Plumbi është një element kimik me numër atomik 82 dhe simbol Pb (nga latinishtja plumbum - shufër). Është një metal i rëndë me një dendësi më të madhe se ajo e shumicës së materialeve të zakonshme; Plumbi është i butë, i lakueshëm dhe shkrihet në temperatura relativisht të ulëta. Plumbi i sapo prerë ka një nuancë të bardhë-kaltërosh; zbehet në një gri të shurdhër kur ekspozohet ndaj ajrit. Plumbi ka numrin e dytë atomik më të lartë të elementëve klasikë të qëndrueshëm dhe qëndron në fund të tre zinxhirëve kryesorë të zbërthimit të elementëve më të rëndë. Plumbi është një element relativisht jo reaktiv pas tranzicionit. Karakteri i tij i dobët metalik ilustrohet nga natyra e tij amfoterike (oksidet e plumbit dhe plumbi reagojnë si me acidet ashtu edhe me bazat) dhe nga tendenca për të formuar lidhje kovalente. Përbërjet e plumbit janë zakonisht në gjendje oksidimi +2 dhe jo +4, zakonisht me anëtarë të grupit të karbonit më të lehtë. Përjashtimet janë kryesisht të kufizuara në përbërjet organike. Ashtu si anëtarët më të lehtë të këtij grupi, plumbi tenton të lidhet me vetveten; mund të formojë zinxhirë, unaza dhe struktura poliedrike. Plumbi nxirret lehtësisht nga xeherorët e plumbit dhe ishte i njohur tashmë për njerëzit parahistorikë në Azinë Perëndimore. Xeherori kryesor i plumbit, galena, shpesh përmban argjend dhe interesi për argjendin kontribuoi në nxjerrjen në shkallë të gjerë të plumbit dhe përdorimin e tij në Romën e lashtë. Prodhimi i plumbit ra pas rënies së Perandorisë Romake dhe nuk arriti të njëjtat nivele deri në Revolucionin Industrial. Aktualisht, prodhimi global i plumbit është rreth dhjetë milionë tonë në vit; Prodhimi dytësor nga përpunimi përbën më shumë se gjysmën e kësaj sasie. Plumbi ka disa veti që e bëjnë atë të dobishëm: dendësi e lartë, pikë e ulët shkrirjeje, duktilitet dhe inertitet relativ ndaj oksidimit. Kombinuar me bollëkun e tij relativ dhe koston e ulët, këta faktorë çuan në përdorimin e gjerë të plumbit në ndërtim, hidraulik, bateri, plumba, peshore, saldime, lidhje kallaji-plumb, lidhje të shkrirë dhe mbrojtje nga rrezatimi. Në fund të shekullit të 19-të, plumbi u njoh si shumë toksik dhe që atëherë përdorimi i tij është zvogëluar gradualisht. Plumbi është një neurotoksinë që grumbullohet në indet e buta dhe kockat, duke dëmtuar sistemin nervor dhe duke shkaktuar çrregullime të trurit dhe, te gjitarët, çrregullime të gjakut.
Vetitë fizike
Vetitë atomike
Atomi i plumbit ka 82 elektrone të rregulluar në konfigurimin elektronik 4f145d106s26p2. Energjitë e kombinuara të jonizimit të parë dhe të dytë - energjia totale e nevojshme për të hequr dy elektrone 6p - janë afër energjisë së kallajit, fqinji i sipërm i plumbit në grupin e karbonit. Është e pazakontë; Energjitë e jonizimit në përgjithësi lëvizin poshtë grupit pasi elektronet e jashtme të elementit largohen më shumë nga bërthama dhe mbrohen më shumë nga orbitalet më të vogla. Ngjashmëria e energjive të jonizimit është për shkak të reduktimit të lantanideve - një rënie në rrezet e elementeve nga lantanumi (numri atomik 57) në lutetium (71) dhe rrezet relativisht të vogla të elementeve pas hafniumit (72). Kjo është për shkak të mbrojtjes së dobët të bërthamës nga elektronet lantanide. Katër energjitë e para të jonizimit të kombinuara të plumbit tejkalojnë ato të kallajit, në kundërshtim me parashikimet e tendencave periodike. Efektet relativiste, të cilat bëhen të rëndësishme në atomet më të rënda, kontribuojnë në këtë sjellje. Një efekt i tillë është efekti i çiftit inert: elektronet 6s të plumbit ngurrojnë të marrin pjesë në lidhje, duke e bërë distancën midis atomeve të afërta në plumbin kristalor jashtëzakonisht të gjatë. Grupet më të lehta të karbonit të plumbit formojnë alotrope të qëndrueshme ose metastabile me një strukturë kub diamanti të koordinuar në mënyrë tetraedrale dhe të lidhur kovalente. Nivelet e energjisë së orbitaleve të tyre të jashtme s dhe p janë mjaft afër për të lejuar përzierjen me katër orbitalet hibride sp3. Në plumb, efekti i çiftit inert rrit distancën midis orbitaleve s dhe p të tij, dhe hendeku nuk mund të kapërcehet nga energjia që do të çlirohet nga lidhje shtesë pas hibridizimit. Ndryshe nga struktura kubike e diamantit, plumbi formon lidhje metalike në të cilat vetëm elektronet p delokalizohen dhe ndahen midis joneve Pb2+. Prandaj, plumbi ka një strukturë kubike të përqendruar në fytyrë, si metalet dyvalente me madhësi të barabartë, kalcium dhe stroncium.
Vëllime të mëdha
Plumbi i pastër ka një ngjyrë argjendi të ndritshme me një nuancë blu. Zbehet në kontakt me ajrin e lagësht dhe hija e tij varet nga kushtet mbizotëruese. Karakteristikat karakteristike të plumbit përfshijnë densitetin e lartë, duktilitetin dhe rezistencën e lartë ndaj korrozionit (për shkak të pasivimit). Struktura e dendur kubike dhe pesha e lartë atomike e plumbit rezulton në një densitet prej 11.34 g/cm3, që është më e madhe se ajo e metaleve të zakonshme si hekuri (7.87 g/cm3), bakri (8.93 g/cm3) dhe zinku (7.14 g /cm3). Disa metale më të rralla kanë densitet më të lartë: tungsteni dhe ari kanë një dendësi prej 19,3 g/cm3 dhe osmiumi, metali më i dendur, ka një dendësi prej 22,59 g/cm3, pothuajse dyfishi i plumbit. Plumbi është një metal shumë i butë me një fortësi Mohs prej 1.5; mund të gërvishtet me thonj. Është mjaft i lakueshëm dhe disi plastik. Moduli pjesa më e madhe e plumbit, një masë e lehtësisë së tij të kompresueshmërisë, është 45.8 GPa. Për krahasim, moduli pjesa më e madhe e aluminit është 75.2 GPa; bakër – 137,8 GPa; dhe çeliku i butë – 160-169 GPa. Rezistenca në tërheqje në 12-17 MPa është e ulët (për aluminin është 6 herë më e lartë, për bakrin është 10 herë më e lartë dhe për çelikun e butë është 15 herë më e lartë); mund të forcohet duke shtuar një sasi të vogël bakri ose antimon. Pika e shkrirjes së plumbit, 327,5 °C (621,5 °F), është e ulët në krahasim me shumicën e metaleve. Pika e tij e vlimit është 1749 °C (3180 °F), më e ulëta nga elementët e grupit të karbonit. Rezistenca elektrike e plumbit në 20 °C është 192 nanometra, që është pothuajse një renditje e madhësisë më e lartë se ajo e metaleve të tjera industriale (bakri në 15,43 nΩ·m, ari 20,51 nΩ·m dhe alumini në 24,15 nΩ·m). Plumbi është një superpërçues në temperatura nën 7,19 K, temperatura më e lartë kritike nga të gjithë superpërçuesit e tipit I. Plumbi është superpërçuesi elementar i tretë më i madh.
