Orodha ya metali nzito: aina na vipengele

2024 Mwandishi: Howard Calhoun | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-17 10:41

Kati ya elementi zote 104 za kemikali zinazojulikana kwa wanadamu leo, 82 ni metali. Wanachukua nafasi kubwa katika maisha ya watu katika nyanja za viwanda, kibaolojia na mazingira. Sayansi ya kisasa inagawanya metali kuwa nzito, nyepesi na nzuri. Katika makala haya, tutaangalia orodha ya metali nzito na sifa zake.

Uamuzi wa metali nzito

Hapo awali, ilikuwa desturi kuita metali nzito viwakilishi hivyo vilivyo na uzani wa atomiki unaozidi 50. Hata hivyo, matumizi ya neno lililotajwa leo hutokea mara nyingi zaidi si kwa mtazamo wa kemikali, lakini kutegemeana na athari uchafuzi wa mazingira. Kwa hivyo, orodha ya metali nzito inajumuisha metali hizo na metalloids (semimetals) ambazo huchafua mambo ya biosphere ya binadamu (udongo, maji). Hebu tuziangalie.

Orodha ya metali nzito inajumuisha bidhaa ngapi?

Leo, hakuna maafikiano kuhusu idadi ya vipengele katika orodha iliyotajwa, kwa kuwa hakuna vigezo vya jumla vinavyohusiana na metalinzito. Hata hivyo, orodha ya metali nzito inaweza kuundwa kulingana na mali mbalimbali za metali na sifa zao. Hizi ni pamoja na:

• Uzito wa atomiki. Kulingana na kigezo hiki, zaidi ya vipengele 40 vilivyo na uzito wa atomiki zaidi ya amumu 50 (g/mol) ni vya vile vilivyotajwa.
• Msongamano. Kwa kuzingatia kigezo hiki, metali hizo huchukuliwa kuwa nzito, ambapo msongamano ni sawa na au unazidi msongamano wa chuma.
• Sumu ya kibayolojia huchanganya metali nzito ambayo huathiri vibaya maisha ya binadamu na viumbe hai. Kuna takriban vipengee 20 kwenye orodha yao.

Athari kwenye mwili wa binadamu

Nyingi ya dutu hizi zina athari mbaya kwa viumbe vyote vilivyo hai. Kutokana na molekuli muhimu ya atomiki, husafirishwa vibaya na kujilimbikiza katika tishu za binadamu, na kusababisha magonjwa mbalimbali. Kwa hivyo, kwa mwili wa binadamu, cadmium, zebaki na risasi hutambuliwa kama metali hatari zaidi na nzito zaidi.

Orodha ya vipengele vya sumu hupangwa kulingana na kiwango cha hatari kulingana na kile kinachojulikana kama sheria za Mertz, kulingana na ambayo metali zenye sumu zaidi huwa na safu ndogo zaidi ya mfiduo:

1. Cadmium, zebaki, thallium, risasi, arseniki (kundi la sumu za metali hatari zaidi, zinazozidi mipaka inayoruhusiwa ambayo inaweza kusababisha matatizo makubwa ya kisaikolojia na hata kifo).
2. Cob alt, chromium, molybdenum, nikeli, antimoni, scandium, zinki.
3. Bariamu, manganese, strontium, vanadium, tungsten

Hii hata hivyo haimaanishi kuwa hakuna vipengele vilivyowekwa katika makundi hapo juuSheria za Mertz, hazipaswi kuwepo katika mwili wa mwanadamu. Kinyume chake, orodha ya metali nzito ni pamoja na vitu hivi na zaidi ya 20, mkusanyiko mdogo ambao sio hatari tu kwa maisha ya mwanadamu, lakini pia ni muhimu katika michakato ya metabolic, haswa chuma, shaba, cob alt, molybdenum na hata zinki..

