Ο μόλυβδος είναι η προέλευση του μετάλλου. Οδηγω

Ο μόλυβδος είναι ένα χημικό στοιχείο με ατομικό αριθμό 82 και σύμβολο Pb (από το λατινικό plumbum - ράβδος). Είναι ένα βαρύ μέταλλο με πυκνότητα μεγαλύτερη από αυτή των περισσότερων συμβατικών υλικών. Ο μόλυβδος είναι μαλακός, ελατός και λιώνει σε σχετικά χαμηλές θερμοκρασίες. Το φρεσκοκομμένο μόλυβδο έχει μια γαλαζολευκή απόχρωση. Θαμπώνει έως θαμπό γκρι όταν εκτίθεται στον αέρα. Ο μόλυβδος έχει τον δεύτερο υψηλότερο ατομικό αριθμό από τα κλασικά σταθερά στοιχεία και βρίσκεται στο τέλος των τριών μεγάλων αλυσίδων διάσπασης των βαρύτερων στοιχείων. Το μόλυβδο είναι ένα σχετικά μη αντιδραστικό στοιχείο μετά τη μετάβαση. Ο ασθενής μεταλλικός του χαρακτήρας φαίνεται από την αμφοτερική του φύση (οξείδια μολύβδου και μόλυβδος αντιδρούν τόσο με οξέα όσο και με βάσεις) και την τάση να σχηματίζει ομοιοπολικούς δεσμούς. Οι ενώσεις μολύβδου είναι τυπικά σε κατάσταση οξείδωσης +2 αντί +4, συνήθως με ελαφρύτερα μέλη ομάδας άνθρακα. Οι εξαιρέσεις περιορίζονται κυρίως στις οργανικές ενώσεις. Όπως τα ελαφρύτερα μέλη αυτής της ομάδας, ο μόλυβδος τείνει να συνδέεται με τον εαυτό του. μπορεί να σχηματίσει αλυσίδες, δακτυλίους και πολυεδρικές δομές. Ο μόλυβδος εξάγεται εύκολα από τα μεταλλεύματα μολύβδου και ήταν ήδη γνωστός στους προϊστορικούς ανθρώπους στη Δυτική Ασία. Το κύριο μετάλλευμα μολύβδου, το γαλένα, περιέχει συχνά ασήμι και το ενδιαφέρον για το ασήμι συνέβαλε στη μεγάλης κλίμακας εξόρυξη μολύβδου και στη χρήση του στην αρχαία Ρώμη. Η παραγωγή μολύβδου μειώθηκε μετά την πτώση της Ρωμαϊκής Αυτοκρατορίας και δεν έφτασε στα ίδια επίπεδα μέχρι τη Βιομηχανική Επανάσταση. Επί του παρόντος, η παγκόσμια παραγωγή μολύβδου είναι περίπου δέκα εκατομμύρια τόνοι ετησίως. Η δευτερογενής παραγωγή από τη μεταποίηση αντιπροσωπεύει περισσότερο από το ήμισυ αυτού του ποσού. Ο μόλυβδος έχει πολλές ιδιότητες που τον καθιστούν χρήσιμο: υψηλή πυκνότητα, χαμηλό σημείο τήξης, ολκιμότητα και σχετική αδράνεια στην οξείδωση. Σε συνδυασμό με τη σχετική αφθονία και το χαμηλό του κόστος, αυτοί οι παράγοντες οδήγησαν στην ευρεία χρήση του μολύβδου στις κατασκευές, τις υδραυλικές εγκαταστάσεις, τις μπαταρίες, τις σφαίρες, τις κλίμακες, τις συγκολλήσεις, τα κράματα κασσιτέρου-μόλυβδου, τα εύτηκτα κράματα και την θωράκιση από την ακτινοβολία. Στα τέλη του 19ου αιώνα, ο μόλυβδος αναγνωρίστηκε ως εξαιρετικά τοξικός και έκτοτε η χρήση του μειώθηκε σταδιακά. Ο μόλυβδος είναι μια νευροτοξίνη που συσσωρεύεται στους μαλακούς ιστούς και στα οστά, καταστρέφοντας το νευρικό σύστημα και προκαλώντας εγκεφαλικές διαταραχές και, στα θηλαστικά, διαταραχές του αίματος.

Φυσικές ιδιότητες

Ατομικές ιδιότητες

Το άτομο μολύβδου έχει 82 ηλεκτρόνια διατεταγμένα στη διαμόρφωση ηλεκτρονίων 4f145d106s26p2. Η συνδυασμένη πρώτη και δεύτερη ενέργεια ιονισμού - η συνολική ενέργεια που απαιτείται για την απομάκρυνση δύο ηλεκτρονίων 6p - είναι κοντά στην ενέργεια του κασσίτερου, του ανώτερου γείτονα του μολύβδου στην ομάδα άνθρακα. Είναι ασυνήθιστο. Οι ενέργειες ιονισμού γενικά κινούνται προς τα κάτω στην ομάδα καθώς τα εξωτερικά ηλεκτρόνια του στοιχείου απομακρύνονται περισσότερο από τον πυρήνα και θωρακίζονται περισσότερο από μικρότερα τροχιακά. Η ομοιότητα των ενεργειών ιονισμού οφείλεται στη μείωση των λανθανιδών - μείωση στις ακτίνες των στοιχείων από το λανθάνιο (ατομικός αριθμός 57) στο λουτέτιο (71) και στις σχετικά μικρές ακτίνες των στοιχείων μετά το άφνιο (72). Αυτό οφείλεται στην κακή θωράκιση του πυρήνα από ηλεκτρόνια λανθανιδών. Οι συνδυασμένες πρώτες τέσσερις ενέργειες ιονισμού του μολύβδου υπερβαίνουν αυτές του κασσίτερου, σε αντίθεση με τις προβλέψεις των περιοδικών τάσεων. Σε αυτή τη συμπεριφορά συμβάλλουν τα σχετικιστικά φαινόμενα, τα οποία γίνονται σημαντικά σε βαρύτερα άτομα. Ένα τέτοιο φαινόμενο είναι το φαινόμενο αδρανούς ζεύγους: τα ηλεκτρόνια 6s του μολύβδου είναι απρόθυμα να συμμετάσχουν στη σύνδεση, καθιστώντας την απόσταση μεταξύ των κοντινών ατόμων στον κρυσταλλικό μόλυβδο ασυνήθιστα μεγάλη. Οι ελαφρύτερες ομάδες άνθρακα του μολύβδου σχηματίζουν σταθερά ή μετασταθερά αλλότροπα με τετραεδρικά συντονισμένη και ομοιοπολικά συνδεδεμένη κυβική δομή διαμαντιού. Τα επίπεδα ενέργειας των εξωτερικών τροχιακών s και p είναι αρκετά κοντά ώστε να επιτρέπουν την ανάμειξη με τα τέσσερα υβριδικά τροχιακά sp3. Στο μόλυβδο, το φαινόμενο αδρανούς ζεύγους αυξάνει την απόσταση μεταξύ των τροχιακών s και p και το χάσμα δεν μπορεί να γεφυρωθεί από την ενέργεια που θα απελευθερωθεί από πρόσθετους δεσμούς μετά τον υβριδισμό. Σε αντίθεση με την κυβική δομή του διαμαντιού, ο μόλυβδος σχηματίζει μεταλλικούς δεσμούς στους οποίους μόνο τα p-ηλεκτρόνια αποεντοπίζονται και μοιράζονται μεταξύ των ιόντων Pb2+. Επομένως, ο μόλυβδος έχει μια κυβική δομή με επίκεντρο την όψη, όπως τα δισθενή μέταλλα ίσου μεγέθους, το ασβέστιο και το στρόντιο.

Μεγάλοι όγκοι

Ο καθαρός μόλυβδος έχει λαμπερό ασημί χρώμα με μια νότα μπλε. Ξεθωριάζει σε επαφή με υγρό αέρα και η απόχρωση του εξαρτάται από τις συνθήκες που επικρατούν. Οι χαρακτηριστικές ιδιότητες του μολύβδου περιλαμβάνουν την υψηλή πυκνότητα, την ολκιμότητα και την υψηλή αντοχή στη διάβρωση (λόγω παθητικοποίησης). Η πυκνή κυβική δομή και το υψηλό ατομικό βάρος του μολύβδου έχουν ως αποτέλεσμα πυκνότητα 11,34 g/cm3, η οποία είναι μεγαλύτερη από εκείνη των κοινών μετάλλων όπως ο σίδηρος (7,87 g/cm3), ο χαλκός (8,93 g/cm3) και ο ψευδάργυρος (7,14 g /cm3). Ορισμένα σπανιότερα μέταλλα έχουν μεγαλύτερη πυκνότητα: το βολφράμιο και ο χρυσός έχουν πυκνότητα 19,3 g/cm3 και το όσμιο, το πιο πυκνό μέταλλο, έχει πυκνότητα 22,59 g/cm3, σχεδόν διπλάσια από αυτή του μολύβδου. Ο μόλυβδος είναι ένα πολύ μαλακό μέταλλο με σκληρότητα Mohs 1,5. μπορεί να γρατσουνιστεί με ένα νύχι. Είναι αρκετά εύπλαστο και κάπως πλαστικό. Ο συντελεστής όγκου του μολύβδου, ένα μέτρο της ευκολίας συμπίεσης του, είναι 45,8 GPa. Για σύγκριση, ο συντελεστής όγκου του αλουμινίου είναι 75,2 GPa. χαλκός – 137,8 GPa; και μαλακός χάλυβας – 160-169 GPa. Η αντοχή σε εφελκυσμό στα 12-17 MPa είναι χαμηλή (για το αλουμίνιο είναι 6 φορές υψηλότερη, για τον χαλκό είναι 10 φορές μεγαλύτερη και για τον μαλακό χάλυβα είναι 15 φορές μεγαλύτερη). μπορεί να ενισχυθεί με την προσθήκη μικρής ποσότητας χαλκού ή αντιμονίου. Το σημείο τήξης του μολύβδου, 327,5 °C (621,5 °F), είναι χαμηλό σε σύγκριση με τα περισσότερα μέταλλα. Το σημείο βρασμού του είναι 1749 °C (3180 °F), το χαμηλότερο από τα στοιχεία της ομάδας άνθρακα. Η ηλεκτρική ειδική αντίσταση του μολύβδου στους 20 °C είναι 192 νανόμετρα, που είναι σχεδόν μια τάξη μεγέθους υψηλότερη από αυτή άλλων βιομηχανικών μετάλλων (χαλκός στα 15,43 nΩ·m, χρυσός 20,51 nΩ·m και αλουμίνιο στα 24,15 nΩ·m). Ο μόλυβδος είναι υπεραγωγός σε θερμοκρασίες κάτω των 7,19 Κ, την υψηλότερη κρίσιμη θερμοκρασία από όλους τους υπεραγωγούς Τύπου Ι. Ο μόλυβδος είναι ο τρίτος μεγαλύτερος στοιχειώδης υπεραγωγός.

Ισότοπα μολύβδου

Ο φυσικός μόλυβδος αποτελείται από τέσσερα σταθερά ισότοπα με αριθμούς μάζας 204, 206, 207 και 208, και ίχνη πέντε βραχύβιων ραδιοϊσοτόπων. Ο μεγάλος αριθμός των ισοτόπων συνάδει με το γεγονός ότι ο αριθμός των ατόμων μολύβδου είναι άρτιος. Ο μόλυβδος έχει έναν μαγικό αριθμό πρωτονίων (82), για τα οποία το μοντέλο πυρηνικού κελύφους προβλέπει με ακρίβεια έναν ιδιαίτερα σταθερό πυρήνα. Το Lead-208 έχει 126 νετρόνια, ένας άλλος μαγικός αριθμός που μπορεί να εξηγήσει γιατί το lead-208 είναι ασυνήθιστα σταθερό. Δεδομένου του υψηλού ατομικού του αριθμού, ο μόλυβδος είναι το βαρύτερο στοιχείο του οποίου τα φυσικά ισότοπα θεωρούνται σταθερά. Αυτός ο τίτλος κατείχε προηγουμένως το βισμούθιο, το οποίο έχει ατομικό αριθμό 83, μέχρι που ανακαλύφθηκε το 2003 ότι το μόνο αρχικό του ισότοπο, το βισμούθιο-209, διασπάται πολύ αργά. Τα τέσσερα σταθερά ισότοπα του μολύβδου θα μπορούσαν θεωρητικά να υποστούν διάσπαση άλφα σε ισότοπα υδραργύρου, απελευθερώνοντας ενέργεια, αλλά αυτό δεν έχει παρατηρηθεί ποτέ· ο προβλεπόμενος χρόνος ημιζωής τους κυμαίνεται από 1035 έως 10189 χρόνια. Τρία σταθερά ισότοπα εμφανίζονται σε τρεις από τις τέσσερις κύριες αλυσίδες διάσπασης: ο μόλυβδος-206, ο μόλυβδος-207 και ο μόλυβδος-208 είναι τα τελικά προϊόντα της διάσπασης του ουρανίου-238, του ουρανίου-235 και του θορίου-232, αντίστοιχα. Αυτές οι αλυσίδες διάσπασης ονομάζονται σειρές ουρανίου, σειρές ακτινίου και σειρές θορίου. Η ισοτοπική τους συγκέντρωση σε ένα δείγμα φυσικού πετρώματος εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την παρουσία αυτών των τριών μητρικών ισοτόπων ουρανίου και θορίου. Για παράδειγμα, η σχετική αφθονία του μολύβδου-208 μπορεί να κυμαίνεται από 52% σε κανονικά δείγματα έως 90% σε μεταλλεύματα θορίου, επομένως η τυπική ατομική μάζα του μολύβδου δίνεται μόνο με ένα δεκαδικό ψηφίο. Με την πάροδο του χρόνου, η αναλογία μολύβδου-206 και μολύβδου-207 προς μόλυβδο-204 αυξάνεται καθώς τα δύο πρώτα συμπληρώνονται από τη ραδιενεργή διάσπαση βαρύτερων στοιχείων, ενώ το δεύτερο όχι. Αυτό επιτρέπει τη δημιουργία δεσμών μολύβδου προς μόλυβδο. Καθώς το ουράνιο διασπάται σε μόλυβδο, οι σχετικές ποσότητες αλλάζουν. αυτή είναι η βάση για τη δημιουργία μολύβδου ουρανίου. Εκτός από τα σταθερά ισότοπα που αποτελούν σχεδόν όλο το μόλυβδο που υπάρχει φυσικά, υπάρχουν ίχνη πολλών ραδιενεργών ισοτόπων. Ένα από αυτά είναι το lead-210. Αν και ο χρόνος ημιζωής του είναι μόνο 22,3 χρόνια, μόνο μικρές ποσότητες αυτού του ισοτόπου υπάρχουν στη φύση, επειδή ο μόλυβδος-210 παράγεται μέσω ενός μακρύ κύκλου αποσύνθεσης που ξεκινά με το ουράνιο-238 (το οποίο υπάρχει στη Γη εδώ και δισεκατομμύρια χρόνια). Οι αλυσίδες διάσπασης του ουρανίου-235, του θορίου-232 και του ουρανίου-238 περιέχουν μόλυβδο-211, -212 και -214, επομένως τα ίχνη και των τριών αυτών ισοτόπων μολύβδου βρίσκονται φυσικά. Μικρά ίχνη μολύβδου-209 προκύπτουν από την πολύ σπάνια αποσύνθεση του ραδίου-223, ενός από τα θυγατρικά προϊόντα του φυσικού ουρανίου-235. Το Lead-210 είναι ιδιαίτερα χρήσιμο για τον προσδιορισμό της ηλικίας των δειγμάτων μετρώντας την αναλογία του προς τον μόλυβδο-206 (και τα δύο ισότοπα υπάρχουν στην ίδια αλυσίδα διάσπασης). Συνολικά συντέθηκαν 43 ισότοπα μολύβδου, με αριθμούς μάζας 178-220. Το Lead-205 είναι το πιο σταθερό με χρόνο ημιζωής περίπου 1,5×107 έτη. [I] Ο δεύτερος πιο σταθερός είναι ο μόλυβδος-202, ο οποίος έχει χρόνο ημιζωής περίπου 53.000 χρόνια, μεγαλύτερο από οποιοδήποτε φυσικό ραδιοϊσότοπο ίχνους. Και τα δύο είναι εξαφανισμένα ραδιονουκλεΐδια που παρήχθησαν σε αστέρια μαζί με σταθερά ισότοπα μολύβδου, αλλά έχουν από καιρό αποσυντεθεί.

Χημεία

Ένας μεγάλος όγκος μολύβδου που εκτίθεται σε υγρό αέρα σχηματίζει ένα προστατευτικό στρώμα διαφορετικής σύνθεσης. Θειώδες ή χλωρίδιο μπορεί επίσης να υπάρχουν σε αστικά ή θαλάσσια περιβάλλοντα. Αυτό το στρώμα καθιστά έναν μεγάλο όγκο μολύβδου αποτελεσματικά χημικά αδρανές στον αέρα. Ο λεπτής σκόνης μόλυβδος, όπως πολλά μέταλλα, είναι πυροφορικός και καίγεται με γαλαζολευκή φλόγα. Το φθόριο αντιδρά με τον μόλυβδο σε θερμοκρασία δωματίου για να σχηματίσει φθόριο μολύβδου(II). Η αντίδραση με το χλώριο είναι παρόμοια, αλλά απαιτεί θέρμανση, καθώς το στρώμα χλωρίου που προκύπτει μειώνει την αντιδραστικότητα των στοιχείων. Ο τηγμένος μόλυβδος αντιδρά με τα χαλκογόνα σχηματίζοντας χαλκογονίδια μολύβδου(II). Το μέταλλο μολύβδου δεν προσβάλλεται από αραιό θειικό οξύ, αλλά διαλύεται σε συμπυκνωμένη μορφή. Αντιδρά αργά με το υδροχλωρικό οξύ και έντονα με το νιτρικό οξύ για να σχηματίσει οξείδια του αζώτου και νιτρικό μόλυβδο(II). Οργανικά οξέα όπως το οξικό οξύ διαλύουν τον μόλυβδο παρουσία οξυγόνου. Τα συμπυκνωμένα αλκάλια διαλύουν τον μόλυβδο και σχηματίζουν υδροβιότοπους.

Ανόργανες ενώσεις

Ο μόλυβδος έχει δύο κύριες καταστάσεις οξείδωσης: +4 και +2. Η τετρασθενής κατάσταση είναι κοινή για την ομάδα του άνθρακα. Η δισθενής κατάσταση είναι σπάνια για τον άνθρακα και το πυρίτιο, μικρή για το γερμάνιο, σημαντική (αλλά όχι κυρίαρχη) για τον κασσίτερο και πιο σημαντική για τον μόλυβδο. Αυτό εξηγείται από σχετικιστικά φαινόμενα, ιδιαίτερα το φαινόμενο αδρανούς ζεύγους, το οποίο εμφανίζεται όταν υπάρχει μεγάλη διαφορά στην ηλεκτραρνητικότητα μεταξύ του μολύβδου και των ανιόντων οξειδίου, αλογονιδίου ή νιτριδίου, με αποτέλεσμα σημαντικά μερικώς θετικά φορτία στον μόλυβδο. Ως αποτέλεσμα, υπάρχει μια ισχυρότερη συστολή του τροχιακού 6s του μολύβδου από το τροχιακό 6p, γεγονός που καθιστά τον μόλυβδο πολύ αδρανές στις ιοντικές ενώσεις. Αυτό είναι λιγότερο εφαρμόσιμο σε ενώσεις στις οποίες ο μόλυβδος σχηματίζει ομοιοπολικούς δεσμούς με στοιχεία παρόμοιας ηλεκτραρνητικότητας, όπως ο άνθρακας σε οργανοληπτικές ενώσεις. Σε τέτοιες ενώσεις, τα τροχιακά 6s και 6p έχουν το ίδιο μέγεθος και ο υβριδισμός sp3 εξακολουθεί να είναι ενεργειακά ευνοϊκός. Ο μόλυβδος, όπως και ο άνθρακας, είναι κυρίως τετρασθενής σε τέτοιες ενώσεις. Η σχετικά μεγάλη διαφορά στην ηλεκτραρνητικότητα του μολύβδου(II) στο 1,87 και του μολύβδου(IV) είναι 2,33. Αυτή η διαφορά υπογραμμίζει την αντίθετη τάση αύξησης της σταθερότητας της κατάστασης οξείδωσης +4 με τη μείωση της συγκέντρωσης άνθρακα. Ο κασσίτερος, συγκριτικά, έχει τιμές 1,80 στην κατάσταση οξείδωσης +2 και 1,96 στην κατάσταση +4.

Οι ενώσεις μολύβδου(II) είναι χαρακτηριστικές της ανόργανης χημείας μολύβδου. Ακόμη και ισχυροί οξειδωτικοί παράγοντες όπως το φθόριο και το χλώριο αντιδρούν με τον μόλυβδο σε θερμοκρασία δωματίου, σχηματίζοντας μόνο PbF2 και PbCl2. Οι περισσότερες είναι λιγότερο ιοντικές από άλλες μεταλλικές ενώσεις και επομένως είναι σε μεγάλο βαθμό αδιάλυτες. Τα ιόντα μολύβδου (II) είναι συνήθως άχρωμα στο διάλυμα και υδρολύονται μερικώς για να σχηματίσουν Pb(OH)+ και τέλος Pb4(OH)4 (στο οποίο τα ιόντα υδροξυλίου δρουν ως συνδέτες γεφύρωσης). Σε αντίθεση με τα ιόντα κασσιτέρου (II), δεν είναι αναγωγικοί παράγοντες. Οι μέθοδοι για τον προσδιορισμό της παρουσίας ιόντος Pb2+ στο νερό βασίζονται συνήθως στην καθίζηση χλωριούχου μολύβδου(II) με χρήση αραιού υδροχλωρικού οξέος. Δεδομένου ότι το χλωριούχο άλας είναι ελαφρώς διαλυτό στο νερό, γίνεται προσπάθεια να καταβυθιστεί θειούχος μολύβδου(II) διοχετεύοντας υδρόθειο μέσω του διαλύματος. Το μονοξείδιο του μολύβδου υπάρχει σε δύο πολύμορφα: κόκκινο α-PbO και κίτρινο β-PbO, το τελευταίο είναι σταθερό μόνο πάνω από τους 488 °C. Αυτή είναι η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη ένωση μολύβδου. Το υδροξείδιο του μολύβδου (II) μπορεί να υπάρχει μόνο σε διάλυμα. είναι γνωστό ότι σχηματίζει ανιόντα υδροβιότου. Ο μόλυβδος συνήθως αντιδρά με βαρύτερα χαλκογόνα. Το θειούχο μόλυβδο είναι ένας ημιαγωγός, φωτοαγωγός και εξαιρετικά ευαίσθητος ανιχνευτής υπερύθρων. Τα άλλα δύο χαλκογονίδια, το σεληνίδιο του μολύβδου και το τελλουρίδιο του μολύβδου, είναι επίσης φωτοαγωγοί. Είναι ασυνήθιστα στο ότι το χρώμα τους γίνεται πιο ανοιχτό όσο χαμηλότερη είναι η ομάδα. Τα διαλογονίδια του μολύβδου περιγράφονται καλά. Αυτά περιλαμβάνουν διαστατίδιο και μικτά αλογονίδια όπως το PbFCl. Η σχετική αδιαλυτότητα του τελευταίου είναι μια χρήσιμη βάση για τον βαρυμετρικό προσδιορισμό του φθορίου. Το διφθορίδιο ήταν η πρώτη στερεά ιοντοαγώγιμη ένωση που ανακαλύφθηκε (το 1834 από τον Michael Faraday). Άλλα διαλογονίδια αποσυντίθενται όταν εκτίθενται στο υπεριώδες ή ορατό φως, ιδιαίτερα στο διιωδίδιο. Πολλά ψευδοαλογονίδια μολύβδου είναι γνωστά. Ο μόλυβδος (II) σχηματίζει ένα μεγάλο αριθμό συμπλεγμάτων συντονισμού αλογονιδίων όπως ανιόν 2-, 4- και n5n-αλυσίδας. Ο θειικός μόλυβδος (II) είναι αδιάλυτος στο νερό, όπως τα θειικά άλατα άλλων βαρέων δισθενών κατιόντων. Ο νιτρικός μόλυβδος (II) και ο οξικός μόλυβδος (II) είναι εξαιρετικά διαλυτοί και αυτό χρησιμοποιείται στη σύνθεση άλλων ενώσεων μολύβδου.

Πολλές ανόργανες ενώσεις μολύβδου (IV) είναι γνωστές και είναι συνήθως ισχυροί οξειδωτικοί παράγοντες ή υπάρχουν μόνο σε ισχυρά όξινα διαλύματα. Το οξείδιο του μολύβδου(II) δίνει ένα μικτό οξείδιο μετά την περαιτέρω οξείδωση, το Pb3O4. Περιγράφεται ως οξείδιο μολύβδου(II,IV) ή δομικά 2PbO·PbO2 και είναι η πιο γνωστή ένωση μολύβδου μικτού σθένους. Το διοξείδιο του μολύβδου είναι ένας ισχυρός οξειδωτικός παράγοντας, ικανός να οξειδώνει το υδροχλωρικό οξύ σε αέριο χλώριο. Αυτό συμβαίνει επειδή το αναμενόμενο PbCl4 που θα παραχθεί είναι ασταθές και αποσυντίθεται αυθόρμητα σε PbCl2 και Cl2. Παρόμοια με το μονοξείδιο του μολύβδου, το διοξείδιο του μολύβδου είναι ικανό να σχηματίζει αφρισμένα ανιόντα. Το δισουλφίδιο του μολύβδου και το δισελενίδιο του μολύβδου είναι σταθερά σε υψηλές πιέσεις. Ο τετραφθοριούχος μόλυβδος, μια κίτρινη κρυσταλλική σκόνη, είναι σταθερός, αλλά λιγότερο από τον διφθορίδιο. Ο τετραχλωριούχος μόλυβδος (κίτρινο λάδι) αποσυντίθεται σε θερμοκρασία δωματίου, ο τετραβρωμιούχος μόλυβδος είναι ακόμη λιγότερο σταθερός και η ύπαρξη τετραϊωδιούχου μολύβδου αμφισβητείται.

Άλλες καταστάσεις οξείδωσης

Ορισμένες ενώσεις μολύβδου υπάρχουν σε τυπικές καταστάσεις οξείδωσης εκτός από +4 ή +2. Ο μόλυβδος (III) μπορεί να παραχθεί ως ενδιάμεσο μεταξύ του μολύβδου (II) και του μολύβδου (IV) σε μεγαλύτερα οργανοληπτικά σύμπλοκα. Αυτή η κατάσταση οξείδωσης είναι ασταθής επειδή τόσο το ιόν μολύβδου(III) όσο και τα μεγαλύτερα σύμπλοκα που το περιέχουν είναι ρίζες. Το ίδιο ισχύει και για τον μόλυβδο(I), ο οποίος μπορεί να βρεθεί σε τέτοια είδη. Είναι γνωστά πολυάριθμα μικτά οξείδια του μολύβδου (II, IV). Όταν το PbO2 θερμαίνεται στον αέρα, γίνεται Pb12O19 στους 293°C, Pb12O17 στους 351°C, Pb3O4 στους 374°C και τέλος PbO στους 605°C. Ένα άλλο σεσκιοξείδιο, το Pb2O3, μπορεί να παραχθεί σε υψηλή πίεση μαζί με αρκετές μη στοιχειομετρικές φάσεις. Πολλά από αυτά παρουσιάζουν ελαττωματικές δομές φθορίτη στις οποίες ορισμένα άτομα οξυγόνου αντικαθίστανται από κενά: το PbO μπορεί να θεωρηθεί ότι έχει αυτή τη δομή, με κάθε εναλλακτικό στρώμα ατόμων οξυγόνου να λείπει. Οι αρνητικές καταστάσεις οξείδωσης μπορούν να εμφανιστούν ως φάσεις Zintl, όπως στην περίπτωση του Ba2Pb, με τον μόλυβδο να είναι επίσημα μόλυβδος (-IV), ή όπως στην περίπτωση των ευαίσθητων στο οξυγόνο ιόντων δακτυλίου ή πολυεδρικών συστάδων, όπως το τριγωνικό διπυραμιδικό ιόν Pb52-i, όπου δύο άτομα μολύβδου είναι μόλυβδος (- I), και τρία είναι μόλυβδος (0). Σε τέτοια ανιόντα, κάθε άτομο κάθεται σε μια πολυεδρική κορυφή και συνεισφέρει δύο ηλεκτρόνια σε κάθε ομοιοπολικό δεσμό στην άκρη των υβριδικών τροχιακών τους sp3, με τα υπόλοιπα δύο να είναι ένα εξωτερικό μοναχικό ζεύγος. Μπορούν να σχηματιστούν σε υγρή αμμωνία με αναγωγή του μολύβδου με νάτριο.

Ενωση οργανολελαίου

Ο μόλυβδος μπορεί να σχηματίσει πολυσυνδεδεμένες αλυσίδες, μια ιδιότητα που μοιράζεται με το ελαφρύτερο ομόλογό του, τον άνθρακα. Η ικανότητά του να το κάνει αυτό είναι πολύ μικρότερη επειδή η ενέργεια του δεσμού Pb-Pb είναι τρεισήμισι φορές χαμηλότερη από αυτή του δεσμού C-C. Με τον εαυτό του, ο μόλυβδος μπορεί να δημιουργήσει δεσμούς μετάλλου με μέταλλο μέχρι την τρίτη τάξη. Με τον άνθρακα, ο μόλυβδος σχηματίζει οργανικές ενώσεις ελαίου παρόμοιες με αλλά συνήθως λιγότερο σταθερές από τις τυπικές οργανικές ενώσεις (λόγω της αδυναμίας του δεσμού Pb-C). Αυτό κάνει την οργανομεταλλική χημεία του μολύβδου πολύ λιγότερο ευρεία από αυτή του κασσίτερου. Ο μόλυβδος σχηματίζει κατά προτίμηση οργανικές ενώσεις (IV), ακόμα κι αν αυτός ο σχηματισμός ξεκινά με ανόργανα αντιδραστήρια μολύβδου (II). πολύ λίγες οργανολικές (II) ενώσεις είναι γνωστές. Οι καλύτερα χαρακτηριζόμενες εξαιρέσεις είναι το Pb 2 και το Pb (η5-C5H5)2. Το μολύβδινο ανάλογο της απλούστερης οργανικής ένωσης, του μεθανίου, είναι το plumbane. Το plumbane μπορεί να παραχθεί από την αντίδραση μεταξύ μεταλλικού μολύβδου και ατομικού υδρογόνου. Δύο απλά παράγωγα, η τετραμεθυλαδίνη και το τετρααιθυλαλίδιο, είναι οι πιο γνωστές ενώσεις οργανολυμάτων. Αυτές οι ενώσεις είναι σχετικά σταθερές: το τετρααιθυλίδιο αρχίζει να αποσυντίθεται μόνο στους 100 °C ή όταν εκτίθεται στο ηλιακό φως ή στην υπεριώδη ακτινοβολία. (Ο μόλυβδος τετραφαινυλίου είναι ακόμα πιο θερμικά σταθερός, αποσυντίθεται στους 270 °C). Με το μέταλλο νατρίου, ο μόλυβδος σχηματίζει εύκολα ένα ισομοριακό κράμα, το οποίο αντιδρά με αλκυλαλογονίδια για να σχηματίσει οργανομεταλλικές ενώσεις όπως το τετρααιθυλαλίδιο. Η οξειδωτική φύση πολλών οργανομεταλλικών ενώσεων αξιοποιείται επίσης: ο τετραοξικός μόλυβδος είναι ένα σημαντικό εργαστηριακό αντιδραστήριο οξείδωσης στην οργανική χημεία και το τετρααιθυλαλίδιο έχει παραχθεί σε μεγαλύτερες ποσότητες από οποιαδήποτε άλλη οργανομεταλλική ένωση. Άλλες οργανικές ενώσεις είναι λιγότερο χημικά σταθερές. Για πολλές οργανικές ενώσεις δεν υπάρχει ανάλογο μολύβδου.

Προέλευση και επικράτηση

Στο διάστημα

Η αφθονία του μολύβδου ανά σωματίδιο στο Ηλιακό Σύστημα είναι 0,121 ppm (μέρη ανά δισεκατομμύριο). Αυτός ο αριθμός είναι δυόμισι φορές υψηλότερος από την πλατίνα, οκτώ φορές υψηλότερος από τον υδράργυρο και 17 φορές υψηλότερος από τον χρυσό. Η ποσότητα μολύβδου στο σύμπαν αυξάνεται αργά καθώς τα βαρύτερα άτομα (όλα είναι ασταθή) σταδιακά διασπώνται σε μόλυβδο. Η αφθονία του μολύβδου στο ηλιακό σύστημα έχει αυξηθεί κατά περίπου 0,75% από το σχηματισμό του πριν από 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια. Ο πίνακας αφθονίας ισοτόπων του ηλιακού συστήματος δείχνει ότι ο μόλυβδος, παρά τον σχετικά υψηλό ατομικό του αριθμό, είναι πιο άφθονος από τα περισσότερα άλλα στοιχεία με ατομικούς αριθμούς μεγαλύτερους από 40. Ο αρχέγονος μόλυβδος, που περιέχει τα ισότοπα lead-204, lead-206, lead-207, και ο μόλυβδος -208- δημιουργήθηκαν κυρίως μέσω επαναλαμβανόμενων διαδικασιών σύλληψης νετρονίων που συμβαίνουν στα αστέρια. Οι δύο κύριες λειτουργίες λήψης είναι οι διαδικασίες s και r. Στη διαδικασία s (s σημαίνει αργή), οι συλλήψεις χωρίζονται με χρόνια ή δεκαετίες, επιτρέποντας σε λιγότερο σταθερούς πυρήνες να υποστούν βήτα διάσπαση. Ένας σταθερός πυρήνας του θαλλίου-203 μπορεί να συλλάβει ένα νετρόνιο και να γίνει θάλλιο-204. Αυτή η ουσία υφίσταται βήτα διάσπαση, αποδίδοντας σταθερό μόλυβδο-204. όταν συλλαμβάνει ένα άλλο νετρόνιο, γίνεται μόλυβδος-205, που έχει χρόνο ημιζωής περίπου 15 εκατομμύρια χρόνια. Περαιτέρω παγιδεύσεις οδηγούν στο σχηματισμό μολύβδου-206, μολύβδου-207 και μολύβδου-208. Όταν συλλαμβάνεται ένα άλλο νετρόνιο, ο μόλυβδος-208 γίνεται μόλυβδος-209, ο οποίος γρήγορα διασπάται σε βισμούθιο-209. Όταν συλλαμβάνεται ένα άλλο νετρόνιο, το βισμούθιο-209 γίνεται βισμούθιο-210, το βήτα του οποίου διασπάται σε πολώνιο-210 και το άλφα διασπάται σε μόλυβδο-206. Επομένως, ο κύκλος τελειώνει σε lead-206, lead-207, lead-208 και βισμούθιο-209. Στη διαδικασία r (το r σημαίνει "γρήγορα"), οι συλλήψεις γίνονται πιο γρήγορα από ό,τι οι πυρήνες μπορούν να διασπαστούν. Αυτό συμβαίνει σε περιβάλλοντα με υψηλή πυκνότητα νετρονίων, όπως ένα σουπερνόβα ή η συγχώνευση δύο αστέρων νετρονίων. Η ροή νετρονίων μπορεί να είναι της τάξης των 1022 νετρονίων ανά τετραγωνικό εκατοστό ανά δευτερόλεπτο. Η διαδικασία R δεν σχηματίζει τόσο μόλυβδο όσο η διαδικασία s. Τείνει να σταματήσει όταν οι πλούσιοι σε νετρόνια πυρήνες φτάσουν τα 126 νετρόνια. Σε αυτό το σημείο, τα νετρόνια βρίσκονται σε πλήρη κελύφη στον ατομικό πυρήνα και γίνεται πιο δύσκολο να συγκρατηθούν ενεργειακά περισσότερα από αυτά. Όταν η ροή νετρονίων υποχωρεί, οι β-πυρήνες τους διασπώνται σε σταθερά ισότοπα οσμίου, ιριδίου και πλατίνας.

Στο ΕΔΑΦΟΣ

Ο μόλυβδος ταξινομείται ως χαλκόφιλος σύμφωνα με την ταξινόμηση Goldschmidt, που σημαίνει ότι συνήθως εμφανίζεται σε συνδυασμό με θείο. Σπάνια συναντάται στη φυσική του μεταλλική μορφή. Πολλά ορυκτά μολύβδου είναι σχετικά ελαφριά και, κατά τη διάρκεια της ιστορίας της Γης, παρέμειναν στον φλοιό αντί να βυθίζονται βαθύτερα στο εσωτερικό της Γης. Αυτό εξηγεί το σχετικά υψηλό επίπεδο μολύβδου στο φλοιό, 14 ppm. είναι το 38ο πιο άφθονο στοιχείο στον φλοιό. Το κύριο ορυκτό μολύβδου είναι το γαλήνιο (PbS), το οποίο βρίσκεται κυρίως στα μεταλλεύματα ψευδαργύρου. Τα περισσότερα άλλα ορυκτά μολύβδου σχετίζονται με τον γαληνό κατά κάποιο τρόπο. Ο βουλαγγερίτης, Pb5Sb4S11, είναι ένα μικτό σουλφίδιο που προέρχεται από το γαλένα. Ο γωνίτης, PbSO4, είναι προϊόν οξείδωσης γαλήνης. και ο ορυσίτης ή λευκό μετάλλευμα μολύβδου, το PbCO3, είναι προϊόν της αποσύνθεσης του γαληνιού. Αρσενικό, κασσίτερος, αντιμόνιο, άργυρος, χρυσός, χαλκός και βισμούθιο είναι κοινές ακαθαρσίες στα ορυκτά του μολύβδου. Οι παγκόσμιοι πόροι μολύβδου ξεπερνούν τα 2 δισεκατομμύρια τόνους. Σημαντικά αποθέματα μολύβδου έχουν ανακαλυφθεί στην Αυστραλία, την Κίνα, την Ιρλανδία, το Μεξικό, το Περού, την Πορτογαλία, τη Ρωσία και τις Ηνωμένες Πολιτείες. Τα παγκόσμια αποθέματα - πόροι που είναι οικονομικά βιώσιμοι για εξόρυξη - ανήλθαν σε 89 εκατομμύρια τόνους το 2015, 35 εκατομμύρια από τα οποία βρίσκονται στην Αυστραλία, 15,8 εκατομμύρια στην Κίνα και 9,2 εκατομμύρια στη Ρωσία. Οι τυπικές συγκεντρώσεις μολύβδου στο περιβάλλον δεν υπερβαίνουν τα 0,1 μg/m3 στην ατμόσφαιρα. 100 mg/kg στο έδαφος. και 5 μg/L σε γλυκό νερό και θαλασσινό νερό.

Ετυμολογία

Η σύγχρονη αγγλική λέξη "μόλυβδος" είναι γερμανικής προέλευσης. προέρχεται από τη Μέση Αγγλική και την Παλαιά Αγγλική (με ένα μακρύ σημάδι πάνω από το φωνήεν "e", που δείχνει ότι ο ήχος φωνήεντος αυτού του γράμματος είναι μακρύς). Η παλαιά αγγλική λέξη προέρχεται από μια υποθετική ανακατασκευασμένη πρωτογερμανική *lauda- («οδηγώ»). Σύμφωνα με την αποδεκτή γλωσσική θεωρία, αυτή η λέξη «γέννησε» απογόνους σε πολλές γερμανικές γλώσσες με ακριβώς την ίδια σημασία. Η προέλευση του πρωτο-γερμανικού *lauda δεν είναι ξεκάθαρη στη γλωσσική κοινότητα. Σύμφωνα με μια υπόθεση, αυτή η λέξη προέρχεται από το πρωτοϊνδοευρωπαϊκό *lAudh- («οδηγεί»). Μια άλλη υπόθεση είναι ότι η λέξη είναι δάνειο από την πρωτοκελτική *ɸloud-io- ("οδηγός"). Η λέξη σχετίζεται με το λατινικό plumbum, που έδωσε στο στοιχείο το χημικό σύμβολο Pb. Η λέξη *ɸloud-io- μπορεί επίσης να είναι η πηγή του πρωτο-γερμανικού *bliwa- (που σημαίνει επίσης «οδηγεί»), από το οποίο προέρχεται το γερμανικό Blei. Το όνομα του χημικού στοιχείου δεν σχετίζεται με το ρήμα της ίδιας ορθογραφίας, που προέρχεται από το πρωτογερμανικό *layijan- («οδηγώ»).

Ιστορία

Ιστορικό και πρώιμο ιστορικό

Μεταλλικές χάντρες μολύβδου που χρονολογούνται από το 7000-6500 π.Χ. που βρέθηκαν στη Μικρά Ασία μπορεί να αντιπροσωπεύουν το πρώτο παράδειγμα τήξης μετάλλων. Εκείνη την εποχή, ο μόλυβδος είχε λίγες (αν καθόλου) χρήσεις λόγω της απαλότητας και της θαμπής εμφάνισής του. Ο κύριος λόγος για την εξάπλωση της παραγωγής μολύβδου ήταν η συσχέτισή του με το ασήμι, το οποίο μπορούσε να παραχθεί με την καύση του γαλήνας (κοινό ορυκτό μολύβδου). Οι αρχαίοι Αιγύπτιοι ήταν οι πρώτοι που χρησιμοποίησαν μόλυβδο στα καλλυντικά, ο οποίος εξαπλώθηκε στην αρχαία Ελλάδα και όχι μόνο. Οι Αιγύπτιοι μπορεί να χρησιμοποιούσαν μόλυβδο ως βυθιστή σε δίχτυα ψαρέματος και στην κατασκευή υαλοπινάκων, ποτηριών, σμάλτων και κοσμημάτων. Διάφοροι πολιτισμοί στην Εύφορη Ημισέληνο χρησιμοποιούσαν τον μόλυβδο ως υλικό γραφής, ως νόμισμα και στις κατασκευές. Ο μόλυβδος χρησιμοποιήθηκε στην αρχαία κινεζική βασιλική αυλή ως διεγερτικό, ως νόμισμα και ως αντισυλληπτικό. Στον πολιτισμό της κοιλάδας του Ινδού και στους Μεσοαμερικανούς, ο μόλυβδος χρησιμοποιήθηκε για την κατασκευή φυλαχτών. Οι λαοί της Ανατολικής και Νότιας Αφρικής χρησιμοποιούσαν μόλυβδο στο σύρμα.

Κλασική εποχή

Επειδή το ασήμι χρησιμοποιήθηκε ευρέως ως διακοσμητικό υλικό και ως μέσο ανταλλαγής, τα κοιτάσματα μολύβδου άρχισαν να δουλεύονται στη Μικρά Ασία από το 3000 π.Χ. αργότερα αναπτύχθηκαν κοιτάσματα μολύβδου στις περιοχές του Αιγαίου και του Λωρίου. Αυτές οι τρεις περιοχές κυριάρχησαν συλλογικά στην παραγωγή εξορυσσόμενου μολύβδου μέχρι περίπου το 1200 π.Χ. Από το 2000 π.Χ., οι Φοίνικες εργάζονται στα ορυχεία της Ιβηρικής Χερσονήσου. μέχρι το 1600 π.Χ Εξόρυξη μολύβδου υπήρχε στην Κύπρο, την Ελλάδα και τη Σικελία. Η εδαφική επέκταση της Ρώμης στην Ευρώπη και τη Μεσόγειο, καθώς και η ανάπτυξη της εξόρυξης, οδήγησαν στην περιοχή να γίνει ο μεγαλύτερος παραγωγός μολύβδου στην κλασική εποχή, με ετήσια παραγωγή να φτάνει τους 80.000 τόνους. Όπως και οι προκάτοχοί τους, οι Ρωμαίοι λάμβαναν μόλυβδο κυρίως ως υποπροϊόν της τήξης αργύρου. Οι κορυφαίοι παραγωγοί ήταν η Κεντρική Ευρώπη, η Βρετανία, τα Βαλκάνια, η Ελλάδα, η Ανατολία και η Ισπανία, αντιπροσωπεύοντας το 40% της παγκόσμιας παραγωγής μολύβδου. Ο μόλυβδος χρησιμοποιήθηκε για την κατασκευή σωλήνων νερού στη Ρωμαϊκή Αυτοκρατορία. Η λατινική λέξη για αυτό το μέταλλο, plumbum, είναι η πηγή της αγγλικής λέξης plumbing. Η ευκολία χειρισμού και η αντοχή του μετάλλου στη διάβρωση έχει οδηγήσει στην ευρεία χρήση του σε άλλες εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένων φαρμακευτικών προϊόντων, υλικών στέγης, συναλλάγματος και στρατιωτικών προμηθειών. Συγγραφείς της εποχής όπως ο Κάτων ο Πρεσβύτερος, ο Κολουμέλα και ο Πλίνιος ο Πρεσβύτερος συνιστούσαν δοχεία από μόλυβδο για την παρασκευή γλυκαντικών και συντηρητικών που προστέθηκαν στο κρασί και τα τρόφιμα. Ο μόλυβδος έδωσε μια ευχάριστη γεύση λόγω του σχηματισμού του "μόλυβδου σακχάρου" (οξικός μόλυβδος(II), ενώ τα χάλκινα ή χάλκινα δοχεία μπορούσαν να προσδώσουν μια πικρή γεύση στα τρόφιμα λόγω του σχηματισμού βερνίκι. Αυτό το μέταλλο ήταν μακράν το πιο κοινό υλικό στην κλασική αρχαιότητα και είναι σκόπιμο να αναφερθούμε στη (Ρωμαϊκή) Εποχή του Μολύβδου. Ο μόλυβδος χρησιμοποιήθηκε τόσο ευρέως στους Ρωμαίους όσο το πλαστικό σε εμάς. Ο Ρωμαίος συγγραφέας Βιτρούβιος ανέφερε τους κινδύνους που θα μπορούσε να θέσει το μόλυβδο για την υγεία και οι σύγχρονοι συγγραφείς έχουν πρότεινε ότι η δηλητηρίαση από μόλυβδο έπαιξε σημαντικό ρόλο στην παρακμή της Ρωμαϊκής Αυτοκρατορίας.[l] Άλλοι ερευνητές επέκριναν τέτοιους ισχυρισμούς, επισημαίνοντας, για παράδειγμα, ότι δεν προκλήθηκαν όλοι οι πόνοι στο στομάχι από δηλητηρίαση από μόλυβδο. Σύμφωνα με αρχαιολογική έρευνα, οι ρωμαϊκοί σωλήνες μολύβδου αύξησαν τα επίπεδα μολύβδου στο νερό της βρύσης, αλλά μια τέτοια επίδραση «είναι απίθανο να ήταν πραγματικά επιβλαβής». Τα θύματα της δηλητηρίασης από μόλυβδο άρχισαν να αποκαλούνται «Κρόνοι», προς τιμήν του τρομερού πατέρα των θεών, του Κρόνου. Σε συνδυασμό με αυτό, ο μόλυβδος θεωρήθηκε ο «πατέρας» όλων των μετάλλων. Η θέση του στη ρωμαϊκή κοινωνία ήταν χαμηλή γιατί ήταν εύκολα προσβάσιμη και φθηνή.