Izotopet e plumbit
Plumbi natyror përbëhet nga katër izotope të qëndrueshme me numra masiv 204, 206, 207 dhe 208, dhe gjurmë të pesë radioizotopeve jetëshkurtër. Numri i madh i izotopeve është në përputhje me faktin se numri i atomeve të plumbit është i barabartë. Plumbi ka një numër magjik protonesh (82), për të cilat modeli i guaskës bërthamore parashikon me saktësi një bërthamë veçanërisht të qëndrueshme. Lead-208 ka 126 neutrone, një numër tjetër magjik që mund të shpjegojë pse plumb-208 është jashtëzakonisht i qëndrueshëm. Duke pasur parasysh numrin e tij të lartë atomik, plumbi është elementi më i rëndë, izotopet natyrore të të cilit konsiderohen të qëndrueshme. Këtë titull e mbante më parë bismuti, i cili ka numrin atomik 83, derisa u zbulua në vitin 2003 se izotopi i tij i vetëm origjinal, bismut-209, prishet shumë ngadalë. Katër izotopet e qëndrueshme të plumbit teorikisht mund t'i nënshtrohen kalbjes alfa në izotope të merkurit, duke çliruar energji, por kjo nuk është vërejtur kurrë; gjysma e jetës së tyre të parashikuar varion nga 1035 në 10189 vjet. Tre izotopë të qëndrueshëm ndodhin në tre nga katër zinxhirët kryesorë të kalbjes: plumb-206, plumb-207 dhe plumb-208 janë produktet përfundimtare të kalbjes së uraniumit-238, uranium-235 dhe torium-232, respektivisht; këto zinxhirë zbërthimi quhen seri uranium, seri aktinium dhe seri toriumi. Përqendrimi i tyre izotopik në një kampion guri natyror varet shumë nga prania e këtyre tre izotopeve mëmë të uraniumit dhe toriumit. Për shembull, bollëku relativ i plumbit-208 mund të variojë nga 52% në mostrat normale në 90% në mineralet e toriumit, kështu që masa standarde atomike e plumbit jepet vetëm në një numër dhjetor. Me kalimin e kohës, raporti i plumbit-206 dhe plumbit-207 ndaj plumbit-204 rritet pasi dy të parët plotësohen nga zbërthimi radioaktiv i elementëve më të rëndë, ndërsa i dyti jo; kjo lejon që të ndodhin lidhjet plumb me plumb. Ndërsa uraniumi zbërthehet në plumb, sasia e tyre relative ndryshon; kjo është baza për krijimin e plumbit të uraniumit. Përveç izotopeve të qëndrueshme që përbëjnë pothuajse të gjithë plumbin që ekziston natyrshëm, ka sasi gjurmë të disa izotopeve radioaktive. Njëri prej tyre është plumbi-210; megjithëse gjysma e jetës së tij është vetëm 22.3 vjet, vetëm sasi të vogla të këtij izotopi janë të pranishme në natyrë, sepse plumbi-210 prodhohet përmes një cikli të gjatë prishjeje që fillon me uranium-238 (i cili ka qenë i pranishëm në Tokë për miliarda vjet). Zinxhirët e zbërthimit të uranium-235, torium-232 dhe uranium-238 përmbajnë plumb-211, -212 dhe -214, kështu që gjurmët e të tre këtyre izotopeve të plumbit gjenden natyrshëm. Gjurmët e vogla të plumbit-209 lindin nga prishja shumë e rrallë e grupit të radium-223, një nga produktet bijë të uraniumit natyror-235. Plumbi-210 është veçanërisht i dobishëm për të ndihmuar në identifikimin e moshës së mostrave duke matur raportin e tij me plumb-206 (të dy izotopet janë të pranishëm në të njëjtin zinxhir zbërthimi). U sintetizuan gjithsej 43 izotope plumbi, me numra masiv 178-220. Lead-205 është më i qëndrueshëm me një gjysmë jetëgjatësi prej rreth 1.5×107 vjet. [I] I dyti më i qëndrueshëm është plumbi-202, i cili ka një gjysmë jetëgjatësi prej rreth 53,000 vjet, më të gjatë se çdo radioizotop gjurmë natyral. Të dyja janë radionuklide të zhdukur që janë prodhuar në yje së bashku me izotopet e qëndrueshme të plumbit, por që prej kohësh janë kalbur.
Kimia
Një vëllim i madh plumbi i ekspozuar ndaj ajrit të lagësht formon një shtresë mbrojtëse me përbërje të ndryshme. Sulfiti ose kloruri mund të jenë gjithashtu të pranishëm në mjedise urbane ose detare. Kjo shtresë e bën një vëllim të madh plumbi në mënyrë efektive kimikisht inerte në ajër. Plumbi me pluhur të imët, si shumë metale, është pirofor dhe digjet me një flakë të bardhë-kaltërosh. Fluori reagon me plumbin në temperaturën e dhomës për të formuar fluorid plumbi(II). Reagimi me klorin është i ngjashëm, por kërkon ngrohje, pasi shtresa e klorurit që rezulton zvogëlon reaktivitetin e elementeve. Plumbi i shkrirë reagon me kalkogjenët për të formuar kalkogjenide plumbi(II). Metali i plumbit nuk sulmohet nga acidi sulfurik i holluar, por tretet në formë të koncentruar. Ai reagon ngadalë me acidin klorhidrik dhe fuqishëm me acidin nitrik për të formuar oksidet e azotit dhe nitratin e plumbit (II). Acidet organike si acidi acetik e tretin plumbin në prani të oksigjenit. Alkalet e përqendruara shpërndajnë plumbin dhe formojnë plumbite.
Komponimet inorganike
Plumbi ka dy gjendje kryesore oksidimi: +4 dhe +2. Gjendja katërvalente është e zakonshme për grupin e karbonit. Gjendja dyvalente është e rrallë për karbonin dhe silikonin, e vogël për germaniumin, e rëndësishme (por jo mbizotëruese) për kallajin dhe më e rëndësishme për plumbin. Kjo shpjegohet nga efektet relativiste, në veçanti efekti i çiftit inert, i cili ndodh kur ka një ndryshim të madh në elektronegativitetin midis anioneve të plumbit dhe oksidit, halidit ose nitridit, duke rezultuar në ngarkesa të pjesshme pozitive të plumbit. Si rezultat, ka një tkurrje më të fortë të orbitalës 6s të plumbit sesa orbitalja 6p, gjë që e bën plumbin shumë inerte në përbërjet jonike. Kjo është më pak e zbatueshme për komponimet në të cilat plumbi formon lidhje kovalente me elementë me elektronegativitet të ngjashëm, siç është karboni në përbërjet organoleptike. Në komponime të tilla, orbitalet 6s dhe 6p kanë të njëjtën madhësi, dhe hibridizimi sp3 është ende i favorshëm energjikisht. Plumbi, si karboni, është kryesisht katërvalent në komponime të tilla. Diferenca relativisht e madhe në elektronegativitetin e plumbit (II) në 1.87 dhe plumbit (IV) është 2.33. Ky ndryshim nxjerr në pah prirjen e kundërt të rritjes së stabilitetit të gjendjes së oksidimit +4 me uljen e përqendrimit të karbonit; kallaji, për krahasim, ka vlerat 1.80 në gjendjen e oksidimit +2 dhe 1.96 në gjendjen +4.
Përbërjet e plumbit (II) janë karakteristikë e kimisë inorganike të plumbit. Edhe agjentët e fortë oksidues si fluori dhe klori reagojnë me plumbin në temperaturën e dhomës, duke formuar vetëm PbF2 dhe PbCl2. Shumica janë më pak jonike se komponimet e tjera metalike dhe për këtë arsye janë kryesisht të patretshme. Jonet e plumbit (II) janë zakonisht të pangjyrë në tretësirë dhe hidrolizohen pjesërisht për të formuar Pb(OH)+ dhe në fund Pb4(OH)4 (në të cilin jonet hidroksil veprojnë si ligandë lidhës). Ndryshe nga jonet e kallajit (II), ata nuk janë agjentë reduktues. Metodat për identifikimin e pranisë së jonit Pb2+ në ujë zakonisht mbështeten në precipitimin e klorurit të plumbit (II) duke përdorur acid klorhidrik të holluar. Meqenëse kripa e klorurit është pak e tretshme në ujë, më pas bëhet një përpjekje për të precipituar sulfurin e plumbit (II) duke flluska sulfidi hidrogjeni përmes tretësirës. Monoksidi i plumbit ekziston në dy polimorfe: α-PbO e kuqe dhe β-PbO e verdhë, kjo e fundit është e qëndrueshme vetëm mbi 488 °C. Ky është përbërësi më i përdorur i plumbit. Hidroksidi i plumbit (II) mund të ekzistojë vetëm në tretësirë; dihet se formon anione plumbite. Plumbi zakonisht reagon me kalkogjenë më të rëndë. Sulfidi i plumbit është një gjysmëpërçues, fotopërçues dhe detektor infra të kuqe jashtëzakonisht i ndjeshëm. Dy kalkogjenidet e tjera, selenidi i plumbit dhe teluridi i plumbit, janë gjithashtu fotopërçues. Ata janë të pazakontë në atë që ngjyra e tyre bëhet më e lehtë sa më i ulët të jetë grupi. Dihalidet e plumbit janë përshkruar mirë; këto përfshijnë diastatide dhe halogjene të përziera si PbFCl. Pazgjidhshmëria relative e kësaj të fundit është një bazë e dobishme për përcaktimin gravimetrik të fluorit. Difluori ishte përbërësi i parë i ngurtë jo-përçues që u zbulua (në 1834 nga Michael Faraday). Dihalide të tjera dekompozohen kur ekspozohen ndaj dritës ultravjollcë ose të dukshme, veçanërisht diodidit. Shumë pseudohalide plumbi janë të njohura. Plumbi (II) formon një numër të madh kompleksesh të koordinimit halogjen, siç janë anionet me zinxhirë 2, 4 dhe n5n. Sulfati i plumbit (II) është i patretshëm në ujë, si sulfatet e kationeve të tjera të rënda dyvalente. Nitrati i plumbit (II) dhe acetati i plumbit (II) janë shumë të tretshëm, dhe kjo përdoret në sintezën e përbërjeve të tjera të plumbit.
