]

Источник: http://ekobalans.ru/investigations/svinets-pb

Свинец (Plumbum) — Знаешь как

Применение свинца в медицине

Ат. вес 207,21. Свинец встречается в природе в виде различных соединений. Наиболее важная руда, из которой добывается свинец, — свинцовый блеск PbS.

Крупные месторождения свинцовых руд имеются в Австралии, США, Канаде, Мексике и Германии. В СНГ месторождения свинца находятся в Казахстане и Восточной Сибири, в Северной Осетии, на Алтае и в других местах.

Получение свинца из свинцового блеска можно вести обычным способом, обжигая руду для превращения ее в окись свинца и затем восстанавливая полученную окись свинца углем.

Существует и другой способ восстановления свинца из руды, при котором обходятся совсем без угля. Для этого руду сперва подвергают неполному обжиганию, умеренно нагревая ее в специальных печах при доступе воздуха так, чтобы только часть PbS окислилась. При этом происходят следующие реакции:

2PbS + 3O2 = 2РbО + 2SO2 PbS + 2O4 = PbSO4

Затем, продолжая нагревание, доступ воздуха прекращают. Оставшийся неизменным сульфид реагирует с образовавшимися окисью и сульфатом, переходя в металлический свинец:

PbS +2РbО + 3Рb + SO2 PbS + PbSO4 = 2Pb + 2SO2

Распространенность свинца в земной коре выражается величиной того же порядка, что и распространенность олова (1,6 • 10-3 весовых процента).

Свинец—голубовато-белый тяжелый металл уд. веса 11,34. Он очень мягок, легко режется ножом. Температура плавления свинца 327,4°. На воздухе свинец быстро покрывается тонким слоем окиси, защищающим его от дальнейшего окисления. В ряду напряжений свинец стоит непосредственно перед водородом. Его нормальный потенциал равняется —0,126 вольта.

Вода сама по себе не взаимодействует со свинцом, но в присутствии воздуха свинец постепенно разрушается водой с образованием гидроокиси свинца:

2Pb + O2 + 2Н2O = 2Рb(ОН)2

Однако при соприкосновении с жесткой водой свинец покрывается защитной пленкой нерастворимых солей (главным образом сульфата и основного карбоната свинца), препятствующей дальнейшему действию воды и образованию Рb(ОН)2.

Разбавленная соляная и серная кислоты почти не действуют на свинец вследствие малой растворимости соответствующих свинцовых солей. Легко растворяется свинец в азотной кислоте. Органические кислоты, особенно уксусная, также растворяют свинец в присутствии кислорода воздуха. Процесс протекает аналогично процессу растворения меди в кислотах ).

Свинец растворяется также и в щелочах, образуя плумбиты.

Все растворимые соединения свинца ядовиты. Свинец широко используется в технике. Главными потребителями свинца являются кабельная и аккумуляторная промышленности, где свинец применяется для изготовления оболочек для кабелей и пластин аккумуляторов.

На сернокислотных заводах из свинца изготовляют кожухи башен, змеевики холодильников и другие ответственные части аппаратуры. Свинец идет на изготовление боеприпасов, например винтовочных и шрапнельных пуль, а также на выделку дроби. Он входит в состав многих сплавов, например сплавов для подшипников (баббитов), типографского сплава (гарта), паяльного металла и др.

Свинец хорошо поглощает γ-лучи и широко используется для защиты от γ-излучения при работе с радиоактивными веществами.

В 1957 г. выплавка свинца в капиталистических странах составила 2,1 млн. т.

В своих соединениях свинец является главным образом положительно двухвалентным. Однако, подобно другим элементам подгруппы германия, он может быть и положительно четырехвалентным. Соединения четырехвалентного свинца значительно менее устойчивы, чем соединения, в которых он двухвалентен.

Доказана возможность образования летучего соединения свинца с водородом РbH4, которое еще менее устойчиво, чем SnH4.

Свинец образует два простых окисла РbО и РbO2, отвечающих его двух- и четырехвалентному состояниям, и два смешанных окисла Рb2O3 и Рb3O4, в которых одновременно проявляются обе степени валентности свинца. Известно и очень неустойчивое соединение свинца с кислородом РЬ20 (закись свинца).

Соединения двухвалентного свинца. Окись свинца РbО представляет собой желтый порошок, образующийся при нагревании расплавленного свинца на воздухе.

После прокаливания примерно при 500° она приобретает красновато-желтый цвет и в таком виде называется глетом.

Окись свинца имеет различное применение: из нее получают другие соединения свинца,  она служит для заполнения ячеек в аккумуляторных пластинах, применяется при выработке некоторых сортов стекла и т. п.

