Свинец - Lead

Вести,82Pb
Маленький серый металлический куб в окружении трех серых металлических самородков на светло-сером фоне
Свинец
Произношение/ˈлɛd/ (вел )
Внешностьметаллический серый
Стандартный атомный вес Аг, стд(Pb)207.2(1)[1]
Возглавить периодическая таблица
ВодородГелий
ЛитийБериллийБорУглеродАзотКислородФторНеон
НатрийМагнийАлюминийКремнийФосфорСераХлорАргон
КалийКальцийСкандийТитанаВанадийХромМарганецУтюгКобальтНикельМедьЦинкГаллийГерманийМышьякСеленБромКриптон
РубидийСтронцийИттрийЦирконийНиобийМолибденТехнецийРутенийРодийПалладийСереброКадмийИндийБанкаСурьмаТеллурЙодКсенон
ЦезийБарийЛантанЦерийПразеодимНеодимПрометийСамарийЕвропийГадолинийТербийДиспрозийГольмийЭрбийТулийИттербийЛютецийГафнийТанталВольфрамРенийОсмийИридийПлатинаЗолотоМеркурий (элемент)ТаллийСвинецВисмутПолонийАстатинРадон
ФранцийРадийАктинийТорийПротактинийУранНептунийПлутонийАмерицийКюрийБерклиумКалифорнийЭйнштейнийФермийМенделевийНобелийЛоуренсийРезерфордийДубнийСиборгийБориумКалийМейтнерийДармштадтиумРентгенийКопернициумNihoniumФлеровийМосковиумЛиверморийTennessineОганессон
Sn

Pb

Fl
таллийвестивисмут
Атомный номер (Z)82
Группагруппа 14 (углеродная группа)
Периодпериод 6
Блокироватьp-блок
Категория элемента  Другой металл
Электронная конфигурация[Xe ] 4f14 5d10 6 с2 6p2
Электронов на оболочку2, 8, 18, 32, 18, 4
Физические свойства
Фаза вSTPтвердый
Температура плавления600.61 K (327,46 ° С, 621,43 ° F)
Точка кипения2022 К (1749 ° С, 3180 ° F)
Плотность (возлеr.t.)11,34 г / см3
в жидком состоянии (приm.p.)10,66 г / см3
Теплота плавления4.77 кДж / моль
Теплота испарения179,5 кДж / моль
Молярная теплоемкость26,650 Дж / (моль · К)
Давление газа
п (Па)1101001 к10 тыс.100 тыс.
вТ (K)97810881229141216602027
Атомные свойства
Состояния окисления−4, −2, −1, +1, +2, +3, +4 (анамфотерный окись)
ЭлектроотрицательностьШкала Полинга: 1,87 (+2)
Энергии ионизации
  • 1-я: 715,6 кДж / моль
  • 2-я: 1450,5 кДж / моль
  • 3-я: 3081,5 кДж / моль
Радиус атомаэмпирический: 175вечера
Ковалентный радиус146 ± 5 вечера
Радиус Ван-дер-Ваальса202 вечера
Цветные линии в спектральном диапазоне
Спектральные линии свинца
Другие свойства
Естественное явлениеизначальный
Кристальная структурагранецентрированная кубическая (fcc)
Гранецентрированная кубическая кристаллическая структура свинца
Скорость звука тонкий стержень1190 м / с (приr.t.) (отожженный)
Тепловое расширение28,9 мкм / (м · К) (при 25 ° C)
Теплопроводность35,3 Вт / (м · К)
Удельное электрическое сопротивление208 нОм · м (при 20 ° C)
Магнитный заказдиамагнитный
Магнитная восприимчивость−23.0×10−6 см3/ моль (при 298 К)[2]
Модуль для младших16 ГПа
Модуль сдвига5,6 ГПа
Объемный модуль46 ГПа
коэффициент Пуассона0.44
Твердость по Моосу1.5
Твердость по Бринеллю38–50 МПа
Количество CAS7439-92-1
История
Открытиев Средний Восток (7000 г. до н.э. )
Главный изотопы свинца
ИзотопИзобилиеПериод полураспада (т1/2)Режим распадаПродукт
204Pb1.4%стабильный
206Pb24.1%стабильный
207Pb22.1%стабильный
208Pb52.4%стабильный
Изотопные содержания сильно различаются в зависимости от образца
Категория Категория: Свинец
| Рекомендации

Свинец это химический элемент с символ Pb (от латинский отвес) и атомный номер 82. Это тяжелый металл то есть плотнее чем самые распространенные материалы. Свинец мягкий и податливый, а также имеет относительно низкий температура плавления. В свежем виде свинец серебристый с оттенком синего; Это тускнеет до тускло-серого цвета на воздухе. Свинец имеет самый высокий атомный номер среди всех стабильный элемент и три его изотопа являются конечными точками основных ядерных цепочки распада из более тяжелых элементов.

Свинец относительно инертный постпереходный металл. Его слабый металлический характер иллюстрируется его амфотерный природа; привести и оксиды свинца реагировать с кислоты и базы, и он имеет тенденцию образовывать ковалентные связи. Соединения свинца обычно находятся в +2 степень окисления а не состояние +4, обычное для более легких членов группа углерода. Исключения в основном ограничиваются органические соединения. Как и более легкие члены группы, свинец имеет тенденцию связь с собой; он может образовывать цепочки и многогранные структуры.

Свинец легко извлекается из руды; доисторические люди в Западной Азии знал об этом. Галенит это основная руда свинца, которая часто приносит серебро. Интерес к серебру помог инициировать широкую добычу и использование свинца в древний Рим. Производство свинца снизилось после падение Рима и не достигала сопоставимых уровней до тех пор, пока Индустриальная революция. В 2014 году годовое мировое производство свинца составило около десяти миллионов тонн, более половины из которых приходилось на переработку. Свинец высокая плотность, низкая температура плавления, пластичность и относительная инертность к окисление сделать его полезным. Эти свойства в сочетании с его относительным обилием и низкой стоимостью привели к его широкому использованию в строительстве, сантехника, батареи, пули и выстрелил, веса, припои, оловянные изделия, легкоплавкие сплавы, белые краски, этилированный бензин, и радиационная защита.

В конце 19 век, токсичность свинца был признан, и с тех пор его использование было прекращено во многих приложениях. Однако во многих странах по-прежнему разрешена продажа продуктов, которые подвергают людей воздействию свинца, включая некоторые типы красок и пуль. Свинец - это нейротоксин накапливается в мягких тканях и костях; это вредит нервная система и нарушает функцию биологических ферменты, вызывая неврологические расстройства, такие как повреждение мозга и поведенческие проблемы.

Физические свойства

Атомный

Свинец атом имеет 82 электроны, организованный в электронная конфигурация из [Xe ] 4f145d106 с26p2. Сумма первого и второго отведения энергии ионизации - полная энергия, необходимая для удаления двух 6p-электронов, - близка к банка, верхний сосед свинца в группа углерода. Это необычно; энергия ионизации обычно падает вниз по группе, поскольку внешние электроны элемента становятся все более удаленными от ядро, и больше защищенный меньшими орбиталями.

Сходство энергий ионизации обусловлено сокращение лантаноидов - уменьшение элемента радиусы из лантан (атомный номер 57) до лютеций (71), а относительно малые радиусы элементов из гафний (72) и далее. Это связано с плохой защитой ядра от лантаноид 4f электроны. Сумма первых четырех энергий ионизации свинца превышает таковую олова,[3] вопреки чему периодические тенденции предсказал бы. Релятивистские эффекты, которые становятся существенными в более тяжелых атомах, способствуют такому поведению.[а] Одним из таких эффектов является эффект инертной пары: 6s-электроны свинца неохотно участвуют в связывании, увеличивая расстояние между ближайшими атомами в кристаллический вести необычно долго.[5]

Более легкая углеродная группа свинца сородичи форма стабильная или метастабильная аллотропы с тетраэдрически согласованными и ковалентно связанный алмаз кубический структура. Уровни энергии их внешних s- и р-орбитали достаточно близки, чтобы можно было смешать четыре гибридный зр3 орбитали. В свинце эффект инертной пары увеличивает расстояние между его s- и p-орбиталями, и разрыв не может быть преодолен за счет энергии, которая будет высвобождена дополнительными связями после гибридизации.[6] Свинец имеет не кубическую структуру алмаза, а образует металлические облигации в котором только p-электроны делокализованы и распределяются между Pb2+ ионы. Свинец, следовательно, имеет гранецентрированная кубическая структура[7] как и аналогичный размер[8] двухвалентный металлы кальций и стронций.[9][b][c][d]

Масса

Чистый свинец имеет яркий серебристый цвет с оттенком синего.[14] При контакте с влажным воздухом он тускнеет и приобретает тусклый вид, оттенок которого зависит от преобладающих условий. Характерные свойства свинца: плотность, пластичность, пластичность и высокая стойкость к коррозия из-за пассивация.[15]

Диск из металла
Образец свинца, затвердевшего из расплавленного состояния

Плотноупакованная гранецентрированная кубическая структура свинца и высокий атомный вес приводят к плотности[16] 11,34 г / см3, что больше, чем у обычных металлов, таких как утюг (7,87 г / см3), медь (8,93 г / см3), и цинк (7,14 г / см3).[17] Эта плотность является источником идиомы пролететь, как свинцовый шар.[18][19][e] Некоторые более редкие металлы более плотные: вольфрам и золото оба при 19,3 г / см3, и осмий - самый плотный из известных металлов - имеет плотность 22,59 г / см3, почти вдвое больше свинца.[20]

Свинец - очень мягкий металл с Твердость по Моосу 1,5; его можно поцарапать ногтем.[21] Он довольно податлив и несколько пластичен.[22][f] В объемный модуль свинца - показатель легкости сжимаемости - составляет 45,8ГПа. Для сравнения, у алюминия 75,2 ГПа; медь 137,8 ГПа; и мягкая сталь 160–169 ГПа.[23] Ведущий предел прочности при 12–17 МПа - низкое (алюминия в 6 раз, меди в 10 раз, мягкой стали в 15 раз); его можно усилить добавлением небольшого количества меди или сурьма.[24]

Температура плавления свинца - 327,5 ° C (621,5 ° F).[25]- очень низкий по сравнению с большинством металлов.[16][грамм] Его точка кипения 1749 ° C (3180 ° F)[25] является самым низким среди элементов углеродной группы. В удельное электрическое сопротивление свинца при 20 ° C 192 наноом -метры, почти порядок величины выше, чем у других промышленных металлов (медь - 15,43 нОм · м; золото - 20,51 нОм · м; алюминий - 24,15 нОм · м).[27] Свинец - это сверхпроводник при температуре ниже 7,19K;[28] это самый высокий критическая температура из всех сверхпроводники первого типа и третий по величине элементный сверхпроводник.[29]

Основные изотопы вести  (82Pb)
ИзотопРазлагаться
изобилиепериод полураспада (т1/2)Режимпродукт
202Pbсин5.25(28)×104 уε202Tl
204Pb1.4%стабильный
205Pbслед1.73(7)×107 уε205Tl
206Pb24.1%стабильный
207Pb22.1%стабильный
208Pb52.4%стабильный
209Pbслед3,253 (14) чβ209Би
210Pbслед22,3 (22) годаβ210Би
211Pbслед36,1 (2) минβ211Би
212Pbслед10,64 (1) чβ212Би
214Pbслед26,8 (9) минβ214Би
Изотопные содержания сильно различаются в зависимости от образца
Стандартный атомный вес Аr, стандарт(Pb)

Изотопы

Натуральный свинец состоит из четырех стабильных изотопы с массовыми числами 204, 206, 207 и 208,[30] и следы пяти короткоживущих радиоизотопов.[31] Большое количество изотопов согласуется с атомный номер быть даже.[час] Свинец имеет магическое число протонов (82), для которых модель ядерной оболочки точно предсказывает особенно стабильное ядро.[32] Свинец-208 имеет 126 нейтронов, еще одно магическое число, которое может объяснить, почему свинец-208 необычайно стабилен.[32]

Свинец с его высоким атомным номером является самым тяжелым элементом, природные изотопы которого считаются стабильными; Свинец-208 - самое тяжелое стабильное ядро. (Это различие раньше приходилось висмут, с атомным номером 83, пока его единственное первичный изотоп висмут-209, как было обнаружено в 2003 г., распадается очень медленно.)[я] Четыре стабильных изотопа свинца теоретически могут подвергаться альфа-распад к изотопам Меркурий с выделением энергии, но этого не наблюдалось ни у одного из них; их прогнозируемый период полураспада составляет от 1035 до 10189 годы[35] (не менее 1025 раз текущий возраст Вселенной).