Disa komponime inorganike të plumbit (IV) janë të njohura, dhe ato zakonisht janë agjentë të fortë oksidues ose ekzistojnë vetëm në solucione shumë acide. Oksidi i plumbit (II) jep një oksid të përzier pas oksidimit të mëtejshëm, Pb3O4. Ai përshkruhet si oksid plumbi(II,IV) ose strukturor 2PbO·PbO2 dhe është përbërësi më i njohur i plumbit me valencë të përzier. Dioksidi i plumbit është një agjent i fortë oksidues, i aftë për të oksiduar acidin klorhidrik në gaz klor. Kjo është për shkak se PbCl4 që pritet të prodhohet është i paqëndrueshëm dhe zbërthehet spontanisht në PbCl2 dhe Cl2. Ngjashëm me monoksidin e plumbit, dioksidi i plumbit është i aftë të formojë anione të shkumëzuara. Disulfidi i plumbit dhe diselenidi i plumbit janë të qëndrueshëm në presione të larta. Tetrafluoridi i plumbit, një pluhur kristalor i verdhë, është i qëndrueshëm, por më pak se difluoridi. Tetrakloridi i plumbit (vaji i verdhë) dekompozohet në temperaturën e dhomës, tetrabromidi i plumbit është edhe më pak i qëndrueshëm dhe ekzistenca e tetrajodidit të plumbit është e diskutueshme.
Gjendje të tjera oksidimi
Disa komponime plumbi ekzistojnë në gjendje formale oksidimi përveç +4 ose +2. Plumbi (III) mund të prodhohet si një ndërmjetës midis plumbit (II) dhe plumbit (IV) në komplekse organoleptike më të mëdha; kjo gjendje oksidimi është e paqëndrueshme sepse si joni i plumbit(III) ashtu edhe komplekset më të mëdha që e përmbajnë janë radikale. E njëjta gjë vlen edhe për plumbin (I), i cili mund të gjendet në specie të tilla. Njihen shumë okside të përziera të plumbit (II, IV). Kur PbO2 nxehet në ajër, bëhet Pb12O19 në 293°C, Pb12O17 në 351°C, Pb3O4 në 374°C dhe në fund PbO në 605°C. Një tjetër sekuoksid, Pb2O3, mund të prodhohet në presion të lartë së bashku me disa faza jo-stekiometrike. Shumë prej tyre tregojnë struktura të dëmtuara të fluoritit në të cilat disa atome oksigjeni zëvendësohen nga zbrazëti: PbO mund të shihet se ka këtë strukturë, me çdo shtresë alternative të atomeve të oksigjenit që mungon. Gjendjet negative të oksidimit mund të ndodhin si faza Zintl, si në rastin e Ba2Pb, me plumbin që formalisht është plumb (-IV), ose si në rastin e joneve grupore në formë unaze ose poliedrike të ndjeshme ndaj oksigjenit, siç është joni bipiramidal trigonal Pb52-i, ku dy atome të plumbit janë plumb (- I), dhe tre janë plumb (0). Në anione të tilla, çdo atom ulet në një kulm poliedrik dhe kontribuon me dy elektrone në secilën lidhje kovalente në skajin e orbitaleve të tyre hibride sp3, ku dy të tjerët janë një çift i jashtëm i vetëm. Ato mund të formohen në amoniak të lëngshëm duke reduktuar plumbin me natrium.
Përbërja organoale
Plumbi mund të formojë zinxhirë me shumë lidhje, një veti të cilën e ndan me homologun e tij më të lehtë, karbonin. Aftësia e tij për ta bërë këtë është shumë më pak sepse energjia e lidhjes Pb-Pb është tre herë e gjysmë më e ulët se ajo e lidhjes C-C. Me vete, plumbi mund të ndërtojë lidhje metal-metal deri në rendin e tretë. Me karbonin, plumbi formon komponime organoale të ngjashme me ato, por zakonisht më pak të qëndrueshme se komponimet organike tipike (për shkak të dobësisë së lidhjes Pb-C). Kjo e bën kiminë organometalike të plumbit shumë më pak të gjerë se ajo e kallajit. Plumbi formon në mënyrë preferenciale komponime organike (IV), edhe nëse ky formim fillon me reagentët inorganik të plumbit (II); njihen shumë pak përbërje organolate(II). Përjashtimet më të karakterizuara janë Pb 2 dhe Pb (η5-C5H5)2. Analogu i plumbit i përbërjes organike më të thjeshtë, metanit, është plumbani. Plumbani mund të prodhohet nga reaksioni midis plumbit metalik dhe hidrogjenit atomik. Dy derivate të thjeshtë, tetrametiladina dhe tetraetil alidi, janë komponimet më të njohura të organogjenit. Këto komponime janë relativisht të qëndrueshme: tetraetilidi fillon të dekompozohet vetëm në 100 °C ose kur ekspozohet ndaj dritës së diellit ose rrezatimit ultravjollcë. (Plumbi tetrafenil është edhe më i qëndrueshëm termikisht, duke u dekompozuar në 270 °C). Me metalin e natriumit, plumbi formon lehtësisht një aliazh ekuimolar, i cili reagon me halogjenët alkil për të formuar komponime organometalike si tetraetil alide. Natyra oksiduese e shumë përbërjeve organometalike është shfrytëzuar gjithashtu: tetraacetati i plumbit është një reagjent i rëndësishëm oksidimi laboratorik në kiminë organike dhe alid tetraetil është prodhuar në sasi më të mëdha se çdo përbërës tjetër organometalik. Përbërjet e tjera organike janë më pak të qëndrueshme kimikisht. Për shumë komponime organike nuk ka analog të plumbit.
Origjina dhe përhapja
Në hapësirë
Bollëku i plumbit për grimcë në Sistemin Diellor është 0.121 ppm (pjesë për miliard). Kjo shifër është dy herë e gjysmë më e lartë se platini, tetë herë më e lartë se merkuri dhe 17 herë më e lartë se ari. Sasia e plumbit në univers po rritet ngadalë, ndërsa atomet më të rënda (të gjithë të paqëndrueshëm) gradualisht zbërthehen në plumb. Bollëku i plumbit në sistemin diellor është rritur me rreth 0.75% që nga formimi i tij 4.5 miliardë vjet më parë. Tabela e bollëkut të izotopeve të sistemit diellor tregon se plumbi, pavarësisht nga numri relativisht i lartë atomik, është më i bollshëm se shumica e elementëve të tjerë me numër atomik më të madh se 40. Plumbi primordial, i cili përmban izotopet plumb-204, plumb-206, plumb-207, dhe plumbi -208- u krijuan kryesisht përmes proceseve të përsëritura të kapjes së neutroneve që ndodhin në yje. Dy mënyrat kryesore të kapjes janë proceset s dhe r. Në procesin s (s do të thotë i ngadalshëm), kapjet ndahen me vite ose dekada, duke lejuar që bërthamat më pak të qëndrueshme t'i nënshtrohen kalbjes beta. Një bërthamë e qëndrueshme e talium-203 mund të kapë një neutron dhe të bëhet talium-204; kjo substancë i nënshtrohet kalbjes beta, duke dhënë plumb të qëndrueshëm-204; kur kap një neutron tjetër, bëhet plumb-205, i cili ka një gjysmë jetëgjatësi prej rreth 15 milionë vjetësh. Kurthimet e mëtejshme çojnë në formimin e plumbit-206, plumbit-207 dhe plumbit-208. Kur kapet një neutron tjetër, plumbi-208 bëhet plumb-209, i cili shpejt zbërthehet në bismut-209. Kur kapet një neutron tjetër, bismut-209 bëhet bismut-210, beta e të cilit zbërthehet në polonium-210 dhe alfa zbërthehet në plumb-206. Prandaj, cikli përfundon në plumb-206, plumb-207, plumb-208 dhe bismut-209. Në procesin r (r do të thotë "i shpejtë"), kapjet ndodhin më shpejt sesa mund të prishen bërthamat. Kjo ndodh në mjedise me një densitet të lartë neutronesh, të tilla si një supernova ose bashkimi i dy yjeve neutron. Fluksi i neutronit mund të jetë në rendin e 1022 neutroneve për centimetër katror në sekondë. Procesi R nuk formon aq shumë plumb sa procesi s. Ai tenton të ndalet sapo bërthamat e pasura me neutron arrijnë në 126 neutrone. Në këtë pikë, neutronet janë të vendosura në predha të plota në bërthamën atomike dhe bëhet më e vështirë të përmbahen energjikisht më shumë prej tyre. Kur fluksi i neutronit ulet, bërthamat e tyre beta kalbet në izotope të qëndrueshme të osmiumit, iridiumit dhe platinit.
