Jaké jsou vlastnosti olova?
Olovo, atomové číslo 82 v periodické tabulce, je kovový prvek s chemickým symbolem Pb, což je zkratka pro plumbum , latinský název prvku. Je to měkký, ohebný kov, který je čerstvě stříbřitě stříbřitě bílý, ale při vystavení vzduchu rychle získá matně šedý vzhled díky tvorbě vrstvy oxidu. Ačkoli se občas vyskytuje ve svém elementárním stavu, hlavní olovnou rudou je galen nebo sirník olovnatý (PbS); jiné olovnaté rudy zahrnují cerussit - uhličitan olovnatý (PbCO 3 ) - a anglesit - síran olovnatý (PbSO 4 ). Historicky se díky chemickým a fyzikálním vlastnostem olova stal velmi užitečným prvkem, ale od konce 20. století se jeho použití kvůli jeho toxicitě snížilo. Olovo má však stále řadu důležitých aplikací - například v olověných bateriích, pro stínění proti záření a jako pružný, pružný střešní materiál.
Kov taje při 328 ° C a vaří při 1740 ° C. Čtyři stabilní izotopy olova jsou konečnými produkty rozpadu různých přirozeně se vyskytujících radioaktivních prvků, jako je uran a thium, prostřednictvím řady kroků. Olovo je nejtěžší stabilní prvek, což byl rozdíl, který kdysi patřil bismutu - prvek číslo 83 -, dokud nebylo shledáno, že je velmi mírně radioaktivní. Jednou z nejdůležitějších fyzikálních vlastností olova je jeho schopnost absorbovat vysokofrekvenční elektromagnetické záření, jako jsou rentgenové paprsky a gama paprsky. Je to kvůli jeho vysoké hustotě a velkému počtu elektronů v atomu olova.
Olovo patří do stejné skupiny jako uhlík, křemík, germanium a cín. Tyto prvky se stávají metaličtějšími s rostoucí atomovou hmotností, a zatímco chemické vlastnosti olova nesou určitou podobnost s vlastnostmi ostatních členů skupiny, je chemicky nejpodobnější kovu, cínu. Olovo má ve svých sloučeninách obvykle oxidační stav +2, což znamená, že daruje dva elektrony jiným atomům nebo molekulám. Méně často může mít oxidační stav +4.
Kov se kombinuje s kyslíkem za vzniku několika oxidů. „Červené olovo“, vytvořené zahříváním olova ve vzduchu, má vzorec Pb304, ale má se za to, že jde o sloučeninu oxidu olovnatého (PbO) a oxidu olovnatého (PbO 2 ). Oxid olovnatý, také známý jako litharge, se vytváří, když je kov silně zahříván na vzduchu a může mít podobu žlutého prášku nebo červeného krystalického materiálu.
„Bílé olovo“ je základní uhličitan olovnatý (2PbCO3 · Pb (OH) 2 ). To bylo dříve široce používáno v barvách kvůli jeho silné bílé barvě předtím, než byl velmi nahrazený netoxickým oxidem titaničitým. Kromě jeho toxicity byl problém s bílým olovem ten, že měl tendenci pomalu reagovat se stopami sirovodíku (H2S) ve vzduchu za vzniku černého sirníku olovnatého. To je dobrý test pro H2S, ale to znamenalo, že staré obrazy by časem stmívaly.
Olovo je odolné vůči korozi u většiny kyselin, protože většina solí olova má malou nebo žádnou rozpustnost ve vodě a tvoří vrstvu, která chrání olovo před dalším působením. Bude však reagovat s kyselinou octovou a kyselinou dusičnou, protože soli vytvořené těmito reakcemi - octan olovnatý a dusičnan olovnatý - jsou velmi rozpustné. Olovo reaguje s „tvrdou“ vodou za vzniku nerozpustného zásaditého uhličitanu olovnatého, ale tvoří rozpustné sloučeniny s měkkou vodou, což znamená, že potrubí olověné vody představuje větší riziko otravy olovem v oblastech s měkkou vodou.
Pravděpodobně nejznámější vlastností olova je jeho toxicita. Případy akutní otravy olovem jsou vzácné, jedná se však o kumulativní otravu a chronické vystavení nízkým hladinám olova může vést k řadě závažných příznaků. Deaktivuje enzymy, které produkují hemoglobin, což vede k nahromadění prekurzorové chemikálie - to může ochromit střevo, což má za následek zácpu a bolest břicha a způsobuje nahromadění tekutiny v mozku a způsobuje bolesti hlavy. Po delší dobu to způsobuje anémii a neurologické problémy.
Chronická otrava olovem byla významným problémem kvůli rozšířenému používání olova v aplikacích, které mu umožnily vstoupit do životního prostředí. Například kovové olovo bylo dříve používáno ve vodovodních trubkách a sloučeniny olova byly použity v barvách. Ve většině zemí byla tato použití přerušena a potrubí olova nahrazeno netoxickými alternativami. Největším zdrojem olova v životním prostředí je složený tetraetylový olovo, které bylo přidáno do benzínu, aby se dosáhlo plynulejšího spalování. Kvůli obavám ze zdravotních dopadů olova v životním prostředí, zejména na děti v městských oblastech, byl olovnatý benzín také v mnoha zemích postupně vyřazován.