Три стабильных изотопа находятся в трех из четырех основных цепочки распада: свинец-206, свинец-207 и свинец-208 являются конечными продуктами распада урана-238, урана-235 и тория-232 соответственно.[36] Эти цепочки распада называются урановой цепью, актиниевой цепью и ториевой цепью.[37] Их изотопные концентрации в образце естественной породы сильно зависят от присутствия этих трех исходных изотопов урана и тория. Например, относительное содержание свинца-208 может колебаться от 52% в нормальных образцах до 90% в ториевых рудах;[38] по этой причине стандартный атомный вес свинца дается только с точностью до одного десятичного знака.[39] По прошествии времени соотношение свинца-206 и свинца-207 к свинцу-204 увеличивается, поскольку первые два дополняются радиоактивным распадом более тяжелых элементов, а последние - нет; это позволяет Свидание-свидание. По мере распада урана на свинец их относительные количества меняются; это основа для уран-свинцовое датирование.[40] Свинец-207 экспонатов ядерный магнитный резонанс, свойство, которое было использовано для изучения его соединений в растворе и твердом состоянии,[41][42] в том числе в организме человека.[43]

Кусок серого метеорита на постаменте
Метеорит Холзингера, самый большой кусок Каньон Диабло метеорит. Уран-свинец датирование и Свидание-свидание на этом метеорите позволили уточнить возраст Земли до 4,55 млрд ± 70 млн лет.

Помимо стабильных изотопов, которые составляют почти весь свинец, существующий в природе, существуют следовые количества нескольких радиоактивных изотопов. Один из них - свинец-210; хотя его период полураспада составляет всего 22,3 года,[30] небольшие количества встречаются в природе, потому что свинец-210 образуется в результате длительного цикла распада, который начинается с урана-238 (который присутствует на Земле в течение миллиардов лет). Свинец-211, -212 и -214 присутствуют в цепочках распада урана-235, тория-232 и урана-238, соответственно, поэтому следы всех трех изотопов свинца обнаруживаются естественным образом. Минутные следы свинца-209 возникают из-за очень редких кластерный распад радия-223, одного из дочерние продукты природного урана-235 и цепочки распада нептуния-237, следы которого образуются захват нейтронов в урановых рудах. Свинец-210 особенно полезен для определения возраста образцов путем измерения его отношения к свинцу-206 (оба изотопа присутствуют в одной цепочке распада).[44]

Всего синтезировано 43 изотопа свинца с массовыми числами 178–220.[30] Свинец-205 является наиболее стабильным радиоизотопом с периодом полураспада около 1,73×107 годы.[j] Вторым по стабильности является свинец-202, период полураспада которого составляет около 52 500 лет, что больше, чем у любого из следовых радиоизотопов в природе.[30]

Химия

Пламя с пронизывающим его маленьким металлическим стержнем; пламя возле стержня бледно-голубое.
Испытание пламенем: свинцовые цвета пламя бледно-голубое

Свинец в массе при контакте с влажным воздухом образует защитный слой различного состава. Карбонат свинца (II) является общим компонентом;[46][47][48] в сульфат или же хлористый также может присутствовать в городских или морских условиях.[49] Этот слой делает свинец в массе химически инертным на воздухе.[49] Тонкоизмельченный свинец, как и многие другие металлы, пирофорный,[50] и горит голубовато-белым пламенем.[51]

Фтор реагирует со свинцом при комнатной температуре, образуя фторид свинца (II). Реакция с хлор аналогичен, но требует нагрева, поскольку образующийся хлоридный слой снижает реактивность элементов.[49] Расплавленный свинец реагирует с халькогены с образованием халькогенидов свинца (II).[52]

Свинцовый металл сопротивляется серный и фосфорная кислота но нет соляной или же азотная кислота; результат зависит от нерастворимости и последующей пассивации соли продукта.[53] Органические кислоты, такие как уксусная кислота, растворяют свинец в присутствии кислорода.[49] Концентрированный щелочи растворяет свинец и образует плюмбиты.[54]

Неорганические соединения

Свинец имеет два основных состояния окисления: +4 и +2. В четырехвалентный состояние является общим для углеродной группы. Двухвалентное состояние для углерод и кремний, второстепенное для германия, важное (но не преобладающее) для олова и более важное из двух степеней окисления свинца.[49] Это связано с релятивистские эффекты в частности эффект инертной пары, что проявляется при большой разнице в электроотрицательность между свинцом и окись, галогенид, или же нитрид анионы, приводящие к значительному частичному положительному заряду свинца. Результатом является более сильное сокращение орбитали свинца 6s, чем в случае орбитали 6p, что делает его довольно инертным по отношению к ионным соединениям. Эффект инертной пары менее применим к соединениям, в которых свинец образует ковалентные связи с элементами аналогичной электроотрицательности, такими как углерод в органических соединениях свинца. В них орбитали 6s и 6p остаются одинакового размера и sp3 гибридизация по-прежнему энергетически выгодна. Свинец, как и углерод, в таких соединениях преимущественно четырехвалентен.[55]

Существует относительно большая разница в электроотрицательности свинца (II) при 1,87 и свинца (IV) при 2,33. Это различие знаменует собой изменение тенденции к увеличению стабильности степени окисления +4 по углеродной группе; олово, для сравнения, имеет значения 1,80 в степени окисления +2 и 1,96 в состоянии +4.[56]

Свинец (II)

Соединения свинца (II) характерны для неорганической химии свинца. Даже сильный окислители как фтор и хлор реагируют со свинцом, давая только PbF2 и PbCl2.[49] Ионы свинца (II) в растворе обычно бесцветны,[57] и частично гидролизуются с образованием Pb (OH)+ и наконец [Pb4(ОЙ)4]4+ (в которой гидроксил ионы действуют как мостиковые лиганды ),[58][59] но не восстановители как ионы олова (II). Методы для определения наличия Pb2+ ион в воде обычно зависит от осаждения хлорида свинца (II) с использованием разбавленной соляной кислоты. Поскольку хлоридная соль плохо растворима в воде, в очень разбавленных растворах осаждение сульфида свинца (II) достигается путем барботирования. сероводород через раствор.[60]

Окись свинца существует в двух полиморфы, гнев α-PbO (красный) и Massicot β-PbO (желтый), последний стабилен только при температуре выше 488 ° C. Глет - наиболее часто используемое неорганическое соединение свинца.[61] Нет гидроксида свинца (II); повышение pH растворов солей свинца (II) приводит к гидролизу и конденсации.[62]Свинец обычно реагирует с более тяжелыми халькогенами. Сульфид свинца - это полупроводник, а фотопроводник, и чрезвычайно чувствительный детектор инфракрасного излучения. Два других халькогенида, селенид свинца и теллурид свинца, также являются светопроводящими. Они необычны тем, что их цвет становится светлее по мере продвижения по группе.[63]

Чередующиеся темно-серые и красные шары, соединенные темно-серо-красными цилиндрами
  Свинец и   кислород в тетрагональном ячейка из оксид свинца (II, IV)

Дигалогениды свинца хорошо охарактеризованы; это включает диастатид[64] и смешанные галогениды, такие как PbFCl. Относительная нерастворимость последнего составляет полезную основу для гравиметрический определение фтора. Дифторид был первым твердым ионно проводящий соединение, которое предстоит открыть (в 1834 г. Майкл Фарадей ).[65] Другие дигалогениды разлагаются под воздействием ультрафиолета или видимого света, особенно дииодид.[66] Многие свинцы (II) псевдогалогениды известны, такие как цианид, цианат, и тиоцианат.[63][67] Свинец (II) образует большое количество галогенидов. координационные комплексы, например [PbCl4]2−, [PbCl6]4−, а [Pb2Cl9]п5п цепной анион.[66]

Сульфат свинца (II) не растворим в воде, как и сульфаты других тяжелых двухвалентных катионы. Нитрат свинца (II) и свинец (II) ацетат очень растворимы, и это используется в синтезе других соединений свинца.[68]

Свинец (IV)

Известно немного неорганических соединений свинца (IV). Они образуются только в сильно окисляющих растворах и обычно не существуют в стандартных условиях.[69] Оксид свинца (II) при дальнейшем окислении образует смешанный оксид, Pb3О4. Он описывается как оксид свинца (II, IV), или структурно 2PbO · PbO2, и является наиболее известным соединением свинца со смешанной валентностью. Диоксид свинца является сильным окислителем, способным окислять соляную кислоту до газообразного хлора.[70] Это потому, что ожидаемый PbCl4 который будет производиться, нестабилен и самопроизвольно разлагается до PbCl2 и Cl2.[71] Аналогично оксид свинца, диоксид свинца способен образовывать отвес анионы. Дисульфид свинца[72] и диселенид свинца[73] стабильны только при высоких давлениях. Тетрафторид свинца, желтый кристаллический порошок, стабилен, но в меньшей степени, чем дифторид. Тетрахлорид свинца (желтое масло) разлагается при комнатной температуре, тетрабромид свинца еще менее стабилен, а существование тетраиодида свинца вызывает сомнения.[74]

Девять темно-серых сфер, соединенных цилиндрами одного цвета, образующими выпуклую форму.
В закрытый квадратный антипризматический анион [Pb9]4− от [К (18-крон-6)]2K2Pb9· (Ru)1.5[75]

Другие степени окисления

Некоторые соединения свинца существуют в формальных степенях окисления, отличных от +4 или +2. Свинец (III) может быть получен в качестве промежуточного звена между свинцом (II) и свинцом (IV) в более крупных комплексах свинцаорганических соединений; эта степень окисления нестабильна, так как ион свинца (III) и более крупные комплексы, содержащие его, являются радикалы.[76][77][78] То же самое относится к свинцу (I), который можно найти в таких радикальных формах.[79]

Известны многочисленные смешанные оксиды свинца (II, IV). Когда PbO2 нагревается на воздухе, становится Pb12О19 при 293 ° C, Pb12О17 при 351 ° C, Pb3О4 при 374 ° C и, наконец, PbO при 605 ° C. Дальше полуторный оксид, Pb2О3, может быть получен при высоком давлении вместе с несколькими нестехиометрическими фазами. Многие из них неисправны флюорит структуры, в которых некоторые атомы кислорода замещены вакансиями: можно рассматривать PbO как имеющий такую ​​структуру, в которой отсутствуют все альтернативные слои атомов кислорода.[80]

Отрицательные состояния окисления могут возникать как Фазы Zintl, как свободные анионы свинца, как в Ba2Pb, причем свинец формально является свинцом (−IV),[81] или в чувствительных к кислороду кольцевых или многогранных кластерных ионах, таких как тригонально-бипирамидный Pb52− ion, где два атома свинца - это свинец (-I), а три - свинец (0).[82] В таких анионах каждый атом находится в многогранной вершине и вкладывает два электрона в каждую ковалентную связь вдоль ребра от их sp.3 гибридные орбитали, два других - внешние одинокая пара.[58] Они могут быть сделаны в жидкий аммиак за счет сокращения опережения на натрий.[83]