Në tokë
Plumbi klasifikohet si kalkofil sipas klasifikimit Goldschmidt, që do të thotë se zakonisht ndodh në kombinim me squfur. Gjendet rrallë në formën e tij natyrore metalike. Shumë minerale plumbi janë relativisht të lehta dhe, gjatë historisë së Tokës, mbetën në kore në vend që të zhyten më thellë në brendësi të Tokës. Kjo shpjegon nivelin relativisht të lartë të plumbit në lëvore, 14 ppm; është elementi i 38-të më i bollshëm në korteks. Minerali kryesor i plumbit është galena (PbS), e cila gjendet kryesisht në xehet e zinkut. Shumica e mineraleve të tjera të plumbit janë të lidhura me galenën në një farë mënyre; boulangeriti, Pb5Sb4S11, është një sulfid i përzier që rrjedh nga galena; angleziti, PbSO4, është produkt i oksidimit të galenës; dhe seruziti ose minerali i bardhë i plumbit, PbCO3, është produkt i dekompozimit të galenës. Arseniku, kallaji, antimoni, argjendi, ari, bakri dhe bismuti janë papastërti të zakonshme në mineralet e plumbit. Burimet botërore të plumbit tejkalojnë 2 miliardë tonë. Rezerva të konsiderueshme të plumbit janë zbuluar në Australi, Kinë, Irlandë, Meksikë, Peru, Portugali, Rusi dhe Shtetet e Bashkuara. Rezervat globale - burime që janë ekonomikisht të përshtatshme për t'u nxjerrë - arritën në 89 milionë tonë në vitin 2015, 35 milionë prej të cilave janë në Australi, 15.8 milionë në Kinë dhe 9.2 milionë në Rusi. Përqendrimet tipike në sfond të plumbit nuk i kalojnë 0,1 μg/m3 në atmosferë; 100 mg/kg në tokë; dhe 5 µg/L në ujë të freskët dhe ujë deti.
Etimologjia
Fjala moderne angleze "lead" është me origjinë gjermanike; vjen nga anglishtja e mesme dhe anglishtja e vjetër (me një shenjë të gjatë mbi zanoren "e", që tregon se tingulli i zanores së asaj shkronje është i gjatë). Fjala e vjetër angleze vjen nga një proto-gjermanisht i rindërtuar hipotetik *lauda- ("udhëheq"). Sipas teorisë së pranuar gjuhësore, kjo fjalë "lindi" pasardhës në disa gjuhë gjermanike me saktësisht të njëjtin kuptim. Origjina e *lauda protogjermanike nuk është e qartë brenda komunitetit gjuhësor. Sipas një hipoteze, kjo fjalë rrjedh nga proto-indo-evropianja *lAudh- (“udhëheq”). Një hipotezë tjetër është se fjala është një fjalë huazimi nga proto-kelti *ɸloud-io- ("udhëheqës"). Fjala lidhet me latinishten plumbum, e cila i dha elementit simbolin kimik Pb. Fjala *ɸloud-io- mund të jetë gjithashtu burimi i proto-gjermanishtes *bliwa- (që do të thotë gjithashtu "plumb"), nga e cila rrjedh gjermanishtja Blei. Emri i elementit kimik nuk lidhet me foljen e së njëjtës drejtshkrim, që rrjedh nga protogjermanishtja *layijan- (“të udhëheq”).
Histori
Sfondi dhe historia e hershme
Rruazat metalike të plumbit që datojnë nga 7000-6500 para Krishtit, të gjetura në Azinë e Vogël mund të përfaqësojnë shembullin e parë të shkrirjes së metaleve. Në atë kohë, plumbi kishte pak (nëse kishte) përdorime për shkak të butësisë dhe pamjes së shurdhër. Arsyeja kryesore e përhapjes së prodhimit të plumbit ishte lidhja e tij me argjendin, i cili mund të prodhohej nga djegia e galenës (një mineral i zakonshëm plumbi). Egjiptianët e lashtë ishin të parët që përdorën plumbin në kozmetikë, i cili u përhap në Greqinë e lashtë dhe më gjerë. Egjiptianët mund të kenë përdorur plumbin si zhytës në rrjetat e peshkimit dhe në prodhimin e glazurave, gotave, smalteve dhe bizhuterive. Qytetërime të ndryshme në Gjysmëhënën Pjellore përdorën plumbin si material shkrimi, si monedhë dhe në ndërtim. Plumbi përdorej në oborrin mbretëror të lashtë kinez si stimulues, si monedhë dhe si kontraceptiv. Në qytetërimin e Luginës së Indus dhe në Mesoamerikanët, plumbi përdorej për të bërë amuletë; Popujt e Afrikës Lindore dhe Jugore përdorën plumb në vizatimin e telit.
Epoka klasike
Për shkak se argjendi përdorej gjerësisht si material dekorativ dhe mjet shkëmbimi, depozitat e plumbit filluan të punoheshin në Azinë e Vogël që nga viti 3000 para Krishtit; më vonë depozitat e plumbit u zhvilluan në rajonet e Egjeut dhe Lorionit. Këto tre rajone dominuan kolektivisht prodhimin e plumbit të minuar deri afërsisht në vitin 1200 para Krishtit. Që nga viti 2000 p.e.s., fenikasit kanë punuar në minierat e Gadishullit Iberik; deri në vitin 1600 para Krishtit Minierat e plumbit ekzistonin në Qipro, Greqi dhe Siçili. Zgjerimi territorial i Romës në Evropë dhe Mesdhe, si dhe zhvillimi i minierave, bëri që zona të bëhej prodhuesi më i madh i plumbit në epokën klasike, me prodhim vjetor që arrinte 80,000 tonë. Ashtu si paraardhësit e tyre, romakët morën plumbin kryesisht si nënprodukt të shkrirjes së argjendit. Prodhuesit kryesorë ishin Evropa Qendrore, Britania, Ballkani, Greqia, Anadolli dhe Spanja, që përbënin 40% të prodhimit global të plumbit. Plumbi përdorej për të bërë tubacione uji në Perandorinë Romake; Fjala latine për këtë metal, plumbum, është burimi i fjalës angleze plumbing. Lehtësia e trajtimit të metalit dhe rezistenca ndaj korrozionit ka çuar në përdorimin e tij të gjerë në aplikime të tjera, duke përfshirë farmaceutikë, materiale për çati, valutë dhe furnizime ushtarake. Shkrimtarët e kohës si Kato Plaku, Columella dhe Plini Plaku rekomanduan enët me plumb për përgatitjen e ëmbëlsuesve dhe konservuesve të shtuar në verë dhe ushqim. Plumbi jepte një shije të këndshme për shkak të formimit të "sheqerit të plumbit" (acetat plumbi (II), ndërsa enët prej bakri ose bronzi mund t'i jepnin ushqimit një shije të hidhur për shkak të formimit të verdigris. Ky metal ishte materiali më i zakonshëm. në antikitetin klasik, dhe është e përshtatshme t'i referohemi epokës (romake) të plumbit. Plumbi u përdor gjerësisht tek romakët sa plastika tek ne. Autori romak Vitruvius raportoi rreziqet që plumbi mund të sjellë për shëndetin, dhe shkrimtarët modernë kanë sugjeroi se helmimi nga plumbi luajti një rol të rëndësishëm në rënien e Perandorisë Romake.[l] Studiues të tjerë kanë kritikuar pretendime të tilla, duke vënë në dukje, për shembull, se jo të gjitha dhimbjet e stomakut shkaktoheshin nga helmimi nga plumbi. Sipas kërkimeve arkeologjike, tubat romakë me plumb rritja e nivelit të plumbit në ujin e rubinetit, por një efekt i tillë "nuk ka gjasa të ketë qenë vërtet i dëmshëm". Viktimat e helmimit nga plumbi filluan të quheshin "Saturnines", për nder të babait të tmerrshëm të perëndive, Saturnit. Në lidhje me këtë, plumbi konsiderohej "babai" i të gjitha metaleve. Statusi i saj në shoqërinë romake ishte i ulët, sepse ishte lehtësisht i aksesueshëm dhe i lirë.