Uchafuzi wa mazingira na metali nzito

Vipengele vya biosphere ambavyo vimechafuliwa na metali nzito ni udongo na maji. Mara nyingi, wahalifu wa hii ni makampuni ya biashara ya metallurgiska ambayo husindika metali nyepesi na nzito zisizo na feri. Orodha ya mawakala wa uchafuzi wa mazingira pia huongezwa kwa vichomea taka, moshi wa moshi wa magari, mitambo ya kukomesha boiler, utengenezaji wa kemikali, makampuni ya uchapishaji na hata mitambo ya kuzalisha umeme.

Sumu zinazojulikana zaidi ni: risasi (uzalishaji wa gari), zebaki (mfano wa usambazaji: vipima joto na vifaa vya taa vya fluorescent vilivyovunjwa katika maisha ya kila siku), cadmium (iliyoundwa kutokana na kuungua kwa takataka). Aidha, viwanda vingi katika uzalishaji hutumia kipengele kimoja au kingine ambacho kinaweza kuelezewa kuwa kizito. Metali ya kikundi, ambayo orodha yake ilitolewa hapo juu, kwa namna ya taka mara nyingi huingia kwenye miili ya maji na kisha kuwafikia wanadamu kwenye mnyororo wa trophic.

Mbali na sababu za kiteknolojia za uchafuzi wa asili na metali nzito, pia kuna sababu za asili - hizi ni milipuko ya volkeno, kwenye lava ambayo maudhui ya juu ya cadmium yalipatikana.

Sifa za usambaaji wa metali zenye sumu zaidi asilia

Zebaki asilia zaidi ya yote imejanibishwa katika mazingira ya maji na hewa. Zebaki huingia kwenye maji ya bahari ya dunia kutokana na maji yanayotoka viwandani, na pia kuna mivuke ya zebaki inayotengenezwa kutokana na mwako wa makaa ya mawe. Mchanganyiko wa sumu hujilimbikiza katika viumbe hai, hasa katika vyakula vya baharini.

Lead ina eneo pana la usambazaji. Inakusanya katika milima, na katika udongo, na katika maji, na katika viumbe hai, na hata angani, kwa namna ya gesi za kutolea nje kutoka kwa magari. Bila shaka, risasi huingia kwenye mazingira kutokana na hatua ya kianthropolojia kwa namna ya taka za viwandani na taka zisizorejeshwa (betri na betri).

Na chanzo cha uchafuzi wa mazingira na cadmium ni maji machafu ya makampuni ya viwanda, pamoja na mambo ya asili: hali ya hewa ya madini ya shaba, udongo wa udongo, pamoja na matokeo ya shughuli za volkeno.

Matumizi ya Metali Nzito

Licha ya sumu, tasnia ya kisasa huunda aina kubwa ya bidhaa muhimu kwa kusindika metali nzito zisizo na feri, orodha ambayo inajumuisha aloi za shaba, zinki, risasi, bati, nikeli, titani, zirconium, molybdenum, n.k.

Shaba ni nyenzo yenye ductile nyingi inayoweza kutumika kutengenezea aina mbalimbali za nyaya, mabomba, vyombo vya jikoni, vito, kuezeka na zaidi. Aidha, inatumika sana katika uhandisi wa mitambo na ujenzi wa meli.

Zinki ina sifa nyingi za kuzuia kutu, kwa hivyo utumiaji wa aloi za zinki kwa kupaka bidhaa za chuma (kinachojulikana kama galvanization) ni kawaida. Utumiaji wa bidhaa za zinki: ujenzi, uhandisi wa mitambo, uchapishaji (sahani za uchapishaji), sayansi ya roketi, tasnia ya kemikali (uzalishaji wa vanishi na rangi) na hata dawa (kiua dawa, n.k.).

Lead huyeyuka kwa urahisi, kwa hivyo hutumika kama malighafi katika tasnia nyingi: rangi na vanishi, kemikali, magari (pamoja na betri), vifaa vya elektroniki, matibabu (utengenezaji wa aproni za kinga kwa wagonjwa wakati wa uchunguzi wa X-ray).