أسعار الرصاص ، حدوث ، استخراج واستخدام

الرصاص هو عنصر كيميائي برمز العنصر Pb (ريشة البرقوق اللاتينية) والرقم الترتيبي 82. إنه معدن ثقيل سامة ومتوفر في 4. المجموعة الرئيسية أو 14. مجموعة IUPAC (مجموعة الكربون) و 6. فترة الجدول الدوري. الرصاص سهل التشوه وله نقطة انصهار منخفضة نسبيًا.

تعد النظائر 206Pb و 207Pb و 208Pb أثقل ذرات مستقرة ، مما يجعل الرصاص أعلى كتلة وعنصر ذري مستقر. جميع نظائر الرصاص لها رقم البروتون السحري 82 ، والذي يسبب هذا الاستقرار. يحتوي 208Pb على ما يسمى بنواة سحرية مزدوجة لأنه يحتوي أيضًا على رقم النيوترون السحري 126.

نظرًا لأن نظائر الرصاص -206 و -207 و -208 هي المنتجات النهائية لسلسلة العناصر الثلاثة المشعة من الانحلال الطبيعي ، فقد نشأ قدر كبير من الرصاص ؛ لذلك من الشائع في قشرة الأرض مقارنة بالعناصر الثقيلة الأخرى (الزئبق ، الذهب ، إلخ).

 

قصة

في أوائل العصر البرونزي ، استخدم الرصاص إلى جانب الأنتيمون والزرنيخ لصنع البرونز من السبائك بالنحاس حتى أصبح القصدير مقبولاً على نطاق واسع. بالفعل عرف البابليون المزهريات الرصاص. كان على الآشوريين تقديم الرصاص (أبرو) ، والذي تم توثيقه بواسطة Tiglat-pileser I. من بين أشياء أخرى كتحية من ميليدو. استخدم الرومان المعدن كمادة للسفن ، كحبال ، للأختام (وبالتالي الاسم) وأنابيب المياه.

حتى المؤلف الروماني Vitruvius اعتبر استخدام الرصاص في أنابيب مياه الشرب مضراً بالصحة ؛ وأوصى باستخدام أنابيب الطين قدر الإمكان ؛ ومع ذلك ، كانت أنابيب مياه الشرب المصنوعة من الرصاص قيد الاستخدام حتى 1970s ، والتي يتم التعبير عنها أيضًا في كلمة سباك الإنجليزية ("ناشر الأنابيب"). من وجهة نظر اليوم ، كانت إضافة الرصاص كمحلى إلى النبيذ مثيرة للقلق بشكل خاص (ما يسمى "سكر الرصاص" ، انظر أيضًا خلات الرصاص (II)). في ويستفاليا ، كسب الرومان حتى تراجعهم بعد قيادة معركة فاروس. يوضح تركيب النظائر النموذجية للمواقع المختلفة أن الرصاص لإنتاج توابيت الرصاص الرومانية ، التي تم العثور عليها في راينلاند ، يأتي من شمال إيفل. نظرًا لأن بعض خامات الرصاص تحتوي على جزء صالح للاستخدام اقتصاديًا من الفضة ، فقد تم ربط استخراج الرصاص والفضة ببعضهما البعض منذ العصور القديمة. أدت معالجة الرصاص الروماني إلى حدوث تلوث يمكن اكتشافه حتى يومنا هذا: تظهر قلوب الجليد من جرينلاند بين 5. القرن قبل الميلاد Chr. و 3. قرن n. Chr. زيادة قابلة للقياس لمحتوى الرصاص في الغلاف الجوي. حتى بعد ذلك ، كان للرصاص معنى مهم. وقد تم استخدامه ، على سبيل المثال ، على حدود النوافذ الزجاجية المحتوية على الرصاص ، على سبيل المثال في الكنائس أو لتغطية أسطح الرصاص.

أصبح الرصاص ذا أهمية خاصة بعد اختراع الأسلحة النارية للجيش كمواد للقذائف من المسدسات. نظرًا لأن الجنود قاموا بصنع المقذوفات الخاصة بهم ، فليس من غير المألوف أن يسرقوا كل الزمام الذي قد يجدونه لصنع المقذوفات.
الرمز الكيميائي للرصاص

لعبت الرصاص أيضا دورا هاما في الكيمياء. نظرًا للتشابه مع الذهب (لينة وثقيلة بالمثل) ، اعتبر الرصاص مادة جيدة لتركيب الذهب (التوليف كتغيير لون من الرمادي إلى الأصفر). الرمز الخيميائي للرصاص هو منجل منمق (♄) ، حيث تم تعيينه للإله وكوكب زحل منذ العصور القديمة كمعدن كوكبي.

مع بداية الثورة الصناعية ، تم استخدام الرصاص بكميات كبيرة في الصناعة الكيميائية ، على سبيل المثال. ب- لإنتاج حامض الكبريتيك في Bleikammerverfahren أو تبطين المعدات اللازمة لإنتاج المتفجرات. ثم كان أهم المعادن غير الحديدية.

في محاولة لتحديد عمر الأرض من خلال قياس نسبة الرصاص إلى اليورانيوم في عينات الصخور ، وجد عالم الجيولوجيا الأمريكي كلير كاميرون باترسون ، على سبيل المثال ، أن 1950 ملوث بكميات كبيرة من الرصاص من الغلاف الجوي دون استثناء. كمصدر ، كان قادرًا على إثبات استخدام Tetraethylblei كعامل مضاد للخبط في الوقود. وفقا لباترسون ، لم يكن الجو أمام 1923 يحتوي على أي رصاص على الإطلاق. بناءً على هذه النتائج ، حارب طوال حياته من أجل الحد من إطلاق الرصاص في البيئة. أدت جهوده في النهاية إلى دخول 1970 إلى قانون الهواء النظيف في الولايات المتحدة مع أنظمة صارمة للانبعاثات. كانت 1986 عبارة عن بيع للبنزين المحتوي على الرصاص في الولايات المتحدة ، في ألمانيا بموجب قانون الرصاص في البنزين تدريجيًا من 1988 ، المحظور تمامًا في الاتحاد الأوروبي من 2001. ونتيجة لذلك ، انخفضت مستويات الرصاص في دماء الأميركيين على الفور تقريبًا بنسبة 80. ومع ذلك ، نظرًا لأن الرصاص لا يزال أبدًا في البيئة ، فإن كل إنسان لديه اليوم ما يقرب من 600 من المعدن الموجود في دمه أكثر مما كان عليه قبل 1923. لا تزال 2000 تطلق حوالي 100000 طن منه بشكل قانوني في الجو كل عام. المذنبون الرئيسيون هم صناعة التعدين وصناعة المعادن. بطارية الرصاص الحمضية للسيارات.

في 2009 ، جاءت كمية الرصاص التي فاز بها في المعادن غير الحديدية في المرتبة الرابعة بعد الألومنيوم والنحاس والزنك. وهي تستخدم أساسا لبطاريات السيارات (مراكم الرصاص) (60 ٪ من إجمالي الإنتاج).

بشكل عام ، يتم إجراء محاولة لتقليل العبء على البشر والبيئة بالرصاص وبالتالي التسمم بالرصاص. بالإضافة إلى الحظر المفروض على البنزين المحتوي على الرصاص ، قيدت توجيهات RoHS استخدام الرصاص في المعدات الكهربائية والإلكترونية اعتبارًا من 2002. 1989 محظورة تمامًا الطلاءات والطلاءات القائمة على الرصاص ، وتم حظر استخدام الذخيرة المحتوية على الرصاص جزئيًا في بعض الولايات اعتبارًا من 2005. باعتباره مادة لأنابيب المياه ، تم حظر الرصاص بالفعل من 1973 ، ومع ذلك ، لا يوجد حتى الآن قانون لإزالة أنابيب الرصاص من الخصائص الموجودة ، وهذا هو السبب في المجلس الفيدرالي 2017 فرض حظر على أنابيب مياه الشرب المحتوية على الرصاص.