Ngatërrim me kallaj dhe antimon
Në epokën klasike (dhe madje edhe para shekullit të 17-të), kallaji shpesh nuk dallohej nga plumbi: romakët e quajtën plumbum plumbum nigrum ("plumb i zi") dhe kallaj plumbum candidum ("plumb i lehtë"). Lidhja midis plumbit dhe kallajit mund të gjurmohet në gjuhë të tjera: fjala "olovo" në çekisht do të thotë "plumb", por në rusisht olovo e lidhur do të thotë "kallaj". Për më tepër, plumbi është i lidhur ngushtë me antimonin: të dy elementët zakonisht ndodhin në formën e sulfideve (galena dhe stibniti), shpesh së bashku. Plini shkroi gabimisht se stibniti prodhon plumb në vend të antimonit kur nxehet. Në vende të tilla si Turqia dhe India, emri origjinal persian i antimonit i referohej sulfurit të antimonit ose sulfidit të plumbit, dhe në disa gjuhë si rusishtja quhej antimoni.
Mesjeta dhe Rilindja
Minierat e plumbit në Evropën Perëndimore ranë pas rënies së Perandorisë Romake Perëndimore, me Iberinë Arabe që ishte i vetmi rajon me prodhim të konsiderueshëm të plumbit. Prodhimi më i madh i plumbit u vu re në Azinë Jugore dhe Lindore, veçanërisht në Kinë dhe Indi, ku minierat e plumbit u rritën shumë. Në Evropë, prodhimi i plumbit filloi të ringjallet vetëm në shekujt 11 dhe 12, ku plumbi u përdor përsëri për çati dhe tubacione. Që nga shekulli i 13-të, plumbi është përdorur për të krijuar xhami me njolla. Në traditat evropiane dhe arabe të alkimisë, plumbi (simboli i Saturnit në traditën evropiane) konsiderohej një metal bazë i papastër që, duke ndarë, pastruar dhe balancuar pjesët e tij përbërëse, mund të shndërrohej në ar të pastër. Gjatë kësaj periudhe, plumbi u përdor gjithnjë e më shumë për të kontaminuar verën. Përdorimi i një vere të tillë u ndalua në vitin 1498 me urdhër të Papës, pasi u konsiderua e papërshtatshme për t'u përdorur në ritet e shenjta, por vazhdoi të pihej, duke çuar në helmime masive deri në fund të shekullit të 18-të. Plumbi ishte një material kyç në pjesë të shtypshkronjës, e cila u shpik rreth vitit 1440; punëtorët e shtypshkronjës thithnin në mënyrë rutinore pluhur plumbi, duke shkaktuar helmim nga plumbi. Armët e zjarrit u shpikën në të njëjtën kohë dhe plumbi, megjithëse më i shtrenjtë se hekuri, u bë materiali kryesor për prodhimin e plumbave. Ishte më pak i rrezikshëm për të hekurosur tytat e armëve, kishte një densitet më të lartë (që lejonte mbajtjen më të mirë të shpejtësisë) dhe pika e tij më e ulët e shkrirjes i bënte plumbat më të lehtë për t'u prodhuar pasi ato mund të bëheshin duke përdorur zjarrin e drurit. Plumbi, në formën e qeramikës veneciane, përdorej gjerësisht në kozmetikë midis aristokracive të Evropës Perëndimore, pasi fytyrat e zbardhura konsideroheshin si shenjë modestie. Praktika më vonë u zgjerua në paruke të bardha dhe eyeliner dhe u zhduk vetëm gjatë Revolucionit Francez në fund të shekullit të 18-të. Një mënyrë e ngjashme u shfaq në Japoni në shekullin e 18-të me ardhjen e geishës, një praktikë që vazhdoi gjatë gjithë shekullit të 20-të. "Fytyrat e bardha mishëronin virtytin e grave japoneze" dhe plumbi përdorej zakonisht si një agjent zbardhues.
Jashtë Evropës dhe Azisë
Në Botën e Re, plumbi filloi të prodhohej menjëherë pas ardhjes së kolonëve evropianë. Prodhimi më i hershëm i regjistruar i plumbit daton në vitin 1621 në koloninë angleze të Virxhinias, katërmbëdhjetë vjet pas themelimit të saj. Në Australi, miniera e parë e hapur nga kolonistët në kontinent ishte miniera kryesore në 1841. Në Afrikë, minierat dhe shkrirja e plumbit ishin të njohura në pellgun e Benue-Taure dhe Kongos të ulët, ku plumbi përdorej për tregti me evropianët dhe si monedhë deri në shekullin e 17-të, shumë kohë përpara Përplasjes për Afrikën.
Revolucioni industrial
Në gjysmën e dytë të shekullit të 18-të, Revolucioni Industrial u zhvillua në Britani, dhe më vonë në Evropën kontinentale dhe Shtetet e Bashkuara. Kjo ishte hera e parë që shkalla e prodhimit të plumbit kudo në botë tejkaloi atë të Romës. Britania ishte një prodhuesi kryesor i plumbit, megjithatë, ajo e humbi këtë status nga mesi i shekullit të 19-të me shterimin e minierave të saj dhe zhvillimin e minierave të plumbit në Gjermani, Spanjë dhe Shtetet e Bashkuara. Deri në vitin 1900, Shtetet e Bashkuara kryesuan botën në prodhimin e plumbit dhe vende të tjera joevropiane - Kanadaja, Meksika dhe Australia - filluan prodhimin e konsiderueshëm të plumbit; prodhimi jashtë Evropës është rritur. Një pjesë e konsiderueshme e kërkesës për plumb ishte për hidraulik dhe bojë - bojë plumbi përdorej rregullisht në atë kohë. Gjatë kësaj kohe, më shumë njerëz (klasa punëtore) u ekspozuan ndaj metaleve dhe rastet e helmimit nga plumbi u shtuan. Kjo çoi në kërkime mbi efektet e konsumit të plumbit në trup. Plumbi është dëshmuar të jetë më i rrezikshëm në formën e tij të tymit sesa metali i ngurtë. Është gjetur një lidhje midis helmimit nga plumbi dhe përdhes; Mjeku britanik Alfred Baring Garrod vuri në dukje se një e treta e pacientëve të tij me përdhes ishin hidraulik dhe artistë. Efektet e ekspozimit kronik të plumbit, duke përfshirë çrregullimet mendore, u studiuan gjithashtu në shekullin e 19-të. Ligjet e para që synonin reduktimin e helmimit nga plumbi në fabrika u prezantuan në vitet 1870 dhe 1880 në Mbretërinë e Bashkuar.
Koha e re
Dëshmi të mëtejshme të kërcënimit të paraqitur nga plumbi u zbuluan në fund të shekullit të 19-të dhe në fillim të shekullit të 20-të. Mekanizmat e dëmtimit u kuptuan më mirë dhe u dokumentua verbëria e plumbit. Vendet në Evropë dhe Shtetet e Bashkuara kanë filluar përpjekjet për të reduktuar sasinë e plumbit me të cilin njerëzit vijnë në kontakt. Mbretëria e Bashkuar futi inspektimet e detyrueshme në fabrika në 1878 dhe emëroi inspektorin e parë shëndetësor të fabrikës në 1898; si rezultat, një reduktim 25-fish i rasteve të helmimit nga plumbi u raportua nga viti 1900 deri në 1944. Ekspozimi i fundit i madh i njeriut ndaj plumbit ishte shtimi i tetraetil eterit në benzinë si një agjent kundër goditjes, një praktikë që filloi në Shtetet e Bashkuara në 1921. Ajo u hoq gradualisht në Shtetet e Bashkuara dhe Bashkimin Evropian deri në vitin 2000. Shumica e vendeve evropiane e ndaluan bojën e plumbit, e përdorur zakonisht për errësirën e saj dhe rezistencën ndaj ujit për dekorimin e brendshëm, deri në vitin 1930. Ndikimi ishte i rëndësishëm: në çerekun e fundit të shekullit të 20-të, përqindja e njerëzve me nivele të tepërta të plumbit në gjakun e tyre ra nga më shumë se tre të katërtat e popullsisë së Shteteve të Bashkuara në pak më shumë se dy për qind. Produkti kryesor i plumbit në fund të shekullit të 20-të ishte bateria e acidit të plumbit, e cila nuk përbënte asnjë kërcënim të menjëhershëm për njerëzit. Nga viti 1960 deri në vitin 1990, prodhimi i plumbit në Bllokun Perëndimor u rrit me një të tretën. Pjesa e Bllokut Lindor në prodhimin global të plumbit u trefishua nga 10% në 30% nga 1950 në 1990, me Bashkimin Sovjetik që ishte prodhuesi më i madh i plumbit në botë në mesin e viteve 1970 dhe 1980 dhe Kina filloi prodhimin e gjerë të plumbit në fund të viteve 20. -th shekulli. Ndryshe nga vendet komuniste evropiane, Kina ishte kryesisht një vend jo i industrializuar në mesin e shekullit të 20-të; në vitin 2004, Kina e kaloi Australinë si prodhuesi më i madh kryesor. Ashtu si me industrializimin evropian, plumbi pati efekte negative shëndetësore në Kinë.