Серо-зеленая сфера, связанная с четырьмя черными сферами, каждая, в свою очередь, связана также с тремя белыми сферами.
Структура тетраэтилсвинец молекула:
  Углерод
  Водород
  Свинец

Organolead

Свинец может сформировать многосвязные цепи, собственность, которую он разделяет со своей зажигалкой гомологи в углеродной группе. Его способность делать это намного меньше, потому что Pb – Pb энергия связи более чем в три с половиной раза ниже, чем у связи C – C.[52] Сам по себе свинец может образовывать связи металл-металл порядка трех.[84] С углеродом свинец образует органические соединения, подобные типичным органическим соединениям, но обычно менее стабильные.[85] (из-за достаточно слабой связи Pb – C).[58] Это делает металлоорганическая химия свинца гораздо меньше, чем олова.[86] Свинец преимущественно образует свинецорганические (IV) соединения, даже если исходить из неорганических реагентов свинца (II); известно очень мало свинецорганических (II) соединений. Наиболее характерными исключениями являются Pb [CH (SiMe3)2]2 и Pb (η5-C5ЧАС5)2.[86]

Ведущий аналог простейшего органическое соединение, метан, является отвес. Плюмбан может быть получен в результате реакции между металлическим свинцом и атомарный водород.[87] Две простые производные, тетраметилсвинец и тетраэтилсвинец, самые известные органолид соединения. Эти соединения относительно стабильны: тетраэтилсвинец начинает разлагаться только при нагревании.[88] или при воздействии солнечного или ультрафиолетового света.[89][k] С металлическим натрием свинец легко образует эквимолярный сплав, который реагирует с алкилгалогениды формировать металлоорганический такие соединения, как тетраэтилсвинец.[90] Окислительная природа многих органических соединений свинца используется с пользой: тетраацетат свинца является важным лабораторным реактивом для окисления в органическом синтезе.[91] После добавления в бензин тетраэтилсвинец производился в больших количествах, чем любое другое металлоорганическое соединение.[86] Другие свинецорганические соединения менее химически стабильны.[85] Для многих органических соединений аналог свинца не существует.[87]

Происхождение и возникновение

Изобилие Солнечной системы[92]
Атомный
номер
ЭлементОтносительный
количество
42Молибден0.798
46Палладий0.440
50Банка1.146
78Платина0.417
80Меркурий0.127
82Свинец1
90Торий0.011
92Уран0.003

В космосе

Содержание свинца на частицу в Солнечная система составляет 0,121 ppb (частей на миллиард).[92][l] Этот показатель в два с половиной раза выше, чем у платина, в восемь раз больше ртути и в семнадцать раз больше золота.[92] Количество свинца в вселенная медленно увеличивается[93] поскольку наиболее тяжелые атомы (все нестабильны) постепенно распадаются на свинец.[94] Содержание свинца в Солнечной системе с момента ее образования 4,5 миллиарда лет назад увеличилось примерно на 0,75%.[95] Таблица содержания в Солнечной системе показывает, что свинец, несмотря на его относительно высокий атомный номер, более распространен, чем большинство других элементов с атомным номером больше 40.[92]

Первородный свинец, состоящий из изотопов свинца-204, свинца-206, свинца-207 и свинца-208, в основном образовался в результате повторяющихся процессов захвата нейтронов, происходящих в звездах. Двумя основными режимами захвата являются s- и r-процессы.[96]

В s-процессе (s означает «медленный») захваты разделены годами или десятилетиями, что позволяет менее стабильным ядрам претерпеть бета-распад.[97] Стабильное ядро ​​таллия-203 может захватить нейтрон и стать таллием-204; он подвергается бета-распаду с образованием стабильного свинца-204; при захвате другого нейтрона он становится свинцом-205, период полураспада которого составляет около 15 миллионов лет. Дальнейшие захваты приводят к свинцу-206, свинцу-207 и свинцу-208. При захвате другого нейтрона свинец-208 становится свинцом-209, который быстро распадается на висмут-209. При захвате другого нейтрона висмут-209 становится висмутом-210, и этот бета-распад превращается в полоний-210, который альфа-распадом превращается в свинец-206. Таким образом, цикл заканчивается на свинце-206, свинце-207, свинце-208 и висмуте-209.[98]

Самая верхняя часть диаграммы нуклидов, на которой показаны только практически стабильные изотопы и свинец-205, а также наложенный на нее путь s-процесса, а также цикл на свинце, висмуте и полонии.
График финальной части s-процесс, из Меркурий к полоний. Красные линии и круги представляют захват нейтронов; синие стрелки представляют бета-распад; зеленая стрелка представляет альфа-распад; голубые стрелки представляют захват электронов.

В r-процессе (r означает «быстрый») захваты происходят быстрее, чем ядра могут распадаться.[99] Это происходит в средах с высокой плотностью нейтронов, таких как сверхновая звезда или слияние двух нейтронные звезды. Поток нейтронов может быть порядка 1022 нейтронов на квадратный сантиметр в секунду.[100] R-процесс не формирует столько свинца, как s-процесс.[101] Он имеет тенденцию останавливаться, как только богатые нейтронами ядра достигают 126 нейтронов.[102] В этот момент нейтроны располагаются в полных оболочках в атомном ядре, и становится труднее разместить их большее количество энергетически.[103] Когда поток нейтронов спадает, эти ядра бета-распадаются на стабильные изотопы осмия, иридий, и платина.[104]

На земле

Свинец классифицируется как халькофил под Классификация Гольдшмидта, что означает, что он обычно встречается в сочетании с серой.[105] Редко встречается в ее родные, металлическая форма.[106] Многие минералы свинца относительно легкие и на протяжении всей истории Земли оставались в корка вместо того, чтобы глубже погрузиться в недра Земли. Это объясняет относительно высокую изобилие корки 14 частей на миллион; это 38-е место обильный элемент в коре.[107][м]

Основным свинцовым минералом является галенит (PbS), который в основном содержится в цинковых рудах.[109] Большинство других свинцовых минералов так или иначе связаны с галенитом; буланжерит, Pb5Sb4S11, представляет собой смешанный сульфид, полученный из галенита; англезит, PbSO4, является продуктом окисления галенита; и церуссит или свинцовая руда, PbCO3, является продуктом разложения галенита. Мышьяк, олово, сурьма, серебро, золото, медь и висмут - обычные примеси в минералах свинца.[109]

Линейный график обычно наклоняется вправо
Свинец - довольно распространенный элемент в земной коры за его высокий атомный номер (82). Большинство элементов с атомным номером больше 40 встречаются в меньшем количестве.

Мировые ресурсы свинца превышают два миллиарда тонн. Значительные месторождения находятся в Австралии, Китае, Ирландии, Мексике, Перу, Португалии, России и США. Мировые запасы - ресурсы, которые экономически целесообразно добыть - в 2016 году составили 88 миллионов тонн, из которых у Австралии - 35 миллионов, Китая - 17 миллионов, а у России - 6,4 миллиона.[110]

Типичные фоновые концентрации свинца не превышают 0,1 мкг / м3.3 в атмосфере; 100 мг / кг в почве; и 5 мкг / л в пресной и морской воде.[111]

Этимология

Современное английское слово «lead» имеет германское происхождение; это происходит из Средний английский Лид и Древнеанглийский вестимакрон над буквой «е», означающей, что гласный звук этой буквы длинный).[112] Древнеанглийское слово происходит от гипотетического реконструированного Прото-германский *лауда- ("вести").[113] Согласно лингвистической теории, от этого слова произошли потомки в нескольких германских языках с точно таким же значением.[113]

Нет единого мнения о происхождении протогерманских *лауда-. Одна гипотеза предполагает, что это происходит из Протоиндоевропейский *lAudh- («свинец»; заглавная гласная эквивалентна макрону).[114] Другая гипотеза предполагает, что он заимствован из Прото-кельтский *ɸloud-io- ("вести"). Это слово связано с латинский отвес, что дало элементу химический символ Pb. Слово *ɸloud-io- считается происхождением протогерманского *Bliwa- (что также означает «свинец»), откуда и произошло немецкое Блей.[115]

Название химического элемента не связано с глаголом того же написания, который происходит от прото-германского *Layijan- ("вести").[116]

История

Линейный график обычно растет вправо
Пик мирового производства свинца в Римский период и Индустриальная революция.[117]

Предыстория и ранняя история

Металлические свинцовые бусины датируется 7000–6500 гг. до н. э. были найдены в Малая Азия и может представлять собой первый пример металла плавка.[118] В то время у свинца было мало применений (если вообще было) из-за его мягкости и тусклого вида.[118] Основной причиной распространения производства свинца была его связь с серебром, которое можно получить путем сжигания галенита (распространенного минерала свинца).[119] В Древние египтяне были первыми, кто начал использовать свинец в косметике, и это применение распространилось на Древняя Греция и дальше;[120] египтяне могли использовать свинец для грузила в рыболовных сетях, глазури, очки, эмали, и для украшений.[119] Различные цивилизации Плодородный Полумесяц свинец использовался как письменный материал, валюта и строительный материал.[119] Свинец использовался в Древний китайский королевский двор как стимулятор,[119] как валюта,[121] и как контрацептив;[122] в Цивилизация долины Инда и Мезоамериканцы[119] использовал его для изготовления амулетов; а народы Восточной и Южной Африки использовали свинец в волочение проволоки.[123]

Классическая эпоха

Поскольку серебро широко использовалось в качестве декоративного материала и средства обмена, месторождения свинца начали разрабатываться в Малой Азии с 3000 г. до н.э .; позже месторождения свинца были разработаны в Эгейское море и Лаурион. Эти три региона коллективно доминировали в добыче свинца до c. 1200 г. до н.э.[124] Начиная примерно с 2000 г. до н. Э. Финикийцы отработанные депозиты в Пиренейский полуостров; к 1600 г. до н.э. добыча свинца существовала в Кипр, Греция и Сардиния.[125]

Древнегреческие свинцовые пращные пули с крылатой молнией на одной стороне и надписью «ΔΕΞΑΙ» («возьми это» или «поймай») на другой стороне.[126]

Рима территориальная экспансия в Европе и Средиземноморье, а также развитие горнодобывающей промышленности привели к тому, что она стала крупнейшим производителем свинца в период классическая эпоха, с расчетным годовым объемом производства 80 000 тонн. Как и их предшественники, римляне получали свинец в основном как побочный продукт при плавке серебра.[117][127] Свинцовая добыча произошло в Центральная Европа, Британия, то Балканы, Греция, Анатолия, и Hispania, на долю последнего приходится 40% мирового производства.[117]

Свинцовые таблетки обычно использовались в качестве материала для писем.[128] Свинцовые гробы, отлитые в плоские песчаные формы, со сменными мотивами, соответствующими вере умершего, использовались в древних Иудея.[129] Свинец использовался для изготовления пращовых пуль с 5 века до нашей эры. Во времена Римской империи широко применялись свинцовые пули, которые были эффективны на расстоянии от 100 до 150 метров. Балеарские пращники, использовавшиеся в качестве наемников в карфагенской и римской армиях, славились своей дальностью стрельбы и точностью.[130]

Свинец использовался для изготовления водопроводные трубы в Римская империя; в латинский слово для металла, отвес, это происхождение английского слова "сантехника ". Простота работы и устойчивость к коррозии.[131] обеспечил его широкое использование в других приложениях, включая фармацевтику, кровлю, валюту и войну.[132][133][134] Писатели того времени, такие как Катон старший, Колумелла, и Плиний Старший, рекомендуемые свинцовые (или покрытые свинцом) сосуды для приготовления подсластители и консерванты добавляется в вино и еду. Свинец придавал приятный вкус из-за образования «сахара свинца» (ацетата свинца (II)), тогда как медь или бронза сосуды могли придавать горький привкус через Verdigris формирование.[135]

Этот металл был наиболее часто используемым материалом в классической античности, и его уместно отнести к (римскому) свинцовому веку. Свинец был для римлян тем же, чем пластик для нас.

