Zoznam ťažkých kovov: typy a vlastnosti

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Zo všetkých 104 chemických prvkov, ktoré dnes ľudstvo pozná, je 82 kovov. Zaberajú popredné miesto v živote ľudí v priemyselnej, biologickej a environmentálnej oblasti. Moderná veda rozdeľuje kovy na ťažké, ľahké a ušľachtilé. V tomto článku sa pozrieme na zoznam ťažkých kovov a ich vlastnosti.

Stanovenie ťažkých kovov

Spočiatku bolo zvykom nazývať ťažkými kovmi tých zástupcov, ktorí majú atómovú hmotnosť vyššiu ako 50. K používaniu menovaného termínu však dnes častejšie dochádza nie z chemického hľadiska, ale v závislosti od ich vplyvu na environmentálne znečistenie. Do zoznamu ťažkých kovov sú teda zaradené tie kovy a metaloidy (polokovy), ktoré znečisťujú prvky biosféry človeka (pôda, voda). Poďme sa na ne pozrieť.

Koľko položiek obsahuje zoznam ťažkých kovov?

Dnes neexistuje konsenzus o počte prvkov v uvedenom zozname, pretože neexistujú žiadne všeobecné kritériá týkajúce sa kovovťažký. Avšak zoznam ťažkých kovov môže byť vytvorený v závislosti od rôznych vlastností kovov a ich atribútov. Patria sem:

• Atómová hmotnosť. Na základe tohto kritéria k uvedeným patrí viac ako 40 prvkov s atómovou hmotnosťou väčšou ako 50 amu (g/mol).
• Hustota. Na základe tohto kritéria sa za ťažké považujú tie kovy, ktorých hustota je rovnaká alebo väčšia ako hustota železa.
• Biologická toxicita spája ťažké kovy, ktoré nepriaznivo ovplyvňujú život ľudí a živých organizmov. Na ich zozname je asi 20 položiek.

Účinok na ľudské telo

Väčšina z týchto látok má negatívny vplyv na všetky živé organizmy. Kvôli významnej atómovej hmotnosti sa zle transportujú a hromadia sa v ľudských tkanivách, čo spôsobuje rôzne choroby. Takže pre ľudské telo sú kadmium, ortuť a olovo uznávané ako najnebezpečnejšie a najťažšie kovy.

Zoznam toxických prvkov je zoskupený podľa stupňa nebezpečenstva podľa takzvaných Mertzových pravidiel, podľa ktorých majú najtoxickejšie kovy najmenší rozsah expozície:

1. Kadmium, ortuť, tálium, olovo, arzén (skupina najnebezpečnejších kovových jedov, ktorých prekročenie prípustných limitov môže viesť k vážnym psychofyziologickým poruchám až smrti).
2. Kob alt, chróm, molybdén, nikel, antimón, skandium, zinok.
3. Bárium, mangán, stroncium, vanád, volfrám

To však neznamená, že žiadny z prvkov uvedených vyššie nie jeMertzove pravidlá, by nemali byť prítomné v ľudskom tele. Naopak, v zozname ťažkých kovov sú tieto a viac ako 20 prvkov, ktorých malá koncentrácia nielenže nie je nebezpečná pre ľudský život, ale je nevyhnutná aj v metabolických procesoch, najmä železo, meď, kob alt, molybdén a dokonca aj zinok..

Znečistenie životného prostredia ťažkými kovmi

Prvkami biosféry, ktoré sú znečistené ťažkými kovmi, sú pôda a voda. Na vine sú najčastejšie hutnícke podniky, ktoré spracúvajú ľahké a ťažké neželezné kovy. Zoznam znečisťujúcich látok dopĺňajú aj spaľovne odpadu, výfuky automobilov, kotolne, chemická výroba, tlačiarenské spoločnosti a dokonca aj elektrárne.

Najčastejšie toxíny sú: olovo (výroba automobilov), ortuť (príklad distribúcie: teplomery a žiarivky pokazené v každodennom živote), kadmium (vzniká v dôsledku spaľovania odpadu). Navyše väčšina tovární vo výrobe používa ten či onen prvok, ktorý možno označiť za ťažký. Kov skupiny, ktorého zoznam bol uvedený vyššie, vo forme odpadu najčastejšie vstupuje do vodných útvarov a potom sa dostáva k ľuďom pozdĺž trofického reťazca.

Okrem technogénnych faktorov znečistenia prírody ťažkými kovmi existujú aj prírodné faktory - sú to sopečné erupcie, v láve ktorých bol zistený zvýšený obsah kadmia.

Vlastnosti distribúcie najtoxickejších kovov v prírode

Ortuť v prírode je lokalizovaná predovšetkým vo vodnom a vzdušnom prostredí. Ortuť sa do vôd svetových oceánov dostáva z priemyselných výpustí a vznikajú tu aj výpary ortuti vznikajúce v dôsledku spaľovania uhlia. Toxické zlúčeniny sa hromadia v živých organizmoch, najmä v morských plodoch.

Olovo má širokú distribučnú oblasť. Hromadí sa v horách, v pôde, vo vode, v živých organizmoch a dokonca aj vo vzduchu vo forme výfukových plynov z áut. Olovo sa samozrejme dostáva do životného prostredia ako výsledok antropologického pôsobenia vo forme priemyselného odpadu a nerecyklovaného odpadu (batérie a batérie).

A zdrojom znečistenia životného prostredia kadmiom sú odpadové vody priemyselných podnikov, ako aj prírodné faktory: zvetrávanie medených rúd, vylúhovanie pôdy, ako aj výsledky sopečnej činnosti.

Aplikácie s ťažkými kovmi

Napriek toxicite moderný priemysel vytvára obrovské množstvo užitočných produktov spracovaním ťažkých neželezných kovov, ktorých zoznam zahŕňa zliatiny medi, zinku, olova, cínu, niklu, titánu, zirkónu, molybdénu atď.

Meď je vysoko ťažný materiál, ktorý možno použiť na výrobu rôznych drôtov, rúrok, kuchynského náradia, šperkov, strešných krytín a pod. Okrem toho sa široko používa v strojárstve a stavbe lodí.

Zinok má vysoké antikorózne vlastnosti, preto je bežné používanie zliatin zinku na povrchovú úpravu kovových výrobkov (tzv. galvanizácia). Aplikácia zinkových produktov: stavebníctvo, strojárstvo, tlač (tlačové dosky), raketová veda, chemický priemysel (výroba lakov a farieb) a dokonca aj medicína (antiseptiká atď.).

Olovo sa ľahko topí, preto sa používa ako surovina v mnohých odvetviach: farby a laky, chemický, automobilový priemysel (súčasť batérií), elektronika, zdravotníctvo (výroba ochranných záster pre pacientov pri RTG vyšetreniach).