Prodhimi
Prodhimi i plumbit po rritet në mbarë botën për shkak të përdorimit të tij në bateritë me acid plumbi. Ekzistojnë dy kategori kryesore të produkteve: primare, nga xehet; dhe dytësore, nga skrap. Në vitin 2014, 4.58 milionë tonë plumb janë prodhuar nga prodhimi primar, dhe 5.64 milionë tonë nga prodhimi dytësor. Këtë vit, tre prodhuesit kryesorë të koncentratit të plumbit të minuar u kryesuan nga Kina, Australia dhe Shtetet e Bashkuara. Tre prodhuesit kryesorë të plumbit të rafinuar udhëhiqen nga Kina, SHBA dhe Koreja e Jugut. Sipas një raporti të vitit 2010 nga Shoqata Ndërkombëtare e Ekspertëve të Metaleve, sasia totale e plumbit të përdorur e akumuluar, lëshuar ose shpërndarë në mjedis në nivel global për frymë është 8 kg. Një pjesë e konsiderueshme e këtij vëllimi ndodh në vendet më të zhvilluara (20-150 kg për frymë) sesa në vendet më pak të zhvilluara (1-4 kg për frymë). Proceset e prodhimit të plumbit primar dhe sekondar janë të ngjashme. Disa fabrika prodhuese primare tani po plotësojnë funksionimin e tyre me fletë plumbi, një prirje që ka të ngjarë të rritet në të ardhmen. Me metoda adekuate të prodhimit, plumbi dytësor nuk dallohet nga plumbi primar. Mbetjet e hekurishteve nga tregtia e ndërtimit zakonisht janë mjaft të pastra dhe mund të shkrihen përsëri pa pasur nevojë për shkrirje, megjithëse ndonjëherë kërkohet distilim. Kështu, prodhimi i plumbit dytësor është më i lirë për sa i përket kërkesave për energji sesa prodhimi i plumbit primar, shpesh me 50% ose më shumë.
Bazat
Shumica e xeheve të plumbit përmbajnë një përqindje të ulët të plumbit (xherorët me cilësi të lartë kanë një përmbajtje tipike plumbi prej 3-8%), e cila duhet të përqendrohet për nxjerrje. Gjatë përpunimit fillestar, xehet zakonisht i nënshtrohen thërrmimit, ndarjes së lëndëve të ngurta, bluarjes, flotimit me shkumë dhe tharjes. Koncentrati që rezulton, që përmban 30-80% plumb ndaj peshës (zakonisht 50-60%), më pas shndërrohet në metal (të papastër) të plumbit. Ka dy mënyra kryesore për ta bërë këtë: një proces me dy hapa që përfshin pjekjen e ndjekur nga largimi nga furra shpërthyese, i kryer në enë të veçanta; ose një proces i drejtpërdrejtë në të cilin nxjerrja e koncentratit ndodh në një enë. Metoda e fundit është bërë më e zakonshme, megjithëse e para është ende e rëndësishme.
Procesi me dy faza
Së pari, koncentrati i sulfurit piqet në ajër për të oksiduar sulfidin e plumbit: 2 PbS + 3 O2 → 2 PbO + 2 SO2 Koncentrati origjinal nuk ishte sulfid i pastër i plumbit, dhe pjekja prodhon oksid plumbi dhe një përzierje sulfatesh dhe silikatesh të plumbit dhe metale të tjera që përmbahen në xehe. Ky oksid i papërpunuar i plumbit reduktohet në një furrë koksi në metal (përsëri të papastër): 2 PbO + C → Pb + CO2. Papastërtitë janë kryesisht arseniku, antimoni, bismuti, zinku, bakri, argjendi dhe ari. Shkrirja trajtohet në një furrë reverberimi me ajër, avull dhe squfur, i cili oksidon papastërtitë, me përjashtim të argjendit, arit dhe bismutit. Ndotësit e oksiduar notojnë në majë të shkrirjes dhe hiqen. Argjendi dhe ari metalik hiqen dhe rikuperohen ekonomikisht përmes procesit Parkes, në të cilin zinku i shtohet plumbit. Zinku shpërndan argjendin dhe arin, të cilët, duke mos u përzier në plumb, mund të ndahen dhe të rikuperohen. Plumbi i argjendtë çlirohet me bismut me metodën Betterton-Kroll, duke e trajtuar atë me kalcium metalik dhe magnez. Shllaku që rezulton që përmban bismut mund të hiqet. Plumbi shumë i pastër mund të merret duke trajtuar elektrolitikisht plumbin e shkrirë duke përdorur procesin Betts. Anodat e papastërta të plumbit dhe katodat e pastra të plumbit vendosen në një elektrolit fluorosilikat plumbi (PbSiF6). Pas aplikimit të një potenciali elektrik, plumbi i papastër në anodë tretet dhe depozitohet në katodë, duke lënë pjesën dërrmuese të papastërtive në tretësirë.
Procesi i drejtpërdrejtë
Në këtë proces, shufra e plumbit dhe skorja përftohen drejtpërdrejt nga koncentratet e plumbit. Koncentrati i sulfurit të plumbit shkrihet në një furrë dhe oksidohet për të formuar monoksid plumbi. Karboni (koksi ose gaz qymyri) i shtohet ngarkesës së shkrirë së bashku me flukset. Kështu, monoksidi i plumbit reduktohet në metal plumbi në mes të skorjes së pasur me monoksid plumbi. Deri në 80% të plumbit në koncentratet e ushqimit shumë të koncentruar mund të merret në formën e shufrave; pjesa e mbetur prej 20% formon skorje të pasur me monoksid plumbi. Për lëndët e para me cilësi të ulët, i gjithë plumbi mund të oksidohet në skorje të shkallës së lartë. Metali i plumbit prodhohet më tej nga skorje të shkallës së lartë (25-40%) me djegie ose injektim të karburantit nënujor, një furrë elektrike ndihmëse ose një kombinim i të dyja metodave.
Alternativat
Kërkimet vazhdojnë për një proces më të pastër dhe më pak intensiv të minierave të plumbit; disavantazhi kryesor i tij është se ose humbet shumë plumb si mbetje ose metodat alternative rezultojnë në përmbajtje të lartë squfuri në metalin e plumbit që rezulton. Ekstraktimi hidrometalurgjik, në të cilin anodat e papastërta të plumbit zhyten në një elektrolit dhe plumbi i pastër depozitohet në katodë, është një metodë që mund të ketë potencial.
Metoda dytësore
Shkrirja, e cila është pjesë përbërëse e prodhimit primar, shpesh anashkalohet gjatë prodhimit sekondar. Kjo ndodh vetëm kur metali i plumbit ka pësuar oksidim të konsiderueshëm. Ky proces është i ngjashëm me procesin primar të nxjerrjes në një furrë shpërthyese ose furrë rrotulluese, me ndryshimin domethënës që është ndryshueshmëria më e madhe në rendimente. Procesi i shkrirjes së plumbit është një metodë më moderne që mund të veprojë si një zgjatim i prodhimit primar; Pasta e baterive nga mbeturinat e baterive me acid plumbi heq squfurin duke e trajtuar atë me alkali dhe më pas trajtohet në një furrë me qymyr në prani të oksigjenit, duke rezultuar në formimin e plumbit të papastër, ku papastërtia më e zakonshme është antimoni. Riciklimi i plumbit dytësor është i ngjashëm me përpunimin e plumbit primar; Disa procese rafinimi mund të anashkalohen në varësi të materialit të përpunuar dhe ndotjes së tij të mundshme, ku bismuti dhe argjendi janë papastërtitë më të pranuara. Nga burimet e plumbit për asgjësim, bateritë e acidit të plumbit janë burimet më të rëndësishme; Tubi i plumbit, fleta dhe mbështjellja e kabllove janë gjithashtu të rëndësishme.
Aplikacionet
Në kundërshtim me besimin popullor, grafiti në lapsa prej druri nuk është bërë kurrë nga plumbi. Kur lapsi u krijua si një mjet për mbështjelljen e grafitit, lloji specifik i grafitit të përdorur quhej plumbago (fjalë për fjalë për bedelin e plumbit ose plumbit).