Хайнц Эшнауэр и Маркус Штёпплер
"Вино - банк энологических образцов", 1992 г.[136]

Римский автор Витрувий сообщили об опасности свинца для здоровья[137] и современные писатели предположили, что отравление свинцом сыграло важную роль в упадке Римской империи.[138][139][n] Другие исследователи раскритиковали такие утверждения, отметив, например, что не все боли в животе вызваны отравлением свинцом.[141][142] Согласно археологическим исследованиям, Роман свинцовые трубы повышенный уровень свинца в водопроводной воде, но такой эффект «вряд ли был действительно вредным».[143][144] Когда отравление свинцом действительно происходило, жертв называли «мрачными», темными и циничными, в честь омерзительного отца богов, Сатурн. По ассоциации свинец считался отцом всех металлов.[145] Его статус в римском обществе был низким, поскольку он был легко доступен.[146] и дешево.[147]

Старинные трубки в музейном футляре
Свинцовые римские трубы[o]

Путаница с оловом и сурьмой

В классическую эпоху (и даже до 17 века) олово часто не отличалось от свинца: римляне называли свинец. отвес («черный свинец») и олово кандида свинца («светлый поводок»). Связь свинца и олова можно увидеть в других языках: слово Олово в Чешский переводится как «вести», но в русский, это родственный олово (Олово) означает «жесть».[148] Кроме того, свинец имел тесную связь с сурьмой: оба элемента обычно встречаются в виде сульфидов (галенит и стибнит ), часто вместе. Плиний неправильно писал, что при нагревании стибнит дает свинец, а не сурьму.[149] В таких странах, как Турция и Индия, первоначально персидское название Surma стали обозначать сульфид сурьмы или сульфид свинца,[150] а в некоторых языках, например в русском, дала название сурьме (сурьма).[151]

Средние века и эпоха Возрождения

Добыча свинца в Западной Европе снизилась после падения Западная Римская Империя, с Аравийская Иберия являясь единственным регионом, имеющим значительный объем производства.[152][153] Наибольшее производство свинца произошло в Южной и Восточной Азии, особенно в Китае и Индии, где добыча свинца быстро росла.[153]

Белолицая женщина в красной одежде
Елизавета I Англии обычно изображался с побелевшим лицом. Считается, что свинец в отбеливателях для лица способствовал ее смерти.[154]

В Европе производство свинца начало расти в XI и XII веках, когда он снова стал использоваться для кровли и трубопроводов. Начиная с 13 века свинец использовался для создания витраж.[155] в Европейский и Арабский традиции алхимия, свинец (символ Сатурн symbol.svg в европейской традиции)[156] считался нечистым основной металл которое путем разделения, очищения и уравновешивания составляющих его сущностей могло быть преобразовано в чистое и нетленное золото.[157] В течение этого периода свинец все чаще использовался для фальсификация вино. Использование такого вина в христианских обрядах было запрещено. папская булла в 1498 году, но он продолжал впитываться и приводил к массовым отравлениям вплоть до конца 18 века.[152][158] Свинец был ключевым материалом в некоторых частях печатный станок Работники печати обычно вдыхали свинцовую пыль, вызывая отравление свинцом.[159] Несмотря на то, что свинец был дороже железа, он также стал основным материалом для изготовления пуль для огнестрельного оружия. Он был менее разрушительным для железных стволов, имел более высокую плотность (что позволяло лучше сохранять скорость), а его более низкая температура плавления делала производство пуль проще, поскольку их можно было изготовить с помощью дровяного огня.[160] Свинец в виде Венецианский Ceruse, широко использовалась в косметике западноевропейской аристократией, поскольку выбеленные лица считались признаком скромности.[161][162] Позже эта практика распространилась на белые парики и подводку для глаз и исчезла только с появлением французская революция в конце 18 века. Подобная мода появилась в Японии в 18 веке с появлением гейши, практика, которая продолжалась долгое время в 20 веке. Белые лица женщин «стали олицетворять их женскую добродетель японских женщин»,[163] со свинцом, обычно используемым в отбеливателе.[164]

За пределами Европы и Азии

в Новый мир, производство свинца было зарегистрировано вскоре после прибытия европейских поселенцев. Самые ранние записи датируются 1621 годом на английском языке. Колония Вирджиния, четырнадцать лет после основания.[165] В Австралии первой шахтой, открытой колонистами на континенте, была свинцовая шахта в 1841 году.[166] В Африке добыча и выплавка свинца были известны в Корыто Бенуэ[167] и нижний Бассейн Конго, где свинец использовался для торговли с европейцами и в качестве валюты к 17 веку,[168] задолго до борьба за Африку.

Черно-белый рисунок мужчин, работающих в шахте
Свинцовая добыча в верхних Река Миссисипи регион в США в 1865 г.

Индустриальная революция

Во второй половине 18 века Великобритания, а затем континентальная Европа и Соединенные Штаты испытали на себе Индустриальная революция. Это был первый раз, когда объемы производства свинца превысили показатели Рима.[117] Великобритания была ведущим производителем, потеряв этот статус к середине 19 века с истощением ее рудников и развитием добычи свинца в Германии, Испании и Соединенных Штатах.[169] К 1900 году Соединенные Штаты были лидером по производству свинца в мире, а другие неевропейские страны - Канада, Мексика и Австралия - начали значительное производство; производство за пределами Европы превышало внутренний.[170] Большая часть спроса на свинец приходилась на сантехнику и покраску.свинцовые краски использовались регулярно.[171] В это время больше людей (из рабочего класса) подвергались воздействию металла, и случаи отравления свинцом участились. Это привело к исследованию эффектов потребления свинца. Доказано, что свинец более опасен в виде дыма, чем в виде твердого металла. Свинцовое отравление и подагра были связаны; Британский врач Альфред Бэринг Гаррод отметил, что треть его пациентов с подагрой были сантехниками и малярами. Последствия хронического употребления свинца, включая психические расстройства, также изучались в XIX веке. Первые законы, направленные на уменьшение отравления свинцом на заводах, были приняты в 1870–1880-х годах в Соединенном Королевстве.[171]

Рекламный плакат
Рекламный плакат для Голландский мальчик свинцовая краска, США, 1912 г.

Современная эра

Еще одно свидетельство угрозы, которую представляет свинец для человека, было обнаружено в конце 19 - начале 20 веков. Механизмы вреда были лучше поняты, свинцовая слепота была задокументирована, и этот элемент был постепенно выведен из общественного использования в Соединенных Штатах и ​​Европе. Соединенное Королевство ввело обязательные производственные инспекции в 1878 году и назначило первого медицинского инспектора фабрик в 1898 году; в результате было сообщено о 25-кратном сокращении случаев отравления свинцом с 1900 по 1944 год.[172] Большинство европейских стран запретили свинцовую краску - обычно используемую из-за ее непрозрачности и водостойкости.[173]- для интерьеров к 1930 г.[174]

Последним серьезным воздействием свинца на человека было добавление тетраэтилсвинца к бензину в качестве антидетонационный агент, практика, которая зародилась в Соединенных Штатах в 1921 году. Она была прекращена в Соединенных Штатах и Евросоюз к 2000 г.[171]

В 1970-х годах США и страны Западной Европы ввели законодательство по сокращению загрязнения воздуха свинцом.[175][176] Воздействие было значительным: в то время как исследование, проведенное Центры по контролю и профилактике заболеваний в США в 1976–1980 гг. показали, что 77,8% населения имели повышенный уровень свинца в крови, в 1991–1994 годах исследование того же института показало, что доля людей с таким высоким уровнем снизилась до 2,2%.[177] Основным продуктом из свинца к концу ХХ века был свинцово-кислотная батарея.[178]

С 1960 по 1990 гг. Добыча свинца в Западный блок вырос примерно на 31%.[179] Доля мирового производства свинца Восточный блок увеличился с 10% до 30%, с 1950 по 1990 год, с Советский союз будучи крупнейшим производителем свинца в мире в середине 1970-х и 1980-х годах, а Китай начал производство свинца в конце 20-го века.[180] В отличие от европейских коммунистических стран, Китай к середине 20-го века практически не был индустриализирован; в 2004 году Китай обогнал Австралию как крупнейший производитель свинца.[181] Как и во время европейской индустриализации, свинец оказывает негативное влияние на здоровье в Китае.[182]

Производство

Линейный график из множества линий, некоторые из которых длиннее других, чаще всего растут вправо
Первичное производство свинца с 1840 г.

По состоянию на 2014 год производство свинца во всем мире растет из-за его использования в свинцово-кислотных аккумуляторах.[183] Существует две основные категории продукции: первичная из добытых руд и вторичная из лома. В 2014 году 4,58 миллиона метрических тонн были получены от первичного производства и 5,64 миллиона тонн от вторичного производства. В тройку лидеров по производству добытого свинцового концентрата в этом году входили Китай, Австралия и США.[110] В тройку лидеров по производству рафинированного свинца вошли Китай, США и Индия.[184] Согласно Международная панель ресурсов с Отчет "Запасы металлов в обществе" В 2010 году общее количество свинца, которое используется, накапливается, выбрасывается или рассеивается в окружающей среде в глобальном масштабе, составляет 8 кг на душу населения. Большая часть этого приходится на более развитые страны (20–150 кг на душу населения), а не в менее развитых (1–4 кг на душу населения).[185]

Процессы производства первичного и вторичного свинца схожи. Некоторые предприятия первичного производства в настоящее время дополняют свою деятельность ломом свинца, и эта тенденция, вероятно, усилится в будущем. При использовании соответствующих технологий свинец, полученный во вторичных процессах, неотличим от свинца, полученного в первичных процессах. Свинцовый лом из строительной отрасли обычно довольно чистый и переплавляется без переплавки, хотя иногда требуется рафинирование. Таким образом, производство вторичного свинца дешевле с точки зрения потребности в энергии, чем производство первичного, часто на 50% или более.[186]

Начальный

Большинство свинцовых руд содержат низкий процент свинца (богатые руды обычно содержат 3–8%), который необходимо концентрировать для извлечения.[187] Во время первичной обработки руды обычно подвергаются дроблению, разделение плотной среды, шлифование, пенная флотация, и сушка. Полученный концентрат с содержанием свинца 30–80% по массе (обычно 50–60%),[187] затем превращается в (нечистый) свинец.