Μπέρδεμα με κασσίτερο και αντιμόνιο

Στην κλασική εποχή (και ακόμη και πριν από τον 17ο αιώνα), ο κασσίτερος συχνά δεν ξεχώριζε από τον μόλυβδο: οι Ρωμαίοι ονόμαζαν τον μόλυβδο plumbum nigrum («μαύρος μόλυβδος») και τον tin plumbum candidum («ελαφρύ μόλυβδο»). Η σύνδεση μεταξύ μολύβδου και κασσίτερου μπορεί να εντοπιστεί σε άλλες γλώσσες: η λέξη "olovo" στα Τσεχικά σημαίνει "μόλυβδος", αλλά στα ρωσικά η σχετική olovo σημαίνει "κασσίτερος". Επιπλέον, ο μόλυβδος σχετίζεται στενά με το αντιμόνιο: και τα δύο στοιχεία εμφανίζονται συνήθως με τη μορφή σουλφιδίων (γαλένα και στιβνίτη), συχνά μαζί. Ο Πλίνιος έγραψε λανθασμένα ότι ο στιβνίτης παράγει μόλυβδο αντί για αντιμόνιο όταν θερμαίνεται. Σε χώρες όπως η Τουρκία και η Ινδία, το αρχικό περσικό όνομα για το αντιμόνιο αναφερόταν σε θειούχο αντιμόνιο ή θειούχο μόλυβδο και σε ορισμένες γλώσσες όπως τα ρωσικά ονομαζόταν αντιμόνιο.

Μεσαίωνας και Αναγέννηση

Η εξόρυξη μολύβδου στη Δυτική Ευρώπη μειώθηκε μετά την πτώση της Δυτικής Ρωμαϊκής Αυτοκρατορίας, με την Αραβική Ιβηρία να είναι η μόνη περιοχή με σημαντική παραγωγή μολύβδου. Η μεγαλύτερη παραγωγή μολύβδου παρατηρήθηκε στη Νότια και Ανατολική Ασία, ιδιαίτερα στην Κίνα και την Ινδία, όπου η εξόρυξη μολύβδου αυξήθηκε σημαντικά. Στην Ευρώπη, η παραγωγή μολύβδου άρχισε να αναβιώνει μόλις τον 11ο και 12ο αιώνα, όπου ο μόλυβδος χρησιμοποιήθηκε ξανά για στέγες και σωληνώσεις. Από τον 13ο αιώνα, ο μόλυβδος χρησιμοποιείται για τη δημιουργία βιτρό. Στην ευρωπαϊκή και αραβική παράδοση της αλχημείας, ο μόλυβδος (το σύμβολο του Κρόνου στην ευρωπαϊκή παράδοση) θεωρούνταν ένα ακάθαρτο βασικό μέταλλο που, με το διαχωρισμό, τον καθαρισμό και την εξισορρόπηση των συστατικών του μερών, μπορούσε να μετατραπεί σε καθαρό χρυσό. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, ο μόλυβδος χρησιμοποιήθηκε όλο και περισσότερο για τη μόλυνση του κρασιού. Η χρήση τέτοιου κρασιού απαγορεύτηκε το 1498 με εντολή του Πάπα, καθώς θεωρήθηκε ακατάλληλο για χρήση σε ιερές τελετές, αλλά συνέχισε να πίνεται, οδηγώντας σε μαζικές δηλητηριάσεις μέχρι τα τέλη του 18ου αιώνα. Ο μόλυβδος ήταν βασικό υλικό σε μέρη του τυπογραφείου, το οποίο εφευρέθηκε γύρω στο 1440. Οι εργαζόμενοι στην εκτύπωση εισέπνευσαν τακτικά σκόνη μολύβδου, προκαλώντας δηλητηρίαση από μόλυβδο. Τα πυροβόλα όπλα εφευρέθηκαν περίπου την ίδια εποχή και ο μόλυβδος, αν και πιο ακριβός από τον σίδηρο, έγινε το κύριο υλικό για την κατασκευή σφαιρών. Ήταν λιγότερο επικίνδυνο να σιδερώνεις κάννες όπλων, είχε υψηλότερη πυκνότητα (που επέτρεπε καλύτερη συγκράτηση της ταχύτητας) και το χαμηλότερο σημείο τήξης του έκανε τις σφαίρες πιο εύκολη στην κατασκευή, καθώς μπορούσαν να κατασκευαστούν με φωτιά από ξύλο. Ο μόλυβδος, με τη μορφή βενετσιάνικης κεραμικής, χρησιμοποιήθηκε ευρέως στα καλλυντικά μεταξύ των αριστοκρατών της Δυτικής Ευρώπης, καθώς τα λευκασμένα πρόσωπα θεωρούνταν σημάδι σεμνότητας. Η πρακτική αργότερα επεκτάθηκε σε λευκές περούκες και eyeliner και εξαφανίστηκε μόνο κατά τη Γαλλική Επανάσταση στα τέλη του 18ου αιώνα. Παρόμοια μόδα εμφανίστηκε στην Ιαπωνία τον 18ο αιώνα με την εμφάνιση της γκέισας, μια πρακτική που συνεχίστηκε σε όλο τον 20ο αιώνα. «Τα λευκά πρόσωπα ήταν η επιτομή της αρετής των Γιαπωνέζων γυναικών» και ο μόλυβδος χρησιμοποιήθηκε συνήθως ως λευκαντικός παράγοντας.

Εκτός Ευρώπης και Ασίας

Στον Νέο Κόσμο, ο μόλυβδος άρχισε να παράγεται αμέσως μετά την άφιξη των Ευρωπαίων εποίκων. Η παλαιότερη καταγεγραμμένη παραγωγή μολύβδου χρονολογείται από το 1621 στην αγγλική αποικία της Βιρτζίνια, δεκατέσσερα χρόνια μετά την ίδρυσή της. Στην Αυστραλία, το πρώτο ορυχείο που άνοιξαν αποίκοι στην ήπειρο ήταν το κορυφαίο ορυχείο το 1841. Στην Αφρική, η εξόρυξη και η τήξη μολύβδου ήταν γνωστή στη λεκάνη Benue-Taure και στο κάτω μέρος του Κονγκό, όπου ο μόλυβδος χρησιμοποιήθηκε για το εμπόριο με τους Ευρωπαίους και ως νόμισμα τον 17ο αιώνα, πολύ πριν από τον αγώνα για την Αφρική.

Βιομηχανική επανάσταση

Στο δεύτερο μισό του 18ου αιώνα, η Βιομηχανική Επανάσταση έλαβε χώρα στη Βρετανία, και αργότερα στην ηπειρωτική Ευρώπη και τις Ηνωμένες Πολιτείες. Αυτή ήταν η πρώτη φορά που ο ρυθμός παραγωγής μολύβδου οπουδήποτε στον κόσμο ξεπέρασε αυτόν της Ρώμης. Η Βρετανία ήταν κορυφαίος παραγωγός μολύβδου, ωστόσο, έχασε αυτό το καθεστώς στα μέσα του 19ου αιώνα με την εξάντληση των ορυχείων της και την ανάπτυξη της εξόρυξης μολύβδου στη Γερμανία, την Ισπανία και τις Ηνωμένες Πολιτείες. Μέχρι το 1900, οι Ηνωμένες Πολιτείες ηγούνταν στον κόσμο στην παραγωγή μολύβδου και άλλες μη ευρωπαϊκές χώρες -Καναδάς, Μεξικό και Αυστραλία- ξεκίνησαν σημαντική παραγωγή μολύβδου. η παραγωγή εκτός Ευρώπης αυξήθηκε. Ένα σημαντικό μέρος της ζήτησης για μόλυβδο αφορούσε υδραυλικά και βαφή—το χρώμα μολύβδου χρησιμοποιούνταν τακτικά τότε. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, περισσότεροι άνθρωποι (η εργατική τάξη) εκτέθηκαν σε μέταλλα και αυξήθηκαν οι περιπτώσεις δηλητηρίασης από μόλυβδο. Αυτό οδήγησε σε έρευνα για τις επιπτώσεις της κατανάλωσης μολύβδου στον οργανισμό. Ο μόλυβδος έχει αποδειχθεί πιο επικίνδυνος στη μορφή καπνού του από το συμπαγές μέταλλο. Έχει βρεθεί μια σύνδεση μεταξύ της δηλητηρίασης από μόλυβδο και της ουρικής αρθρίτιδας. Ο Βρετανός γιατρός Alfred Baring Garrod σημείωσε ότι το ένα τρίτο των ασθενών του με ουρική αρθρίτιδα ήταν υδραυλικοί και καλλιτέχνες. Οι επιπτώσεις της χρόνιας έκθεσης σε μόλυβδο, συμπεριλαμβανομένων των ψυχικών διαταραχών, μελετήθηκαν επίσης τον 19ο αιώνα. Οι πρώτοι νόμοι που στόχευαν στη μείωση της δηλητηρίασης από μόλυβδο στα εργοστάσια εισήχθησαν τη δεκαετία του 1870 και του 1880 στο Ηνωμένο Βασίλειο.

Νέα ώρα

Περαιτέρω στοιχεία της απειλής που θέτει ο μόλυβδος ανακαλύφθηκαν στα τέλη του 19ου και στις αρχές του 20ου αιώνα. Οι μηχανισμοί βλάβης έγιναν καλύτερα κατανοητοί και τεκμηριώθηκε η τύφλωση από μόλυβδο. Οι χώρες στην Ευρώπη και οι Ηνωμένες Πολιτείες έχουν ξεκινήσει προσπάθειες για να μειώσουν την ποσότητα μολύβδου με την οποία έρχονται σε επαφή οι άνθρωποι. Το Ηνωμένο Βασίλειο εισήγαγε υποχρεωτικούς ελέγχους στα εργοστάσια το 1878 και διόρισε τον πρώτο υγειονομικό επιθεωρητή του εργοστασίου το 1898. Ως αποτέλεσμα, αναφέρθηκε 25πλάσια μείωση των περιπτώσεων δηλητηρίασης από μόλυβδο από το 1900 έως το 1944. Η τελευταία σημαντική έκθεση του ανθρώπου στον μόλυβδο ήταν η προσθήκη τετρααιθυλαιθέρα στη βενζίνη ως παράγοντας κατά της κρούσης, μια πρακτική που ξεκίνησε στις Ηνωμένες Πολιτείες το 1921. Καταργήθηκε σταδιακά στις Ηνωμένες Πολιτείες και την Ευρωπαϊκή Ένωση έως το 2000. Οι περισσότερες ευρωπαϊκές χώρες απαγόρευσαν τη βαφή μολύβδου, που χρησιμοποιείται συνήθως για την αδιαφάνειά της και την αντοχή στο νερό για εσωτερική διακόσμηση, μέχρι το 1930. Ο αντίκτυπος ήταν σημαντικός: στο τελευταίο τέταρτο του 20ού αιώνα, το ποσοστό των ανθρώπων με υπερβολικά επίπεδα μολύβδου στο αίμα τους μειώθηκε από περισσότερα από τα τρία τέταρτα του πληθυσμού των Ηνωμένων Πολιτειών σε λίγο περισσότερο από το 2%. Το κύριο προϊόν μολύβδου στα τέλη του 20ου αιώνα ήταν η μπαταρία μολύβδου-οξέος, η οποία δεν αποτελούσε άμεση απειλή για τον άνθρωπο. Από το 1960 έως το 1990, η παραγωγή μολύβδου στο Δυτικό Μπλοκ αυξήθηκε κατά ένα τρίτο. Το μερίδιο του Ανατολικού Μπλοκ στην παγκόσμια παραγωγή μολύβδου τριπλασιάστηκε από 10% σε 30% από το 1950 έως το 1990, με τη Σοβιετική Ένωση να είναι ο μεγαλύτερος παραγωγός μολύβδου στον κόσμο στα μέσα της δεκαετίας του 1970 και του 1980 και η Κίνα να ξεκινά εκτεταμένη παραγωγή μολύβδου στα τέλη της δεκαετίας του 20. -th αιώνας. Σε αντίθεση με τις ευρωπαϊκές κομμουνιστικές χώρες, η Κίνα ήταν σε μεγάλο βαθμό μια μη βιομηχανοποιημένη χώρα στα μέσα του 20ού αιώνα. το 2004, η Κίνα ξεπέρασε την Αυστραλία ως ο μεγαλύτερος παραγωγός. Όπως και με την ευρωπαϊκή εκβιομηχάνιση, ο μόλυβδος είχε αρνητικές επιπτώσεις στην υγεία στην Κίνα.

Παραγωγή

Η παραγωγή μολύβδου αυξάνεται παγκοσμίως λόγω της χρήσης του σε μπαταρίες μολύβδου-οξέος. Υπάρχουν δύο κύριες κατηγορίες προϊόντων: πρωτογενή, από μεταλλεύματα. και δευτερεύοντα, από σκραπ. Το 2014, 4,58 εκατομμύρια τόνοι μολύβδου παρήχθησαν από πρωτογενή παραγωγή και 5,64 εκατομμύρια τόνοι από δευτερογενή παραγωγή. Φέτος, οι τρεις κορυφαίοι παραγωγοί εξορυσσόμενου συμπυκνώματος μολύβδου ήταν επικεφαλής της Κίνας, της Αυστραλίας και των Ηνωμένων Πολιτειών. Οι τρεις κορυφαίοι παραγωγοί επεξεργασμένου μολύβδου οδηγούνται από την Κίνα, τις ΗΠΑ και τη Νότια Κορέα. Σύμφωνα με μια έκθεση του 2010 από τη Διεθνή Ένωση Ειδικών Μετάλλων, η συνολική ποσότητα μολύβδου που χρησιμοποιείται συσσωρευμένη, απελευθερωμένη ή διασκορπισμένη στο περιβάλλον σε παγκόσμιο επίπεδο κατά κεφαλήν είναι 8 κιλά. Ένα σημαντικό μέρος αυτού του όγκου εμφανίζεται σε πιο ανεπτυγμένες χώρες (20-150 kg ανά κάτοικο) παρά σε λιγότερο ανεπτυγμένες χώρες (1-4 kg κατά κεφαλήν). Οι διαδικασίες παραγωγής πρωτογενούς και δευτερογενούς μολύβδου είναι παρόμοιες. Ορισμένα εργοστάσια πρωτογενούς παραγωγής συμπληρώνουν τώρα τις δραστηριότητές τους με φύλλα μολύβδου, μια τάση που είναι πιθανό να αυξηθεί στο μέλλον. Με επαρκείς μεθόδους παραγωγής, ο δευτερογενής μόλυβδος δεν διακρίνεται από τον πρωτογενή μόλυβδο. Τα απόβλητα από παλιοσίδερα από το εμπόριο κατασκευών είναι συνήθως αρκετά καθαρά και μπορούν να τήκονται εκ νέου χωρίς την ανάγκη τήξης, αν και μερικές φορές απαιτείται απόσταξη. Έτσι, η παραγωγή δευτερογενούς μολύβδου είναι φθηνότερη από την άποψη των ενεργειακών απαιτήσεων από την παραγωγή πρωτογενούς μολύβδου, συχνά κατά 50% ή περισσότερο.

Βασικά

Τα περισσότερα μεταλλεύματα μολύβδου περιέχουν χαμηλό ποσοστό μολύβδου (τα μεταλλεύματα υψηλής ποιότητας έχουν τυπική περιεκτικότητα σε μόλυβδο 3-8%), το οποίο πρέπει να συμπυκνωθεί για εξόρυξη. Κατά την αρχική επεξεργασία, τα μεταλλεύματα συνήθως υφίστανται σύνθλιψη, διαχωρισμό στερεών, άλεση, επίπλευση αφρού και ξήρανση. Το προκύπτον συμπύκνωμα, που περιέχει 30-80% μόλυβδο κατά βάρος (συνήθως 50-60%), στη συνέχεια μετατρέπεται σε (ακάθαρτο) μέταλλο μολύβδου. Υπάρχουν δύο κύριοι τρόποι για να γίνει αυτό: μια διαδικασία δύο σταδίων που περιλαμβάνει ψήσιμο που ακολουθείται από αφαίρεση από την υψικάμινο, που πραγματοποιείται σε χωριστά δοχεία. ή μια άμεση διαδικασία κατά την οποία η εκχύλιση του συμπυκνώματος λαμβάνει χώρα σε ένα δοχείο. Η τελευταία μέθοδος έχει γίνει πιο κοινή, αν και η πρώτη είναι ακόμα σημαντική.

Διαδικασία δύο σταδίων

Πρώτον, το συμπύκνωμα σουλφιδίου καβουρδίζεται στον αέρα για να οξειδωθεί το θειούχο μόλυβδο: 2 PbS + 3 O2 → 2 PbO + 2 SO2 Το αρχικό συμπύκνωμα δεν ήταν καθαρό θειούχο μόλυβδο και το ψήσιμο παράγει οξείδιο του μολύβδου και ένα μείγμα θειικών και πυριτικών αλάτων μολύβδου και άλλα μέταλλα που περιέχονται στο μετάλλευμα. Αυτό το ακατέργαστο οξείδιο του μολύβδου ανάγεται σε φούρνο κοκ στο (και πάλι ακάθαρτο) μέταλλο: 2 PbO + C → Pb + CO2. Οι προσμίξεις είναι κυρίως αρσενικό, αντιμόνιο, βισμούθιο, ψευδάργυρος, χαλκός, ασήμι και χρυσός. Το τήγμα επεξεργάζεται σε κλίβανο αντήχησης με αέρα, ατμό και θείο, το οποίο οξειδώνει τις ακαθαρσίες, με εξαίρεση τον άργυρο, τον χρυσό και το βισμούθιο. Οι οξειδωμένοι ρύποι επιπλέουν στην κορυφή του τήγματος και απομακρύνονται. Το μεταλλικό ασήμι και ο χρυσός αφαιρούνται και ανακτώνται οικονομικά μέσω της διαδικασίας Parkes, κατά την οποία ο ψευδάργυρος προστίθεται στον μόλυβδο. Ο ψευδάργυρος διαλύει το ασήμι και τον χρυσό, τα οποία, χωρίς ανάμειξη σε μόλυβδο, μπορούν να διαχωριστούν και να ανακτηθούν. Ο απαργυρωμένος μόλυβδος απελευθερώνεται με βισμούθιο με τη μέθοδο Betterton-Kroll, επεξεργάζοντάς τον με μεταλλικό ασβέστιο και μαγνήσιο. Η προκύπτουσα σκωρία που περιέχει βισμούθιο μπορεί να αφαιρεθεί. Πολύ καθαρό μόλυβδο μπορεί να ληφθεί με ηλεκτρολυτική επεξεργασία συντηγμένου μολύβδου χρησιμοποιώντας τη διαδικασία Betts. Οι ακάθαρτες άνοδοι μολύβδου και οι καθαρές κάθοδοι μολύβδου τοποθετούνται σε ηλεκτρολύτη φθοροπυριτικού μολύβδου (PbSiF6). Μετά την εφαρμογή ενός ηλεκτρικού δυναμικού, ο ακάθαρτος μόλυβδος στην άνοδο διαλύεται και εναποτίθεται στην κάθοδο, αφήνοντας τη συντριπτική πλειονότητα των ακαθαρσιών σε διάλυμα.

Άμεση διαδικασία

Σε αυτή τη διαδικασία, η ράβδος μολύβδου και η σκωρία λαμβάνονται απευθείας από συμπυκνώματα μολύβδου. Το συμπύκνωμα θειούχου μολύβδου τήκεται σε κλίβανο και οξειδώνεται για να σχηματίσει μονοξείδιο του μολύβδου. Άνθρακας (οπτάνθρακας ή αέριο άνθρακα) προστίθεται στο τηγμένο φορτίο μαζί με ροές. Έτσι, το μονοξείδιο του μολύβδου ανάγεται σε μέταλλο μολύβδου στη μέση της σκωρίας πλούσιας σε μονοξείδιο του μολύβδου. Έως και 80% του μολύβδου σε συμπυκνώματα ζωοτροφών υψηλής συγκέντρωσης μπορεί να ληφθεί με τη μορφή πλινθωμάτων. το υπόλοιπο 20% σχηματίζει σκωρία πλούσια σε μονοξείδιο του μολύβδου. Για πρώτες ύλες χαμηλής ποιότητας, όλος ο μόλυβδος μπορεί να οξειδωθεί σε σκωρία υψηλής ποιότητας. Ο μόλυβδος παράγεται περαιτέρω από σκωρίες υψηλής ποιότητας (25-40%) με καύση ή υποθαλάσσιο ψεκασμό καυσίμου, βοηθητικό ηλεκτρικό φούρνο ή συνδυασμό και των δύο μεθόδων.

Εναλλακτικές

Η έρευνα συνεχίζεται για μια καθαρότερη, λιγότερο ενεργοβόρα διαδικασία εξόρυξης μολύβδου. Το κύριο μειονέκτημά του είναι ότι είτε χάνεται υπερβολικός μόλυβδος ως απόβλητα είτε εναλλακτικές μέθοδοι έχουν ως αποτέλεσμα υψηλή περιεκτικότητα σε θείο στο προκύπτον μέταλλο μολύβδου. Η υδρομεταλλουργική εκχύλιση, στην οποία ακάθαρτα ανόδια μολύβδου βυθίζονται σε έναν ηλεκτρολύτη και καθαρός μόλυβδος εναποτίθεται στην κάθοδο, είναι μια μέθοδος που μπορεί να έχει δυναμικό.

Δευτερεύουσα μέθοδος

Η τήξη, η οποία αποτελεί αναπόσπαστο μέρος της πρωτογενούς παραγωγής, συχνά παραλείπεται κατά τη δευτερογενή παραγωγή. Αυτό συμβαίνει μόνο όταν το μέταλλο μολύβδου έχει υποστεί σημαντική οξείδωση. Αυτή η διαδικασία είναι παρόμοια με την κύρια διαδικασία εξαγωγής σε υψικάμινο ή περιστροφικό κλίβανο, με τη σημαντική διαφορά να είναι η μεγαλύτερη μεταβλητότητα στις αποδόσεις. Η διαδικασία τήξης μολύβδου είναι μια πιο σύγχρονη μέθοδος που μπορεί να λειτουργήσει ως επέκταση της πρωτογενούς παραγωγής. Η πάστα μπαταριών από άχρηστες μπαταρίες μολύβδου-οξέος αφαιρεί το θείο επεξεργάζοντάς το με αλκάλιο και στη συνέχεια επεξεργάζεται σε φούρνο με καύση άνθρακα παρουσία οξυγόνου, με αποτέλεσμα το σχηματισμό ακάθαρτου μολύβδου, με το αντιμόνιο να είναι η πιο κοινή ακαθαρσία. Η ανακύκλωση του δευτερογενούς μολύβδου είναι παρόμοια με την επεξεργασία του πρωτογενούς μολύβδου. Ορισμένες διεργασίες διύλισης ενδέχεται να παραβλεφθούν ανάλογα με το υλικό που υποβάλλεται σε επεξεργασία και την πιθανή μόλυνση του, με το βισμούθιο και το άργυρο να είναι οι πιο κοινά αποδεκτές ακαθαρσίες. Από τις πηγές μολύβδου προς απόρριψη, οι μπαταρίες μολύβδου-οξέος είναι οι πιο σημαντικές πηγές. Ο σωλήνας μολύβδου, το φύλλο και το περίβλημα καλωδίου είναι επίσης σημαντικά.

Εφαρμογές

Σε αντίθεση με τη δημοφιλή πεποίθηση, ο γραφίτης στα ξύλινα μολύβια δεν κατασκευάστηκε ποτέ από μόλυβδο. Όταν το μολύβι δημιουργήθηκε ως εργαλείο για την περιέλιξη του γραφίτη, ο συγκεκριμένος τύπος γραφίτη που χρησιμοποιήθηκε ονομαζόταν plumbago (κυριολεκτικά για μολύβι ή μολύβδινο ομοίωμα).

Στοιχειώδης μορφή

Το μέταλλο μολύβδου έχει πολλές χρήσιμες μηχανικές ιδιότητες, όπως η υψηλή πυκνότητα, το χαμηλό σημείο τήξης, η ολκιμότητα και η σχετική αδράνεια. Πολλά μέταλλα είναι ανώτερα από τον μόλυβδο σε ορισμένες από αυτές τις πτυχές, αλλά είναι γενικά λιγότερο άφθονα και πιο δύσκολο να εξαχθούν από τα μεταλλεύματά τους. Η τοξικότητα του μολύβδου έχει οδηγήσει στη σταδιακή κατάργηση ορισμένων από τις χρήσεις του. Ο μόλυβδος χρησιμοποιείται για την κατασκευή σφαιρών από την εφεύρεσή τους τον Μεσαίωνα. Ο μόλυβδος είναι φθηνός. Το χαμηλό σημείο τήξεώς του σημαίνει ότι τα πυρομαχικά φορητών όπλων μπορούν να χυθούν με ελάχιστη χρήση τεχνικού εξοπλισμού. Επιπλέον, ο μόλυβδος είναι πιο πυκνός από άλλα κοινά μέταλλα, γεγονός που του επιτρέπει να διατηρεί καλύτερα την ταχύτητα. Έχουν εκφραστεί ανησυχίες ότι οι σφαίρες μολύβδου που χρησιμοποιούνται για το κυνήγι μπορεί να είναι επιβλαβείς για το περιβάλλον. Η υψηλή του πυκνότητα και η αντοχή στη διάβρωση έχουν χρησιμοποιηθεί σε πολλές σχετικές εφαρμογές. Ο μόλυβδος χρησιμοποιείται ως καρίνα στα πλοία. Το βάρος του επιτρέπει να εξισορροπεί την όπλιση του ανέμου στα πανιά. Όντας τόσο πυκνό, καταλαμβάνει λίγο όγκο και ελαχιστοποιεί την αντοχή στο νερό. Ο μόλυβδος χρησιμοποιείται στις καταδύσεις για να εξουδετερώσει την ικανότητα του δύτη να επιπλέει στην επιφάνεια. Το 1993, η βάση του Πύργου της Πίζας σταθεροποιήθηκε με 600 τόνους μολύβδου. Λόγω της αντοχής του στη διάβρωση, ο μόλυβδος χρησιμοποιείται ως προστατευτικό περίβλημα για υποβρύχια καλώδια. Ο μόλυβδος χρησιμοποιείται στην αρχιτεκτονική. Τα φύλλα μολύβδου χρησιμοποιούνται ως υλικά στέγης, επένδυση, φλας, υδρορροές και αρμοί εκροής, και στηθαία στέγης. Τα καλούπια μολύβδου χρησιμοποιούνται ως διακοσμητικό υλικό για τη στερέωση φύλλων μολύβδου. Ο μόλυβδος χρησιμοποιείται ακόμα στην κατασκευή αγαλμάτων και γλυπτών. Στο παρελθόν, ο μόλυβδος χρησιμοποιήθηκε συχνά για την εξισορρόπηση των τροχών των αυτοκινήτων. Για περιβαλλοντικούς λόγους, αυτή η χρήση καταργείται σταδιακά. Ο μόλυβδος προστίθεται σε κράματα χαλκού όπως ο ορείχαλκος και ο μπρούντζος για να βελτιωθούν οι ιδιότητες επεξεργασίας και λίπανσής τους. Όντας ουσιαστικά αδιάλυτος στον χαλκό, ο μόλυβδος σχηματίζει σκληρά σφαιρίδια σε ατέλειες σε όλο το κράμα, όπως τα όρια των κόκκων. Σε χαμηλές συγκεντρώσεις, και επίσης ως λιπαντικό, τα σφαιρίδια εμποδίζουν το σχηματισμό τσιπ κατά τη λειτουργία του κράματος, βελτιώνοντας έτσι την ικανότητα επεξεργασίας. Τα ρουλεμάν χρησιμοποιούν κράματα χαλκού με υψηλότερη συγκέντρωση μολύβδου. Ο μόλυβδος παρέχει λίπανση και ο χαλκός παρέχει φέρουσα υποστήριξη. Λόγω της υψηλής πυκνότητάς του, του ατομικού του αριθμού και της ικανότητας διαμόρφωσης, ο μόλυβδος χρησιμοποιείται ως φράγμα που απορροφά τον ήχο, τους κραδασμούς και την ακτινοβολία. Ο μόλυβδος δεν έχει φυσικές συχνότητες συντονισμού, και ως αποτέλεσμα, το φύλλο μολύβδου χρησιμοποιείται ως ηχομονωτικό στρώμα στους τοίχους, τα δάπεδα και τις οροφές των στούντιο ήχου. Οι οργανικοί σωλήνες κατασκευάζονται συχνά από ένα κράμα μολύβδου που αναμιγνύεται με ποικίλες ποσότητες κασσίτερου για τον έλεγχο του τόνου κάθε σωλήνα. Ο μόλυβδος είναι ένα υλικό θωράκισης της ακτινοβολίας που χρησιμοποιείται στην πυρηνική επιστήμη και στις κάμερες ακτίνων Χ: οι ακτίνες γάμμα απορροφώνται από τα ηλεκτρόνια. Τα άτομα μολύβδου είναι πυκνά συσκευασμένα και η πυκνότητα ηλεκτρονίων τους είναι υψηλή. Ένας υψηλός ατομικός αριθμός σημαίνει ότι υπάρχουν πολλά ηλεκτρόνια ανά άτομο. Ο τηγμένος μόλυβδος χρησιμοποιήθηκε ως ψυκτικό υγρό για ταχείς αντιδραστήρες που ψύχονταν με μόλυβδο. Η μεγαλύτερη χρήση μολύβδου παρατηρήθηκε στις αρχές του 21ου αιώνα στις μπαταρίες μολύβδου-οξέος. Οι αντιδράσεις στην μπαταρία μεταξύ μολύβδου, διοξειδίου του μολύβδου και θειικού οξέος παρέχουν μια αξιόπιστη πηγή τάσης. Ο μόλυβδος στις μπαταρίες δεν εκτίθεται σε άμεση επαφή με ανθρώπους και επομένως συνδέεται με λιγότερο τοξική απειλή. Υπερπυκνωτές που περιέχουν μπαταρίες μολύβδου-οξέος έχουν εγκατασταθεί σε κιλοβάτ και μεγαβάτ στην Αυστραλία, την Ιαπωνία και τις ΗΠΑ στον έλεγχο συχνότητας, την εξομάλυνση της ηλιακής ενέργειας και άλλες εφαρμογές. Αυτές οι μπαταρίες έχουν χαμηλότερη ενεργειακή πυκνότητα και απόδοση εκφόρτισης από τις μπαταρίες ιόντων λιθίου, αλλά είναι σημαντικά λιγότερο δαπανηρές. Ο μόλυβδος χρησιμοποιείται σε καλώδια ισχύος υψηλής τάσης ως υλικό θήκης για την πρόληψη της διάχυσης του νερού κατά τη θερμομόνωση. Η χρήση αυτή μειώνεται καθώς ο μόλυβδος καταργείται σταδιακά. Ορισμένες χώρες μειώνουν επίσης τη χρήση μολύβδου στις ηλεκτρονικές συγκολλήσεις για τη μείωση των επικίνδυνων για το περιβάλλον αποβλήτων. Ο μόλυβδος είναι ένα από τα τρία μέταλλα που χρησιμοποιούνται στη δοκιμή Oddy για μουσειακά υλικά, βοηθώντας στην ανίχνευση οργανικών οξέων, αλδεΰδων και όξινων αερίων.

Συνδέσεις

Οι ενώσεις μολύβδου χρησιμοποιούνται ως ή σε χρωστικές ουσίες, οξειδωτικά, πλαστικά, κεριά, γυαλί και ημιαγωγούς. Οι βαφές με βάση τον μόλυβδο χρησιμοποιούνται σε κεραμικά υαλώματα και γυαλί, ειδικά για κόκκινα και κίτρινα. Ο τετραοξικός μόλυβδος και το διοξείδιο του μολύβδου χρησιμοποιούνται ως οξειδωτικά μέσα στην οργανική χημεία. Ο μόλυβδος χρησιμοποιείται συχνά σε επιστρώσεις PVC σε ηλεκτρικά καλώδια. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη θεραπεία των φυτιλιών κεριών για μεγαλύτερη, πιο ομοιόμορφη καύση. Λόγω της τοξικότητας του μολύβδου, οι Ευρωπαίοι και οι Βορειοαμερικανοί κατασκευαστές χρησιμοποιούν εναλλακτικές λύσεις όπως ο ψευδάργυρος. Το γυαλί μολύβδου αποτελείται από 12-28% οξείδιο μολύβδου. Αλλάζει τα οπτικά χαρακτηριστικά του γυαλιού και μειώνει τη μετάδοση της ιονίζουσας ακτινοβολίας. Οι ημιαγωγοί μολύβδου όπως το τελλουρίδιο του μολύβδου, το σεληνίδιο του μολύβδου και το αντιμονίδιο του μολύβδου χρησιμοποιούνται σε φωτοβολταϊκά κύτταρα και ανιχνευτές υπερύθρων.

Βιολογικές και περιβαλλοντικές επιπτώσεις

Βιολογικές επιδράσεις

Ο μόλυβδος δεν έχει αποδεδειγμένο βιολογικό ρόλο. Ο επιπολασμός του στο ανθρώπινο σώμα είναι κατά μέσο όρο 120 mg σε έναν ενήλικα — ο επιπολασμός του ξεπερνά μόνο ο ψευδάργυρος (2500 mg) και ο σίδηρος (4000 mg) μεταξύ των βαρέων μετάλλων. Τα άλατα μολύβδου απορροφώνται πολύ αποτελεσματικά από τον οργανισμό. Μια μικρή ποσότητα μολύβδου (1%) θα αποθηκευτεί στα οστά. Το υπόλοιπο θα απεκκριθεί στα ούρα και τα κόπρανα για αρκετές εβδομάδες μετά την έκθεση. Το παιδί θα είναι σε θέση να αποβάλει μόνο το ένα τρίτο περίπου του μολύβδου από το σώμα. Η χρόνια έκθεση στον μόλυβδο μπορεί να οδηγήσει σε βιοσυσσώρευση μολύβδου.

Τοξικότητα

Ο μόλυβδος είναι ένα εξαιρετικά τοξικό μέταλλο (σε περίπτωση εισπνοής ή κατάποσης) που επηρεάζει σχεδόν κάθε όργανο και σύστημα στο ανθρώπινο σώμα. Σε επίπεδα στον αέρα των 100 mg/m3, αποτελεί άμεσο κίνδυνο για τη ζωή και τα άκρα. Ο μόλυβδος απορροφάται γρήγορα στην κυκλοφορία του αίματος. Ο κύριος λόγος της τοξικότητάς του είναι η τάση του να παρεμβαίνει στην καλή λειτουργία των ενζύμων. Αυτό το επιτυγχάνει δεσμεύοντας σε ομάδες σουλφυδρυλίου που βρίσκονται σε πολλά ένζυμα ή μιμούμενοι και εκτοπίζοντας άλλα μέταλλα που δρουν ως συμπαράγοντες σε πολλές ενζυμικές αντιδράσεις. Ανάμεσα στα κύρια μέταλλα με τα οποία αντιδρά ο μόλυβδος είναι το ασβέστιο, ο σίδηρος και ο ψευδάργυρος. Τα υψηλά επίπεδα ασβεστίου και σιδήρου γενικά παρέχουν κάποια προστασία έναντι της δηλητηρίασης από μόλυβδο. χαμηλά επίπεδα προκαλούν αυξημένη ευαισθησία.

Υπάρχοντα

Ο μόλυβδος μπορεί να προκαλέσει σοβαρή βλάβη στον εγκέφαλο και τα νεφρά και τελικά να προκαλέσει θάνατο. Όπως το ασβέστιο, ο μόλυβδος μπορεί να διασχίσει τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό. Καταστρέφει τα περιβλήματα μυελίνης των νευρώνων, μειώνει τον αριθμό τους, παρεμβαίνει στις οδούς νευροδιαβίβασης και μειώνει την ανάπτυξη των νευρώνων. Τα συμπτώματα της δηλητηρίασης από μόλυβδο περιλαμβάνουν νεφροπάθεια, κράμπες στην κοιλιά και πιθανώς αδυναμία στα δάχτυλα, τους καρπούς ή τους αστραγάλους. Η χαμηλή αρτηριακή πίεση αυξάνεται, ειδικά σε μεσήλικες και ηλικιωμένους, γεγονός που μπορεί να προκαλέσει αναιμία. Στις έγκυες γυναίκες, τα υψηλά επίπεδα έκθεσης σε μόλυβδο μπορεί να προκαλέσουν αποβολή. Η χρόνια έκθεση σε υψηλά επίπεδα μολύβδου έχει αποδειχθεί ότι μειώνει τη γονιμότητα στους άνδρες. Στον εγκέφαλο του αναπτυσσόμενου παιδιού, ο μόλυβδος παρεμβαίνει στο σχηματισμό συνάψεων στον εγκεφαλικό φλοιό, στη νευροχημική ανάπτυξη (συμπεριλαμβανομένων των νευροδιαβιβαστών) και στην οργάνωση των διαύλων ιόντων. Η πρώιμη έκθεση σε μόλυβδο στα παιδιά σχετίζεται με αυξημένο κίνδυνο διαταραχών του ύπνου και υπερβολικής υπνηλίας κατά τη διάρκεια της ημέρας αργότερα στην παιδική ηλικία. Τα υψηλά επίπεδα μολύβδου στο αίμα σχετίζονται με την καθυστερημένη εφηβεία στα κορίτσια. Οι αυξήσεις και οι μειώσεις της έκθεσης στον αερομεταφερόμενο μόλυβδο από την καύση του τετρααιθυλικού μολύβδου στη βενζίνη κατά τον 20ό αιώνα συνδέονται με ιστορικές αυξήσεις και μειώσεις στα ποσοστά εγκληματικότητας, ωστόσο, αυτή η υπόθεση δεν είναι γενικά αποδεκτή.

Θεραπεία

Η θεραπεία για τη δηλητηρίαση από μόλυβδο συνήθως περιλαμβάνει τη χορήγηση διμερκαπρόλης και succimer. Οξείες περιπτώσεις μπορεί να απαιτούν τη χρήση δινάτριου άλατος ασβεστίου, χηλικού ασβεστίου δινάτριου άλατος αιθυλενοδιαμινοτετραοξικού οξέος (EDTA). Ο μόλυβδος έχει μεγαλύτερη συγγένεια με τον μόλυβδο από το ασβέστιο, με αποτέλεσμα ο μόλυβδος να χηλώνεται από το μεταβολισμό και να αποβάλλεται στα ούρα, αφήνοντας αβλαβές ασβέστιο.

Πηγές επιρροής

Η έκθεση σε μόλυβδο είναι ένα παγκόσμιο πρόβλημα, καθώς η εξόρυξη και η τήξη μολύβδου είναι κοινές σε πολλές χώρες σε όλο τον κόσμο. Η δηλητηρίαση από μόλυβδο εμφανίζεται συνήθως από την κατάποση τροφής ή νερού μολυσμένου με μόλυβδο και σπανιότερα από τυχαία κατάποση μολυσμένου χώματος, σκόνης ή βαφής με βάση τον μόλυβδο. Τα προϊόντα θαλασσινού νερού μπορεί να περιέχουν μόλυβδο εάν το νερό εκτίθεται σε βιομηχανικά νερά. Τα φρούτα και τα λαχανικά μπορούν να μολυνθούν από υψηλά επίπεδα μολύβδου στα εδάφη στα οποία καλλιεργούνται. Το έδαφος μπορεί να μολυνθεί από τη συσσώρευση σωματιδίων από μόλυβδο στους σωλήνες, το χρώμα μολύβδου και τις υπολειμματικές εκπομπές από τη βενζίνη με μόλυβδο. Η χρήση μολύβδου σε σωλήνες νερού είναι προβληματική σε περιοχές με μαλακό ή όξινο νερό. Το σκληρό νερό σχηματίζει αδιάλυτα στρώματα στους σωλήνες, ενώ το μαλακό και όξινο νερό διαλύει τους σωλήνες μολύβδου. Το διαλυμένο διοξείδιο του άνθρακα στο μεταφερόμενο νερό μπορεί να οδηγήσει στο σχηματισμό διαλυτού διττανθρακικού μολύβδου. Το οξυγονωμένο νερό μπορεί παρομοίως να διαλύσει τον μόλυβδο ως υδροξείδιο του μολύβδου(II). Το πόσιμο νερό μπορεί να προκαλέσει προβλήματα υγείας με την πάροδο του χρόνου λόγω της τοξικότητας του διαλυμένου μολύβδου. Όσο πιο σκληρό είναι το νερό, τόσο περισσότερο θα περιέχει διττανθρακικό και θειικό ασβέστιο και τόσο περισσότερο το εσωτερικό των σωλήνων θα είναι επικαλυμμένο με ένα προστατευτικό στρώμα ανθρακικού μολύβδου ή θειικού μολύβδου. Η κατάποση χρώματος μολύβδου είναι η κύρια πηγή έκθεσης σε μόλυβδο στα παιδιά. Καθώς το χρώμα διασπάται, ξεφλουδίζει, αλέθεται σε σκόνη και στη συνέχεια εισέρχεται στο σώμα μέσω της επαφής με τα χέρια ή με μολυσμένα τρόφιμα, νερό ή αλκοόλ. Η κατάποση ορισμένων λαϊκών θεραπειών μπορεί να οδηγήσει σε έκθεση σε μόλυβδο ή ενώσεις μολύβδου. Η εισπνοή είναι μια δεύτερη σημαντική οδός έκθεσης στον μόλυβδο, συμπεριλαμβανομένων των καπνιστών και ιδιαίτερα των εργαζομένων με μόλυβδο. Ο καπνός του τσιγάρου περιέχει ραδιενεργό μόλυβδο-210, μεταξύ άλλων τοξικών ουσιών. Σχεδόν όλος ο εισπνεόμενος μόλυβδος απορροφάται στο σώμα. για χορήγηση από το στόμα, το ποσοστό είναι 20-70%, με τα παιδιά να απορροφούν περισσότερο μόλυβδο από τους ενήλικες. Η έκθεση στο δέρμα μπορεί να είναι σημαντική για έναν περιορισμένο πληθυσμό ατόμων που εργάζονται με οργανικές ενώσεις μολύβδου. Ο ρυθμός απορρόφησης του μολύβδου στο δέρμα είναι χαμηλότερος για τον ανόργανο μόλυβδο.

Οικολογία

Η εξόρυξη, η παραγωγή, η χρήση και η διάθεση του μολύβδου και των προϊόντων του έχουν προκαλέσει σημαντική ρύπανση των εδαφών και των υδάτων της Γης. Οι ατμοσφαιρικές εκπομπές μολύβδου ήταν στο αποκορύφωμά τους κατά τη διάρκεια της Βιομηχανικής Επανάστασης και η περίοδος μολύβδου στη βενζίνη ήταν στο δεύτερο μισό του εικοστού αιώνα. Παραμένουν αυξημένες συγκεντρώσεις μολύβδου στα εδάφη και τα ιζήματα σε μεταβιομηχανικές και αστικές περιοχές. Οι βιομηχανικές εκπομπές, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που σχετίζονται με την καύση άνθρακα, συνεχίζονται σε πολλά μέρη του κόσμου. Ο μόλυβδος μπορεί να συσσωρευτεί σε εδάφη, ειδικά σε εδάφη με υψηλή περιεκτικότητα σε οργανική ουσία, όπου παραμένει για εκατοντάδες έως χιλιάδες χρόνια. Μπορεί να πάρει τη θέση άλλων μετάλλων στα φυτά και μπορεί να συσσωρευτεί στις επιφάνειές τους, επιβραδύνοντας έτσι τη φωτοσύνθεση και εμποδίζοντας την ανάπτυξή τους ή σκοτώνοντάς τα. Η ρύπανση του εδάφους και των φυτών επηρεάζει τους μικροοργανισμούς και τα ζώα. Τα προσβεβλημένα ζώα έχουν μειωμένη ικανότητα σύνθεσης ερυθρών αιμοσφαιρίων, προκαλώντας αναιμία. Οι αναλυτικές μέθοδοι για τον προσδιορισμό του μολύβδου στο περιβάλλον περιλαμβάνουν φασματοφωτομετρία, φθορισμό ακτίνων Χ, ατομική φασματοσκοπία και ηλεκτροχημικές μεθόδους. Ένα ειδικό επιλεκτικό ηλεκτρόδιο ιόντων αναπτύχθηκε με βάση το ιονοφόρο S, S"-methylenebis (Ν, Ν-διθειοκαρβαμικό διισοβουτυλεστέρα).

Περιορισμός και αποκατάσταση

Στα μέσα της δεκαετίας του 1980, υπήρξε μια σημαντική αλλαγή στη χρήση του μολύβδου. Στις Ηνωμένες Πολιτείες, οι περιβαλλοντικοί κανονισμοί μειώνουν ή εξαλείφουν τη χρήση μολύβδου σε προϊόντα χωρίς μπαταρία, όπως βενζίνη, χρώματα, συγκολλήσεις και συστήματα νερού. Οι συσκευές ελέγχου σωματιδίων μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής με καύση άνθρακα για τη συλλογή εκπομπών μολύβδου. Η χρήση μολύβδου περιορίζεται περαιτέρω από την οδηγία της Ευρωπαϊκής Ένωσης για τον περιορισμό των επικίνδυνων ουσιών. Η χρήση σφαιρών μολύβδου για κυνήγι και αθλητική σκοποβολή απαγορεύτηκε στην Ολλανδία το 1993, με αποτέλεσμα τη σημαντική μείωση των εκπομπών μολύβδου από 230 τόνους το 1990 σε 47,5 τόνους το 1995. Στις Ηνωμένες Πολιτείες, η Υπηρεσία Ασφάλειας και Υγείας στην Εργασία έχει ορίσει το όριο επαγγελματικής έκθεσης για τον μόλυβδο στα 0,05 mg/m3 για μια εργάσιμη ημέρα 8 ωρών. Αυτό ισχύει για μεταλλικό μόλυβδο, ανόργανες ενώσεις μολύβδου και σαπούνια μολύβδου. Το Εθνικό Ινστιτούτο Εργασιακής Ασφάλειας και Υγείας των ΗΠΑ συνιστά οι συγκεντρώσεις μολύβδου στο αίμα να είναι κάτω από 0,06 mg ανά 100 g αίματος. Ο μόλυβδος μπορεί να υπάρχει ακόμα σε επιβλαβή επίπεδα σε κεραμικά, βινύλιο (χρησιμοποιείται για επένδυση σωλήνων και μόνωση ηλεκτρικών καλωδίων) και κινέζικο ορείχαλκο. Τα παλαιότερα σπίτια μπορεί να εξακολουθούν να περιέχουν μπογιά μολύβδου. Το λευκό χρώμα μολύβδου έχει καταργηθεί σταδιακά στις βιομηχανικές χώρες, αλλά ο κίτρινος χρωμικός μόλυβδος εξακολουθεί να χρησιμοποιείται. Η αφαίρεση της παλιάς μπογιάς με τρίψιμο παράγει σκόνη που μπορεί να εισπνεύσει.

Ο μόλυβδος (Pb) είναι ένα στοιχείο με ατομικό αριθμό 82 και ατομικό βάρος 207,2. Είναι στοιχείο της κύριας υποομάδας της ομάδας IV, της έκτης περιόδου του περιοδικού συστήματος χημικών στοιχείων του Ντμίτρι Ιβάνοβιτς Μεντελέεφ. Η ράβδος μολύβδου έχει ένα βρώμικο γκρι χρώμα, ωστόσο, όταν είναι φρεσκοκομμένο, το μέταλλο γυαλίζει και έχει μια μπλε-γκρι απόχρωση. Αυτό εξηγείται από το γεγονός ότι ο μόλυβδος οξειδώνεται γρήγορα στον αέρα και καλύπτεται με ένα λεπτό φιλμ οξειδίου, το οποίο εμποδίζει την περαιτέρω καταστροφή του μετάλλου. Ο μόλυβδος είναι ένα πολύ όλκιμο και μαλακό μέταλλο - μια ράβδος μπορεί να κοπεί με ένα μαχαίρι και ακόμη και να γρατσουνιστεί με ένα νύχι. Η καθιερωμένη έκφραση «βαρύτητα μολύβδου» είναι μόνο εν μέρει αληθής - πράγματι, ο μόλυβδος (πυκνότητα 11,34 g/cm 3) είναι μιάμιση φορά βαρύτερος από τον σίδηρο (πυκνότητα 7,87 g/cm 3), τέσσερις φορές βαρύτερος από το αλουμίνιο (πυκνότητα 2,70 g /cm 3 ) και ακόμη πιο βαρύ από το ασήμι (πυκνότητα 10,5 g/cm3). Ωστόσο, πολλά μέταλλα που χρησιμοποιούνται από τη σύγχρονη βιομηχανία είναι πολύ βαρύτερα από τον μόλυβδο - ο χρυσός είναι σχεδόν διπλάσιος (πυκνότητα 19,3 g/cm 3), το ταντάλιο είναι μιάμιση φορά βαρύτερο (πυκνότητα 16,6 g/cm 3). όταν βυθίζεται σε υδράργυρο, ο μόλυβδος επιπλέει στην επιφάνεια, επειδή είναι ελαφρύτερος από τον υδράργυρο (πυκνότητα 13,546 g/cm3).

Ο φυσικός μόλυβδος αποτελείται από πέντε σταθερά ισότοπα με αριθμούς μάζας 202 (ίχνος), 204 (1,5%), 206 (23,6%), 207 (22,6%), 208 (52,3%). Επιπλέον, τα τρία τελευταία ισότοπα είναι τα τελικά προϊόντα των ραδιενεργών μετασχηματισμών 238 U, 235 U και 232 Th. Κατά τη διάρκεια των πυρηνικών αντιδράσεων, σχηματίζονται πολυάριθμα ραδιενεργά ισότοπα μολύβδου.

Ο μόλυβδος, μαζί με τον χρυσό, το ασήμι, τον κασσίτερο, τον χαλκό, τον υδράργυρο και τον σίδηρο, είναι ένα από τα στοιχεία που είναι γνωστά στην ανθρωπότητα από την αρχαιότητα. Υπάρχει η υπόθεση ότι οι άνθρωποι έλιωσαν για πρώτη φορά μόλυβδο από μετάλλευμα πριν από περισσότερα από οκτώ χιλιάδες χρόνια. Ακόμη και 6-7 χιλιάδες χρόνια π.Χ., αγάλματα θεοτήτων, αντικείμενα λατρείας και οικιακά είδη και πινακίδες γραφής κατασκευάζονταν από αυτό το μέταλλο στη Μεσοποταμία και την Αίγυπτο. Οι Ρωμαίοι, έχοντας εφεύρει τις υδραυλικές εγκαταστάσεις, κατασκεύασαν μόλυβδο το υλικό για τους σωλήνες, παρά το γεγονός ότι η τοξικότητα αυτού του μετάλλου σημειώθηκε τον πρώτο αιώνα μ.Χ. από τους Έλληνες γιατρούς Διοσκουρίδη και Πλίνιο τον Πρεσβύτερο. Ενώσεις μολύβδου όπως τέφρα μολύβδου (PbO) και λευκό μόλυβδο (2 PbCO 3 ∙Pb(OH) 2) χρησιμοποιήθηκαν στην Αρχαία Ελλάδα και τη Ρώμη ως συστατικά φαρμάκων και χρωμάτων. Στο Μεσαίωνα, τα επτά αρχαία μέταλλα είχαν μεγάλη εκτίμηση από αλχημιστές και μάγους· καθένα από τα στοιχεία ταυτιζόταν με έναν από τους τότε γνωστούς πλανήτες· ο Κρόνος αντιστοιχούσε σε μόλυβδο και το ζώδιο αυτού του πλανήτη όριζε το μέταλλο. Ήταν μόλυβδος που οι αλχημιστές απέδωσαν την ικανότητα να μετασχηματίζονται σε ευγενή μέταλλα - ασήμι και χρυσό, γι' αυτό συμμετείχε συχνά στα χημικά τους πειράματα. Με την εμφάνιση των πυροβόλων όπλων, ο μόλυβδος άρχισε να χρησιμοποιείται ως υλικό για τις σφαίρες.

Ο μόλυβδος χρησιμοποιείται ευρέως στην τεχνολογία. Η μεγαλύτερη ποσότητα του καταναλώνεται στην κατασκευή περιβλημάτων καλωδίων και πλακών μπαταρίας. Στη χημική βιομηχανία στα εργοστάσια θειικού οξέος, τα περιβλήματα πύργων, τα πηνία ψυγείων και πολλά άλλα κρίσιμα μέρη του εξοπλισμού κατασκευάζονται από μόλυβδο, καθώς το θειικό οξύ (ακόμη και σε συγκέντρωση 80%) δεν διαβρώνει τον μόλυβδο. Ο μόλυβδος χρησιμοποιείται στην αμυντική βιομηχανία - χρησιμοποιείται για την κατασκευή πυρομαχικών και για την παραγωγή πυροβολισμών. Αυτό το μέταλλο είναι μέρος πολλών κραμάτων, για παράδειγμα, κράματα ρουλεμάν, κράμα εκτύπωσης (hart), συγκολλήσεις. Ο μόλυβδος απορροφά τέλεια την επικίνδυνη ακτινοβολία γάμμα, επομένως χρησιμοποιείται ως προστασία έναντι αυτής κατά την εργασία με ραδιενεργές ουσίες. Μια ορισμένη ποσότητα μολύβδου δαπανάται για την παραγωγή τετρααιθυλομόλυβδου - για την αύξηση του αριθμού οκτανίων του καυσίμου κινητήρα. Ο μόλυβδος χρησιμοποιείται ενεργά από τις βιομηχανίες γυαλιού και κεραμικής για την παραγωγή κρυστάλλων και ειδικών αζούρων. Ο κόκκινος μόλυβδος, μια ζωηρή κόκκινη ουσία (Pb 3 O 4), είναι το κύριο συστατικό της βαφής που χρησιμοποιείται για την προστασία των μετάλλων από τη διάβρωση.

Βιολογικές ιδιότητες

Ο μόλυβδος, όπως και τα περισσότερα άλλα βαρέα μέταλλα, όταν εισέρχεται στον οργανισμό προκαλεί δηλητηρίαση, η οποία μπορεί να είναι λανθάνουσα (μεταφορά) και να εμφανίζεται σε ήπιες, μέτριες και σοβαρές μορφές. Τα κύρια σημάδια της δηλητηρίασης από μόλυβδο είναι το λιλά σχιστόλιθο χρώμα των άκρων των ούλων, ένα απαλό γκρι χρώμα του δέρματος, διαταραχές στην αιμοποίηση, βλάβη στο νευρικό σύστημα, κοιλιακό άλγος, δυσκοιλιότητα, ναυτία, έμετος, αύξηση του αίματος πίεση, θερμοκρασία σώματος έως 37 ° C και άνω. Σε σοβαρές μορφές δηλητηρίασης και χρόνιας δηλητηρίασης είναι πολύ πιθανές μη αναστρέψιμες βλάβες στο συκώτι, στο καρδιαγγειακό σύστημα, διαταραχή του ενδοκρινικού συστήματος, καταστολή του ανοσοποιητικού συστήματος και καρκίνος.

Ποια είναι τα αίτια της δηλητηρίασης από μόλυβδο και τις ενώσεις του; Προηγουμένως, τέτοιοι λόγοι ήταν: πόσιμο νερό από μολύβδινους σωλήνες νερού. αποθήκευση τροφίμων σε πήλινα σκεύη με γλάσο με κόκκινο μόλυβδο ή λιθάργη. η χρήση συγκολλήσεων μολύβδου κατά την επισκευή μεταλλικών σκευών. η ευρεία χρήση του λευκού μολύβδου (ακόμη και για καλλυντικούς σκοπούς) - όλα αυτά αναπόφευκτα οδήγησαν στη συσσώρευση βαρέων μετάλλων στο σώμα. Στις μέρες μας, που όλοι γνωρίζουν για την τοξικότητα του μολύβδου και των ενώσεων του, τέτοιοι παράγοντες για τη διείσδυση του μετάλλου στο ανθρώπινο σώμα σχεδόν αποκλείονται. Ωστόσο, η εξέλιξη της προόδου οδήγησε στην εμφάνιση ενός τεράστιου αριθμού νέων κινδύνων - δηλητηρίαση σε επιχειρήσεις εξόρυξης μολύβδου και τήξης. στην παραγωγή βαφών με βάση το ογδόντα δεύτερο στοιχείο (συμπεριλαμβανομένης της εκτύπωσης). όταν λαμβάνεται και χρησιμοποιείται τετρααιθυλομόλυβδος. σε επιχειρήσεις καλωδιακής βιομηχανίας. Σε όλα αυτά πρέπει να προσθέσουμε την αυξανόμενη ρύπανση του περιβάλλοντος με τον μόλυβδο και τις ενώσεις του που εισέρχονται στην ατμόσφαιρα, το έδαφος και το νερό.

Τα φυτά, συμπεριλαμβανομένων αυτών που καταναλώνονται ως τροφή, απορροφούν μόλυβδο από το έδαφος, το νερό και τον αέρα. Ο μόλυβδος εισέρχεται στο ανθρώπινο σώμα μέσω της τροφής (πάνω από 0,2 mg), του νερού (0,1 mg) και της σκόνης από τον εισπνεόμενο αέρα (περίπου 0,1 mg). Επιπλέον, ο μόλυβδος που παρέχεται με τον εισπνεόμενο αέρα απορροφάται πλήρως από το σώμα. Το ασφαλές ημερήσιο επίπεδο πρόσληψης μολύβδου στον ανθρώπινο οργανισμό θεωρείται ότι είναι 0,2-2 mg. Απεκκρίνεται κυρίως μέσω των εντέρων (0,22-0,32 mg) και των νεφρών (0,03-0,05 mg). Το μέσο σώμα ενηλίκων περιέχει συνεχώς περίπου 2 mg μολύβδου και οι κάτοικοι των μεγάλων βιομηχανικών πόλεων έχουν υψηλότερα επίπεδα μολύβδου από τους χωρικούς.

Ο κύριος συγκεντρωτής μολύβδου στο ανθρώπινο σώμα είναι ο οστικός ιστός (90% του συνόλου του μολύβδου στο σώμα), επιπλέον, ο μόλυβδος συσσωρεύεται στο ήπαρ, στο πάγκρεας, στα νεφρά, στον εγκέφαλο και στο νωτιαίο μυελό και στο αίμα.

Ως θεραπεία για τη δηλητηρίαση, μπορούν να ληφθούν υπόψη ορισμένα ειδικά σκευάσματα, παράγοντες συμπλοκοποίησης και γενικά επανορθωτικά - σύμπλοκα βιταμινών, γλυκόζη και παρόμοια. Απαιτούνται επίσης μαθήματα φυσικοθεραπείας και θεραπεία σανατόριο-θέρετρο (μεταλλικά νερά, λασπόλουτρα). Απαιτούνται προληπτικά μέτρα σε επιχειρήσεις που σχετίζονται με τον μόλυβδο και τις ενώσεις του: αντικατάσταση του λευκού μολύβδου με ψευδάργυρο ή τιτάνιο. αντικατάσταση του τετρααιθυλικού μολύβδου με λιγότερο τοξικούς αντικρουστικούς παράγοντες. αυτοματοποίηση ενός αριθμού διαδικασιών και λειτουργιών στην παραγωγή μολύβδου· εγκατάσταση ισχυρών συστημάτων εξάτμισης. χρήση ΜΑΠ και περιοδικές εξετάσεις του εργαζομένου προσωπικού.

Ωστόσο, παρά την τοξικότητα του μολύβδου και τη δηλητηριώδη επίδρασή του στον ανθρώπινο οργανισμό, μπορεί επίσης να προσφέρει οφέλη που χρησιμοποιούνται στην ιατρική. Τα σκευάσματα μολύβδου χρησιμοποιούνται εξωτερικά ως στυπτικά και αντισηπτικά. Ένα παράδειγμα είναι το «μόλυβδο νερό» Pb(CH3COO)2.3H2O, το οποίο χρησιμοποιείται για φλεγμονώδεις παθήσεις του δέρματος και των βλεννογόνων, καθώς και για μώλωπες και εκδορές. Τα απλά και πολύπλοκα έμπλαστρα μολύβδου βοηθούν στις πυώδεις-φλεγμονώδεις δερματικές παθήσεις και τις βράσεις. Με τη βοήθεια του οξικού μολύβδου λαμβάνονται φάρμακα που διεγείρουν τη δραστηριότητα του ήπατος κατά την έκκριση της χολής.

Στην Αρχαία Αίγυπτο, η τήξη χρυσού γινόταν αποκλειστικά από ιερείς, επειδή η διαδικασία θεωρούνταν ιερή τέχνη, ένα είδος μυστηρίου απρόσιτο στους απλούς θνητούς. Επομένως, οι κληρικοί ήταν αυτοί που υποβλήθηκαν στα πιο σκληρά βασανιστήρια από τους κατακτητές, αλλά το μυστικό δεν αποκαλύφθηκε για πολύ καιρό. Όπως αποδείχθηκε, οι Αιγύπτιοι επεξεργάζονταν το χρυσό μετάλλευμα με λιωμένο μόλυβδο, το οποίο διέλυε πολύτιμα μέταλλα και έτσι εξήγαγε χρυσό από τα μεταλλεύματα. Το προκύπτον διάλυμα υποβλήθηκε σε οξειδωτική πυροδότηση και ο μόλυβδος μετατράπηκε σε οξείδιο. Το επόμενο στάδιο περιείχε το κύριο μυστικό των ιερέων - το ψήσιμο των δοχείων από στάχτη των οστών. Κατά την τήξη, το οξείδιο του μολύβδου απορροφήθηκε στα τοιχώματα του δοχείου, παρασύροντας τυχαίες ακαθαρσίες, ενώ το καθαρό κράμα παρέμεινε στον πάτο.

Στη σύγχρονη κατασκευή, ο μόλυβδος χρησιμοποιείται για τη σφράγιση ραφών και τη δημιουργία αντισεισμικών θεμελίων. Αλλά η παράδοση της χρήσης αυτού του μετάλλου για κατασκευαστικούς σκοπούς χρονολογείται από αιώνες. Ο αρχαίος Έλληνας ιστορικός Ηρόδοτος (5ος αιώνας π.Χ.) έγραψε για μια μέθοδο ενίσχυσης των συνδετήρων από σίδηρο και μπρούτζο σε πέτρινες πλάκες γεμίζοντας τις τρύπες με εύτηκτο μόλυβδο. Αργότερα, κατά τις ανασκαφές στις Μυκήνες, οι αρχαιολόγοι ανακάλυψαν συνδετήρες μολύβδου στους πέτρινους τοίχους. Στο χωριό Stary Krym, σώζονται τα ερείπια του λεγόμενου μολυβένιου τζαμιού, που χτίστηκε τον 14ο αιώνα. Το κτήριο έλαβε αυτό το όνομα επειδή τα κενά στην τοιχοποιία γεμίστηκαν με μόλυβδο.

Υπάρχει ένας ολόκληρος θρύλος για το πώς πρωτοπαρήχθη το κόκκινο χρώμα μολύβδου. Οι άνθρωποι έμαθαν να κάνουν λευκό μόλυβδο πριν από περισσότερο από τρεις χιλιάδες χρόνια, αλλά εκείνη την εποχή αυτό το προϊόν ήταν σπάνιο και είχε πολύ υψηλή τιμή. Για τον λόγο αυτό οι καλλιτέχνες της αρχαιότητας περίμεναν πάντα με μεγάλη ανυπομονησία εμπορικά πλοία που μετέφεραν τέτοια πολύτιμα εμπορεύματα στο λιμάνι. Ο μεγάλος Έλληνας πλοίαρχος Νικίας δεν αποτέλεσε εξαίρεση, που κάποτε, ενθουσιασμένος, αναζήτησε ένα πλοίο από το νησί της Ρόδου (τον κύριο προμηθευτή λευκού μολύβδου σε όλη τη Μεσόγειο), που μετέφερε ένα φορτίο μπογιάς. Σύντομα το πλοίο μπήκε στο λιμάνι, αλλά ξέσπασε φωτιά και το πολύτιμο φορτίο καταναλώθηκε από φωτιά. Με την απελπιστική ελπίδα ότι η φωτιά είχε γλιτώσει τουλάχιστον ένα δοχείο μπογιάς, ο Νικίας έτρεξε πάνω στο καμένο πλοίο. Η φωτιά δεν κατέστρεψε τα δοχεία με μπογιά, μόνο κάηκαν. Πόσο έκπληκτοι ήταν ο καλλιτέχνης και ο ιδιοκτήτης του φορτίου όταν, ανοίγοντας τα πλοία, ανακάλυψαν έντονο κόκκινο χρώμα αντί για λευκό!

Η απλότητα της απόκτησης μολύβδου έγκειται όχι μόνο στο γεγονός ότι είναι εύκολο να λιώσει από μεταλλεύματα, αλλά και στο γεγονός ότι, σε αντίθεση με πολλά άλλα βιομηχανικά σημαντικά μέταλλα, ο μόλυβδος δεν απαιτεί ειδικές συνθήκες (δημιουργία κενού ή αδρανούς περιβάλλοντος). που αυξάνουν την ποιότητα του τελικού προϊόντος. Αυτό συμβαίνει επειδή τα αέρια δεν έχουν καμία απολύτως επίδραση στον μόλυβδο. Άλλωστε, το οξυγόνο, το υδρογόνο, το άζωτο, το διοξείδιο του άνθρακα και άλλα αέρια «επιβλαβή» για τα μέταλλα δεν διαλύονται ούτε σε υγρό ούτε σε στερεό μόλυβδο!

Οι μεσαιωνικοί ιεροεξεταστές χρησιμοποιούσαν λιωμένο μόλυβδο ως όργανο βασανιστηρίων και εκτελέσεων. Ιδιαίτερα δυσεπίλυτα (και μερικές φορές το αντίστροφο) άτομα είχαν χυθεί μέταλλο στον λαιμό τους. Στην Ινδία, μακριά από τον Καθολικισμό, υπήρχε μια παρόμοια τιμωρία· επιβαλλόταν σε άτομα κατώτερων καστών που είχαν την ατυχία να ακούσουν (να κρυφακούσουν) την ανάγνωση των ιερών βιβλίων των Βραχμάνων. Λιωμένο μόλυβδο χύθηκε στα αυτιά των κακών.

Ένα από τα βενετικά «αξιοθέατα» είναι μια μεσαιωνική φυλακή για κρατικούς εγκληματίες, που συνδέεται με τη «Γέφυρα των Στεναγμών» με το Παλάτι των Δόγηδων. Η ιδιαιτερότητα αυτής της φυλακής είναι η παρουσία ασυνήθιστων «VIP» κελιών στη σοφίτα κάτω από μια οροφή από μόλυβδο. Στη ζέστη του καλοκαιριού, ο κρατούμενος μαραζώνει από τη ζέστη, μερικές φορές πέθαινε από ασφυξία σε ένα τέτοιο κελί· το χειμώνα, ο κρατούμενος πάγωσε από το κρύο. Οι περαστικοί στη «Γέφυρα των Στεναγμών» άκουγαν τους θρήνους και τις εκκλήσεις των κρατουμένων, ενώ είχαν διαρκώς επίγνωση της δύναμης και της δύναμης του ηγεμόνα που βρισκόταν εκεί κοντά - πίσω από τα τείχη του Παλατιού των Δόγηδων...