ظهور

يحدث الرصاص في قشرة الأرض بمحتوى حوالي 0,0018٪ ونادراً ما يحدث كريمة ، وهذا في شكل عنصري. ومع ذلك ، فإن مواقع 200 للرصاص الصلب معروفة في جميع أنحاء العالم (2017) ، بما في ذلك في الأرجنتين وإثيوبيا وأستراليا وبلجيكا والبرازيل وجمهورية الصين الشعبية وألمانيا وفنلندا وفرنسا وجورجيا واليونان وغرينلاند وإيطاليا وكندا ، كازاخستان ، قيرغيزستان ، المكسيك ، منغوليا ، ناميبيا ، النرويج ، النمسا ، بولندا ، روسيا ، السويد ، سلوفينيا ، جمهورية التشيك ، أوكرانيا ، جزر فيرجن الأمريكية ، المملكة المتحدة والولايات المتحدة الأمريكية (الولايات المتحدة الأمريكية).

أيضًا في عينات صخرية من سلسلة Mid-Atlantic Ridge ، وبشكل أكثر تحديداً عند الطرف الشمالي الشرقي من "عمق Markov" داخل "منطقة كسر سيراليون" (عتبة سيراليون) ، وكذلك خارج الأرض على سطح القمر في Mare Fecunditatis.

في كل مكان ، ينحرف التكوين النظائري قليلاً عن المتوسطات المذكورة أعلاه ، بحيث يمكن استخدام تحليل دقيق للتركيب النظائري لتحديد موقع الاكتشاف واستنتاج أن الاكتشافات الأثرية القديمة تستند إلى طرق التجارة القديمة. بالإضافة إلى ذلك ، قد يحتوي الرصاص أيضًا على مواد غريبة مختلفة مثل الفضة والنحاس والزنك والحديد والقصدير و / أو الأنتيمون اعتمادًا على الموقع.

في خام الرصاص ، يكون الرصاص موجودًا عادةً كغالينا (كبريتيد الرصاص PbS ، galena). هذا المعدن هو أيضا أهم مصدر تجاري لاستخراج الرصاص الجديد. معادن الرصاص الأخرى هي سيراميك (الرصاص (II) كربونات ، PbCO3 ، وخام الرصاص الأبيض أيضًا) ، كروكيت (رصاص (II) كرومات ، PbCrO4 ، أيضًا خام الرصاص الأحمر) وكبريتات أنجليسايت (رصاص (II) ، كبريتات الرصاص (II)) ، كبريتات الرصاص (II). معادن الرصاص التي تحتوي على أعلى تركيز للرصاص في المركب هي الليثارجيت والسيليكوتيت (حتى 4٪) والمينيوم (حتى 92,8٪). إجمالاً حتى الآن ، تُعرف بطانات 90,67 الرائدة (الحالة: 514).

تقدر احتياطيات الحد الأدنى اقتصاديًا في جميع أنحاء العالم بـ 67 مليون طن (مستوى 2004). توجد أكبر الودائع في جمهورية الصين الشعبية والولايات المتحدة الأمريكية وأستراليا وروسيا وكندا. في أوروبا ، السويد وبولندا هي البلدان التي لديها أعلى معدل.

أيضا في ألمانيا كانت في شمال إيفل (Rescheid / حفر Wohlfahrt و Schwalenbach ، Mechernich / pit Günnersdorf وحفرة مفتوحة / فيرجينيا ؛ Bleialf) ، في الغابة السوداء ، في Harz (Goslar / Rammelsberg) ، في ساكسونيا (Freiberg / Muldenhütten) انخفاض Lahn (Bad Ems ، Holzappel) ، وفي ويستفاليا (Ramsbeck / Sauerland) في الماضي من خام الرصاص الملغوم ، المصهر والمكرر.

أهم مصدر للرصاص اليوم هو إعادة تدوير منتجات الرصاص القديمة. لذلك ، لا يوجد سوى مصهران أساسيان في ألمانيا ينتجان الرصاص من الخام ، وهما مطحنة إقراض Binsfeldhammer في Stolberg (Rhld.) و Metaleurop في Nordenham بالقرب من Bremerhaven. تنتج جميع الأكواخ الأخرى ما يسمى بالرصاص الثانوي عن طريق استخدام الرصاص القديم (خاصة من بطاريات السيارات المستعملة).

انتعاش

إلى حد بعيد أهم المعادن الرصاص هو جالينا. غالبًا ما يحدث هذا مرتبطًا بالكبريتيدات الخاصة بالمعادن الأخرى (النحاس ، البزموت ، الزنك ، الزرنيخ ، الأنتيمون ، إلخ) ، والتي توجد بشكل طبيعي كشوائب للرصاص الخام تصل إلى نسبة 5٪.

يتم تحويل خام المعادن ، الذي تتم معالجته عن طريق تكسير وتصنيف وتعويم ما يصل إلى 60٪ من المحتوى المعدني ، إلى رصاص معدني في ثلاث عمليات صناعية مختلفة. تأخذ عمليات الحد من Röder ورد فعل التحميص مقعدًا خلفيًا بشكل متزايد ويتم استبدالهما بالذوبان المباشر ، من ناحية ، يمكن جعلهما أكثر اقتصادا ومن ناحية أخرى ، يكونان أكثر ملاءمة للبيئة.
Röstreduktionsarbeit

تستمر هذه العملية على مرحلتين ، التحميص والحد. أثناء التحميص ، يتم وضع كبريتيد الرصاص المخفف بدقة على مصبغة متحركة ويتم دفع الهواء الساخن 1000 ° C. يتفاعل مع أكسجين الهواء في تفاعل طارد للحرارة لأكسيد الرصاص (II) (PbO) وثاني أكسيد الكبريت. يتم طرد هذا عبر غازات التحميص ويمكن استخدامه لإنتاج حامض الكبريتيك. أكسيد الرصاص سائل في ظل هذه الظروف ويتدفق إلى أسفل. يمكن أن تكون متكلس هناك.

(Röstarbeit)

بعد ذلك ، يتم الحد من أكسيد الرصاص بمساعدة فحم الكوك إلى الرصاص المعدني. يتم ذلك في فرن رمح مماثل لتلك المستخدمة في عملية فرن الانفجار. تتم إضافة إضافات تشكيل الخبث مثل الجير.

 (العمل للحد من)

الدول التي لديها أكبر حملة ترويجية (2006)

مرتبة	البلد	معدلات التدفق (في 1000 t)	مرتبة	البلد	معدلات التدفق (في 1000 t)
1	جمهورية الصين الشعبية	950	11	Schweden	33,9
2	الأسترالي	642	12	كازاخستان	33
3	الولايات المتحدة الأمريكية	445	13	المغرب	31,3
4	بيرو	306,2	14	روسيا	24
5	المكسيك	118,5	15	إيران	22
6	كندا	76,7	16	كوريا الشمالية	20
7	ايرلندا	65,9	17	بلغاريا	19
8	الهند	39,8	18	تركيا	18,7
9	بولندا	38	19	رومانيا	15
10	جنوب أفريقيا	37,5	20	البرازيل	14,7

Röstreaktionsarbeit

تستخدم هذه العملية بشكل أساسي لخامات الرصاص المخصبة بـ PbS وتمكّن من توليد الرصاص في خطوة واحدة. يتم تحميص خام الكبريتيد بشكل غير كامل. بعد ذلك ، يتم تسخين خليط كبريتيد الرصاص / أكسيد الرصاص لاستبعاد الهواء. يتفاعل أكسيد الرصاص مع PbS المتبقية دون إضافة عامل تخفيض إضافي للرصاص وثاني أكسيد الكبريت:

(Röstarbeit)

(العمل رد الفعل).