Это можно сделать двумя основными способами: двухстадийный процесс, включающий обжиг с последующим извлечением в доменную печь, проводимый в отдельных сосудах; или прямой процесс, при котором экстракция концентрата происходит в одном сосуде. Последний стал наиболее распространенным маршрутом, хотя первый по-прежнему важен.[188]

Крупнейшие в мире горнодобывающие страны свинца, 2016 г.[110]
СтранаВыход
(тысяча
тонн)
 Китай2,400
 Австралия500
 Соединенные Штаты335
 Перу310
 Мексика250
 Россия225
 Индия135
 Боливия80
 Швеция76
 индюк75
 Иран41
 Казахстан41
 Польша40
 Южная Африка40
 Северная Корея35
 Ирландия33
 Македония33
Другие страны170

Двухэтапный процесс

Во-первых, сульфидный концентрат жареный на воздухе для окисления сульфида свинца:[189]

2 PbS + 3 O2(г) → 2 PbO (т) + 2 SO2(ж) ↑

Поскольку исходный концентрат не был чистым сульфидом свинца, обжиг дает не только желаемый оксид свинца (II), но и смесь оксидов, сульфатов и силикатов свинца и других металлов, содержащихся в руде.[190] Этот нечистый оксид свинца восстанавливается в кокс доменная печь на (опять же нечистый) металл:[191]

2 PbO (тв.) + C (тв.) → 2 Pb (тв.) + CO2(ж) ↑

Примеси - это в основном мышьяк, сурьма, висмут, цинк, медь, серебро и золото. Обычно их удаляют серией пирометаллургические процессы. Обработка расплава в отражательная печь с воздухом, паром и серой, которая окисляет примеси, за исключением серебра, золота и висмута. Окисленные загрязнители попадают в верх расплава и снимаются.[192][193] Металлическое серебро и золото удаляются и восстанавливаются экономично с помощью Процесс Паркса, в котором цинк добавлен к свинцу. Цинк, который не смешивается со свинцом, растворяет серебро и золото. Раствор цинка можно отделить от свинца, а серебро и золото извлечь.[193][194] Обессеребренный свинец освобождается от висмута за счет Процесс Беттертона – Кролла, обработав его металлическим кальцием и магний. Образовавшийся шлак висмута можно удалить.[193]

В качестве альтернативы пирометаллургическим процессам очень чистый свинец может быть получен путем электролитической обработки расплавленного свинца с использованием Процесс ставок. Аноды из нечистого свинца и катоды из чистого свинца помещены в электролит из свинца. фторсиликат (ПбСиФ6). При приложении электрического потенциала загрязненный свинец на аноде растворяется и оседает на катоде, оставляя большинство примесей в растворе.[193][195] Это дорогостоящий процесс, и поэтому он в основном предназначен для аффинажа слитков с высоким содержанием примесей.[196]

Прямой процесс

В этом процессе свинцовые слитки и шлак получают непосредственно из свинцовых концентратов. Концентрат сульфида свинца плавится в печи и окисляется, образуя монооксид свинца. Углерод (в виде кокса или угольный газ[п]) добавляется в расплав вместе с флюсирующие агенты. Таким образом, монооксид свинца восстанавливается до металлического свинца в шлаке, богатом монооксидом свинца.[188]

Если сырье богато свинцом, до 80% исходного свинца можно получить в слитках; остальные 20% образуют шлак, богатый монооксидом свинца. В случае низкосортного сырья весь свинец может быть окислен до шлака с высоким содержанием свинца.[188] Металлический свинец также получают из шлаков с высоким содержанием свинца (25–40%) путем сжигания или впрыска топлива под флюсом, восстановления с помощью электрической печи или их комбинации.[188]

Альтернативы

Продолжаются исследования более чистого и менее энергоемкого процесса извлечения свинца; Главный недостаток состоит в том, что либо слишком много свинца теряется в виде отходов, либо альтернативные методы приводят к высокому содержанию серы в образующемся металлическом свинце. Гидрометаллургический добыча, в которой аноды нечистого свинца погружены в электролит и осаждение чистого свинца на катод, это метод, который может иметь потенциал, но в настоящее время не является экономичным, за исключением случаев, когда электричество очень дешево.[197]

Вторичный

Плавка, которая является важной частью первичного производства, часто пропускается во время вторичного производства. Это выполняется только тогда, когда металлический свинец подвергся значительному окислению.[186] Этот процесс аналогичен процессу первичного производства в любом доменная печь или вращающаяся печь с существенной разницей в большей вариабельности выхода: в доменных печах производят твердый свинец (10% сурьмы), в отражательных и вращающихся печах - полумягкий свинец (3–4% сурьмы).[198] В Процесс Isasmelt это более современный метод плавки, который может служить продолжением первичного производства; Из аккумуляторной пасты из отработанных свинцово-кислотных аккумуляторов (содержащих сульфат свинца и оксиды свинца) сульфат удаляется обработкой щелочью, а затем обрабатывается в угольной печи в присутствии кислорода, что дает нечистый свинец, а сурьму - самая обычная примесь.[199] Рафинирование вторичного свинца аналогично рафинированию первичного свинца; некоторые процессы рафинирования могут быть пропущены в зависимости от перерабатываемого материала и его потенциального загрязнения.[199]

Из источников свинца для переработки наиболее важными являются свинцово-кислотные батареи; Свинцовая труба, лист и оболочка кабеля также важны.[186]

Приложения

Закрытая конструкция из черного кирпича
Свинцовые кирпичи (легированные 4% сурьмы) используются в качестве радиационной защиты.[200]

Вопреки распространенному мнению, грифели в деревянных карандашах никогда не делались из грифеля. Когда карандаш возник как пишущий инструмент в обертке из графита, особый тип графит использованный был назван графит (в прямом смысле, действовать за лидерство или же свинцовый макет).[201]

Элементальная форма

Металлический свинец обладает несколькими полезными механическими свойствами, включая высокую плотность, низкую температуру плавления, пластичность и относительную инертность. Многие металлы превосходят свинец в некоторых из этих аспектов, но, как правило, они менее распространены и их труднее извлечь из материнских руд. Токсичность свинца привела к прекращению его использования в некоторых случаях.[202]

Свинец использовался для пули с момента их изобретения в средние века. Это недорого; его низкая точка плавления означает, что боеприпасы для стрелкового оружия и дробовики могут быть отлиты с минимальным техническим оборудованием; и он более плотный, чем другие обычные металлы, что позволяет лучше сохранять скорость. Он остается основным материалом для пуль, легированных другими металлами в качестве отвердителей.[160] Высказывались опасения, что свинцовые пули, используемые для охоты, могут нанести вред окружающей среде.[q]

Высокая плотность и устойчивость свинца к коррозии использовались в ряде связанных приложений. Он используется как балласт в килях парусника; его плотность позволяет ему занимать небольшой объем и минимизировать водонепроницаемость, таким образом уравновешивая кренящее воздействие ветра на паруса.[204] Он используется в подводное плавание с аквалангом грузовые ремни чтобы противодействовать плавучести дайвера.[205] В 1993 году на базе Пизанская башня был стабилизирован 600 тоннами свинца.[206] Из-за своей коррозионной стойкости свинец используется в качестве защитной оболочки для подводных кабелей.[207]

Желтая скульптура
Позолоченная свинцовая скульптура XVII века

Свинец имеет множество применений в строительной отрасли; свинцовые листы используются как архитектурные металлы в рубероиде, облицовка, мигающий, желоба и стыки желобов, и на парапетах крыши.[208][209] Свинец до сих пор используется в статуях и скульптурах,[р] в том числе для арматура.[211] В прошлом это часто использовалось для балансировать колеса автомобилей; по экологическим причинам это использование постепенно прекращается в пользу других материалов.[110]

Свинец добавляют в медные сплавы, такие как латунь и бронза, чтобы улучшить обрабатываемость и для его смазка качества. Практически нерастворимый в меди свинец образует твердые глобулы на дефектах по всему сплаву, таких как границы зерен. В низких концентрациях, а также действуют как смазка, шарики препятствуют образованию стружка по мере обработки сплава, тем самым улучшая обрабатываемость. Медные сплавы с повышенным содержанием свинца используются в подшипники. Свинец обеспечивает смазку, а медь обеспечивает несущую опору.[212]

Высокая плотность, атомный номер и формуемость свинца составляют основу использования свинца в качестве барьера, поглощающего звук, вибрацию и излучение.[213] Свинец не имеет собственных резонансных частот;[213] В результате свинец используется в качестве звукоизоляционного слоя в стенах, полах и потолках звуковых студий.[214] Органные трубы часто изготавливаются из свинцового сплава, смешанного с различным количеством олова, чтобы контролировать тон каждой трубы.[215][216] Свинец - признанный защита материал из радиация в ядерная наука И в рентгеновский снимок номера[217] за счет плотности и высокой коэффициент затухания.[218] Расплавленный свинец использовался в качестве охлаждающая жидкость за быстрые реакторы со свинцовым теплоносителем.[219]

В начале 21 века свинец больше всего использовался в свинцово-кислотных аккумуляторах. Свинец в батареях не контактирует напрямую с людьми, поэтому опасений по поводу токсичности меньше.[s] Люди, работающие на заводах по производству аккумуляторов, могут подвергаться воздействию свинцовой пыли и вдыхать ее.[221]} Реакции в батарее между свинцом, диоксидом свинца и серной кислотой являются надежным источником Напряжение.[т] Суперконденсаторы свинцово-кислотные батареи были установлены в приложениях в киловаттном и мегаваттном масштабе в Австралии, Японии и США для регулирования частоты, сглаживания и переключения солнечной энергии, сглаживания ветра и других приложений.[223] Эти батареи имеют более низкую плотность энергии и эффективность заряда-разряда, чем литий-ионные батареи, но значительно дешевле.[224]

Свинец используется в высоковольтных силовых кабелях в качестве материала оболочки для предотвращения проникновения воды в изоляцию; это использование сокращается по мере отказа от использования свинца.[225] Его использование в припаять для электроники также постепенно прекращается некоторыми странами, чтобы сократить количество экологически опасный напрасно тратить.[226] Свинец - один из трех металлов, используемых в Странный тест для музейных материалов, помогающих обнаруживать органические кислоты, альдегиды и кислые газы.[227][228]

Соединения

Свинцово-кислотные аккумуляторы не только являются основным применением свинцового металла, но и являются основным потребителем соединений свинца. Реакция накопления / высвобождения энергии, используемая в этих устройствах, включает: сульфат свинца и диоксид свинца:

Pb(s) + PbO
2
(s) + 2ЧАС
2
ТАК
4
(водн.) → 2PbSO
4
(s) + 2ЧАС
2
О
(l)

Другие применения соединений свинца очень специализированы и часто исчезают. Красящие вещества на основе свинца используются в керамические глазури и стекло, особенно для красных и желтых оттенков.[229] Хотя использование свинцовых красок постепенно прекращается в Европе и Северной Америке, они по-прежнему используются в менее развитых странах, таких как Китай,[230] Индия,[231] или Индонезия.[232] Тетраацетат свинца и диоксид свинца используются в качестве окислителей в органической химии. Свинец часто используется в поливинил хлорид покрытие электрических шнуров.[233][234] Его можно использовать для обработки фитилей свечей, чтобы обеспечить более длительный и равномерный горение. Из-за его токсичности европейские и североамериканские производители используют такие альтернативы, как цинк.[235][236] Свинцовое стекло состоит из 12–28% оксид свинца, изменяя его оптические характеристики и уменьшая пропускание ионизирующего излучения.[237] На основе свинца полупроводники такие как теллурид свинца и селенид свинца используются в фотоэлектрический клетки и инфракрасный детекторы.[238]

Биологические эффекты

Свинец
Опасности
Пиктограммы GHSGHS07: ВредноGHS08: Опасность для здоровьяGHS09: Опасность для окружающей среды
Сигнальное слово GHSОпасность
H302, H332, H351, H360Df, H373, H410
P201, P261, P273, P304, P340, P312, P308, P313, P391[239]
NFPA 704 (огненный алмаз)

Свинец не имеет подтвержденной биологической роли, и нет подтвержденного безопасного уровня воздействия свинца.[240] Канадско-американское исследование 2009 года пришло к выводу, что свинец может вызывать «неблагоприятные последствия для психического здоровья» даже на уровнях, которые считаются незначительными или не представляющими никакого риска.[241] Его распространенность в организме человека - в среднем 120 мг у взрослого.[u]- среди тяжелых металлов тем не менее превосходит только цинк (2500 мг) и железо (4000 мг).[243] Свинец соли очень эффективно усваиваются организмом.[244] Небольшое количество свинца (1%) хранится в костях; остальное выводится с мочой и калом в течение нескольких недель после заражения. Только около трети свинца выводится из организма ребенка. Продолжительное воздействие может привести к биоаккумуляция свинца.[245]