Ιστορία

Κατά τη διάρκεια ανασκαφών στην αρχαία Αίγυπτο, οι αρχαιολόγοι ανακάλυψαν αντικείμενα από ασήμι και μόλυβδο σε ταφές πριν από τη δυναστική περίοδο. Παρόμοια ευρήματα που έγιναν στην περιοχή της Μεσοποταμίας χρονολογούνται περίπου στην ίδια εποχή (8η-7η χιλιετία π.Χ.). Οι κοινές ανακαλύψεις αντικειμένων από μόλυβδο και ασήμι δεν προκαλούν έκπληξη. Από την αρχαιότητα, η προσοχή των ανθρώπων προσελκύεται από τους όμορφους βαρείς κρυστάλλους της λάμψης μολύβδου PbS - το πιο σημαντικό μετάλλευμα από το οποίο εξορύσσεται μόλυβδος. Πλούσια κοιτάσματα αυτού του ορυκτού βρέθηκαν στα βουνά της Αρμενίας και στις κεντρικές περιοχές της Μικράς Ασίας. Το ορυκτό galena, εκτός από μόλυβδο, περιέχει σημαντικές ακαθαρσίες αργύρου και θείου, και αν βάλετε κομμάτια αυτού του ορυκτού σε φωτιά, το θείο θα καεί και ο λιωμένος μόλυβδος θα ρέει - ο άνθρακας εμποδίζει την οξείδωση του μολύβδου. Τον έκτο αιώνα π.Χ., ανακαλύφθηκαν πλούσια κοιτάσματα γαληνών στο Λαύριο, μια ορεινή περιοχή κοντά στην Αθήνα, και κατά τη διάρκεια των Ρωμαϊκών Πουνικών Πολέμων στην επικράτεια της σύγχρονης Ισπανίας, ο μόλυβδος εξορύχθηκε ενεργά σε πολλά ορυχεία που ιδρύθηκαν από τους Φοίνικες, τα οποία χρησιμοποίησαν οι Ρωμαίοι μηχανικοί. στην κατασκευή σωλήνων ύδρευσης .

Δεν έχει καταστεί ακόμη δυνατό να καθοριστεί με βεβαιότητα η πρωταρχική σημασία της λέξης «μόλυβδος», καθώς η προέλευση της ίδιας της λέξης είναι άγνωστη. Υπάρχουν πολλές εικασίες και υποθέσεις. Έτσι, ορισμένοι γλωσσολόγοι υποστηρίζουν ότι η ελληνική ονομασία του μόλυβδου συνδέεται με μια συγκεκριμένη περιοχή όπου εξορύχθηκε. Μερικοί φιλόλογοι συγκρίνουν λανθασμένα το προγενέστερο ελληνικό όνομα με το μεταγενέστερο λατινικό plumbum και υποστηρίζουν ότι η τελευταία λέξη σχηματίστηκε από το mlumbum, και οι δύο λέξεις παίρνουν τις ρίζες τους από το σανσκριτικό bahu-mala, το οποίο μπορεί να μεταφραστεί ως «πολύ βρώμικο». Παρεμπιπτόντως, πιστεύεται ότι η λέξη "σφραγίδα" προέρχεται από το λατινικό plumbum και στα γαλλικά το όνομα του ογδόντα δεύτερου στοιχείου ακούγεται έτσι - plomb. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το μαλακό μέταλλο χρησιμοποιείται από την αρχαιότητα ως σφραγίδες. Ακόμη και σήμερα τα φορτηγά βαγόνια και οι αποθήκες σφραγίζονται με μολυβένια.

Μπορεί να ειπωθεί αξιόπιστα ότι ο μόλυβδος συχνά συγχέονταν με τον κασσίτερο τον 17ο αιώνα. διέκρινε το plumbum άλμπουμ (λευκό μόλυβδο, δηλ. κασσίτερο) και το plumbum nigrum (μαύρο μόλυβδο - το ίδιο το μόλυβδο). Θα μπορούσε κανείς να υποθέσει ότι οι μεσαιωνικοί αλχημιστές έφταιγαν για τη σύγχυση, αποκαλώντας το μόλυβδο με πολλά μυστικά ονόματα και ερμηνεύοντας το ελληνικό όνομα ως plumbago - μόλυβδο. Ωστόσο, τέτοια σύγχυση υπάρχει και σε παλαιότερες σλαβικές ονομασίες για το μόλυβδο. Έτσι στα αρχαία βουλγαρικά, σερβοκροατικά, τσέχικα και πολωνικά, ο μόλυβδος λεγόταν κασσίτερος! Όπως αποδεικνύεται από την τσέχικη ονομασία του μολύβδου που έχει επιβιώσει μέχρι σήμερα - olovo.

Το γερμανικό όνομα για το μόλυβδο - blei πιθανότατα παίρνει τις ρίζες του από το αρχαίο γερμανικό blio (bliw) και είναι με τη σειρά του σύμφωνο με το λιθουανικό bleivas (ελαφρύ, καθαρό). Είναι πολύ πιθανό τόσο η αγγλική λέξη lead όσο και η δανική λέξη lood να προέρχονται από τη γερμανική blei.

Η προέλευση της ρωσικής λέξης "svinets" είναι άγνωστη, καθώς και των παρόμοιων ανατολικών σλαβικών - της Ουκρανίας (svinets) και της Λευκορωσίας (svinets). Επιπλέον, υπάρχει σύμφωνη γνώμη στην ομάδα γλωσσών της Βαλτικής: λιθουανικά švinas και λετονικά svins. Υπάρχει μια θεωρία ότι αυτές οι λέξεις πρέπει να συνδέονται με τη λέξη «κρασί», η οποία με τη σειρά της προέρχεται από την παράδοση των αρχαίων Ρωμαίων και ορισμένων καυκάσιων λαών να αποθηκεύουν το κρασί σε μολυβένια δοχεία για να του δώσουν μια συγκεκριμένη μοναδική γεύση. Ωστόσο, αυτή η θεωρία δεν έχει επιβεβαιωθεί και έχει λίγα στοιχεία που να υποστηρίζουν την εγκυρότητά της.

Χάρη στα αρχαιολογικά ευρήματα, έγινε γνωστό ότι οι αρχαίοι ναυτικοί περικάλυψαν το κύτος των ξύλινων πλοίων με λεπτές πλάκες μολύβδου. Ένα από αυτά τα πλοία ανυψώθηκε από τον βυθό της Μεσογείου το 1954 κοντά στη Μασσαλία. Οι επιστήμονες χρονολόγησαν το αρχαίο ελληνικό πλοίο στον τρίτο αιώνα π.Χ.! Και ήδη από τον Μεσαίωνα, οι στέγες των ανακτόρων και οι κώνοι κάποιων εκκλησιών καλύπτονταν με μολύβδινες πλάκες, οι οποίες ήταν ανθεκτικές σε πολλά ατμοσφαιρικά φαινόμενα.

Όντας στη φύση

Ο μόλυβδος είναι ένα μάλλον σπάνιο μέταλλο, η περιεκτικότητά του στον φλοιό της γης (Clarke) είναι 1,6·10 -3% κατά μάζα. Ωστόσο, αυτό το στοιχείο είναι πολύ πιο κοινό από τους πλησιέστερους γείτονές του κατά την περίοδο - χρυσός (μόνο 5∙10 -7%), υδράργυρος (1∙10 -6%) και βισμούθιο (2∙10 -5%). Προφανώς, το γεγονός αυτό συνδέεται με τη σταδιακή συσσώρευση μολύβδου στο φλοιό της γης λόγω των πυρηνικών αντιδράσεων που λαμβάνουν χώρα στα έγκατα του πλανήτη μας - τα ισότοπα μολύβδου, τα οποία είναι τα τελικά προϊόντα της διάσπασης του ουρανίου και του θορίου, αναπληρώνουν σταδιακά το Τα αποθέματα της Γης του ογδόντα δεύτερου στοιχείου για δισεκατομμύρια χρόνια και αυτή η διαδικασία συνεχίζεται.

Η κύρια συσσώρευση ορυκτών μολύβδου (περισσότερα από 80 - το κύριο είναι το galena PbS) σχετίζεται με το σχηματισμό υδροθερμικών κοιτασμάτων. Εκτός από τα υδροθερμικά κοιτάσματα, τα οξειδωμένα (δευτερεύοντα) μεταλλεύματα έχουν επίσης κάποια σημασία - αυτά είναι πολυμεταλλικά μεταλλεύματα που σχηματίζονται ως αποτέλεσμα των καιρικών συνθηκών των γειτονικών τμημάτων των μεταλλευμάτων (σε βάθος 100-200 μέτρων). Συνήθως αντιπροσωπεύονται από υδροξείδια του σιδήρου που περιέχουν θειικά άλατα (αγγελίτης PbSO 4), ανθρακικά άλατα (κερουσίτης PbCO 3), φωσφορικά άλατα - πυρομορφίτης Pb 5 (PO 4) 3 Cl, σμιθσονίτης ZnCO 3, καλαμίνη Zn 4 ∙H 2 O, μαλαχίτης, οι υπολοιποι .

Και αν ο μόλυβδος και ο ψευδάργυρος είναι τα κύρια πολύτιμα συστατικά των πολύπλοκων πολυμεταλλικών μεταλλευμάτων, τότε οι σύντροφοί τους είναι συχνά πιο πολύτιμα μέταλλα - χρυσός, ασήμι, κάδμιο, κασσίτερος, ίνδιο, γάλλιο και μερικές φορές βισμούθιο. Η περιεκτικότητα των κύριων πολύτιμων συστατικών στα βιομηχανικά κοιτάσματα πολυμεταλλικών μεταλλευμάτων κυμαίνεται από λίγα τοις εκατό έως περισσότερο από 10%. Ανάλογα με τη συγκέντρωση των ορυκτών του μεταλλεύματος, διακρίνονται στερεά ή διάσπαρτα πολυμεταλλικά μεταλλεύματα. Τα μεταλλεύματα των πολυμεταλλικών μεταλλευμάτων ποικίλλουν σε μέγεθος και κυμαίνονται σε μήκος από αρκετά μέτρα έως ένα χιλιόμετρο. Διαφέρουν στη μορφολογία - φωλιές, εναποθέσεις σε σχήμα φύλλου και φακού, φλέβες, κοντάκια, σύνθετα σώματα που μοιάζουν με σωλήνα. Οι συνθήκες εμφάνισης είναι επίσης διαφορετικές - ήπιες, απότομες, τμηματικές, σύμφωνες και άλλες.

Κατά την επεξεργασία πολυμεταλλικών μεταλλευμάτων, λαμβάνονται δύο κύριοι τύποι συμπυκνωμάτων, που περιέχουν 40-70% μόλυβδο και 40-60% ψευδάργυρο και χαλκό, αντίστοιχα.

Τα κύρια κοιτάσματα πολυμεταλλικών μεταλλευμάτων στη Ρωσία και τις χώρες της ΚΑΚ είναι το Αλτάι, η Σιβηρία, ο Βόρειος Καύκασος, η Επικράτεια Primorsky, το Καζακστάν. Οι Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής, ο Καναδάς, η Αυστραλία, η Ισπανία και η Γερμανία είναι πλούσιες σε κοιτάσματα πολυμεταλλικών συμπλεγμάτων μεταλλευμάτων.

Ο μόλυβδος είναι διάσπαρτος στη βιόσφαιρα - υπάρχει λίγος από αυτόν στη ζωντανή ύλη (5·10 -5%) και στο θαλασσινό νερό (3·10 -9%). Από τα φυσικά νερά, αυτό το μέταλλο απορροφάται εν μέρει από άργιλους και κατακρημνίζεται από υδρόθειο, έτσι συσσωρεύεται σε θαλάσσιες λάσπες με μόλυνση από υδρόθειο και στους μαύρους άργιλους και σχιστόλιθους που σχηματίζονται από αυτές.

Ένα ιστορικό γεγονός μπορεί να χρησιμεύσει ως απόδειξη της σημασίας των μεταλλευμάτων μολύβδου. Στα ορυχεία που βρίσκονταν κοντά στην Αθήνα, οι Έλληνες εξήγαγαν ασήμι από τον μόλυβδο που εξορύσσονταν στα ορυχεία με τη μέθοδο της κυπελλοποίησης (VI αι. π.Χ.). Επιπλέον, οι αρχαίοι «μεταλλουργοί» κατάφεραν να εξάγουν σχεδόν όλο το πολύτιμο μέταλλο! Η σύγχρονη έρευνα υποστηρίζει ότι μόνο το 0,02% του αργύρου παρέμεινε στο βράχο. Ακολουθώντας τους Έλληνες, οι Ρωμαίοι επεξεργάστηκαν τις χωματερές, εξάγοντας τόσο μόλυβδο όσο και υπολειμματικό ασήμι, την περιεκτικότητα του οποίου κατάφεραν να φτάσουν στο 0,01% ή λιγότερο. Φαίνεται ότι το μετάλλευμα είναι άδειο και ως εκ τούτου το ορυχείο εγκαταλείφθηκε για σχεδόν δύο χιλιάδες χρόνια. Ωστόσο, στα τέλη του δέκατου ένατου αιώνα, οι χωματερές άρχισαν να επεξεργάζονται ξανά, αυτή τη φορά αποκλειστικά για χάρη του αργύρου, η περιεκτικότητα του οποίου ήταν μικρότερη από 0,01%. Στις σύγχρονες μεταλλουργικές επιχειρήσεις, εκατοντάδες φορές λιγότερο πολύτιμο μέταλλο παραμένει στο μόλυβδο.

Εφαρμογή

Από την αρχαιότητα, ο μόλυβδος χρησιμοποιείται ευρέως από την ανθρωπότητα και οι τομείς εφαρμογής του ήταν πολύ διαφορετικοί. Οι αρχαίοι Έλληνες και οι Αιγύπτιοι χρησιμοποιούσαν αυτό το μέταλλο για να εξευγενίσουν το χρυσό και το ασήμι χρησιμοποιώντας κυπελλισμό. Πολλοί λαοί χρησιμοποιούσαν λιωμένο μέταλλο ως τσιμεντοκονία στην κατασκευή κτιρίων. Οι Ρωμαίοι χρησιμοποιούσαν μόλυβδο ως υλικό για τους αγωγούς ύδρευσης και οι μεσαιωνικοί Ευρωπαίοι έφτιαχναν υδρορροές και σωλήνες αποχέτευσης από αυτό το μέταλλο και επένδυσαν τις στέγες ορισμένων κτιρίων. Με την εμφάνιση των πυροβόλων όπλων, ο μόλυβδος έγινε το κύριο υλικό στην κατασκευή σφαιρών και βολής.

Στην εποχή μας, το ογδόντα δεύτερο στοιχείο και οι ενώσεις του έχουν απλώς διευρύνει το πεδίο της κατανάλωσής τους. Η βιομηχανία μπαταριών είναι ένας από τους μεγαλύτερους καταναλωτές μολύβδου. Μια τεράστια ποσότητα μετάλλου (σε ορισμένες χώρες έως και το 75% του συνολικού όγκου που παράγεται) δαπανάται για την παραγωγή μπαταριών μολύβδου. Οι πιο ανθεκτικές και λιγότερο βαριές αλκαλικές μπαταρίες κατακτούν ενεργά την αγορά, αλλά οι πιο χωρητοί και ισχυροί μπαταρίες μολύβδου-οξέος δεν χάνουν έδαφος.

Καταναλώνεται πολύ μόλυβδος για τις ανάγκες της χημικής βιομηχανίας στην κατασκευή εργοστασιακού εξοπλισμού που είναι ανθεκτικός σε επιθετικά αέρια και υγρά. Έτσι, στη βιομηχανία θειικού οξέος, ο κύριος εξοπλισμός - σωλήνες, θάλαμοι, υδρορροές, πύργοι πλυσίματος, ψυγεία, εξαρτήματα αντλιών - όλα αυτά είναι κατασκευασμένα από μόλυβδο ή επενδεδυμένα με μόλυβδο. Τα περιστρεφόμενα μέρη και μηχανισμοί (αναδευτήρες, πτερωτές ανεμιστήρα, περιστρεφόμενα τύμπανα) είναι κατασκευασμένα από κράμα μολύβδου-αντιμονίου hartbley.

Η βιομηχανία καλωδίων είναι ένας άλλος σοβαρός καταναλωτής μολύβδου· έως και το 20% αυτού του μετάλλου καταναλώνεται παγκοσμίως για αυτούς τους σκοπούς. Προστατεύουν τα τηλέγραφα και τα ηλεκτρικά καλώδια από τη διάβρωση όταν τοποθετούνται υπόγεια ή υποβρύχια.

Μέχρι τα τέλη της δεκαετίας του εξήντα του εικοστού αιώνα, αυξήθηκε η παραγωγή τετρααιθυλομόλυβδου Pb(C2H5)4, ενός άχρωμου τοξικού υγρού που είναι ένας εξαιρετικός αντικτυπητικός παράγοντας που βελτιώνει την ποιότητα του καυσίμου. Ωστόσο, αφού οι επιστήμονες υπολόγισαν ότι εκατοντάδες χιλιάδες τόνοι μολύβδου εκπέμπονται ετησίως από τα καυσαέρια των αυτοκινήτων, δηλητηριάζοντας το περιβάλλον, πολλές χώρες έχουν μειώσει την κατανάλωση του τοξικού μετάλλου και ορισμένες έχουν εγκαταλείψει εντελώς τη χρήση του.

Λόγω της υψηλής πυκνότητας και βαρύτητας του μολύβδου, η χρήση του στα όπλα ήταν γνωστή πολύ πριν από την εμφάνιση των πυροβόλων όπλων - οι σφενδόνες του στρατού του Αννίβα πέταξαν μολύβδινες μπάλες στους Ρωμαίους. Μόνο αργότερα οι άνθρωποι άρχισαν να ρίχνουν σφαίρες και να πυροβολούν από μόλυβδο. Για να δοθεί μεγαλύτερη σκληρότητα, άλλα στοιχεία προστίθενται στον μόλυβδο· για παράδειγμα, όταν φτιάχνονται σκάγια, προστίθεται έως και 12% αντιμόνιο στον μόλυβδο και ο μόλυβδος πυροβόλου όπλου δεν περιέχει περισσότερο από 1% αρσενικό. Ο νιτρικός μόλυβδος χρησιμοποιείται για την παραγωγή ισχυρών μικτών εκρηκτικών. Επιπλέον, ο μόλυβδος είναι συστατικό ορισμένων εκρηκτικών πυροδότησης (πυροκροτητές): αζιδίου μολύβδου (PbN6) και τρινιτρορεζορκινικού μολύβδου (TNRS).

Ο μόλυβδος απορροφά ενεργά τις ακτίνες γάμμα και τις ακτίνες Χ, λόγω των οποίων χρησιμοποιείται ως υλικό για προστασία από τις επιπτώσεις τους (δοχεία για την αποθήκευση ραδιενεργών ουσιών, εξοπλισμός για δωμάτια ακτίνων Χ κ.λπ.).

Τα κύρια συστατικά των κραμάτων εκτύπωσης είναι ο μόλυβδος, ο κασσίτερος και το αντιμόνιο. Επιπλέον, ο μόλυβδος και ο κασσίτερος χρησιμοποιήθηκαν στην εκτύπωση βιβλίων από τα πρώτα της βήματα, αλλά δεν ήταν ένα ενιαίο κράμα, όπως συμβαίνει στη σύγχρονη εκτύπωση.

Οι ενώσεις μολύβδου είναι εξίσου, αν όχι πιο σημαντικές, καθώς ορισμένες ενώσεις μολύβδου προστατεύουν το μέταλλο από τη διάβρωση όχι σε επιθετικά περιβάλλοντα, αλλά απλώς στον αέρα. Αυτές οι ενώσεις εισάγονται στη σύνθεση επικαλύψεων χρωμάτων και βερνικιών, για παράδειγμα, λευκό μόλυβδο (το κύριο άλας διοξειδίου του άνθρακα του μολύβδου 2PbCO3 Pb(OH)2 τρίβεται σε λάδι ξήρανσης), οι οποίες έχουν μια σειρά από αξιοσημείωτες ιδιότητες: υψηλή καλυπτική ισχύ, αντοχή και ανθεκτικότητα του φιλμ που σχηματίζεται, αντοχή στον αέρα και το φως. Ωστόσο, υπάρχουν αρκετές αρνητικές πτυχές που μειώνουν τη χρήση λευκού μολύβδου στο ελάχιστο (εξωτερική βαφή πλοίων και μεταλλικών κατασκευών) - υψηλή τοξικότητα και ευαισθησία στο υδρόθειο. Οι λαδομπογιές περιέχουν επίσης άλλες ενώσεις μολύβδου. Προηγουμένως, η λιθάργη PbO χρησιμοποιήθηκε ως κίτρινη χρωστική ουσία, η οποία αντικατέστησε την κορώνα του μολύβδου PbCrO4, αλλά η χρήση της λιθάργυρης μολύβδου συνεχίζεται - ως ουσία που επιταχύνει την ξήρανση των ελαίων (πυρηνική). Μέχρι σήμερα, η πιο δημοφιλής και ευρέως διαδεδομένη χρωστική με βάση τον μόλυβδο είναι ο κόκκινος μόλυβδος Pb3O4. Αυτό το υπέροχο έντονο κόκκινο χρώμα χρησιμοποιείται, συγκεκριμένα, για τη βαφή των υποβρύχιων τμημάτων των πλοίων.

Το αρσενικό Pb3(AsO4)2 και ο μόλυβδος αρσενίτης Pb3(AsO3)2 χρησιμοποιούνται στην τεχνολογία εντομοκτόνων για την καταστροφή των γεωργικών παρασίτων (τσιγγανόσκωρο και βαμβακερό σκόρο).

Παραγωγή

Το πιο σημαντικό μετάλλευμα από το οποίο εξορύσσεται ο μόλυβδος είναι η στιλπνότητα μολύβδου PbS, καθώς και τα σύνθετα θειούχα πολυμεταλλικά μεταλλεύματα. Η πρώτη μεταλλουργική εργασία στην παραγωγή μολύβδου είναι η οξειδωτική καβούρδισμα του συμπυκνώματος σε μηχανές συνεχούς πυροσυσσωμάτωσης. Όταν ψήνεται, το θειούχο μόλυβδο μετατρέπεται σε οξείδιο:

2PbS + 3О2 → 2РbО + 2SO2

Επιπλέον, λαμβάνεται λίγο θειικό PbSO4, το οποίο μετατρέπεται σε πυριτικό PbSiO3, για το οποίο προστίθεται χαλαζιακή άμμος και άλλες ροές (CaCO3, Fe2O3) στο φορτίο, χάρη στο οποίο σχηματίζεται μια υγρή φάση που τσιμενώνει το φορτίο.