Forma elementare
Metali i plumbit ka disa veti të dobishme mekanike, duke përfshirë densitetin e lartë, pikën e ulët të shkrirjes, duktilitetin dhe inertitetin relativ. Shumë metale janë superiore ndaj plumbit në disa nga këto aspekte, por në përgjithësi ato janë më pak të bollshme dhe më të vështira për t'u nxjerrë nga xehet e tyre. Toksiciteti i plumbit ka çuar në heqjen graduale të disa prej përdorimeve të tij. Plumbi është përdorur për të bërë plumba që nga shpikja e tyre në Mesjetë. Plumbi është i lirë; pika e tij e ulët e shkrirjes nënkupton që municionet e armëve të vogla mund të hidhen me përdorim minimal të pajisjeve teknike; Për më tepër, plumbi është më i dendur se metalet e tjera të zakonshme, gjë që e lejon atë të ruajë më mirë shpejtësinë. Janë ngritur shqetësime se plumbat e plumbit të përdorur për gjueti mund të jenë të dëmshëm për mjedisin. Dendësia e tij e lartë dhe rezistenca ndaj korrozionit janë përdorur në një sërë aplikimesh të ngjashme. Plumbi përdoret si keel në anije. Pesha e saj e lejon atë të kundërbalancojë efektin e mbështjelljes së erës në vela; duke qenë kaq i dendur, merr pak vëllim dhe minimizon rezistencën ndaj ujit. Plumbi përdoret në zhytjet në skuba për të kundërshtuar aftësinë e zhytësit për të notuar në sipërfaqe. Në vitin 1993, baza e Kullës së Pjerrët të Pizës u stabilizua me 600 tonë plumb. Për shkak të rezistencës ndaj korrozionit, plumbi përdoret si mbështjellës mbrojtës për kabllot e nëndetëseve. Plumbi përdoret në arkitekturë. Fletët e plumbit përdoren si materiale për mbulim, veshje, vezullim, ulluqe dhe nyje derdhjeje, dhe parapete çatie. Format e plumbit përdoren si material dekorativ për të siguruar fletët e plumbit. Plumbi përdoret ende në prodhimin e statujave dhe skulpturave. Në të kaluarën, plumbi përdorej shpesh për të balancuar rrotat e makinave; Për arsye mjedisore, ky përdorim po hiqet gradualisht. Plumbi u shtohet lidhjeve të bakrit si bronzi dhe bronzi për të përmirësuar aftësinë e tyre të përpunimit dhe lubrifikimit. Duke qenë praktikisht i pazgjidhshëm në bakër, plumbi formon rruaza të forta në papërsosmëritë në të gjithë aliazhin, siç janë kufijtë e kokrrave. Në përqendrime të ulëta, dhe gjithashtu si lubrifikant, globulat parandalojnë formimin e copëzave gjatë funksionimit të aliazhit, duke përmirësuar kështu aftësinë e përpunimit. Kushinetat përdorin lidhje bakri me një përqendrim më të lartë të plumbit. Plumbi siguron lubrifikimin dhe bakri siguron mbështetje për ngarkesën. Për shkak të densitetit të lartë, numrit atomik dhe formueshmërisë së tij, plumbi përdoret si një pengesë që thith zërin, dridhjet dhe rrezatimin. Plumbi nuk ka frekuenca rezonante natyrore, dhe si rezultat, fleta e plumbit përdoret si një shtresë izoluese e zërit në muret, dyshemetë dhe tavanet e studiove të zërit. Tubat organikë shpesh bëhen nga një aliazh plumbi i përzier me sasi të ndryshme kallaji për të kontrolluar tonin e secilit tub. Plumbi është një material mbrojtës nga rrezatimi i përdorur në shkencën bërthamore dhe në kamerat me rreze X: rrezet gama absorbohen nga elektronet. Atomet e plumbit janë të mbushura dendur dhe densiteti i elektroneve të tyre është i lartë; Një numër i lartë atomik do të thotë se ka shumë elektrone për atom. Plumbi i shkrirë u përdor si ftohës për reaktorët e shpejtë të ftohur me plumb. Përdorimi më i madh i plumbit u vu re në fillim të shekullit të 21-të në bateritë e acidit plumb. Reaksionet në bateri ndërmjet plumbit, dioksidit të plumbit dhe acidit sulfurik sigurojnë një burim të besueshëm të tensionit. Plumbi në bateri nuk është i ekspozuar ndaj kontaktit të drejtpërdrejtë me njerëzit dhe për këtë arsye shoqërohet me një kërcënim më pak toksik. Superkondensatorë që përmbajnë bateri me acid plumbi janë instaluar në kilovat dhe megavat në Australi, Japoni dhe SHBA në kontrollin e frekuencës, zbutjen e energjisë diellore dhe aplikime të tjera. Këto bateri kanë densitet më të ulët të energjisë dhe efikasitet të shkarkimit të karikimit sesa bateritë litium-jon, por janë dukshëm më pak të kushtueshme. Plumbi përdoret në kabllot e tensionit të lartë si material mbështjellës për të parandaluar përhapjen e ujit gjatë izolimit termik; përdorimi i tillë po zvogëlohet pasi plumbi largohet gradualisht. Disa vende po reduktojnë gjithashtu përdorimin e plumbit në saldimet elektronike për të reduktuar mbetjet e rrezikshme për mjedisin. Plumbi është një nga tre metalet e përdorura në testin Oddy për materialet muzeale, duke ndihmuar në zbulimin e acideve organike, aldehideve dhe gazeve acide.
Lidhjet
Përbërjet e plumbit përdoren si ose në agjentë ngjyrosës, agjentë oksidues, plastikë, qirinj, qelq dhe gjysmëpërçues. Ngjyrat me bazë plumbi përdoren në glazurat qeramike dhe xhamit, veçanërisht për të kuqtë dhe të verdhët. Tetraacetati i plumbit dhe dioksidi i plumbit përdoren si agjentë oksidues në kiminë organike. Plumbi përdoret shpesh në veshjet PVC në kabllot elektrike. Mund të përdoret për të trajtuar fitilat e qirinjve për të siguruar një djegie më të gjatë dhe më të njëtrajtshme. Për shkak të toksicitetit të plumbit, prodhuesit evropianë dhe të Amerikës së Veriut po përdorin alternativa të tilla si zinku. Xhami i plumbit përbëhet nga 12-28% oksid plumbi. Ai ndryshon karakteristikat optike të xhamit dhe zvogëlon transmetimin e rrezatimit jonizues. Gjysmëpërçuesit e plumbit si teluridi i plumbit, selenidi i plumbit dhe antimonidi i plumbit përdoren në qelizat fotovoltaike dhe detektorët infra të kuqe.
Efektet biologjike dhe mjedisore
Efektet biologjike
Plumbi nuk ka asnjë rol të provuar biologjik. Prevalenca e tij në trupin e njeriut është mesatarisht 120 mg në një të rritur - prevalenca e tij tejkalohet vetëm nga zinku (2500 mg) dhe hekuri (4000 mg) midis metaleve të rënda. Kripërat e plumbit absorbohen në mënyrë shumë efikase nga trupi. Një sasi e vogël plumbi (1%) do të ruhet në kocka; pjesa tjetër do të ekskretohet në urinë dhe feces për disa javë pas ekspozimit. Fëmija do të jetë në gjendje të eliminojë vetëm rreth një të tretën e plumbit nga trupi. Ekspozimi kronik ndaj plumbit mund të çojë në bioakumulimin e plumbit.
Toksiciteti
Plumbi është një metal jashtëzakonisht toksik (nëse thithet ose gëlltitet) që prek pothuajse çdo organ dhe sistem në trupin e njeriut. Në nivele në ajër prej 100 mg/m3, ai përbën një rrezik të menjëhershëm për jetën dhe gjymtyrët. Plumbi absorbohet shpejt në qarkullimin e gjakut. Arsyeja kryesore për toksicitetin e tij është tendenca e tij për të ndërhyrë në funksionimin e duhur të enzimave. Ai e bën këtë duke u lidhur me grupet sulfhidrile që gjenden në shumë enzima ose duke imituar dhe zhvendosur metale të tjera që veprojnë si kofaktorë në shumë reaksione enzimatike. Ndër metalet kryesore me të cilat reagon plumbi janë kalciumi, hekuri dhe zinku. Nivelet e larta të kalciumit dhe hekurit në përgjithësi ofrojnë njëfarë mbrojtjeje kundër helmimit nga plumbi; nivelet e ulëta shkaktojnë rritje të ndjeshmërisë.