عملية الصهر المباشر

تعتمد عمليات تصنيع الرصاص الحديثة على عمليات الصهر المباشر التي تم تحسينها من أجل التوافق البيئي وفعالية التكلفة (مثل عملية QSL). ميزة التحكم في العملية المستمرة مع تحديد مساحة التفاعل ، والتي تحدث باعتبارها باعثًا وحيدًا للملوثات - وبالمقارنة ، فإن طرق الإنتاج الكلاسيكية لها تلبد كخطوة إضافية تنبعث منها. يحدث التحميص والتقليل بالتوازي في المفاعل. لا يتم تحميص كبريتيد الرصاص بالكامل ، على غرار عملية تفاعل الشواء. وهكذا يتشكل جزء من الرصاص عن طريق تفاعل كبريتيد الرصاص مع أكسيد الرصاص. بما أن المفاعل يميل قليلاً ، فإن الرصاص والخبث المحتوي على الرصاص يتدفقان. يمر هذا عبر منطقة الاختزال ، وينفخ في غبار الفحم ويتم تقليل أكسيد الرصاص للرصاص. عند التحميص ، يتم استخدام الأكسجين النقي بدلاً من الهواء. هذا يقلل بشكل كبير من حجم غازات العادم ، والتي من ناحية أخرى لديها تركيز أعلى من ثاني أكسيد الكبريت مقارنة بالطرق التقليدية. استخدامها لإنتاج حامض الكبريتيك هو بالتالي أكثر بساطة وأكثر اقتصادا.

تنقية

لفات الرصاص ، المكرر كهربائيا ، 99,989 ٪

يحتوي الرصاص الناتج على معادن 2-5٪ أخرى ، بما في ذلك النحاس والفضة والذهب والقصدير والأنتيمون والزرنيخ والبزموت بنسب متفاوتة. إن تنقية وتسويق بعض هذه المنتجات الثانوية ، وخاصة الفضة المحتوية على نسبة تصل إلى 1٪ من الرصاص ، يسهم بشكل كبير في اقتصاديات استرداد الرصاص.

تكرير الرصاص المعدني هو عملية متعددة الخطوات. عن طريق الذوبان في وجود نترات الصوديوم / كربونات الصوديوم أو الهواء ، تتأكسد الأنتيمون والقصدير والزرنيخ ويمكن استخلاصها كأنتيمونات الرصاص والستاننات والزرنيخات من سطح المعدن المنصهر (تشويه الأنتيمون). يتم أيضًا إزالة النحاس والزنك والنيكل والكوبالت المحتواة من المعدن الخام بواسطة صانعي الرصاص في المصنع. محتوى الكبريت يسقط أيضا بشكل كبير. اعتمادًا على عملية باركس ، يمكن ترسيب الفضة من الرصاص عن طريق إضافة الزنك وهطول بلورات تشكيل Zn-Ag المختلطة ("حفر الركن") ، في حين أن أهمية عملية Pattinson الأقدم قد انخفضت إلى حد كبير (انظر أيضًا التحضير من الفضة ، نظرة الفضة). يمكن تجريد البزموت من سطح ذوبان الرصاص من خلال عملية Kroll-Betterton عن طريق خلط الكالسيوم والمغنيسيوم كرغوة البزموت.

يمكن إجراء تنقية إضافية عن طريق التكرير الكهربائي ، ولكن هذه العملية أكثر تكلفة بسبب ارتفاع الطلب على الطاقة. على الرغم من أن الرصاص عنصر غير نبيل ، إلا أن له إمكانات قياسية سلبية أكثر من الهيدروجين في السلسلة الكهروكيميائية. ومع ذلك ، فإن هذا الجهد الزائد على أقطاب الرصاص ، بحيث يكون من الممكن ترسيب كهربائيا للرصاص المعدني من المحاليل المائية ، راجع تكرير الرصاص كهربائيا.

يتم تسويق الرصاص المكرر على أنها رصاص أو رصاص معدني قياسي مع نقاء 99,9 إلى 99,97٪ (مثل Eschweiler Raffiné) أو كقيادة جيدة مع الرصاص 99,985 إلى 99,99٪ (DIN 1719 ، قديم). وفقًا للاستخدام المقصود ، فإن التسميات مثل الرصاص الكبلي للسبائك مع حوالي 0,04٪ من النحاس منتشرة أيضًا. المعايير الحالية مثل DIN EN 12659 لم تعد مألوفة مع هذه الأسماء الشائعة.

الخصائص الفيزيائية

الرصاص هو معدن أساسي ذو إمكانات إلكترود قياسية تبلغ حوالي -0,13 V. ومع ذلك ، فهو أكثر نبلا من العديد من معادن السلع الأخرى مثل الحديد أو الزنك أو الألومنيوم. إنه معدن ثقيل الأقطار بكثافة 11,3 g / cm³ ، والتي تبلور الوجه المتمركز حول مكعب وبالتالي تحتوي على كرة كثيفة مكعبة مع مجموعة الفضاء Fm3m (رقم مجموعة الفضاء 225). المعلمة شعرية للرصاص النقي هي 0,4950 نانومتر (أي ما يعادل 4,95 Å) لوحدات صيغة 4 لكل خلية وحدة.

هذا هو أساس ليونة وضوحا من المعدن وانخفاض صلابة موس من 1,5. لذلك من السهل لف الشراشف أو تشكيل الأسلاك ، ولكن بسبب قساوتها المنخفضة تكون المقاومة بسيطة فقط. التعديل الذي يشبه الماس ، كما هو معروف من المتجانسات الأخف وزنا من المجموعة 14 ، لا يحدث في الرصاص. ويرجع ذلك إلى عدم الاستقرار النسبي للربط Pb-Pb والميل المنخفض ليكون رباعي التكافؤ.

عينات الرصاص الطازج هي من اللون الرمادي الداكن إلى الأبيض المعدني بالألوان وتظهر لمعانًا معدنيًا عادة ، والذي يتناقص بسرعة كبيرة بسبب الأكسدة السطحية. يتغير اللون إلى اللون الرمادي الداكن ويصبح باهتًا. على الورق ، يترك المعدن الطري خطًا رمادي (رصاص). لهذا السبب ، تم كتابة الرصاص ورسمه في وقت سابق. تم الاحتفاظ باسم "قلم رصاص" حتى يومنا هذا ، على الرغم من استخدام الجرافيت لفترة طويلة.

نقطة انصهار الرصاص هي 327 ° C ، ونقطة الغليان هي 1740-1751 ° C (القيم تختلف في الأدبيات الفنية: 1740 ° C ، 1746 ° C ، 1751 ° C). يؤدي الرصاص ، كمعدن نموذجي ، كل من الحرارة والكهرباء ، ولكن هذا أسوأ بكثير من المعادن الأخرى (انظر الموصلية الكهربائية للرصاص: 4,8 · 106 S / m ، الفضة: 62 · 106 S / m). تحت 7,196 K ، لا يُظهر الرصاص أي مقاومة كهربائية ، فهو يصبح موصلًا فائقًا من النوع 1. تبلغ سرعة الصوت في الرصاص حوالي 1200 م / ث ، في الأدبيات ، تنتشر القيم في شيء ما ، ربما بسبب نقاء أو معالجة مختلفة.

الخواص الكيميائية

في الهواء ، يتم تخميل الرصاص بتكوين طبقة من أكسيد الرصاص وبالتالي حمايته من المزيد من الأكسدة. لذلك ، تألق التخفيضات الطازجة في البداية معدنية ، لكنها تبدأ بسرعة لتشكيل سطح مات. في حالة انقسام دقيق ، يكون الرصاص قابلاً للاشتعال بشدة (الرصاص المشع).