Токсичность

Свинец - очень ядовитый металл (при вдыхании или проглатывании), поражающий почти все органы и системы человеческого тела.[246] При концентрации в воздухе 100 мг / м3, это сразу опасно для жизни и здоровья.[247] Большая часть проглоченного свинца попадает в кровоток.[248] Основной причиной его токсичности является его склонность вмешиваться в правильное функционирование ферментов. Это делается путем привязки к сульфгидрильные группы содержится во многих ферментах,[249] или имитируя и вытесняя другие металлы, которые действуют как кофакторы во многих ферментативных реакциях.[250] Среди важнейших металлов, с которыми взаимодействует свинец, - кальций, железо и цинк.[251] Высокий уровень кальция и железа, как правило, обеспечивает некоторую защиту от отравления свинцом; низкие уровни вызывают повышенную восприимчивость.[244]

Последствия

Свинец может вызвать серьезные повреждения мозга и почек и, в конечном итоге, привести к смерти. Имитируя кальций, свинец может пересекать гематоэнцефалический барьер. Это унижает миелин оболочки из нейроны, уменьшает их количество, мешает нейротрансмиссия маршрутов и снижает рост нейронов.[249] В организме человека свинец подавляет порфобилиногенсинтаза и феррохелатаза, предотвращая как порфобилиноген формирование и включение утюг в протопорфирин IX, последний шаг в гем синтез. Это вызывает неэффективный синтез гема и микроцитарная анемия.[252]

Схема человеческого тела со стрелками, указывающими фрагменты текста на разные части тела
Симптомы отравления свинцом

Симптомы отравления свинцом включают: нефропатия, колики -подобные боли в животе и, возможно, слабость в пальцах, запястьях или лодыжках. Небольшое повышение артериального давления, особенно у людей среднего и пожилого возраста, может быть очевидным и вызывать анемия. Несколько исследований, в основном поперечных, обнаружили связь между повышенным воздействием свинца и снижением вариабельности сердечного ритма.[253] У беременных женщин высокие уровни воздействия свинца могут вызвать выкидыш. Было показано, что хроническое воздействие высокого уровня снижает фертильность у мужчин.[254]

В развивающемся мозгу ребенка свинец мешает синапс формирование в кора головного мозга, нейрохимический развитие (в том числе нейротрансмиттеров) и организация ионные каналы.[255] Воздействие в раннем детстве связано с повышенным риском нарушения сна и чрезмерной дневной сонливости в более позднем детстве.[256] Высокий уровень в крови связан с задержкой полового созревания у девочек.[257] Повышение и снижение воздействия переносимого по воздуху свинца в результате сжигания тетраэтилсвинца в бензине в течение ХХ века было связано с историческим ростом и снижением уровня преступности, a гипотеза что не является общепринятым.[258]

Источники воздействия

Воздействие свинца является глобальной проблемой, поскольку добыча и выплавка свинца, а также производство / утилизация / переработка аккумуляторов широко распространены во многих странах. Свинец попадает в организм при вдыхании, проглатывании или абсорбции через кожу. Почти весь вдыхаемый свинец всасывается в организм; при приеме внутрь этот показатель составляет 20–70%, при этом у детей процент абсорбции выше, чем у взрослых.[259]

Отравление обычно происходит в результате проглатывания пищи или воды, загрязненных свинцом, и реже - в результате случайного проглатывания загрязненной почвы, пыли или краски на основе свинца.[260] Продукты с морской водой могут содержать свинец, если они попадут в промышленные воды поблизости.[261] Фрукты и овощи могут быть загрязнены высоким содержанием свинца в почве, в которой они были выращены. Почва может быть загрязнена из-за накопления твердых частиц свинца в трубах, свинцовой краски и остаточных выбросов этилированного бензина.[262]

Использование свинца для водопроводных труб проблема в областях с мягкой или кислой водой.[263] Жесткая вода образует нерастворимые слои в трубах, тогда как мягкая и кислая вода растворяет свинцовые трубы.[264] Растворенный углекислый газ в переносимой воде может привести к образованию растворимого свинца бикарбонат; кислородсодержащая вода может так же растворять свинец, как гидроксид свинца (II). Питье такой воды со временем может вызвать проблемы со здоровьем из-за токсичности растворенного свинца. В жестче вода чем больше бикарбонат кальция и сульфат он будет содержать, и тем более внутренняя часть труб будет покрыта защитным слоем карбоната свинца или сульфата свинца.[265]

Кимографическая запись воздействия ацетата свинца на экспериментальную установку сердца лягушки.

Проглатывание нанесенной краски на основе свинца является основным источником воздействия на детей: прямой источник - жевание старых окрашенных подоконников. В качестве альтернативы, когда нанесенная сухая краска портится, она отслаивается, превращается в пыль и затем попадает в организм через контакт руки в рот или через загрязненную пищу, воду или спирт. Проглатывание определенных домашние средства может привести к контакту со свинцом или его соединениями.[266]

Вдыхание является вторым основным путем воздействия, затрагивающим курильщиков и особенно рабочих, связанных со свинцом.[248] Сигаретный дым содержит, среди прочих токсичных веществ, радиоактивные свинец-210.[267]

Воздействие на кожу может быть значительным для людей, работающих с органическими соединениями свинца. Скорость всасывания неорганического свинца через кожу ниже.[268]

Уход

Лечение отравления свинцом обычно включает введение димеркапрол и сукцимер.[269] В острых случаях может потребоваться использование динатрий кальция эдетат, кальций хелат, и динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (EDTA ). Он имеет большее сродство к свинцу, чем кальций, в результате чего хелат свинца образуется путем обмена и выводится с мочой, оставляя безвредный кальций.[270]

Экологические последствия

Пыльная свалка
Сайт сбора аккумуляторов в Дакар, Сенегал, где не менее 18 детей умерли от отравления свинцом в 2008 году.

Добыча, производство, использование и удаление свинца и его продуктов вызвали значительное загрязнение почв и вод Земли. Выбросы свинца в атмосферу достигли своего пика во время промышленной революции и периода использования этилированного бензина во второй половине двадцатого века. Выбросы свинца происходят из природных источников (т. Е. Концентраций свинца природного происхождения), промышленного производства, сжигания и переработки, а также мобилизации ранее захороненного свинца.[271] Повышенные концентрации свинца сохраняются в почвах и отложениях в постиндустриальных и городских районах; промышленные выбросы, в том числе возникающие от каменный уголь горение[272] продолжаются во многих частях мира, особенно в развивающихся странах.[273]

Свинец может накапливаться в почвах, особенно с высоким содержанием органических веществ, где он остается в течение сотен и тысяч лет. Экологический свинец может конкурировать с другими металлами, обнаруженными на поверхностях растений и на их поверхности, потенциально ингибируя фотосинтез и в достаточно высоких концентрациях, отрицательно влияющих на рост и выживание растений. Загрязнение почвы и растений может позволить свинцу подняться по пищевой цепи, поражая микроорганизмы и животных. У животных свинец токсичен для многих органов, поражая нервную систему, почечный, репродуктивная, кроветворный и сердечно-сосудистая система после приема внутрь, вдыхания или абсорбции через кожу.[274] Рыба поглощает свинец как из воды, так и из донных отложений;[275] биоаккумуляция в пищевой цепи представляет опасность для рыб, птиц и морских млекопитающих.[276]

Антропогенный свинец включает свинец из выстрелил и грузила. Они являются одними из самых мощных источников загрязнения свинцом наряду с объектами производства свинца.[277] Свинец был запрещен для использования в качестве дроби и грузила в США в 2017 году.[278] хотя этот запрет действовал только месяц,[279] аналогичный запрет рассматривается в Европейском Союзе.[280]

Аналитические методы определения свинца в окружающей среде включают: спектрофотометрия, Рентгеновская флуоресценция, атомная спектроскопия и электрохимические методы. Особый ионоселективный электрод был разработан на основе ионофора S, S'-метиленбис (N, N-диизобутилдитиокарбамат ).[281] Важным биомаркером отравления свинцом является уровень δ-аминолевулиновой кислоты в плазме, сыворотке и моче.[282]

Ограничение и исправление

Рентгеновский снимок с многочисленными маленькими гранулами, выделенными белым.
Рентгенография лебедя, найденного мертвым в Конде-сюр-л'Эско (север Франции), выделив свинцовую дробь. Есть сотни свинцовых гранул; дюжины достаточно, чтобы убить взрослого лебедя за несколько дней. Такие тела являются источниками загрязнения окружающей среды свинцом.

К середине 1980-х годов произошло значительное сокращение использования свинца в промышленности. В Соединенных Штатах экологические нормы уменьшили или отменили использование свинца в изделиях, не относящихся к аккумуляторным батареям, включая бензин, краски, припои и водные системы. Устройства контроля твердых частиц были установлены в угольные электростанции для улавливания выбросов свинца.[272] В 1992 году Конгресс США потребовал от Агентства по охране окружающей среды снизить уровень свинца в крови детей страны.[283] Использование свинца было дополнительно сокращено Европейским Союзом в 2003 г. Директива об ограничении использования опасных веществ.[284] Значительное сокращение отложения свинца произошло в Нидерландах после национального запрета на использование свинцовой дроби для охоты и спортивной стрельбы в 1993 году: с 230 тонн в 1990 году до 47,5 тонн в 1995 году.[285]

В Соединенных Штатах допустимый предел воздействия для свинца на рабочем месте, включая металлический свинец, неорганические соединения свинца и свинец мыло, был установлен на уровне 50 мкг / м3 за 8-часовой рабочий день, а уровень свинца в крови ограничение на уровне 5 мкг на 100 г крови в 2012 г.[286] Свинец все еще может содержаться в керамограните,[287] винил[288] (например, тот, который используется для труб и изоляции электрических шнуров) и китайской латуни.[v] Старые дома все еще могут содержать свинцовую краску.[288] Белая свинцовая краска была снято с продажи в промышленно развитых странах, но специализированное использование других пигментов, таких как желтый хромат свинца оставаться.[173] При удалении старой краски шлифованием образуется пыль, которую можно вдохнуть.[290] Снижение содержания свинца программы были утверждены некоторыми властями в собственности, где живут маленькие дети.[291]

Свинцовые отходы, в зависимости от юрисдикции и характера отходов, могут рассматриваться как бытовые отходы (для облегчения мероприятий по снижению выбросов свинца),[292] или потенциально опасные отходы, требующие специальной обработки или хранения.[293] Свинец попадает в дикую природу в местах отстрела, и для борьбы с загрязнением свинцом был разработан ряд методов управления свинцом, таких как охрана окружающей среды и снижение общественного контроля.[294] Миграция свинца может увеличиваться в кислых почвах; Чтобы противостоять этому, рекомендуется обрабатывать почвы известью, чтобы нейтрализовать почвы и предотвратить вымывание свинца.[295]