Κατά την αντίδραση οξειδώνονται και θειούχα άλλα μέταλλα (χαλκός, ψευδάργυρος, σίδηρος), που υπάρχουν ως ακαθαρσίες. Το τελικό αποτέλεσμα της όπτησης, αντί για ένα κονιοποιημένο μείγμα σουλφιδίων, είναι ένα συσσωματώματα - μια πορώδης πυροσυσσωματωμένη στερεά μάζα που αποτελείται κυρίως από τα οξείδια PbO, CuO, ZnO, Fe2O3. Το προκύπτον συσσωμάτωμα περιέχει 35-45% μόλυβδο. Κομμάτια συσσωματώματος αναμειγνύονται με οπτάνθρακα και ασβεστόλιθο και αυτό το μείγμα φορτώνεται σε κλίβανο με μανδύα νερού, στον οποίο τροφοδοτείται αέρας υπό πίεση από κάτω μέσω σωλήνων («tuyeres»). Οπτάνθρακας και μονοξείδιο του άνθρακα (II) μειώνουν το οξείδιο του μολύβδου σε μόλυβδο ήδη σε χαμηλές θερμοκρασίες (έως 500 °C):

PbO + C → Pb + CO

PbO + CO → Pb + CO2

Σε υψηλότερες θερμοκρασίες συμβαίνουν άλλες αντιδράσεις:

CaCO3 → CaO + CO2

2PbSiO3 + 2CaO + C → 2Pb + 2CaSiO3+ CO2

Τα οξείδια ψευδαργύρου και σιδήρου, που υπάρχουν ως ακαθαρσίες στο φορτίο, μετατρέπονται εν μέρει σε ZnSiO3 και FeSiO3, τα οποία μαζί με το CaSiO3 σχηματίζουν σκωρία που επιπλέει στην επιφάνεια. Τα οξείδια του μολύβδου ανάγεται σε μέταλλο. Η διαδικασία πραγματοποιείται σε δύο στάδια:

2PbS + 3O2 → 2PbO + 2SO2,

PbS + 2PbO → 3Pb + SO2

Ο ακατέργαστος μόλυβδος περιέχει 92-98% Pb, το υπόλοιπο είναι ακαθαρσίες χαλκού, αργύρου (μερικές φορές χρυσού), ψευδαργύρου, κασσίτερου, αρσενικού, αντιμονίου, Bi, Fe, που απομακρύνονται με διάφορες μεθόδους, όπως ο χαλκός και ο σίδηρος αφαιρούνται με ζευγεροποίηση. . Για να αφαιρεθεί ο κασσίτερος, το αντιμόνιο και το αρσενικό, διοχετεύεται αέρας μέσω του λιωμένου μετάλλου. Ο διαχωρισμός χρυσού και αργύρου πραγματοποιείται με την προσθήκη ψευδαργύρου, ο οποίος σχηματίζει έναν «αφρό ψευδάργυρου», που αποτελείται από ενώσεις ψευδάργυρου με ασήμι (και χρυσό), ελαφρύτερες από τον μόλυβδο και λιώνουν στους 600-700 ° C. Στη συνέχεια περισσεύει Ο ψευδάργυρος αφαιρείται από τον τηγμένο μόλυβδο διοχετεύοντας αέρα, υδρατμούς ή χλώριο. Για την απομάκρυνση του βισμούθιου, προστίθεται μαγνήσιο ή ασβέστιο στον υγρό μόλυβδο, τα οποία σχηματίζουν ενώσεις χαμηλής τήξης Ca3Bi2 και Mg3Bi2. Ο μόλυβδος που εξευγενίζεται με αυτές τις μεθόδους περιέχει 99,8-99,9% Pb. Περαιτέρω καθαρισμός πραγματοποιείται με ηλεκτρόλυση, με αποτέλεσμα καθαρότητα τουλάχιστον 99,99%. Ο ηλεκτρολύτης είναι ένα υδατικό διάλυμα φθοροπυριτικού μολύβδου PbSiF6. Καθαρός μόλυβδος εναποτίθεται στην κάθοδο και οι ακαθαρσίες συγκεντρώνονται στη λάσπη ανόδου, η οποία περιέχει πολλά πολύτιμα συστατικά, τα οποία στη συνέχεια απελευθερώνονται.

Ο όγκος του μολύβδου που εξορύσσεται παγκοσμίως αυξάνεται κάθε χρόνο. Έτσι, στις αρχές του δέκατου ένατου αιώνα, περίπου 30.000 τόνοι εξορύσσονταν παγκοσμίως. Πενήντα χρόνια αργότερα υπάρχουν ήδη 130.000 τόνοι, το 1875 - 320.000 τόνοι, το 1900 - 850.000 τόνοι, το 1950 - σχεδόν 2 εκατομμύρια τόνοι, και σήμερα εξορύσσονται περίπου πέντε εκατομμύρια τόνοι ετησίως. Η κατανάλωση μολύβδου αυξάνεται αντίστοιχα. Όσον αφορά τον όγκο παραγωγής, ο μόλυβδος κατατάσσεται στην τέταρτη θέση μεταξύ των μη σιδηρούχων μετάλλων - μετά το αλουμίνιο, τον χαλκό και τον ψευδάργυρο. Υπάρχουν αρκετές κορυφαίες χώρες στην παραγωγή και κατανάλωση μολύβδου (συμπεριλαμβανομένου του δευτερογενούς μολύβδου) - η Κίνα, οι Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής, η Κορέα και οι χώρες της Ευρωπαϊκής Ένωσης. Ταυτόχρονα, πολλές χώρες, λόγω της τοξικότητας των ενώσεων μολύβδου, αρνούνται να το χρησιμοποιήσουν, έτσι η Γερμανία και η Ολλανδία έχουν περιορίσει τη χρήση αυτού του μετάλλου και η Δανία, η Αυστρία και η Ελβετία έχουν απαγορεύσει εντελώς τη χρήση του μολύβδου. Όλες οι χώρες της ΕΕ προσπαθούν για αυτό. Η Ρωσία και οι Ηνωμένες Πολιτείες αναπτύσσουν τεχνολογίες που θα βοηθήσουν στην εξεύρεση εναλλακτικών λύσεων στη χρήση μολύβδου.

Φυσικές ιδιότητες

Ο μόλυβδος είναι ένα σκούρο γκρι μέταλλο, γυαλιστερό όταν είναι φρεσκοκομμένο και έχει ανοιχτό γκρι απόχρωση, μπλε απόχρωση. Ωστόσο, στον αέρα οξειδώνεται γρήγορα και καλύπτεται με ένα προστατευτικό φιλμ οξειδίου. Ο μόλυβδος είναι βαρύ μέταλλο, η πυκνότητά του είναι 11,34 g/cm3 (σε θερμοκρασία 20 °C), κρυσταλλώνεται σε ένα επικεντρωμένο κυβικό πλέγμα (a = 4,9389A) και δεν έχει αλλοτροπικές τροποποιήσεις. Ατομική ακτίνα 1,75Α, ιοντικές ακτίνες: Pb2+ 1,26A, Pb4+ 0,76Α.

Το ογδόντα δεύτερο στοιχείο έχει πολλές πολύτιμες φυσικές ιδιότητες που είναι σημαντικές για τη βιομηχανία, για παράδειγμα, χαμηλό σημείο τήξης - μόνο 327,4 °C (621,32 °F ή 600,55 K), γεγονός που καθιστά σχετικά εύκολη την απόκτηση μετάλλου από μεταλλεύματα. Κατά την επεξεργασία του κύριου ορυκτού μολύβδου - galena (PbS) - το μέταλλο διαχωρίζεται εύκολα από το θείο· για να γίνει αυτό, αρκεί να καεί το μετάλλευμα σε ένα μείγμα με άνθρακα στον αέρα. Το σημείο βρασμού του στοιχείου ογδόντα δύο είναι 1.740 °C (3.164 °F ή 2.013,15 K) και το μέταλλο παρουσιάζει πτητότητα στους 700 °C. Η ειδική θερμότητα του μολύβδου σε θερμοκρασία δωματίου είναι 0,128 kJ/(kg∙K) ή 0,0306 cal/g∙°C. Ο μόλυβδος έχει μάλλον χαμηλή θερμική αγωγιμότητα 33,5 W/(m∙K) ή 0,08 cal/cm∙sec∙°C σε θερμοκρασία 0 °C, ο συντελεστής θερμοκρασίας γραμμικής διαστολής του μολύβδου είναι 29,1∙10-6 στο δωμάτιο θερμοκρασία.

Μια άλλη ποιότητα του μολύβδου που είναι σημαντική για τη βιομηχανία είναι η υψηλή ολκιμότητα του - το μέταλλο σφυρηλατείται εύκολα, τυλίγεται σε φύλλα και σύρμα, γεγονός που του επιτρέπει να χρησιμοποιηθεί στη βιομηχανία μηχανικής για την κατασκευή διαφόρων κραμάτων με άλλα μέταλλα. Είναι γνωστό ότι σε πίεση 2 t/cm2 ρινίσματα μολύβδου συμπιέζονται σε μια συμπαγή μονολιθική μάζα. Όταν η πίεση αυξάνεται σε 5 t/cm2, το μέταλλο αλλάζει από στερεή κατάσταση σε ρευστή. Το σύρμα μολύβδου παράγεται με συμπίεση στερεού μολύβδου αντί να λιώσει μέσω μιας μήτρας, επειδή είναι αδύνατο να παραχθεί με συμβατική έλξη λόγω της χαμηλής αντοχής του μολύβδου σε εφελκυσμό. Η αντοχή σε εφελκυσμό για τον μόλυβδο είναι 12-13 Mn/m2, η αντοχή σε θλίψη είναι περίπου 50 Mn/m2. σχετική επιμήκυνση στο σπάσιμο 50-70%. Η σκληρότητα του μολύβδου σύμφωνα με την Brinell είναι 25-40 Mn/m2 (2,5-4 kgf/mm2). Είναι γνωστό ότι η ψυχρή σκλήρυνση δεν αυξάνει τις μηχανικές ιδιότητες του μολύβδου, αφού η θερμοκρασία ανακρυστάλλωσής του είναι κάτω από τη θερμοκρασία δωματίου (εντός -35°C σε βαθμό παραμόρφωσης 40% και άνω).

Το ογδόντα δεύτερο στοιχείο είναι ένα από τα πρώτα μέταλλα που μεταφέρθηκαν στην κατάσταση της υπεραγωγιμότητας. Παρεμπιπτόντως, η θερμοκρασία κάτω από την οποία το μόλυβδο αποκτά την ικανότητα να διέρχεται ηλεκτρικό ρεύμα χωρίς την παραμικρή αντίσταση είναι αρκετά υψηλή - 7,17 °K. Για σύγκριση, για τον κασσίτερο αυτή η θερμοκρασία είναι 3,72 °K, για τον ψευδάργυρο - 0,82 °K, για το τιτάνιο - μόνο 0,4 °K. Οι περιελίξεις του πρώτου υπεραγώγιμου μετασχηματιστή, που κατασκευάστηκε το 1961, κατασκευάστηκαν από μόλυβδο.

Ο μεταλλικός μόλυβδος είναι μια πολύ καλή προστασία έναντι όλων των τύπων ραδιενεργών ακτινοβολιών και ακτίνων Χ. Όταν συναντά την ύλη, ένα φωτόνιο ή ένα κβάντο οποιασδήποτε ακτινοβολίας ξοδεύει την ενέργειά του, και αυτό είναι που εκφράζει την απορρόφησή του. Όσο πιο πυκνό είναι το μέσο από το οποίο περνούν οι ακτίνες, τόσο περισσότερο τις καθυστερεί. Ο μόλυβδος είναι ένα πολύ κατάλληλο υλικό από αυτή την άποψη - είναι αρκετά πυκνό. Χτυπώντας την επιφάνεια του μετάλλου, τα κβάντα γάμμα εξουδετερώνουν τα ηλεκτρόνια από αυτό, τα οποία ξοδεύουν την ενέργειά τους. Όσο μεγαλύτερος είναι ο ατομικός αριθμός ενός στοιχείου, τόσο πιο δύσκολο είναι να εκτοξευτεί ένα ηλεκτρόνιο από την εξωτερική του τροχιά λόγω της μεγαλύτερης δύναμης έλξης από τον πυρήνα. Ένα στρώμα μολύβδου δεκαπέντε έως είκοσι εκατοστών είναι αρκετό για να προστατεύσει τους ανθρώπους από τις επιπτώσεις της ακτινοβολίας οποιουδήποτε τύπου που είναι γνωστό στην επιστήμη. Για το λόγο αυτό εισάγεται μόλυβδος στο λάστιχο της ποδιάς και προστατευτικά γάντια του ακτινολόγου, καθυστερώντας τις ακτινογραφίες και προστατεύοντας τον οργανισμό από τις βλαβερές επιπτώσεις τους. Το γυαλί που περιέχει οξείδια μολύβδου προστατεύει επίσης από τη ραδιενεργή ακτινοβολία.

Χημικές ιδιότητες

Χημικά, ο μόλυβδος είναι σχετικά ανενεργός - στην ηλεκτροχημική σειρά τάσεων αυτό το μέταλλο βρίσκεται αμέσως πριν από το υδρογόνο.

Στον αέρα, το ογδόντα δεύτερο στοιχείο οξειδώνεται γρήγορα και καλύπτεται με ένα λεπτό φιλμ οξειδίου PbO, το οποίο εμποδίζει την περαιτέρω καταστροφή του μετάλλου. Το νερό από μόνο του δεν αντιδρά με τον μόλυβδο, αλλά παρουσία οξυγόνου το μέταλλο καταστρέφεται σταδιακά από το νερό για να σχηματίσει αμφοτερικό υδροξείδιο του μολύβδου(II):

2Pb + O2 + 2H2O → 2Pb(OH)2

Όταν ο μόλυβδος έρχεται σε επαφή με σκληρό νερό, καλύπτεται με ένα προστατευτικό φιλμ από αδιάλυτα άλατα (κυρίως θειικό μόλυβδο και βασικό ανθρακικό μόλυβδο), το οποίο εμποδίζει την περαιτέρω δράση του νερού και το σχηματισμό υδροξειδίου.

Τα αραιά υδροχλωρικά και θειικά οξέα δεν έχουν σχεδόν καμία επίδραση στον μόλυβδο. Αυτό οφείλεται σε σημαντική υπέρταση της έκλυσης υδρογόνου στην επιφάνεια του μολύβδου, καθώς και στο σχηματισμό προστατευτικών μεμβρανών από κακώς διαλυτό χλωριούχο μόλυβδο PbCl2 και θειικό μόλυβδο PbSO4, που καλύπτουν την επιφάνεια του διαλυόμενου μετάλλου. Το πυκνό θειικό H2SO4 και το υπερχλωρικό οξύ HCl, ειδικά όταν θερμαίνονται, δρουν στο ογδόντα δεύτερο στοιχείο και λαμβάνονται διαλυτές σύμπλοκες ενώσεις της σύνθεσης Pb(HSO4)2 και H2[PbCl4]. Ο μόλυβδος διαλύεται εύκολα σε ΗΝΟ3 και σε οξύ χαμηλής συγκέντρωσης διαλύεται ταχύτερα από ό,τι στο συμπυκνωμένο νιτρικό οξύ. Αυτό το φαινόμενο είναι εύκολο να εξηγηθεί - η διαλυτότητα του προϊόντος διάβρωσης (νιτρικός μόλυβδος) μειώνεται με την αύξηση της συγκέντρωσης οξέος.

Pb + 4HNO3 → Pb(NO3)2 + 2NO2 + H2O

Ο μόλυβδος διαλύεται σχετικά εύκολα από διάφορα οργανικά οξέα: οξικό (CH3COOH), κιτρικό, μυρμηκικό (HCOOH), αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα οργανικά οξέα σχηματίζουν εύκολα διαλυτά άλατα μολύβδου, τα οποία σε καμία περίπτωση δεν μπορούν να προστατεύσουν την επιφάνεια του μετάλλου.

Ο μόλυβδος επίσης διαλύεται στα αλκάλια, αν και με χαμηλό ρυθμό. Συμπυκνωμένα διαλύματα καυστικών αλκαλίων, όταν θερμαίνονται, αντιδρούν με μόλυβδο για την απελευθέρωση υδρογόνου και υδροξολομπιτών του τύπου X2[Pb(OH)4], για παράδειγμα:

Pb + 4KOH + 2H2O → K4 + H2

Ανάλογα με τη διαλυτότητά τους στο νερό, τα άλατα μολύβδου διακρίνονται σε διαλυτά (οξικός μόλυβδος, νιτρικός και χλωρικός), ελαφρώς διαλυτά (χλωριούχο και φθόριο) και αδιάλυτα (θειικά, ανθρακικά, χρωμικά, φωσφορικά, μολυβδαινικά και θειούχα). Όλες οι διαλυτές ενώσεις μολύβδου είναι δηλητηριώδεις. Διαλυτά άλατα μολύβδου (νιτρικό και οξικό) σε νερό υδρολύονται:

Pb(NO3)2 + H2O → Pb(OH)NO3 + HNO3

Το ογδόντα δεύτερο στοιχείο έχει καταστάσεις οξείδωσης +2 και +4. Οι ενώσεις με κατάσταση οξείδωσης του μολύβδου +2 είναι πολύ πιο σταθερές και πολυάριθμες.

Η ένωση μολύβδου-υδρογόνου PbH4 λαμβάνεται σε μικρές ποσότητες με τη δράση αραιού υδροχλωρικού οξέος στο Mg2Pb. Το PbH4 είναι ένα άχρωμο αέριο που πολύ εύκολα διασπάται σε μόλυβδο και υδρογόνο. Ο μόλυβδος δεν αντιδρά με το άζωτο. Αζίδιο του μολύβδου Pb(N3)2 - που λαμβάνεται από την αλληλεπίδραση διαλυμάτων αζιδίου του νατρίου NaN3 και αλάτων μολύβδου (II) - άχρωμοι βελονοειδείς κρύσταλλοι, ελάχιστα διαλυτοί στο νερό, κατά την πρόσκρουση ή τη θέρμανση αποσυντίθεται σε μόλυβδο και άζωτο με έκρηξη. Το θείο αντιδρά με τον μόλυβδο όταν θερμαίνεται για να σχηματίσει σουλφίδιο PbS, μια μαύρη αμφοτερική σκόνη. Το σουλφίδιο μπορεί επίσης να ληφθεί με διοχέτευση υδρόθειου σε διαλύματα αλάτων Pb(II). Στη φύση, το σουλφίδιο εμφανίζεται με τη μορφή λάμψης μολύβδου - γαλήνης.

Όταν θερμαίνεται, ο μόλυβδος συνδυάζεται με αλογόνα για να σχηματίσει τα αλογονίδια PbX2, όπου το Χ είναι αλογόνο. Όλα είναι ελαφρώς διαλυτά στο νερό. Λήφθηκαν επίσης αλογονίδια PbX4: τετραφθορίδιο PbF4 - άχρωμοι κρύσταλλοι και τετραχλωρίδιο PbCl4 - κίτρινο ελαιώδες υγρό. Και οι δύο ενώσεις αποσυντίθενται εύκολα από το νερό, απελευθερώνοντας φθόριο ή χλώριο. υδρολύεται από το νερό.

Οδηγω- ένα σπάνιο ορυκτό, ένα εγγενές μέταλλο της κατηγορίας των εγγενών στοιχείων. Ελατό, σχετικά εύτηκτο μέταλλο ασημί-λευκού χρώματος με γαλαζωπή απόχρωση. Γνωστό από τα αρχαία χρόνια. Πολύ πλαστικό, μαλακό (μπορεί να κοπεί με ένα μαχαίρι, να γρατσουνιστεί με ένα νύχι). Οι πυρηνικές αντιδράσεις παράγουν πολυάριθμα ραδιενεργά ισότοπα μολύβδου.

Δείτε επίσης:

ΔΟΜΗ

ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ

Ο μόλυβδος έχει αρκετά χαμηλή θερμική αγωγιμότητα, είναι 35,1 W/(m K) στους 0 °C. Το μέταλλο είναι μαλακό, μπορεί να κοπεί με ένα μαχαίρι και γρατσουνίζεται εύκολα με ένα νύχι. Στην επιφάνεια συνήθως καλύπτεται με ένα περισσότερο ή λιγότερο παχύ φιλμ οξειδίων· όταν κόβεται, αποκαλύπτεται μια γυαλιστερή επιφάνεια, η οποία εξασθενίζει με την πάροδο του χρόνου στον αέρα. Σημείο τήξεως - 600,61 K (327,46 °C), βράζει στους 2022 K (1749 °C). Ανήκει στην ομάδα των βαρέων μετάλλων. η πυκνότητά του είναι 11,3415 g/cm 3 (+20 °C). Καθώς η θερμοκρασία αυξάνεται, η πυκνότητα του μολύβδου μειώνεται. Αντοχή σε εφελκυσμό - 12-13 MPa (MN/m2). Σε θερμοκρασία 7,26 Κ γίνεται υπεραγωγός.

ΑΠΟΘΕΜΑΤΑ ΚΑΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗ

Η περιεκτικότητα στον φλοιό της γης είναι 1,6 10 −3% κατά βάρος. Ο εγγενής μόλυβδος είναι σπάνιος· το φάσμα των πετρωμάτων στα οποία βρίσκεται είναι αρκετά ευρύ: από ιζηματογενή πετρώματα έως υπερμαφικά διεισδυτικά πετρώματα. Σε αυτούς τους σχηματισμούς συχνά σχηματίζει διαμεταλλικές ενώσεις (για παράδειγμα, zvyagintsevite (Pd,Pt) 3 (Pb,Sn) κ.λπ.) και κράματα με άλλα στοιχεία (για παράδειγμα, (Pb + Sn + Sb)). Αποτελεί μέρος 80 διαφορετικών ορυκτών. Οι σημαντικότεροι από αυτούς είναι: galena PbS, σερουσίτης PbCO 3, αγγωνίτης PbSO 4 (θειικός μόλυβδος). από τα πιο πολύπλοκα - τιλλίτης PbSnS 2 και βετεχτινίτης Pb 2 (Cu,Fe) 21 S 15, καθώς και σουλφοάλατα μολύβδου - τζαμεσονίτης FePb 4 Sn 6 S 14, βουλανγκερίτης Pb 5 Sb 4 S 11. Βρίσκεται πάντα σε μεταλλεύματα ουρανίου και θορίου, συχνά με ραδιογόνο χαρακτήρα.

Για την απόκτηση μολύβδου χρησιμοποιούνται κυρίως μεταλλεύματα που περιέχουν γαλένα. Πρώτον, ένα συμπύκνωμα που περιέχει 40-70 τοις εκατό μόλυβδο λαμβάνεται με επίπλευση. Στη συνέχεια, είναι δυνατές διάφορες μέθοδοι επεξεργασίας του συμπυκνώματος σε werkbley (κενός μόλυβδος): η παλαιότερα διαδεδομένη μέθοδος τήξης αναγωγής ορυχείων, η μέθοδος ηλεκτροθερμικής τήξης προϊόντων μολύβδου-ψευδάργυρου με κυκλώνα αιωρούμενου οξυγόνου (KIVTSET-TSS), η μέθοδος τήξης Vanyukov (τήξη σε υγρό λουτρό) που αναπτύχθηκε στην ΕΣΣΔ. . Για την τήξη σε έναν κλίβανο άξονα (υδατικό μανδύα), το συμπύκνωμα αρχικά πυροσυσσωματώνεται και στη συνέχεια φορτώνεται σε έναν κλίβανο άξονα, όπου ο μόλυβδος ανάγεται από το οξείδιο.