أيضا في مختلف الأحماض الرصاص غير قابلة للذوبان عن طريق التخميل. وبالتالي ، يكون الرصاص مقاومًا لحمض الكبريتيك وحمض الهيدروفلوريك وحمض الهيدروكلوريك ، حيث تتشكل أملاح الرصاص غير القابلة للذوبان مع أنيونات الحمض المعني. لذلك ، الرصاص لبعض التطبيقات له أهمية معينة في هندسة الأجهزة الكيميائية.

في المقابل ، الرصاص قابل للذوبان في حمض النتريك (نترات الرصاص (II) قابلة للذوبان في الماء) ، وحمض الكبريتيك الساخن والمركّز (تشكيل مجمع PN (HSO4) 2) وحمض الخليك (فقط في وجود الهواء) والقلويات الساخنة.

في المياه التي لا تحتوي على الأكسجين ، والرصاص المعدني مستقر. ومع ذلك ، في وجود الأكسجين ، يذوب ببطء ، بحيث تشكل أنابيب مياه الشرب المتسربة خطراً على الصحة. من ناحية أخرى ، إذا كان الماء يحتوي على الكثير من أيونات الهيدروجين كربونات والكبريتات ، والتي ترتبط عادةً بصلابة عالية للمياه ، تتشكل طبقة من كربونات الرصاص الأساسية وكبريتات الرصاص بعد مرور بعض الوقت. هذا يحمي الماء من الرصاص ، ولكن حتى ذلك الحين يؤدي بعض من الخطوط الموجودة في الماء.

النظائر

الرصاص الذي يحدث بشكل طبيعي هو حوالي 52,4٪ من النظير 208Pb ، وحوالي 22,1٪ من 207Pb ، وحوالي 24,1٪ من 206Pb ، وحوالي 1,4٪ 204Pb. يختلف التكوين اختلافًا طفيفًا اعتمادًا على الرواسب ، بحيث يمكن تحديد أصل الرصاص من خلال تحليل التكوين النظائري. هذا مهم للاكتشافات التاريخية من الرصاص ومعرفة العلاقات التجارية الماضية.

النظائر الثلاثة الأولى مستقرة. 204Pb هو النويدات المشعة البدائية. إنه يتحلل عن طريق إصدار إشعاع ألفا مع عمر نصف يبلغ 1,4 · 1017 years (140 quadrillion years) in 200Hg. 208Pb لديه قلب سحري مزدوج. هذا هو أثقل نوكليد مستقر. (تعد 209Bi الأثقل وطويلة الأمد غير مستقرة وفقًا للقياسات الحديثة والتفسخ مع عمر نصف يبلغ (1,9 ± 0,2) سنوات 1019 (19 تريليون سنة) التي تنبعث منها جسيمات ألفا المنبعثة إلى 205Tl. مع Z = 83 ، يحتوي فقط على بروتون واحد أكثر من رقم البروتون السحري 82 ورقم النيوترون السحري 126 ، وهو مشابه جدًا لنواة الرصاص السحري المزدوج مع نوى 208).

النظائر المستقرة للرصاص الذي يحدث بشكل طبيعي هي المنتجات النهائية لسلسلة تحلل اليورانيوم والثوريوم ، على التوالي: 206Pb هي النوكليد النهائي لسلسلة اليورانيوم - الراديوم التي تبدأ بـ 238U ، 207Pb هي نهاية سلسلة اليورانيوم - الأكتينيوم التي تبدأ في 235U سلسلة Thorium تبدأ بـ 208Pu أو 244Th. هذه السلسلة من التحلل تؤدي إلى تأثير أن نسبة نظائر الرصاص في العينة ليست ثابتة مع مرور الوقت في غياب تبادل المواد مع البيئة. يمكن استخدام هذا لتحديد العمر بواسطة طريقة الرصاص واليورانيوم الرصاص في اليورانيوم ، والتي ترجع إلى العمر الافتراضي الطويل لنظائر اليورانيوم والثوريوم على عكس طريقة الكربون المشع فقط لتاريخ عينات عمرها ملايين السنين مناسبة. بالإضافة إلى ذلك ، يؤدي التأثير إلى توقيع نظائر متباين في الرصاص عن رواسب مختلفة ، والتي يمكن استخدامها لإثبات المنشأ.

علاوة على ذلك ، توجد نظائر 33 غير المستقرة وأيزومرات 13 غير المستقرة من 178Pb إلى 215Pb ، إما المنتجة بشكل صناعي أو موجودة في سلسلة الانحلال من اليورانيوم أو الثوريوم ، مثل 210Pb في سلسلة يورانيوم الراديوم. النظير الأطول عمراً هو 205Pb مع عمر نصف يبلغ 153 مليون سنة.

استعمال

أكبر المستهلكين الرئيسيين هم الولايات المتحدة واليابان وألمانيا وجمهورية الصين الشعبية. يعتمد الاستهلاك اعتمادًا كبيرًا على الاقتصاد في صناعة السيارات ، حيث يتم استخدام 60٪ تقريبًا من الطلب العالمي الرئيسي في مجمعاتها. تتم معالجة 20٪ إضافية في الصناعة الكيميائية.

الحماية من الإشعاع

بسبب كتلته الذرية العالية ، يكون الرصاص مناسبًا في طبقات أو كتل سميكة بدرجة كافية للحماية من أشعة جاما والأشعة السينية ؛ تمتص الأشعة السينية وأشعة جاما بشكل فعال للغاية. إن الرصاص أرخص وأسهل في المعالجة ، على سبيل المثال ، كرقاقة ناعمة ، حتى من "معادن أثقل" أثقل. لذلك ، يتم استخدامه بشكل عام في الحماية من الإشعاع (على سبيل المثال ، الطب النووي ، الأشعة ، العلاج الإشعاعي) للوقاية. ومن الأمثلة على ذلك مئزر الرصاص الذي يرتديه الأطباء والمرضى خلال الأشعة السينية. يستخدم الزجاج المحتوي على الرصاص أيضًا للحماية من الإشعاع.

في قطاع المستشفيات ، كمؤشر فني للمرافق الهيكلية ذات وظيفة التدريع مثل الجدران والأبواب والنوافذ ، فإن معادلة سماكة الرصاص شائعة وغالبًا ما تدون من أجل حساب فعالية الحماية من الإشعاع والتعرض للإشعاع.

الرصاص لذلك ض. B. تستخدم أيضا لشبكة مكافحة مبعثر.

هناك تطبيق خاص هو حماية أجهزة قياس طيف أشعة غاما لقياس الجرعات بدقة ، لذلك نحتاج إلى أقل قدر ممكن من النشاط الإشعاعي الداخلي. إن المحتوى الطبيعي لـ 210Pb المشع أمر مقلق. إنه أقل ، وكلما طال الوقت الصهر ، لأنه مع الصهر يتم فصل النويدات الأم من سلسلة يورانيوم الراديوم (المرافق في الخام) عن الرصاص. لذلك فإن 210Pb تتحلل من وقت الصهر مع فترة نصف عمر 22,3 ، دون مضاهاة جديدة. لذلك ، يتم البحث عن عناصر الرصاص التاريخية مثل الأوزان المزخرفة من السفن الغارقة أو كرات المدفع التاريخية لإنتاج الرصاص الإشعاعي المنخفض لإنتاج هذه الدروع. هناك أيضًا مؤسسات بحثية أخرى تحتاج إلى هذا الرصاص القديم لأسباب مماثلة.