Было проведено исследование того, как удалить свинец из биосистем с помощью биологических средств: рыбьи кости исследуются на их способность биоремедиат свинец в загрязненной почве.[296][297] Грибок Aspergillus versicolor эффективно поглощает ионы свинца из промышленных отходов перед попаданием в водоемы.[298] Некоторые бактерии были исследованы на предмет их способности удалять свинец из окружающей среды, в том числе сульфатредуцирующие бактерии Десульфовибрио и Desulfotomaculum, оба из которых очень эффективны в водных растворах.[299]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Около 10% сокращение лантаноидов был приписан релятивистские эффекты.[4]
  2. ^ Тетраэдрический аллотроп олова называется α- или серым оловом и стабилен только при температуре 13,2 ° C (55,8 ° F) или ниже. Стабильная форма олова выше этой температуры называется β- или белым оловом и имеет искаженную гранецентрированную кубическую (тетрагональную) структуру, которая может быть получена путем сжатия тетраэдров серого олова вдоль их кубических осей. Белое олово имеет промежуточную структуру между регулярной тетраэдрической структурой серого олова и правильной гранецентрированной кубической структурой свинца, что согласуется с общей тенденцией усиления металлического характера в любой представительной группе.[10]
  3. ^ А квазикристаллический тонкая пленка об аллотропе свинца с пятиугольной симметрией сообщалось в 2013 году. Аллотроп был получен путем нанесения атомов свинца на поверхность икосаэдр серебро-индий -иттербий квазикристалл. Его проводимость не регистрировалась.[11][12]
  4. ^ Кубические структуры алмаза с параметрами решетки вокруг параметра решетки кремния существуют как в тонких пленках свинца и олова, так и в массивных свинце и олове, свежеотвержденных в вакууме ~ 5 · 10−6 Торр. Представлены экспериментальные доказательства почти идентичной структуры по крайней мере трех типов оксидов, демонстрирующие, что свинец и олово ведут себя как кремний не только на начальных стадиях кристаллизации, но и на начальных стадиях окисления.[13]
  5. ^ Британский английский: спуститься, как свинцовый шар.
  6. ^ Под пластичностью понимается, насколько легко он деформируется при сжатии, тогда как пластичность означает его способность к растяжению.
  7. ^ (Влажный) палец можно окунуть в расплавленный свинец без риска получения ожога.[26]
  8. ^ Четное число протонов или нейтронов обычно увеличивает ядерную стабильность изотопов по сравнению с изотопами с нечетными числами. Никакие элементы с нечетными атомными номерами не имеют более двух стабильных изотопов; Элементы с четными номерами имеют несколько стабильных изотопов, причем олово (элемент 50) имеет наибольшее количество изотопов среди всех элементов - десять.[30] Видеть Четные и нечетные атомные ядра Больше подробностей.
  9. ^ Период полураспада, найденный в эксперименте, составил 1,9×1019 годы.[33] Килограмм природного висмута будет иметь значение активности примерно 0,003. беккерели (затухает в секунду). Для сравнения, значение активности естественной радиации в организме человека составляет около 65 беккерелей на килограмм веса тела (в среднем 4500 беккерелей).[34]
  10. ^ Свинец-205 распадается исключительно через захват электронов Это означает, что когда нет доступных электронов и свинец полностью ионизирован, а все 82 электрона удалены, он не может распадаться. Полностью ионизированный таллий-205, изотоп свинца-205 будет распадаться, становится нестабильным и может распадаться на связанное состояние свинца-205.[45]
  11. ^ Тетрафенилсвинец еще более термически устойчив, разлагаясь при 270 ° C.[86]
  12. ^ Содержание в источнике указано относительно кремния, а не в виде частиц. Сумма всех элементов на 106 частей кремния 2,6682×1010 части; свинец состоит из 3,258 частей.
  13. ^ Данные о численности элементов являются оценочными, и их детали могут варьироваться от источника к источнику.[108]
  14. ^ Дело в том, что Юлий Цезарь породил только одного ребенка, а также предполагаемое бесплодие его наследника, Цезарь Август, были приписаны отравлению свинцом.[140]
  15. ^ В надпись гласит: «Сделано, когда Император Веспасиан был консулом на девятый срок, а император Тит был консулом на седьмой срок, когда Гней Юлий Агрикола был имперским губернатором (Британии) ".
  16. ^ Газообразный побочный продукт процесса коксования, содержащий монооксид углерода, водород и метан; используется как топливо.
  17. ^ Калифорния начал запрещать свинцовые пули для охоты на этом основании в июле 2015 года.[203]
  18. ^ Например, фирма «... более века производит качественные [свинцовые] украшения для сада из нашей студии в Западном Лондоне».[210]
  19. ^ Возможные травмы у обычных пользователей таких батарей не связаны с токсичностью свинца.[220]
  20. ^ Видеть[222] для получения подробной информации о том, как работает свинцово-кислотная батарея.
  21. ^ Цены сильно различаются в зависимости от страны.[242]
  22. ^ Сплав латунь (медь и цинк) со свинцом, железом, оловом и иногда сурьмой.[289]