Το Werkbley, που περιέχει περισσότερο από 90 τοις εκατό μόλυβδο, υφίσταται περαιτέρω καθαρισμό. Πρώτον, η ζευγοποίηση και η επακόλουθη επεξεργασία θείου χρησιμοποιούνται για την απομάκρυνση του χαλκού. Το αρσενικό και το αντιμόνιο απομακρύνονται στη συνέχεια με αλκαλικό εξευγενισμό. Στη συνέχεια, το ασήμι και ο χρυσός απομονώνονται χρησιμοποιώντας αφρό ψευδαργύρου και ο ψευδάργυρος απομακρύνεται με απόσταξη. Το βισμούθιο απομακρύνεται με επεξεργασία με ασβέστιο και μαγνήσιο. Ως αποτέλεσμα, η περιεκτικότητα σε ακαθαρσίες πέφτει σε λιγότερο από 0,2%[

ΠΡΟΕΛΕΥΣΗ

Σχηματίζει εμποτισμούς σε πυριγενή, κυρίως όξινα πετρώματα· σε κοιτάσματα Fe και Mn συνδέεται με μαγνητίτη και χαουσμαννίτη. Βρέθηκε σε placers με εγγενή Au, Pt, Os, Ir.

Υπό φυσικές συνθήκες, συχνά σχηματίζει μεγάλα κοιτάσματα μολύβδου-ψευδαργύρου ή πολυμεταλλικών μεταλλευμάτων στρωματικού τύπου (Kholodninskoye, Transbaikalia), καθώς και τύπου skarn (Dalnegorskoye (πρώην Tetyukhinskoye), Primorye; Broken Hill στην Αυστραλία). Το γαλένα βρίσκεται συχνά σε κοιτάσματα άλλων μετάλλων: πυρίτη-πολυμεταλλικό (Νότια και Μέση Ουράλια), χαλκό-νικέλιο (Norilsk), ουράνιο (Καζακστάν), μετάλλευμα χρυσού κ.λπ. αρσενικό, καθώς και σε κοιτάσματα χρυσού (Darasun, Transbaikalia). Τα ορυκτά του τύπου σουλφιδίου του μολύβδου έχουν υδροθερμική γένεση, τα ορυκτά του τύπου οξειδίου είναι κοινά σε κρούστες καιρικές συνθήκες (ζώνες οξείδωσης) κοιτασμάτων μολύβδου-ψευδάργυρου. Ο μόλυβδος υπάρχει σε συγκεντρώσεις clarke σχεδόν σε όλα τα πετρώματα. Το μόνο μέρος στη γη όπου τα πετρώματα περιέχουν περισσότερο μόλυβδο από το ουράνιο είναι το τόξο Kohistan-Ladakh στο βόρειο Πακιστάν.

ΕΦΑΡΜΟΓΗ

Ο νιτρικός μόλυβδος χρησιμοποιείται για την παραγωγή ισχυρών μικτών εκρηκτικών. Το αζίδιο του μολύβδου χρησιμοποιείται ως ο πιο ευρέως χρησιμοποιούμενος πυροκροτητής (εκρηκτικό πυροδότησης). Ο υπερχλωρικός μόλυβδος χρησιμοποιείται για την παρασκευή ενός βαρέως υγρού (πυκνότητα 2,6 g/cm³) που χρησιμοποιείται στον εμπλουτισμό με επίπλευση μεταλλευμάτων και μερικές φορές χρησιμοποιείται σε μικτά εκρηκτικά υψηλής ισχύος ως οξειδωτικός παράγοντας. Ο φθοριούχος μόλυβδος μόνος του, καθώς και μαζί με το βισμούθιο, τον χαλκό και το φθοριούχο άργυρο, χρησιμοποιείται ως υλικό καθόδου σε πηγές χημικού ρεύματος.

Το βισμουθικό μόλυβδο, το θειούχο μόλυβδο PbS, το ιωδιούχο μόλυβδο χρησιμοποιούνται ως υλικό καθόδου στις μπαταρίες λιθίου. Ο χλωριούχος μόλυβδος PbCl 2 ως υλικό καθόδου σε εφεδρικές πηγές ρεύματος. Το τελλουρίδιο του μολύβδου PbTe χρησιμοποιείται ευρέως ως θερμοηλεκτρικό υλικό (thermo-emf 350 µV/K), το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο υλικό στην παραγωγή θερμοηλεκτρικών γεννητριών και θερμοηλεκτρικών ψυγείων. Το διοξείδιο του μολύβδου PbO 2 χρησιμοποιείται ευρέως όχι μόνο σε μπαταρίες μολύβδου, αλλά και στη βάση του παράγονται πολλές εφεδρικές πηγές χημικού ρεύματος, για παράδειγμα, κυψέλες μολύβδου-χλωρίου, κυψέλες φθορισμού μολύβδου και άλλες.

Ο λευκός μόλυβδος, βασικό ανθρακικό Pb(OH) 2 PbCO 3, πυκνή λευκή σκόνη, λαμβάνεται από τον μόλυβδο στον αέρα υπό την επίδραση διοξειδίου του άνθρακα και οξικού οξέος. Η χρήση του λευκού μολύβδου ως χρωστικής ουσίας δεν είναι πλέον τόσο διαδεδομένη όσο πριν, λόγω της αποσύνθεσής του υπό την επίδραση του υδρόθειου H 2 S. Ο λευκός μολύβδου χρησιμοποιείται επίσης για την παραγωγή στόκου, στην τεχνολογία του τσιμέντου και του ανθρακικού μολύβδου χαρτί.

Ο αρσενικός μόλυβδος και ο αρσενίτης χρησιμοποιούνται στην τεχνολογία εντομοκτόνων για την εξόντωση γεωργικών παρασίτων (τσιγγάνος σκόρος και βαμβάκι).

Βορικός μόλυβδος Pb(BO 2) 2 H 2 O, μια αδιάλυτη λευκή σκόνη, χρησιμοποιείται για την ξήρανση έργων ζωγραφικής και βερνικιών και, μαζί με άλλα μέταλλα, ως επικαλύψεις σε γυαλί και πορσελάνη.

Ο χλωριούχος μόλυβδος PbCl 2, λευκή κρυσταλλική σκόνη, είναι διαλυτός σε ζεστό νερό, διαλύματα άλλων χλωριδίων και ιδιαίτερα το χλωριούχο αμμώνιο NH 4 Cl. Χρησιμοποιείται για την παρασκευή αλοιφών για τη θεραπεία όγκων.

Ο χρωμικός μόλυβδος PbCrO4 είναι γνωστός ως κίτρινη βαφή χρωμίου και είναι μια σημαντική χρωστική ουσία για την κατασκευή χρωμάτων, για τη βαφή πορσελάνης και υφασμάτων. Στη βιομηχανία, το χρωμικό χρησιμοποιείται κυρίως στην παραγωγή κίτρινων χρωστικών.

Ο νιτρικός μόλυβδος Pb(NO 3) 2 είναι μια λευκή κρυσταλλική ουσία, εξαιρετικά διαλυτή στο νερό. Αυτό είναι ένα συνδετικό περιορισμένης χρήσης. Στη βιομηχανία, χρησιμοποιείται στη σπιρτόζυγο, τη βαφή και την εκτύπωση υφασμάτων, τη βαφή κέρατων και τη χάραξη.

Δεδομένου ότι ο μόλυβδος απορροφά καλά την ακτινοβολία γ, χρησιμοποιείται για προστασία από την ακτινοβολία σε εγκαταστάσεις ακτίνων Χ και σε πυρηνικούς αντιδραστήρες. Επιπλέον, ο μόλυβδος θεωρείται ως ψυκτικό υγρό σε έργα προηγμένων ταχέων πυρηνικών αντιδραστήρων νετρονίων.

Τα κράματα μολύβδου χρησιμοποιούνται ευρέως. Το κασσίτερο (κράμα κασσίτερου-μόλυβδου), που περιέχει 85-90% Sn και 15-10% Pb, είναι χυτεύσιμο, φθηνό και χρησιμοποιείται στην κατασκευή οικιακών σκευών. Η συγκόλληση που περιέχει 67% Pb και 33% Sn χρησιμοποιείται στην ηλεκτρική μηχανική. Κράματα μολύβδου και αντιμονίου χρησιμοποιούνται για την παραγωγή σφαιρών και τυπογραφικών γραμματοσειρών, και κράματα μολύβδου, αντιμονίου και κασσίτερου χρησιμοποιούνται για χύτευση με φιγούρες και ρουλεμάν. Τα κράματα μολύβδου-αντιμονίου χρησιμοποιούνται συνήθως για θήκες καλωδίων και ηλεκτρικές πλάκες μπαταριών. Υπήρξε μια εποχή που οι θήκες καλωδίων χρησιμοποιούσαν σημαντικό μέρος της παγκόσμιας παραγωγής μολύβδου, λόγω των καλών ιδιοτήτων στεγανότητας της υγρασίας τέτοιων προϊόντων. Ωστόσο, ο μόλυβδος αντικαταστάθηκε στη συνέχεια σε μεγάλο βαθμό από αυτή την περιοχή από αλουμίνιο και πολυμερή. Έτσι, στις δυτικές χώρες, η χρήση μολύβδου στα περιβλήματα καλωδίων μειώθηκε από 342 χιλιάδες τόνους το 1976 σε 51 χιλιάδες τόνους το 2002. Οι ενώσεις μολύβδου χρησιμοποιούνται στην παραγωγή βαφών, χρωμάτων, εντομοκτόνων, προϊόντων γυαλιού και ως πρόσθετο στη βενζίνη με τη μορφή τετρααιθυλομόλυβδου (C 2 H 5) 4 Pb (ένα μέτρια πτητικό υγρό, οι ατμοί του οποίου σε μικρές συγκεντρώσεις έχουν μια γλυκιά φρουτώδης μυρωδιά, σε μεγάλες συγκεντρώσεις - μια δυσάρεστη οσμή, Tm = 130 °C, Bp = +80 °C/13 mm Hg, πυκνότητα 1,650 g/cm³, nD2v = 1,5198, αδιάλυτο στο νερό, αναμίξιμο με οργανικούς διαλύτες, πολύ τοξικό, διεισδύει εύκολα στο δέρμα, MPC = 0,005 mg/m³, LD50 = 12,7 mg/kg (αρουραίος, από του στόματος)) για αύξηση του αριθμού οκτανίων.

Χρησιμοποιείται για την προστασία ασθενών από ακτινοβολία από μηχανήματα ακτίνων Χ.

Μόλυβδος - Pb

ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ

Ο μόλυβδος (αγγλικά Lead, γαλλικά Plomb, γερμανικά Blei) είναι γνωστός από την 3η - 2η χιλιετία π.Χ. στη Μεσοποταμία, στην Αίγυπτο και σε άλλες αρχαίες χώρες, όπου κατασκευάζονταν από αυτό μεγάλα τούβλα (πλίνθοι), αγάλματα θεών και βασιλιάδων, φώκιες και διάφορα είδη οικιακής χρήσης. Ο χαλκός κατασκευαζόταν από μόλυβδο, καθώς και πλάκες για γραφή με αιχμηρό, σκληρό αντικείμενο. Σε μεταγενέστερο χρόνο, οι Ρωμαίοι άρχισαν να κατασκευάζουν σωλήνες νερού από μόλυβδο. Στην αρχαιότητα, ο μόλυβδος συνδέθηκε με τον πλανήτη Κρόνο και συχνά ονομαζόταν Κρόνος. Στο Μεσαίωνα, λόγω του μεγάλου βάρους του, ο μόλυβδος έπαιζε ιδιαίτερο ρόλο στις αλχημικές επιχειρήσεις· του αποδόθηκε η ικανότητα να μετατρέπεται εύκολα σε χρυσό. Μέχρι τον 17ο αιώνα. Συχνά ο μόλυβδος συγχέονταν με τον κασσίτερο. Στις αρχαίες σλαβικές γλώσσες ονομαζόταν κασσίτερος. Το όνομα αυτό διατηρείται στα σύγχρονα τσεχικά (Olovo) Η αρχαία ελληνική ονομασία του μόλυβδου πιθανότατα συνδέεται με κάποια τοποθεσία. Μερικοί φιλόλογοι συγκρίνουν το ελληνικό όνομα με το λατινικό Plumbum και υποστηρίζουν ότι η τελευταία λέξη σχηματίστηκε από το mlumbum. Άλλοι επισημαίνουν ότι και τα δύο αυτά ονόματα προέρχονται από το σανσκριτικό bahu-mala (πολύ βρώμικο). τον 17ο αιώνα διέκρινε το άλμπουμ Plumbum (λευκό μόλυβδο, δηλ. κασσίτερος) και το Plumbum nigrum (μαύρο μόλυβδο). Στην αλχημική βιβλιογραφία, ο μόλυβδος είχε πολλά ονόματα, μερικά από τα οποία ήταν μυστικά. Το ελληνικό όνομα μερικές φορές μεταφραζόταν από τους αλχημιστές ως plumbago - μετάλλευμα μολύβδου. Το γερμανικό Blei συνήθως δεν προέρχεται από το λατ. Plumbum, παρά την προφανή σύμφωνη γνώμη, και από το αρχαίο γερμανικό blio (bliw) και το σχετικό λιθουανικό bleivas (ελαφρύ, καθαρό), αλλά αυτό δεν είναι πολύ αξιόπιστο. Το όνομα Blei συνδέεται με τα αγγλικά. Lead και Danish Lood. Η προέλευση της ρωσικής λέξης μόλυβδος (λιθουανικά scwinas) είναι ασαφής. Ο συγγραφέας αυτών των γραμμών κάποτε πρότεινε τη σύνδεση αυτού του ονόματος με τη λέξη κρασί, καθώς οι αρχαίοι Ρωμαίοι (και στον Καύκασο) αποθήκευαν το κρασί σε μολυβένια δοχεία, κάτι που του έδινε μια περίεργη γεύση. αυτή η γεύση εκτιμήθηκε τόσο πολύ που δεν έδωσαν σημασία στην πιθανότητα δηλητηρίασης με τοξικές ουσίες.

Ο μόλυβδος (αγγλικά Lead, γαλλικά Plomb, γερμανικά Blei) είναι γνωστός από την 3η - 2η χιλιετία π.Χ. στη Μεσοποταμία, στην Αίγυπτο και σε άλλες αρχαίες χώρες, όπου κατασκευάζονταν από αυτό μεγάλα τούβλα (πλίνθοι), αγάλματα θεών και βασιλιάδων, φώκιες και διάφορα είδη οικιακής χρήσης. Ο χαλκός κατασκευαζόταν από μόλυβδο, καθώς και πλάκες για γραφή με αιχμηρό, σκληρό αντικείμενο. Σε μεταγενέστερο χρόνο, οι Ρωμαίοι άρχισαν να κατασκευάζουν σωλήνες νερού από μόλυβδο. Στην αρχαιότητα, ο μόλυβδος συνδέθηκε με τον πλανήτη Κρόνο και συχνά ονομαζόταν Κρόνος. Στο Μεσαίωνα, λόγω του μεγάλου βάρους του, ο μόλυβδος έπαιζε ιδιαίτερο ρόλο στις αλχημικές επιχειρήσεις· του αποδόθηκε η ικανότητα να μετατρέπεται εύκολα σε χρυσό. Μέχρι τον 17ο αιώνα. Συχνά ο μόλυβδος συγχέονταν με τον κασσίτερο. Στις αρχαίες σλαβικές γλώσσες ονομαζόταν κασσίτερος. Το όνομα αυτό διατηρείται στα σύγχρονα τσεχικά (Olovo) Η αρχαία ελληνική ονομασία του μόλυβδου πιθανότατα συνδέεται με κάποια τοποθεσία. Μερικοί φιλόλογοι συγκρίνουν το ελληνικό όνομα με το λατινικό Plumbum και υποστηρίζουν ότι η τελευταία λέξη σχηματίστηκε από το mlumbum. Άλλοι επισημαίνουν ότι και τα δύο αυτά ονόματα προέρχονται από το σανσκριτικό bahu-mala (πολύ βρώμικο). τον 17ο αιώνα διέκρινε το άλμπουμ Plumbum (λευκό μόλυβδο, δηλ. κασσίτερος) και το Plumbum nigrum (μαύρο μόλυβδο). Στην αλχημική βιβλιογραφία, ο μόλυβδος είχε πολλά ονόματα, μερικά από τα οποία ήταν μυστικά. Το ελληνικό όνομα μερικές φορές μεταφραζόταν από τους αλχημιστές ως plumbago - μετάλλευμα μολύβδου. Το γερμανικό Blei συνήθως δεν προέρχεται από το λατ. Plumbum, παρά την προφανή σύμφωνη γνώμη, και από το αρχαίο γερμανικό blio (bliw) και το σχετικό λιθουανικό bleivas (ελαφρύ, καθαρό), αλλά αυτό δεν είναι πολύ αξιόπιστο. Το όνομα Blei συνδέεται με τα αγγλικά. Lead και Danish Lood.

Ο μόλυβδος (Plumbum) Pb είναι στοιχείο της ομάδας IV της 6ης περιόδου του περιοδικού συστήματος του D.I. Mendeleev, αριθμός 82, ατομική μάζα 207,19.

Ο εγγενής μόλυβδος είναι σπάνιος, το πιο σημαντικό ορυκτό είναι το galena (λάμψη μολύβδου) PbS. Ο μόλυβδος είναι ένα μαλακό, εύπλαστο και όλκιμο γκρι μέταλλο. Στον αέρα καλύπτεται γρήγορα με ένα λεπτό στρώμα οξειδίου, προστατεύοντάς το από περαιτέρω οξείδωση. Στην ηλεκτροχημική σειρά τάσης, ο μόλυβδος βρίσκεται αμέσως μπροστά από το υδρογόνο. Εμφανίζει σθένος 2+, καθώς και 4+. Οι τετρασθενείς ενώσεις μολύβδου είναι πολύ λιγότερο σταθερές. Τα αραιά υδροχλωρικά και θειικά οξέα δεν έχουν σχεδόν καμία επίδραση στον μόλυβδο λόγω της χαμηλής διαλυτότητας του PbCl 2 και του PbS0 4. Διαλύεται εύκολα σε νιτρικό οξύ. Ο μόλυβδος, όπως και το υδροξείδιο του, διαλύεται στα αλκάλια και σχηματίζονται ιόντα πλουμίτη. Όλες οι διαλυτές ενώσεις μολύβδου είναι δηλητηριώδεις. Ο μόλυβδος αντιδρά με ισχυρό θειικό οξύ (σε συγκέντρωση μεγαλύτερη από 80%) για να σχηματίσει διαλυτό υδροθειικό Pb(HSO 4) 2 και σε θερμό πυκνό υδροχλωρικό οξύ, η διάλυση συνοδεύεται από το σχηματισμό συμπλόκου χλωριδίου H 4 PbCl 6.

Παρουσία οξυγόνου, ο μόλυβδος διαλύεται επίσης σε διάφορα οργανικά οξέα. Η δράση του οξικού οξέος παράγει εύκολα διαλυτό οξικό Pb(CH 2 COO) 2 (η παλιά ονομασία είναι «μολύβδινο σάκχαρο»). Ο μόλυβδος είναι επίσης αισθητά διαλυτός σε μυρμηκικό, κιτρικό και τρυγικό οξύ. Η διαλυτότητα του μολύβδου σε οργανικά οξέα θα μπορούσε προηγουμένως να οδηγήσει σε δηλητηρίαση εάν τα τρόφιμα παρασκευάζονταν σε πιάτα κονσερβοποιημένα ή συγκολλημένα με συγκόλληση μολύβδου. Διαλυτά άλατα μολύβδου (νιτρικό και οξικό) σε νερό υδρολύονται:

Pb(NO 3) 2 + H 2 O Pb(OH)NO 3 + HNO 3

Όταν θερμαίνεται, ο μόλυβδος αντιδρά με οξυγόνο, θείο και αλογόνα. Έτσι, σε μια αντίδραση με το χλώριο, σχηματίζεται τετραχλωριούχο PbCl 4 - ένα κίτρινο υγρό που καπνίζει στον αέρα λόγω υδρόλυσης και όταν θερμαίνεται, αποσυντίθεται σε PbCl 2 και Cl 2. (Τα αλογονίδια PbBr 4 και PbI 4 δεν υπάρχουν, αφού το Pb(IV) είναι ένας ισχυρός οξειδωτικός παράγοντας που θα οξειδώνει τα βρωμιούχα και τα ανιόντα ιωδίου.) Ο λεπτώς αλεσμένος μόλυβδος έχει πυροφορικές ιδιότητες - φουντώνει στον αέρα. Με την παρατεταμένη θέρμανση του τηγμένου μολύβδου, μετατρέπεται σταδιακά πρώτα σε κίτρινο οξείδιο PbO (λιθάργη μολύβδου) και στη συνέχεια (με καλή πρόσβαση στον αέρα) σε κόκκινο μόλυβδο Pb 3 O 4 ή 2PbO·PbO 2. Αυτή η ένωση μπορεί επίσης να θεωρηθεί ως το άλας μολύβδου του ορθολεδικού οξέος Pb 2. Με τη βοήθεια ισχυρών οξειδωτικών παραγόντων, όπως το λευκαντικό, οι ενώσεις μολύβδου(II) μπορούν να οξειδωθούν σε διοξείδιο:

Pb(CH 3 COO) 2 + Ca(ClO)Cl + H 2 O ® PbO 2 + CaCl 2 + 2CH 3 COOH.

Διοξείδιο σχηματίζεται επίσης όταν ο κόκκινος μόλυβδος υποβάλλεται σε επεξεργασία με νιτρικό οξύ:

Pb 3 O 4 + 4HNO 3 ® PbO 2 + 2Pb(NO 3) 2 + 2H 2 O.

Εάν θερμαίνετε έντονα το καφέ διοξείδιο, τότε σε θερμοκρασία περίπου 300 ° C θα μετατραπεί σε πορτοκαλί Pb 2 O 3 (PbO PbO 2), στους 400 ° C - σε κόκκινο Pb 3 O 4 και πάνω από 530 ° C - σε κίτρινο PbO ( η αποσύνθεση συνοδεύεται από απελευθέρωση οξυγόνου).

Τα οργανικά παράγωγα μολύβδου είναι άχρωμα, εξαιρετικά τοξικά υγρά. Μία από τις μεθόδους για τη σύνθεσή τους είναι η δράση των αλκυλαλογονιδίων σε ένα κράμα μολύβδου-νατρίου:

4C 2 H 5 Cl + 4PbNa ® (C 2 H 5) 4 Pb + 4NaCl + 3Pb

Η δράση του αέριου HCl μπορεί να εξαλείψει τη μία ρίζα αλκυλίου μετά την άλλη από τον τετραυποκατεστημένο μόλυβδο, αντικαθιστώντας τες με χλώριο. Οι ενώσεις R4 Pb αποσυντίθενται όταν θερμαίνονται για να σχηματίσουν ένα λεπτό φιλμ από καθαρό μέταλλο. Αυτή η αποσύνθεση του τετραμεθυλικού μολύβδου χρησιμοποιήθηκε για τον προσδιορισμό της διάρκειας ζωής των ελεύθερων ριζών.