Гидрат окиси свинца Рb(ОН)2 

Образуется при действии щелочей на растворимые соли двухвалентного свинца. Он имеет амфотерный характер и в кислотах растворяется с образованием солей двухвалентного свинца, а в щелочах с образованием солей, называемых плумбитами:

Pb(OH)2 + 2NaOH = Na2PbO2 (плумбит натрия) + 2Н2O

Однако более вероятно, что при растворении в щелочах образуются гидроксисоли по уравнению:

Pb(OH)2 + NaOH = Na[Pb(OH)3]

Соли двухвалентного свинца

1. Хлорид свинца (II), или хлористый свинец, РbСl2 получается в виде белого осадка при действии на растворы свинцовых солей соляной кислотой или растворимыми хлоридами. Он мало растворим в холодной воде, но довольно значительно растворяется в горячей воде.

2. Иодид свинца (II), или йодистый свинец, PbJ2выпадает в виде желтого осадка из растворов свинцовых солей при введении в них ионов иода. В холодной воде он практически нерастворим, но довольно хорошо растворяется в горячей воде, образуя бесцветный раствор. При охлаждении последнего йодистый свинец выделяется в виде блестящих золотисто-желтых кристаллов.

3. Ацетат свинца(II), или уксуснокислый свинец,Рb(СН3СОO2)2— одна из немногих легко растворимых солей свинца, широко применяется в лабораторной практике. Ввиду интенсивного сладкого вкуса ацетат свинца называется также свинцовым сахаром. Он применяется при крашении тканей и для получения других соединений свинца.

4. Сульфат свинца(II), или сернокислый свинец,PbSO4 выпадает в виде белого порошкообразного осадка при прибавлении серной кислоты к растворам свинцовых солей.

В воде и разбавленных кислотах сульфат свинца почти нерастворим, но довольно легко растворяется в концентрированных растворах щелочей с образованием плумбитов.

Концентрированная серная кислота также растворяет сульфат свинца, превращая его в кислую соль Pb(HSO4)2.

5. Сульфид свинца (II), или сернистый свинец,PbS образуется в виде черного осадка при действии сероводорода на соли свинца.

Поэтому бумажка, смоченная раствором свинцовой соли, быстро темнеет, если в воздухе присутствуют даже незначительные количества сероводорода, чем часто пользуются для обнаружения последнего.

В природе PbS встречается в больших количествах в виде свинцового блеска.

6. Основной карбонат свинца(II) Рb3(ОН)2(СO3)2осаждается из растворов свинцовых солей при действии соды.

Раньше широко применялся для изготовления белой масляной краски, обладающей высокой кроющей способностью, известной под названием свинцовых белил.

От действия сероводорода эта краска темнеет вследствие образования черного сульфида свинца (II) PbS (причина потемнения старинных картин, писанных масляными красками).

Так как свинец лишь с трудом может быть переведен из двухвалентного состояния в четырехвалентное, то в отличие от солей олова соли двухвалентного свинца практически не обладают восстановительными свойствами.

Соединения, четырехвалентного свинца

Двуокись свинцаРbО2 — темнобурый порошок, образующийся при действии сильных окислителей на окись свинца и соли двухвалентного свинца.

В химическом отношении двуокись свинца, подобно двуокиси олова, представляет собой амфотерный окисел с преобладанием кислотных свойств.

Двуокиси свинца соответствуют орто- и метасвинцовая кислоты H4PbO4и Н2РbO3, не существующие в свободном состоянии, но образующие довольно прочные соли. Так, например, при сплавлении двуокиси свинца с едким кали получается калийная соль метасвинцовой кислоты K2PbO3.

Основные свойства двуокиси свинца проявляются в образовании очень неустойчивых солей четырехвалентного свинца. Так, при действии на двуокись свинца соляной кислоты в первый момент образуется хлорид свинца (IV) PbCl4, который, однако, легко отщепляет хлор, переходяв РbСl2:

РbО2 + 4НСl ⇄ РbСl4 + 2Н2O PbCl4 ⇄ PbCl2 + Cl2

Обе реакции обратимы. Если действовать хлором на суспен-зию РbСl2 в соляной кислоте, то можно получить тетрахлорид свинца в виде маслянистой жидкости, застывающей при —15° в кристаллическую массу.

Известен также сульфат четырехвалентного свинца Pb(SO4)2. Сурик Рb3O4 — вещество яркокрасного цвета, применяемое для приготовления обыкновенной красной масляной краски. Сурик получается при продолжительном нагревании окиси свинца на воздухе. Его можно рассматривать как свинцовую соль ортосвинцовой кислоты Рb2РbO4.

При нагревании с разбавленной азотной кислотой сурик разлагается с выделением бурой двуокиси свинца:

Рb2РbO4 + 4HNO3 = 2Pb(NO3)2 + PbO2 + 2H2O Другой смешанный окисел свинца Рb2O3 можно рассматривать как свинцовую соль метасвинцовой кислоты РbРbО3.

Двуокись свинца и все соединения четырехвалентного свинца ввиду их неустойчивости являются энергичными окислителями.

234 235 236

Вы читаете, статья на тему Свинец (Plumbum)

Источник: https://znaesh-kak.com/x/x/%D1%81%D0%B2%D0%B8%D0%BD%D0%B5%D1%86-plumbum

Вылечим любую болезнь
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: