Seznam težkih kovin: vrste in značilnosti

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Od vseh 104 kemičnih elementov, ki jih človeštvo pozna danes, je 82 kovin. Zavzemajo vidno mesto v življenju ljudi na industrijskem, biološkem in okoljskem področju. Sodobna znanost deli kovine na težke, lahke in plemenite. V tem članku si bomo ogledali seznam težkih kovin in njihove značilnosti.

Določanje težkih kovin

Sprva je bilo težkim kovinam običajno imenovati tiste predstavnike, ki imajo atomsko maso nad 50. Vendar pa se danes raba imenovanega izraza pogosteje pojavlja ne s kemičnega vidika, temveč glede na njihov vpliv na onesnaževanje okolja. Tako so na seznamu težkih kovin tiste kovine in metaloidi (polmetale), ki onesnažujejo elemente človeške biosfere (tla, voda). Oglejmo si jih.

Koliko elementov vključuje seznam težkih kovin?

Danes ni soglasja o številu elementov na poimenovanem seznamu, saj ni splošnih meril, ki bi se nanašala na kovinetežka. Lahko pa se oblikuje seznam težkih kovin glede na različne lastnosti kovin in njihove lastnosti. Ti vključujejo:

• Atomska teža. Na podlagi tega kriterija spada med poimenovane več kot 40 elementov z atomsko maso večjo od 50 amu (g/mol).
• Gostota. Na podlagi tega merila se štejejo za težke kovine, pri katerih je gostota enaka ali večja od gostote železa.
• Biološka strupenost združuje težke kovine, ki negativno vplivajo na življenje ljudi in živih organizmov. Na njihovem seznamu je približno 20 elementov.

Učinek na človeško telo

Večina teh snovi negativno vpliva na vse žive organizme. Zaradi velike atomske mase se slabo prenašajo in se kopičijo v človeških tkivih, kar povzroča različne bolezni. Torej, za človeško telo so kadmij, živo srebro in svinec priznani kot najnevarnejše in najtežje kovine.

Seznam strupenih elementov je razvrščen glede na stopnjo nevarnosti po tako imenovanih Mertzovih pravilih, po katerih imajo najbolj strupene kovine najmanjši obseg izpostavljenosti:

1. Kadmij, živo srebro, talij, svinec, arzen (skupina najnevarnejših kovinskih strupov, katerih preseganje dovoljenih mej lahko povzroči resne psiho-fiziološke motnje in celo smrt).
2. Kob alt, krom, molibden, nikelj, antimon, skandij, cink.
3. barij, mangan, stroncij, vanadij, volfram

To pa ne pomeni, da noben od zgornjih elementov niMertzeva pravila ne bi smela biti prisotna v človeškem telesu. Nasprotno, seznam težkih kovin vključuje te in več kot 20 elementov, katerih majhna koncentracija ni nevarna za človeško življenje, ampak je potrebna tudi pri presnovnih procesih, zlasti železo, baker, kob alt, molibden in celo cink..

Onasnaževanje okolja s težkimi kovinami

Elementa biosfere, ki sta onesnažena s težkimi kovinami, sta tla in voda. Najpogosteje so krivci za to metalurška podjetja, ki obdelujejo lahke in težke neželezne kovine. Seznam onesnaževalcev dodajajo tudi sežigalnice odpadkov, avtomobilski izpušni plini, kotlovnice, kemična proizvodnja, tiskarna in celo elektrarne.

Najpogostejši toksini so: svinec (proizvodnja avtomobilov), živo srebro (primer distribucije: termometri in fluorescenčne svetlobne naprave, ki se pokvarijo v vsakdanjem življenju), kadmij (nastane kot posledica sežiganja smeti). Poleg tega večina tovarn v proizvodnji uporablja enega ali drugega elementa, ki ga lahko opišemo kot težkega. Kovina skupine, katere seznam je bil naveden zgoraj, v obliki odpadkov najpogosteje vstopi v vodna telesa in nato doseže ljudi po trofični verigi.

Poleg tehnogenih dejavnikov onesnaževanja narave s težkimi kovinami obstajajo tudi naravni dejavniki - to so vulkanski izbruhi, v katerih lava je bila ugotovljena povečana vsebnost kadmija.

Značilnosti porazdelitve najbolj strupenih kovin v naravi

Živo srebro je v naravi najbolj lokalizirano v vodnem in zračnem okolju. Živo srebro vstopa v vode svetovnih oceanov iz industrijskih izpustov, tam pa so tudi hlapi živega srebra, ki nastanejo kot posledica zgorevanja premoga. Strupene spojine se kopičijo v živih organizmih, zlasti v morski hrani.

Svinec ima široko območje distribucije. Kopiči se v gorah, v tleh, v vodi, v živih organizmih in celo v zraku v obliki izpušnih plinov avtomobilov. Seveda svinec vstopi v okolje kot posledica antropološkega delovanja v obliki industrijskih odpadkov in nerecikliranih odpadkov (baterije in baterije).

In vir onesnaženja okolja s kadmijem je odpadna voda industrijskih podjetij, pa tudi naravni dejavniki: preperevanje bakrovih rud, izpiranje tal, pa tudi rezultati vulkanske dejavnosti.

Aplikacije težkih kovin

Kljub strupenosti sodobna industrija s predelavo težkih barvnih kovin ustvarja ogromno uporabnih izdelkov, na seznamu katerih so zlitine bakra, cinka, svinca, kositra, niklja, titana, cirkonija, molibdena itd.

Baker je zelo duktilni material, ki se lahko uporablja za izdelavo različnih žic, cevi, kuhinjskih pripomočkov, nakita, strešne kritine in še več. Poleg tega se pogosto uporablja v strojništvu in ladjedelništvu.

Cink ima visoke protikorozijske lastnosti, zato je uporaba cinkovih zlitin za prevleko kovinskih izdelkov (tako imenovano galvanizacija) pogosta. Uporaba cinkovih izdelkov: gradbeništvo, strojništvo, tiskarstvo (tiskarske plošče), raketna znanost, kemična industrija (proizvodnja lakov in barv) in celo medicina (antiseptiki itd.).

Svinec se zlahka topi, zato se uporablja kot surovina v številnih panogah: barvah in lakih, kemični, avtomobilski (vključeni v baterije), elektroniki, medicinski (izdelava zaščitnih predpasnikov za paciente med rentgenskimi preiskavami).