معدن

يستخدم الرصاص في الغالب كمعدن أو سبيكة. على عكس الأوقات السابقة ، عندما كان الرصاص أحد أهم المعادن المستخدمة على نطاق واسع ، يحاول الفرد اليوم استبدال الرصاص بعناصر أو سبائك أخرى غير سامة. ومع ذلك ، نظرًا لخصائصها المهمة ، وخاصة مقاومتها للتآكل وكثافتها العالية فضلاً عن سهولة تصنيعها ومعالجتها ، فإنها لا تزال تتمتع بأهمية كبيرة في هذه الصناعة. على سبيل المثال ، تكون العناصر ذات الكثافة المتشابهة أو حتى ذات الكثافة العالية أكثر إشكالية (الزئبق ، اليورانيوم) أو نادرة للغاية ومكلفة (التنجستن ، الذهب ، البلاتين).

كهربائي

بطارية الرصاص الحمضية للسيارات

يستخدم معظم الرصاص اليوم لتخزين الطاقة الكيميائية في شكل بطاريات حمض الرصاص (على سبيل المثال للسيارات). تحتوي بطارية السيارة على الرصاص وأكسيد الرصاص (IV) الكهربائي وتقليل حمض الكبريتيك (37٪) مثل المنحل بالكهرباء. تشكل أيونات Pb2 + المتكونة في تفاعل التفاعل الكهروكيميائي كبريتات الرصاص غير القابلة للذوبان (II) في حمض الكبريتيك. يمكن إعادة الشحن من خلال التفاعل العكسي لكبريتات الرصاص (II) للرصاص وأكسيد الرصاص (IV). تتمثل إحدى ميزات بطارية الرصاص الحمضي في الجهد الاسمي العالي لخلية بطارية واحدة من 2,06 Volt.

هندسة

بما أن الرصاص يحتوي على كثافة عالية ، فإنه يستخدم كوزن. العامية ، لذلك هناك مصطلح "الرصاص الثقيلة" للأشياء الثقيلة جدا. تم استخدام أوزان الرصاص كأوزان متوازنة لموازنة عجلات السيارة ، من بين أشياء أخرى. ولكن هذا منذ 1. يوليو 2003 على السيارات الجديدة ومنذ 1. يوليو 2005 محظور على جميع السيارات (حتى 3,5 t) ؛ تم استبدال أوزان الرصاص بأوزان الزنك أو النحاس. التطبيقات الأخرى التي تستخدم الكثافة العالية هي: سلاسل الرصاص لتشديد الستائر والأوزان الغمس لتحقيق التوازن بين الطفو الغواصين والمعدات أثناء الغوص. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام الرصاص كمثبط للاهتزاز في الأجزاء الحساسة (الاهتزازية) ولتثبيت السفن والتطبيقات الخاصة لعزل الصوت.

APPARATEBAU

الرصاص مقاوم كيميائيًا جدًا للتخميل ويقاوم حمض الكبريتيك والبروم. لذلك ، يتم استخدامه كحماية ضد التآكل في بناء الأجهزة والحاويات. أحد التطبيقات المهمة المبكرة كان عملية حامض الرصاص لإنتاج حامض الكبريتيك ، لأن الرصاص كان المعدن الوحيد المعروف الذي قاوم بخار حامض الكبريتيك. حتى النباتات والغرف السابقة لإنتاج النتروجليسرين كانت تصطف بالرصاص على الأرض والجدار. كما استخدم الرصاص على نطاق واسع لتغليف الكابلات لحماية البيئة ، مثل كابلات الهاتف. اليوم ، الرصاص في الغالب من البلاستيك ، على سبيل المثال. كما تم استبدال PVC ، ولكن لا يزال يستخدم اليوم في الكابلات في مصافي التكرير ، لأنه غير حساس للهيدروكربونات.

صناعة البناء والتشييد

نظرًا لأن الرصاص سهل المعالجة وصب ، فقد استخدم الرصاص كثيرًا في الماضي للأشياء المعدنية. أهم منتجات الرصاص شملت الأنابيب. بسبب سمية مركبات الرصاص التي قد تتشكل من الرصاص (التسمم بالرصاص) ، ومع ذلك ، لم يتم استخدام أنابيب الرصاص منذ سنوات 1970. على الرغم من وجود طبقة كربونات مشكلة في الأنابيب ، يستمر الرصاص في الذوبان في مياه الشرب. لقد أثبتت التجربة أن القيمة القصوى لمرسوم مياه الشرب المطبق لم تعد ممتثلة بعد بضعة أمتار فقط.

مزيد من الاستخدام في المبنى الذي تم العثور عليه يؤدي لتوصيل الحجارة بواسطة أقواس معدنية مدمجة أو مسامير معدنية ، مثل ربط المفصلات بعتبة باب حجري أو درابزين حديدي على درج حجري. هذه التقنية لا تزال تستخدم على نطاق واسع في الترميم. على سبيل المثال ، في الجزء العلوي من مستدقة في كاتدرائية سانت ستيفن في فيينا أو الجسر في موستار. أيضا لإطارات النوافذ ، ض. باء إلى نوافذ الكنيسة في العصور الوسطى ، وغالبا ما تستخدم قضبان الرصاص. يستخدم الرصاص (الرصاص المدلفن) أيضًا كغطاء للسقف (على سبيل المثال القباب الرئيسية في آيا صوفيا) أو لغلق الأسطح (على سبيل المثال في "غرف الرصاص" الشهيرة ، سجن فينيسيا السابق وكاتدرائية كولونيا) وكذلك لتغليف فتحات السقف ، أيضا ، في الماضي ، تم إضافة الطلاء والدهانات المضادة للتآكل للرصاص ، وخاصة الدهانات للأسطح المعدنية. حتى اليوم ، فإن الرصاص في المباني الحالية هو ملوث المبنى الذي يجب أخذه في الاعتبار ، لأنه لا يزال من الممكن العثور عليه في العديد من مكونات المباني والمصنع القديمة.

ضوابط الهوائية

كان هناك تطبيق خاص لأنابيب الرصاص من أواخر 19. أدوات التحكم الهوائية للقرن للأعضاء (الحركة الهوائية) ، البيانو الفنية الهوائية ، وكتطبيق خاص وناجح للغاية ، التحكم في مدرب الوصلة ، أول جهاز محاكاة طيران واسع الانتشار. كانت مزايا أنابيب الرصاص (رخيصة ومستقرة ومرنة ومتطلبات مساحة صغيرة للحزم واسعة النطاق من الأنابيب ، قابلة للحام ، وسهلة التشغيل ميكانيكيا ، ودائمة) حاسمة لهذا الغرض.

التكنولوجيا العسكرية

عميل مهم للمعادن الرصاص وكان العسكرية. يؤدي الرصاص كمواد أساسية للقذائف ، سواء بالنسبة للأسلحة النارية أو الدوارة. تم إطلاق الرصاص المفروم فيما يطلق عليه العنب. كان السبب وراء استخدام الرصاص هو من ناحية الكثافة العالية وبالتالي قوة اختراق عالية ومن ناحية أخرى الإنتاج السهل عن طريق الصب. في أيامنا هذه ، عادة ما يكون الرصاص محاطًا بغطاء (يُعرف باسم "رصاصة المعطف") مصنوع من سبيكة نحاس (Tombak). المزايا هي قبل كل شيء سرعة رصاص أعلى يمكن تحقيقها ، حيث لم يعد من الممكن استخدام رصاصة رصاصية غير مصقولة بسبب ليّنتها ، ومنع رواسب الرصاص داخل برميل سلاح ناري. ومع ذلك ، تتوفر الذخيرة الخالية من الرصاص.