Рекомендации

  1. ^ а б Meija et al. 2016 г..
  2. ^ Уист, Астл и Бейер, 1983, п. E110.
  3. ^ Lide 2005, п. 10-179.
  4. ^ Pyykkö 1988 С. 563–94.
  5. ^ Норман 1996, п. 36.
  6. ^ Гринвуд и Эрншоу 1998, стр. 226–27, 374.
  7. ^ Кристенсен 2002, п. 867.
  8. ^ Слейтер 1964.
  9. ^ Консидайн и Консидайн 2013, с. 501, 2970.
  10. ^ Парфе 1964, п. 13.
  11. ^ Sharma et al. 2013.
  12. ^ Sharma et al. 2014 г., п. 174710.
  13. ^ Пенева, Джунева и Цукева 1981.
  14. ^ Гринвуд и Эрншоу 1998, п. 372.
  15. ^ Гринвуд и Эрншоу 1998 С. 372–73.
  16. ^ а б Торнтон, Раутиу и Браш 2001, п. 6.
  17. ^ Lide 2005, стр. 12-35, 12-40.
  18. ^ Бреннер 2003, п. 396.
  19. ^ Джонс 2014, п. 42.
  20. ^ Lide 2005, стр. 4-13, 4-21, 4-33.
  21. ^ Фогель и Ахиллес 2013, п. 8.
  22. ^ Андерсон 1869 С. 341–43.
  23. ^ Гейл и Тотемайер 2003, стр. 15–2–15–3.
  24. ^ Торнтон, Раутиу и Браш 2001, п. 8.
  25. ^ а б Lide 2005, п. 12-219.
  26. ^ Уилли 1999.
  27. ^ Lide 2005, п. 12-45.
  28. ^ Блейкмор 1985, п. 272.
  29. ^ Уэбб, Марсильо и Хирш, 2015 г..
  30. ^ а б c d е МАГАТЭ - Раздел ядерных данных 2017.
  31. ^ Проект ядерной судебной экспертизы Калифорнийского университета.
  32. ^ а б Камень 1997.
  33. ^ de Marcillac et al. 2003 г. С. 876–78.
  34. ^ Всемирная ядерная ассоциация 2015 г..
  35. ^ Биман и др. 2013.
  36. ^ Радиоактивный распад, 2012 г..
  37. ^ Комитет по оценке Руководства EPA по воздействию радиоактивных материалов природного происхождения и др. 1999 г..
  38. ^ Смирнов, Борисевич и Сулаберидзе 2012.
  39. ^ Гринвуд и Эрншоу 1998, п. 368.
  40. ^ Левин 2009 С. 40–41.
  41. ^ Уэбб 2000, п. 115.
  42. ^ Wrackmeyer & Horchler, 1990 г..
  43. ^ Канжелози и Пекораро 2015.
  44. ^ Фиорини 2010, стр. 7–8.
  45. ^ Takahashi et al. 1987 г..
  46. ^ Турмер, Уильямс и Ройтт-Роби 2002, стр. 2033–35.
  47. ^ Тетро, ​​Сируа и Стаматопулу 1998 С. 17–32.
  48. ^ Торнтон, Раутиу и Браш 2001 С. 10–11.
  49. ^ а б c d е ж Гринвуд и Эрншоу 1998, п. 373.
  50. ^ Бретерик 2016, п. 1442.
  51. ^ Харбисон, Буржуа и Джонсон, 2015 г., п. 132.
  52. ^ а б Гринвуд и Эрншоу 1998, п. 374.
  53. ^ Торнтон, Раутиу и Браш 2001 С. 11–12.
  54. ^ Полянский 1986, п. 20.
  55. ^ Каупп 2014 С. 9–10.
  56. ^ Дитер и Ватсон 2009, п. 509.
  57. ^ Охота 2014, п. 215.
  58. ^ а б c Король 1995 С. 43–63.
  59. ^ Бункер и Кейси 2016, п. 89.
  60. ^ Уиттен, Гейли и Дэвид 1996, стр. 904–5.
  61. ^ Гринвуд и Эрншоу 1998, п. 384.
  62. ^ Гринвуд и Эрншоу 1998, п. 387.
  63. ^ а б Гринвуд и Эрншоу 1998, п. 389.
  64. ^ Цукерман и Хаген 1989, п. 426.
  65. ^ Funke 2013.
  66. ^ а б Гринвуд и Эрншоу 1998, п. 382.
  67. ^ Бхарара и Этвуд 2006, п. 4.
  68. ^ Гринвуд и Эрншоу 1998, п. 388.
  69. ^ Токсикологический профиль свинца 2007 г., п. 277.
  70. ^ Даунс и Адамс 2017, п. 1128.
  71. ^ Брешиа 2012, п. 234.
  72. ^ Макинтайр 1992, п. 3775.
  73. ^ Сильверман 1966 С. 2067–69.
  74. ^ Гринвуд и Эрншоу 1998, п. 381.
  75. ^ Йонг, Хоффманн и Фесслер, 2006 г. С. 4774–78.
  76. ^ Becker et al. 2008 г. С. 9965–78.
  77. ^ Моссери, Хенглейн и Джаната 1990 С. 2722–26.
  78. ^ Кону и Чиверс 2011, п. 391–92.
  79. ^ Хэдлингтон 2017, п. 59.
  80. ^ Гринвуд и Эрншоу 1998 С. 384–86.
  81. ^ Рёр 2017.
  82. ^ Альсфассер 2007 С. 261–63.
  83. ^ Гринвуд и Эрншоу 1998, п. 393.
  84. ^ Стабенов, Саак и Вайденбрух, 2003 г..
  85. ^ а б Полянский 1986, п. 43.
  86. ^ а б c d Гринвуд и Эрншоу 1998, п. 404.
  87. ^ а б Виберг, Виберг и Холлеман, 2001 г., п. 918.
  88. ^ Токсикологический профиль свинца 2007 г., п. 287.
  89. ^ Полянский 1986, п. 44.
  90. ^ Виндхольц 1976.
  91. ^ Zýka 1966, п. 569.
  92. ^ а б c d Lodders 2003 С. 1222–23.
  93. ^ Roederer et al. 2009 г., стр. 1963–80.
  94. ^ Лохнер, Рорбах и Кокрейн, 2005 г., п. 12.
  95. ^ Lodders 2003, п. 1224.
  96. ^ Burbidge et al. 1957 г. С. 608–615.
  97. ^ Burbidge et al. 1957 г., п. 551.
  98. ^ Burbidge et al. 1957 г. С. 608–609.
  99. ^ Burbidge et al. 1957 г., п. 553.
  100. ^ Фребель 2015 С. 114–15.
  101. ^ Burbidge et al. 1957 г. С. 608–610.
  102. ^ Burbidge et al. 1957 г., п. 595.
  103. ^ Burbidge et al. 1957 г., п. 596.
  104. ^ Burbidge et al. 1957 г., стр. 582, 609–615.
  105. ^ Ленгмюр и Брокер, 2012 г. С. 183–184.
  106. ^ Davidson et al. 2014 г., стр. 4–5.
  107. ^ Эмсли 2011, pp. 286, passim.
  108. ^ Кокс 1997, п. 182.
  109. ^ а б Davidson et al. 2014 г., п. 4.
  110. ^ а б c d Геологическая служба США 2017, п. 97.
  111. ^ Rieuwerts 2015, п. 225.
  112. ^ Мерриам-Вебстер.
  113. ^ а б Кроонен 2013, * lauda-.
  114. ^ Николаев 2012.
  115. ^ Кроонен 2013, * bliwa- 2.
  116. ^ Кроонен 2013, * layijan-.
  117. ^ а б c d Hong et al. 1994 г. С. 1841–43.
  118. ^ а б Богатый 1994, п. 4.
  119. ^ а б c d е Winder 1993b.
  120. ^ История косметики.
  121. ^ Ю и Ю 2004, п. 26.
  122. ^ Музей Торонто исследует 2003 год.
  123. ^ Биссон и Фогель 2000, п. 105.
  124. ^ Богатый 1994, п. 5.
  125. ^ Геологическая служба США 1973 г..
  126. ^ Свинцовая пращовая пуля.
  127. ^ де Каллатаÿ 2005 С. 361–72.
  128. ^ Чеккарелли 2013, п. 35.
  129. ^ Оссуарии и саркофаги.
  130. ^ Кальво Реболлар, Мигель (2019). Construyendo la Tabla Periódica. Сарагоса, Испания: Prames. п. 45. ISBN  978-84-8321-908-9.
  131. ^ Богатый 1994, п. 6.
  132. ^ Торнтон, Раутиу и Браш 2001 С. 179–84.
  133. ^ Bisel & Bisel 2002 г. С. 459–60.
  134. ^ Retief & Cilliers 2006 С. 149–51.
  135. ^ Затирка 2017.
  136. ^ Эшнауэр и Штёпплер 1992, стр.58.
  137. ^ Ходж 1981 С. 486–91.
  138. ^ Гильфиллан 1965 С. 53–60.
  139. ^ Нрягу 1983 С. 660–63.
  140. ^ Франкенбург 2014, п. 16.
  141. ^ Скарборо 1984.
  142. ^ Уолдрон 1985, стр. 107–08.
  143. ^ Редди и Браун 2010, п. 1052.
  144. ^ Delile et al. 2014 г. С. 6594–99.
  145. ^ Палец 2006, п. 184.
  146. ^ Льюис 1985, п. 15.
  147. ^ Торнтон, Раутиу и Браш 2001, п. 183.
  148. ^ Полянский 1986, п. 8.
  149. ^ Томсон 1830, п. 74.
  150. ^ Оксфордский словарь английского языка, сурма.
  151. ^ Фасмер 1950, сурьма.
  152. ^ а б Winder 1993a.
  153. ^ а б Богатый 1994, п. 7.
  154. ^ Келлетт 2012, стр. 106–07.
  155. ^ Богатый 1994, п. 8.
  156. ^ Эде и Кормак 2016, п. 54.
  157. ^ Котнуар 2006, п. 35.
  158. ^ Самсон 1885, п. 388.
  159. ^ Sinha et al. 1993 г..
  160. ^ а б Рэймидж 1980, п. 8.
  161. ^ Тунгат 2011, п. 14.
  162. ^ Доннелли 2014 С. 171–172.
  163. ^ Асикари 2003, п. 65.
  164. ^ Накашима и др. 1998 г., п. 59.
  165. ^ Рабинович 1995, п. 66.
  166. ^ Совет Джилла и библиотек Южной Австралии 1974, п. 69.
  167. ^ Биссон и Фогель 2000, п. 85.
  168. ^ Биссон и Фогель 2000 С. 131–32.
  169. ^ Свинцовая добыча.
  170. ^ Богатый 1994, п. 11.
  171. ^ а б c Riva et al. 2012 г. С. 11–16.
  172. ^ Хернберг 2000 С. 246.
  173. ^ а б Ворона 2007.
  174. ^ Марковиц и Рознер 2000, п. 37.
  175. ^ More et al. 2017 г..
  176. ^ Американский геофизический союз 2017.
  177. ^ Центры по контролю и профилактике заболеваний 1997 г..
  178. ^ Богатый 1994, п. 117.
  179. ^ Богатый 1994, п. 17.
  180. ^ Богатый 1994 С. 91–92.
  181. ^ Геологическая служба США 2005 г..
  182. ^ Zhang et al. 2012 г., стр. 2261–73.
  183. ^ Tolliday 2014.
  184. ^ Губерман 2016 С. 42.14–15.
  185. ^ Graedel 2010.
  186. ^ а б c Торнтон, Раутиу и Браш 2001, п. 56.
  187. ^ а б Davidson et al. 2014 г., п. 6.
  188. ^ а б c d Davidson et al. 2014 г., п. 17.
  189. ^ Торнтон, Раутиу и Браш 2001, п. 51.
  190. ^ Davidson et al. 2014 г. С. 11–12.
  191. ^ Торнтон, Раутиу и Браш 2001 С. 51–52.
  192. ^ Davidson et al. 2014 г., п. 25.
  193. ^ а б c d Первичная очистка свинца.
  194. ^ Полинг 1947.
  195. ^ Davidson et al. 2014 г., п. 34.
  196. ^ Davidson et al. 2014 г., п. 23.
  197. ^ Торнтон, Раутиу и Браш 2001 С. 52–53.
  198. ^ Агентство по охране окружающей среды США, 2010 г., п. 1.
  199. ^ а б Торнтон, Раутиу и Браш 2001, п. 57.
  200. ^ Улица и Александр 1998, п. 181.
  201. ^ Эванс 1908 С. 133–79.
  202. ^ Бэрд и Канн 2012, стр. 537–38, 543–47.
  203. ^ Калифорнийский департамент рыб и дикой природы.
  204. ^ Паркер 2005 С. 194–95.
  205. ^ Krestovnikoff & Halls 2006, п. 70.
  206. ^ Улица и Александр 1998, п. 182.
  207. ^ Дженсен 2013, п. 136.
  208. ^ Think Lead Research.
  209. ^ Выветривания на парапеты.
  210. ^ Ведущие садовые украшения 2016.
  211. ^ Putnam 2003, п. 216.
  212. ^ Ассоциация развития меди.
  213. ^ а б Богатый 1994, п. 101.
  214. ^ Гурусвами 2000, п. 31.
  215. ^ Одсли 1965 С. 250–51.
  216. ^ Пальмиери 2006, стр. 412–13.
  217. ^ Национальный совет по радиационной защите и измерениям 2004 г., стр.16.
  218. ^ Торнтон, Раутиу и Браш 2001, п. 7.
  219. ^ Тучек, Карлссон и Уайдер, 2006 г., п. 1590.
  220. ^ Университет Конкордия 2016.
  221. ^ Токсикологический профиль свинца 2007 г., стр. 5–6.
  222. ^ Прогрессивная динамика, Inc..
  223. ^ Олинский-Пол 2013.
  224. ^ Гульбинская 2014.
  225. ^ Богатый 1994 С. 133–34.
  226. ^ Чжао 2008, п. 440.
  227. ^ Beiner et al. 2015 г..
  228. ^ Щепановска 2013 С. 84–85.
  229. ^ Бурлесон 2001, стр.23.
  230. ^ Insight Explorer и IPEN 2016.
  231. ^ Сингх 2017.
  232. ^ Ismawati et al. 2013, п. 2.
  233. ^ Цвайфель 2009, п. 438.
  234. ^ Wilkes et al. 2005 г., п. 106.
  235. ^ Рандерсон 2002.
  236. ^ Нриагу и Ким 2000 С. 37–41.
  237. ^ Амсток 1997 С. 116–19.
  238. ^ Рогальский 2010 С. 485–541.
  239. ^ «Свинец 695912».
  240. ^ Всемирная организация здравоохранения, 2018 г..
  241. ^ Bouchard et al. 2009 г..
  242. ^ Всемирная организация здравоохранения 2000 г. С. 149–53.
  243. ^ Эмсли 2011, п. 280, 621, 255.
  244. ^ а б Лаки и Венугопал 1979 С. 177–78.
  245. ^ Портал токсичных веществ.
  246. ^ Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США, 2015 г., п. 42.
  247. ^ Национальный институт охраны труда и здоровья.
  248. ^ а б Управление по охране труда.
  249. ^ а б Рудольф и др. 2003 г., п. 369.
  250. ^ Дарт, Херлбат и Бойер-Хассен, 2004 г., п. 1426.
  251. ^ Коснетт 2006, п. 238.
  252. ^ Коэн, Троцкий и Пинкус 1981, стр. 904–06.
  253. ^ Navas-Acien 2007.
  254. ^ Сокол 2005, п. 133, пасс.
  255. ^ Мыцик, Григорчук и Амитай 2005, п. 462.
  256. ^ Лю и др. 2015 г., стр. 1869–74.
  257. ^ Schoeters et al. 2008 г. С. 168–75.
  258. ^ Casciani 2014.
  259. ^ Tarragó 2012, п. 16.
  260. ^ Токсикологический профиль свинца 2007 г., п. 4.
  261. ^ Бремнер 2002, п. 101.
  262. ^ Агентство регистрации токсичных веществ и заболеваний.
  263. ^ Торнтон, Раутиу и Браш 2001, п. 17.
  264. ^ Мур 1977 г. С. 109–15.
  265. ^ Виберг, Виберг и Холлеман, 2001 г., п. 914.
  266. ^ Tarragó 2012, п. 11.
  267. ^ Центры по контролю и профилактике заболеваний 2015 г..
  268. ^ Вани, Ара и Усман 2015 С. 57, 58.
  269. ^ Прасад 2010 С. 651–52.
  270. ^ Мастерс, Тревор и Кацунг, 2008 г. С. 481–83.
  271. ^ Программа ООН по окружающей среде 2010, п. 4.
  272. ^ а б Выбросы микроэлементов 2012.
  273. ^ Программа ООН по окружающей среде 2010, п. 6.
  274. ^ Assi et al. 2016 г..
  275. ^ Всемирная организация здравоохранения, 1995 г..
  276. ^ Проект морских SAC Великобритании 1999 г..
  277. ^ Программа ООН по окружающей среде 2010, п. 9.
  278. ^ Маккой 2017.
  279. ^ Cama 2017.
  280. ^ Лейтон 2017.
  281. ^ Хаузер 2017 С. 49–60.
  282. ^ Lauwerys & Hoet 2001 С. 115, 116–117.
  283. ^ Auer et al. 2016 г., п. 4.
  284. ^ Петцель, Джуути и Сугимото 2004 С. 122–124.
  285. ^ Deltares & Нидерландская организация прикладных научных исследований, 2016 г..
  286. ^ Агентство регистрации токсичных веществ и заболеваний, 2017 г..
  287. ^ Гранджан 1978 С. 303–21.
  288. ^ а б Левин и др. 2008 г., п. 1288.
  289. ^ Дуда 1996, п. 242.
  290. ^ Марино и др. 1990 г. С. 1183–85.
  291. ^ Schoch 1996, п. 111.
  292. ^ Агентство по охране окружающей среды США 2000.
  293. ^ Свинец в отходах 2016.
  294. ^ Агентство по охране окружающей среды США, 2005 г., п. I-1.
  295. ^ Агентство по охране окружающей среды США, 2005 г., п. III-5 – III-6.
  296. ^ Фримен 2012, стр. a20 – a21.
  297. ^ Молодой 2012.
  298. ^ Актон 2013 С. 94–95.
  299. ^ Park et al. 2011 г. С. 162–74.

Библиография

Эта статья была отправлена ​​в WikiJournal of Science для внешнего академическая экспертная оценка в 2019 году (отчеты рецензента ). Обновленный контент был повторно интегрирован на страницу Википедии под CC-BY-SA-3.0 лицензия (2018 ). Проверенная версия записи: Михаил Болдырев; и другие. (3 июля 2018 г.), «Лид: свойства, история и приложения» (PDF), WikiJournal of Science, 1 (2): 7, Дои:10.15347 / WJS / 2018.007, ISSN  2470-6345, Викиданные  Q56050531

дальнейшее чтение

внешняя ссылка