هيئة إصلاح

قبل ظهور معجون مكون 2 الحديث ، استخدمت سبائك الرصاص أو القصدير الرصاص لملء أضرار جسم السيارة ومواقع الإصلاح بسبب انخفاض درجة انصهارها. لهذا الغرض ، كانت المادة ملحومة على المنطقة المتضررة بواسطة شعلة لحام وتدفق. بعد ذلك ، كانت البقعة غطى بالرمل كما هو الحال عند الملء. هذا له ميزة أن الرصاص ، على النقيض من المعجون رابطة قوية مع ورقة يدخل وينضم في التمدد الحراري لمدى طوله. نظرًا لأن الأبخرة والغبار الناتجة سامة ، فإن هذه العملية بالكاد تُستخدم اليوم باستثناء استعادة المركبات التاريخية.

جمرك

عادة قديمة أوراكل استخدمها الرومان لزراعتها وهي صب الرصاص ، حيث يتم ترطيب الرصاص السائل (في هذه الأيام أيضًا المخلوط بالقصدير) في الماء البارد. آفاق المستقبل ستتم على أساس الأشكال العشوائية. اليوم ، لا تزال تمارس العادة بسعادة في السنة الجديدة للحصول على نظرة مستقبلية (لا تؤخذ بالضرورة على محمل الجد) في السنة المقبلة.

Wassersport

عندما تستخدم الأوزان الرصاص الغطس ل taring ؛ يوفر الفائض عالي الكثافة (البئر 10 g / cm³) مقارنة بالماء قوة سفلية مدمجة ، بحيث يمكن للغطاس أن يطفو حتى في المياه الضحلة. يستفيد أيضًا استخدام الرصاص كوزن من السعر المنخفض نسبيًا: بناءً على أسعار السوق العالمية للمعادن 2013 في يوليو ، فإن الرصاص يحتوي على نسبة سعر إلى وزن ممتازة. يتم استخدامها على شكل لوحات على باطن بدلة غوص مدرعة ، ملولبة ككتل مستديرة على حزام عريض أو - كحلقات طلقات نارية حديثة في جيوب معوض الطفو. فتح مشبك أو الجيوب (أدناه) يسمح لإسقاط الصابورة بسرعة إذا لزم الأمر.

يفضل صنع صابورة عارضة لليخوت الشراعية من الرصاص. تعتبر خردة الحديد أرخص ، ولكنها أيضًا أقل كثافة ، وهي ليست مثالية للعارضة النحيلة اليوم. بالإضافة إلى الكثافة ، هناك ميزة أخرى لا تؤدي إلى الصدأ ، وبالتالي لا تتحلل حتى في حالة حدوث تلف في العارضة.

عنصر سبيكة

يستخدم الرصاص أيضًا في بعض السبائك المهمة. عن طريق صناعة المعادن الأخرى ، اعتمادًا على المعدن ، أو الصلابة ، أو نقطة الانصهار ، أو مقاومة التآكل للمواد المتغيرة. أهم سبيكة الرصاص هي الرصاص الصلب ، سبيكة الرصاص الأنتيمون ، والتي هي أصعب بكثير وبالتالي أقوى ميكانيكيا من الرصاص النقي. عادة ما يتم احتواء آثار بعض العناصر الأخرى (النحاس والزرنيخ والقصدير) في الرصاص الصلب وتؤثر أيضًا بشكل كبير على الصلابة والقوة. يستخدم Hartblei ، على سبيل المثال ، في هندسة الأجهزة ، حيث يعتمد ليس فقط على المقاومة الكيميائية ولكن أيضًا على الثبات.

سبيكة الرصاص الأخرى هي Letternmetall ، سبيكة الرصاص التي تحتوي على الرصاص 60-90٪ ، والتي تحتوي على الأنتيمون والقصدير كمكونات إضافية. يتم استخدامه للحروف في طباعة الحروف التقليدية ، ولكن اليوم لم يعد مهمًا في الإنتاج الضخم للمواد المطبوعة ، ولكن في أحسن الأحوال للطبعات الكتابية. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام الرصاص في محامل كما يسمى تحمل المعادن.

يلعب الرصاص دورًا كمكون من السبائك في اللحام اللين ، والذي يستخدم ، في جملة أمور ، في الهندسة الكهربائية. القصدير في الجنود الناعمة هو العنصر الأكثر أهمية إلى جانب الرصاص. استخدام الرصاص في الجنود كان حول 1998 20.000 طن في جميع أنحاء العالم. توجيه الاتحاد الأوروبي 2002 / 95 / EG RoHS يزيل الرصاص منذ يوليو 2006 إلى حد كبير من تقنية لحام. للتطبيقات الخاصة ، ومع ذلك ، هناك عدد من الاستثناءات.

الرصاص هو مكون ثانوي شائع في النحاس. هناك محتوى يؤدي (يصل إلى 3٪) يساعد على تحسين القدرة الآلية. أيضا في سبائك أخرى ، مثل. كما gunmetal ، قد يتم تضمين الرصاص كعنصر ثانوي. لذلك ، من المستحسن ، بعد الوقوف لفترات طويلة ، عدم شرب الماء الأول الخارج من تجهيزات نحاسية بسبب بعض الرصاص المذاب.

الخالي من الرصاص

يتم استبدال المنتجات والتطبيقات المحتوية على الرصاص إما بالكامل (مثل الرصاص رباعي الإيثيل في البنزين) أو أن محتوى الرصاص محدود بالقيود على القيمة المطابقة للشوائب الفنية (مثل القصدير واللحام). وغالبا ما تسمى هذه المنتجات "خالية من الرصاص". توجد قيود من بين أمور أخرى في التشريعات حول ما يسمى بنفايات (توجيه 2011 / 65 / EU) ، والذي ينص على 1000 جزء في المليون (0,1 ٪). Strenger هو الحد الأقصى لتعبئة ppm 100 (توجيه 94 / 62 / EC).

تنطبق الإرادة السياسية لاستبدال العميل المتوقع أيضًا عندما يكون الاستخدام جذابًا تقنيًا أو اقتصاديًا نظرًا للخصائص ، وتكون المخاطر الصحية منخفضة ويمكن إعادة التدوير بجهد معقول (مثل الرصاص كسقف).

الزجاج المرصص

بسبب تأثير التدريع على الرصاص ، فإن مخروط أنابيب أشعة الكاثود (أي الجزء "الخلفي" من الأنبوب) للتلفزيون وشاشات الكمبيوتر ، إلخ ، هو زجاج الرصاص. يمتص الرصاص الأشعة السينية اللينة التي تنتج حتما في أنابيب أشعة الكاثود. لهذا الغرض ، لم يتم استبدال الرصاص بعد ، وبالتالي لا يتم تطبيق توجيه RoHS هنا. بسبب تأثير التدريع ، يستخدم الزجاج الذي يحتوي على نسبة عالية من الرصاص أيضًا في الأشعة وفي الوقاية من الإشعاع (على سبيل المثال في أجزاء النوافذ). علاوة على ذلك ، يتم استخدام زجاج الرصاص كبلور رصاص يسمى بسبب ارتفاع معامل الانكسار لأواني الزجاج ذات جودة عالية.

سمية

يمكن امتصاص الرصاص الأولي عن طريق الرئتين ، وخاصة في شكل غبار. في المقابل ، بالكاد يتم امتصاص الرصاص من خلال الجلد. لذلك ، فإن الرصاص الأولي في شكل مدمج ليس سامًا للبشر. يشكل الرصاص المعدني طبقة واقية كثيفة غير قابلة للذوبان في الماء من كربونات الرصاص في الهواء. السامة هي مركبات الرصاص الذائبة وكذلك غبار الرصاص الذي يمكن أن يدخل الجسم عن طريق البلع أو الاستنشاق. السامة بشكل خاص هي المركبات العضوية ، على سبيل المثال. كما رباعي الاتجاه ، والتي هي محبة للدهون للغاية ويتم امتصاصها بسرعة من خلال الجلد.

منذ أن تم تصنيف كسوم 2006 القابلة للاستنشاق من مركبات الرصاص والرصاص غير العضوية على أنها مادة مسرطنة من قبل لجنة MAK التابعة لـ Deutsche Forschungsgemeinschaft:

زرنيخ الرصاص وكرومات الرصاص في فئة 1 ("المواد التي تسبب السرطان في البشر ويعتقد أنها تسهم في خطر الإصابة بالسرطان". توفر الدراسات الوبائية أدلة معقولة على وجود صلة بين التعرض البشري وظهور السرطان. ")
الرصاص ومركبات الرصاص غير العضوية الأخرى بخلاف الزرنيخ الرصاصي وكرومات الرصاص في فئة 2 (المواد التي يمكن اعتبارها مسرطنة للبشر ، لأن النتائج الكافية من الدراسات أو الدراسات الحيوانية على المدى الطويل تعتبر من الدراسات التي تُسهم في الدراسات على الحيوانات والدراسات الوبائية. خطر السرطان. ").

يتراكم الرصاص في الجسم حتى عند تناول كميات صغيرة ، والتي تؤخذ على مدى فترة أطول بثبات ، كما هو الحال مع ض. مضمن في العظم ويتم إفرازه ببطء شديد. يمكن أن يسبب الرصاص تسممًا مزمنًا ، بما في ذلك الصداع والتعب والهزال والعيوب في الدم والجهاز العصبي والعضلي. التسمم بالرصاص خطير بشكل خاص على الأطفال والنساء الحوامل. يمكن أن يسبب أيضا تلف الفاكهة وعدم القدرة على الإنتاج. في الحالات القصوى ، يمكن أن يؤدي التسمم بالرصاص إلى الموت. تستند سمية الرصاص من بين أشياء أخرى إلى اضطراب تخليق الهيموغلوبين. يمنع العديد من الإنزيمات وبالتالي يعيق دمج الحديد في جزيء الهيموغلوبين. نتيجة لذلك ، يتم إزعاج إمداد الأكسجين لخلايا الجسم.

لا يعد الزجاج الرصاصي والزجاج الرصاصي مناسبين لأوعية الأكل والشرب ، لأن الخل (الحمض) يمكن أن يحل الرصاص باعتباره أسيتات الرصاص القابلة للذوبان في الماء من مركب السليكات. عندما كانت محركات السيارات لا تزال تعمل بالبنزين مع رباعي إيثيل الرصاص ، كانت النباتات بالقرب من الطرق وفي المدن ملوثة بالرصاص ، كغبار أكسيد. الأسطح الخشنة والمنعشة ، مثل المجموعة حول جذع التفاح ، هي مصائد للغبار.

تلوث الرصاص للبيئة

هواء

يتسبب تلوث الهواء في الغالب بشكل رئيسي في الغبار المحتوي على الرصاص: تتمثل المصادر الرئيسية في الصناعة المنتجة للرصاص ، وحرق الفحم ، وحتى قبل بضع سنوات ، لا سيما حركة مرور السيارات بسبب احتراق الوقود المحتوي على الرصاص في محركات السيارات - عن طريق التفاعل مع الهيدروكربونات المهلجنة المضافة إلى البنزين إضافة رابع إيثيل الرصاص بالإضافة إلى كميات أقل من كلوريد الرصاص (II) وبروميد الرصاص (II) وخاصة أكسيد الرصاص (II). نتيجة للحظر المفروض على الوقود المحتوي على الرصاص ، انخفض تلوث الهواء المقابل بشكل كبير في السنوات الأخيرة.

يعتبر تلوث الرصاص بواسطة غبار الرصاص هو الأعلى حاليًا في مصانع إنتاج ومعالجة الرصاص. حتى عند تنظيف وإزالة لوحات Mennige القديمة عن طريق السفع بالرمل يؤدي إلى غبار الرصاص. يمكن تقليل غبار ثاني أكسيد الرصاص الناتج عن تكرير الرصاص وحرق الفحم بواسطة مرشحات مناسبة. مصدر آخر لا يكاد يذكر من حيث الكمية هو حرق النفايات المنزلية في محطات حرق النفايات.

يتعرض الرياضيون وغيرهم من الرماة لأعباء كبيرة بسبب المعادن (الثقيلة) الموجودة في كمامة أو حريق التفجير ، بما في ذلك الرصاص والأنتيمون والنحاس والزئبق ؛ [48] يمكن توفير الاحتياط من خلال تشغيل أنظمة العادم المناسبة في نطاقات الرماية وباستخدام خالي من الرصاص الذخيرة التي يتعين اتخاذها.

بودن

حتى التربة يمكن أن تكون ملوثة بالرصاص. محتوى الرصاص المتوسط ​​للقشرة القارية هو 15 mg / kg. تحتوي التربة بشكل طبيعي بين الرصاص 2 و 60 mg / kg ؛ إذا تم تشكيلها من الصخور المحتوية على الرصاص ، يمكن أن يكون المحتوى أعلى بكثير. غالبية تلوث الرصاص من التربة هو من صنع الإنسان ، مصادر متعددة. تتم غالبية الدخول عبر الرصاص من الهواء ، والذي يأتي مع المطر أو عن طريق الترسبات الجافة في التربة. بالنسبة لألمانيا والعام 2000 ، قدرت المدخلات الجوية في التربة بـ 571 t lead / year. مصدر آخر هو الأسمدة الملوثة ، سواء الأسمدة المعدنية (136 t Pb / a) ، وخاصة ملح نترات الأمونيوم ، والسماد (182 t Pb / a). تساهم حمأة المجاري (90 t Pb / a) والسماد (77 t Pb / a) أيضًا في تلوث الرصاص بالتربة. [51] هناك أيضًا مدخلات مهمة من ذخيرة الرصاص. للمواقع الملوثة ، مثل. كما في المواقع السابقة للصناعات المنتجة للرصاص أو بالقرب من الكابلات القديمة المغلفة بالرصاص ، يمكن أن يكون للتربة أيضًا حمولة عالية من الرصاص. يوجد تنوع كبير في الرصاص في مدينة سانتو أمارو دا بوريفاسكاو في البرازيل.

ماء

يرجع تلوث الرصاص في الأنهار والبحيرات بشكل رئيسي إلى رشح الرصاص من التربة الملوثة. إن إطلاق كميات صغيرة من الرصاص من المطر من مواد الرصاص ، مثل ألواح الرصاص ، يساهم في تلوث المياه بالرصاص. التلوث المباشر للمياه من قبل الصناعة الرائدة وتلاعب الرصاص (على الأقل في ألمانيا) بسبب بناء معالجة مياه الصرف الصحي لم يعد مهمًا تقريبًا. انخفض الدخول السنوي للرصاص إلى الماء في ألمانيا من حوالي 900 t في العام 1985 إلى حوالي 300 t في العام 2000. في ألمانيا ، الحد منذ 1. ديسمبر 2013 10 μg / L (سابقًا 25 μg / L) ؛ أساس القياس هو ممثل عينة لمتوسط ​​استهلاك المياه الأسبوعي من قبل المستهلكين (انظر قانون مياه الشرب).

طعام

من خلال التعرض للرصاص من الهواء والتربة والمياه ، يدخل المعدن السلسلة الغذائية للإنسان عبر الفطريات والنباتات والحيوانات. يمكن العثور على مستويات عالية بشكل خاص من تلوث الرصاص في الفطريات المختلفة. على أوراق النباتات ، رواسب الرصاص كغبار ، والتي كانت سمة من سمات بيئة الطرق مع الكثير من حركة السيارات ، حيث كان البنزين لا يزال الرصاص. يمكن إزالة هذا الغبار عن طريق الغسيل الدقيق. مصادر إضافية قد تكون ذخيرة الرصاص في الحيوانات التي يتم اصطيادها. يمكن أن يتغير الرصاص أيضًا من الزجاج المحتوي على الرصاص في الأوعية الخزفية إلى طعام. في الفواكه والخضروات الطازجة في الغالبية العظمى من الحالات ، لا يمكن اكتشاف الرصاص والكادميوم أو في آثار صغيرة جدًا فقط.

أنابيب المياه المصنوعة من أنابيب الرصاص يمكن أن تلوث مياه الشرب. لم يتم تثبيتها في ألمانيا حتى سنوات 1970. لا تزال أنابيب الرصاص موجودة ، خاصة في المباني القديمة في بعض مناطق شمال وشرق ألمانيا. وفقًا لـ Stiftung Warentest ، كانت مستويات الرصاص في مياه الصنبور أعلى من الحد القانوني الحالي لأكثر من 5٪ من عينات المياه من هذه المباني. الأمر نفسه ينطبق على النمسا ويتعلق بخطوط الإمداد المنزلي لمورد المياه والخطوط في المنزل ، والتي هي ملك لصاحب المنزل. من الأواني الفخارية المحتوية على الرصاص ، يمكن إذابة الرصاص عن طريق الأطعمة الحامضة (الفاكهة ، النبيذ ، الخضروات).

عادة ما تصنع تركيبات خط المياه (محابس الإغلاق ، والتجهيزات ، وصمام زاوية ، خلاط) من النحاس أو جونميتال. يضاف النحاس لضمان حسن أداء 3٪ ، يحتوي جونميتال على 4-7٪. ما إذا كان الرصاص وأيونات المعادن الثقيلة الأخرى (Cu، Zn، Ni) تمر في الماء إلى حد ما يعتمد على نوعية المياه: صلابة المياه ، الرقم الهيدروجيني ، الأكسجين ، الملوحة. مع 2013 ، تم تخفيض القيمة القصوى للرصاص في مياه الشرب إلى 0,01 mg / L. بشكل أساسي ، بعد الوقوف لفترات طويلة من الماء في الخط ، بين عشية وضحاها تقريبًا ، عن طريق تشغيل أنبوب المياه لمدة دقيقة تقريبًا (التنظيف) قبل إزالته لأغراض مياه الشرب ، يمكن تقليل محتوى جميع الأيونات المهاجرة من جدار القناة.

ANALYTIK

التحديد النوعي الكلاسيكي للرصاص
الأدلة عن طريق التبلور

يمكن تمثيل أيونات الرصاص كمادة يوديد (II) في تفاعل الكشف المجهري. تذوب العينة في حمض الهيدروكلوريك المخفف وتبخر بعناية إلى التبلور. يتم أخذ البقايا مع قطرة ماء ثم بلورة من يوديد قابل للذوبان في الماء ، على سبيل المثال. كما يوديد البوتاسيوم (KI) ، وأضاف. بعد وقت قصير ، يتم تشكيل منشورات مجهرية ، صفراء ، سداسية من الرصاص (II) الرصاص.

دليل نوعي في عملية الانفصال

نظرًا لأن الرصاص لا يترسب كمياً مثل PbCl2 عند إضافة HCl ، فيمكن اكتشافه في كل من مجموعة HCl ومجموعة H2S. يمكن ترسيب PbCl2 عن طريق إضافة يوديد البوتاسيوم وفقًا للتفاعل أعلاه كما هو PbI2 أصفر ، وكذلك مع K2Cr2O7 ككروم رصاصي أصفر ، PbCrO4.

بعد إدخال H2S في عينة حمض الهيدروكلوريك ، يترسب الرصاص ثنائي التكافؤ في شكل PbS الأسود. يتم اكتشاف هذا بعد الهضم باستخدام (NH4) SX وإضافة 4 M HNO3 كـ PbI2 أو PbCrO4.

التحليل الكمي الفعال للرصاص

لتحليل التتبع للرصاص ومشتقاته العضوية ، يتوفر عدد من الطرق. ومع ذلك ، يتم باستمرار تقديم أساليب جديدة ومحسنة في الأدب ، وكذلك فيما يتعلق بالتركيز المسبق المطلوب في كثير من الأحيان. مشكلة عدم الاستهانة بها هي معالجة العينات.
مطياف الامتصاص الذري

من بين تقنيات AAS المختلفة ، يوفر أنبوب الكوارتز وتقنية أنبوب الجرافيت أفضل النتائج لتحليل الرصاص لمركبات الرصاص. في كثير من الأحيان ، يتم تحويل الرصاص إلى هيدريد الرصاص المتطاير ، PbH4 ، باستخدام NaBH2. يتم تمريره إلى كفيت كوارتز ثم تسخينه كهربائيًا إلى أعلى من 900 ° C. يتم تفكيك العينة ويتم قياس الامتصاصية عند 283,3 nm باستخدام مصباح كاثود أجوف. تم تحقيق حد الكشف عن 4,5 نانوغرام / مل. تحب AAS أيضًا استخدام شعلة الأسيتيلين (F-AAS) أو البلازما المستحثة بالموجات الدقيقة (MIP-AAS) للتفتيت.

مطياف الانبعاث الذري (AES)

في AES ، أثبتت البلازما المستحثة بالموجات الدقيقة (MIP-AES) وبلازما الأرجون الأرجنتينية الحثية (ICP-AES) نفسها في الانحلال. يتم الكشف عند الأطوال الموجية المميزة 283,32 nm و 405,78 nm. تم تحديد الحد الأقصى للكشف عن 3 pg / g بالنسبة لتراي ميثيل الرصاص ، (CH3) 0,19Pb + باستخدام MIP-AES. [61] يوفر ICP-AES حدًا للكشف عن الرصاص في مياه الشرب لـ 15,3 ng / مل.

مطياف الكتلة (MS)

في الطبيعة ، تحدث أربعة نظائر مستقرة بمعدلات مختلفة للرصاص. لقياس الطيف الكتلي ، يتم استخدام النظير 206Pb غالبًا. بمساعدة ICP quadrupole MS ، يمكن تحديد هذا النظير البولي بحد أقصى للكشف عن 4,2 pg / g.

المضوائية

الطريقة الأكثر استخدامًا للكشف الضوئي للرصاص هي طريقة dithizone المزعومة. إن Dithizone عبارة عن ليجاند ثنائي العطر وأشكال عند درجة الحموضة 9-11,5 مع أيونات Pb2 + وهي مركب أحمر يتم قياس امتصاصه عند 520 nm (ε = 6,9 104 l / mol · cm). يتداخل البزموت والثاليوم مع التحديد ويجب أولاً ترسيبه أو استخلاصه كمياً.

القياس الفولطي

يعتبر مقياس الجهد المتجرد الأنودي الطري (SASV) مثاليًا لتقدير آثار الرصاص الكهروكيميائي. ويسبق تحديد الفولتميتر الفعلي من خلال فترة التخصيب الاختزالي على القطب الكهربائي Ag- القرص. يتبع ذلك التحديد الفعلي عن طريق قياس تيار الأكسدة عند مسح نافذة محتملة من -800 mV إلى -300 mV. بعد ذلك ، يتم تكرار القياس دون التخصيب السابق ويتم طرح المنحنى الناتج من القياس الأول. يرتبط ارتفاع ذروة الأكسدة المتبقية عند -480 mV بكمية الرصاص الموجود. تم تحديد حد الكشف عن الرصاص 50 pM في الماء.

أسعار السبائك الرصاص

أسعار خردة الرصاص

أسعار تركيز الرصاص