Efektet
Plumbi mund të shkaktojë dëme serioze në tru dhe veshka dhe në fund të shkaktojë vdekje. Ashtu si kalciumi, plumbi mund të kalojë barrierën gjak-tru. Ai shkatërron mbështjellësit e mielinës së neuroneve, zvogëlon numrin e tyre, ndërhyn në rrugët e neurotransmetimit dhe redukton rritjen e neuroneve. Simptomat e helmimit nga plumbi përfshijnë nefropati, dhimbje barku të ngërçit dhe ndoshta dobësi në gishta, kyçet e dorës ose kyçet e këmbës. Tensioni i ulët i gjakut rritet, veçanërisht te njerëzit e moshës së mesme dhe të moshuar, gjë që mund të shkaktojë anemi. Tek gratë shtatzëna, nivelet e larta të ekspozimit të plumbit mund të shkaktojnë abort. Ekspozimi kronik ndaj niveleve të larta të plumbit është treguar se zvogëlon fertilitetin tek meshkujt. Në trurin e fëmijës në zhvillim, plumbi ndërhyn në formimin e sinapseve në korteksin cerebral, zhvillimin neurokimik (përfshirë neurotransmetuesit) dhe organizimin e kanaleve jonike. Ekspozimi i hershëm ndaj plumbit tek fëmijët shoqërohet me një rrezik të shtuar të çrregullimeve të gjumit dhe përgjumjes së tepërt gjatë ditës më vonë në fëmijëri. Nivelet e larta të plumbit në gjak lidhen me pubertetin e vonuar tek vajzat. Rritja dhe zvogëlimi i ekspozimit të plumbit në ajër nga djegia e tetraetil plumbit në benzinë gjatë shekullit të 20-të shoqërohen me rritje dhe ulje historike të shkallës së krimit, megjithatë, kjo hipotezë nuk pranohet përgjithësisht.
Mjekimi
Trajtimi për helmimin nga plumbi zakonisht përfshin administrimin e dimerkaprolit dhe suksimerit. Në rastet akute mund të kërkohet përdorimi i edetatit të dinatriumit të kalciumit, një kelat kalciumi i kripës dinatriumi të acidit etilendiaminetraacetik (EDTA). Plumbi ka një prirje më të madhe për plumbin sesa kalciumin, duke bërë që plumbi të khelohet nga metabolizmi dhe të ekskretohet në urinë, duke lënë kalcium të padëmshëm.
Burimet e ndikimit
Ekspozimi i plumbit është një problem global, pasi nxjerrja dhe shkrirja e plumbit janë të zakonshme në shumë vende të botës. Helmimi nga plumbi zakonisht ndodh nga gëlltitja e ushqimit ose ujit të kontaminuar me plumb, dhe më rrallë nga gëlltitja aksidentale e tokës së kontaminuar, pluhurit ose bojës me bazë plumbi. Produktet e ujit të detit mund të përmbajnë plumb nëse uji është i ekspozuar ndaj ujërave industriale. Frutat dhe perimet mund të kontaminohen nga nivelet e larta të plumbit në tokat në të cilat janë rritur. Toka mund të kontaminohet nga akumulimi i grimcave nga plumbi në tubacione, boja e plumbit dhe emetimet e mbetura nga benzina me plumb. Përdorimi i plumbit në tubacionet e ujit është problematik në zonat me ujë të butë ose acid. Uji i fortë formon shtresa të patretshme në tuba, ndërsa uji i butë dhe acid shpërndan tubat e plumbit. Dioksidi i karbonit i tretur në ujin e transportuar mund të çojë në formimin e bikarbonatit të tretshëm të plumbit; Uji i oksigjenuar mund të shpërndajë në mënyrë të ngjashme plumbin si hidroksid plumbi (II). Uji i pijshëm mund të shkaktojë probleme shëndetësore me kalimin e kohës për shkak të toksicitetit të plumbit të tretur. Sa më i fortë të jetë uji, aq më shumë do të përmbajë bikarbonat dhe sulfat kalciumi dhe aq më shumë pjesa e brendshme e tubave do të jetë e veshur me një shtresë mbrojtëse të karbonatit të plumbit ose sulfatit të plumbit. Gëlltitja e bojës së plumbit është burimi kryesor i ekspozimit të plumbit tek fëmijët. Ndërsa boja shpërthen, ajo copëtohet, bluhet në pluhur dhe më pas hyn në trup përmes kontaktit me duar ose ushqimit të kontaminuar, ujit ose alkoolit. Gëlltitja e disa mjeteve juridike popullore mund të rezultojë në ekspozim ndaj plumbit ose komponimeve të plumbit. Thithja është një rrugë e dytë e rëndësishme e ekspozimit ndaj plumbit, duke përfshirë duhanpirësit dhe veçanërisht për punëtorët e plumbit. Tymi i cigares përmban plumb-210 radioaktiv, ndër substanca të tjera toksike. Pothuajse i gjithë plumbi i thithur absorbohet në trup; për administrim oral, norma është 20-70%, ku fëmijët thithin më shumë plumb se të rriturit. Ekspozimi i lëkurës mund të jetë i rëndësishëm për një popullatë të kufizuar njerëzish që punojnë me komponime organike të plumbit. Shkalla e përthithjes së plumbit në lëkurë është më e ulët për plumbin inorganik.
Ekologjia
Nxjerrja, prodhimi, përdorimi dhe asgjësimi i plumbit dhe produkteve të tij kanë shkaktuar ndotje të konsiderueshme të tokës dhe ujërave të Tokës. Emetimet e plumbit atmosferik ishin në kulmin e tyre gjatë Revolucionit Industrial, dhe periudha e plumbit të benzinës ishte në gjysmën e dytë të shekullit të njëzetë. Përqendrimet e ngritura të plumbit vazhdojnë në tokë dhe sedimente në zonat post-industriale dhe urbane; Emetimet industriale, duke përfshirë ato që lidhen me djegien e qymyrit, vazhdojnë në shumë pjesë të botës. Plumbi mund të grumbullohet në tokë, veçanërisht në ato me përmbajtje të lartë të lëndës organike, ku vazhdon për qindra deri në mijëra vjet. Mund të zërë vendin e metaleve të tjera në bimë dhe mund të grumbullohet në sipërfaqet e tyre, duke ngadalësuar fotosintezën dhe duke parandaluar rritjen e tyre ose duke i vrarë ato. Ndotja e tokës dhe e bimëve prek mikroorganizmat dhe kafshët. Kafshët e prekura kanë një aftësi të reduktuar për të sintetizuar qelizat e kuqe të gjakut, duke shkaktuar anemi. Metodat analitike për përcaktimin e plumbit në mjedis përfshijnë spektrofotometrinë, fluoreshencën me rreze x, spektroskopinë atomike dhe metodat elektrokimike. Një elektrodë selektive jonike specifike u zhvillua bazuar në jonoforin S, S"-metilenbis (N, N-diizobutil ditiokarbamat).
Kufizimi dhe rikuperimi
Nga mesi i viteve 1980, pati një ndryshim të rëndësishëm në përdorimin e plumbit. Në Shtetet e Bashkuara, rregulloret mjedisore po reduktojnë ose eliminojnë përdorimin e plumbit në produktet pa bateri, duke përfshirë benzinën, bojërat, saldimet dhe sistemet e ujit. Pajisjet e kontrollit të grimcave mund të përdoren në termocentralet me qymyr për të mbledhur emetimet e plumbit. Përdorimi i plumbit kufizohet më tej nga Direktiva e Bashkimit Evropian për Kufizimin e Substancave të Rrezikshme. Përdorimi i plumbave të plumbit për gjueti dhe qitje sportive u ndalua në Holandë në 1993, duke rezultuar në një reduktim të ndjeshëm të emetimeve të plumbit nga 230 ton në 1990 në 47.5 ton në 1995. Në Shtetet e Bashkuara, Administrata e Sigurisë dhe Shëndetit në Punë ka vendosur kufirin e ekspozimit në punë për plumbin në 0.05 mg/m3 gjatë një dite pune 8-orëshe; kjo vlen për plumbin metalik, përbërjet inorganike të plumbit dhe sapunët e plumbit. Instituti Kombëtar i SHBA për Sigurinë dhe Shëndetin në Punë rekomandon që përqendrimi i plumbit në gjak të jetë nën 0,06 mg për 100 g gjak. Plumbi mund të shfaqet ende në nivele të dëmshme në qeramikë, vinyl (përdoret për veshjen e tubave dhe izolimin e kordonit elektrik) dhe bronzin kinez. Shtëpitë e vjetra mund të përmbajnë ende bojë plumbi. Bojë e bardhë plumbi është hequr gradualisht në vendet e industrializuara, por kromati i verdhë i plumbit mbetet në përdorim. Heqja e bojës së vjetër me lëmim prodhon pluhur që mund të thithet.
Plumbi (Pb) është një element me numër atomik 82 dhe peshë atomike 207.2. Është një element i nëngrupit kryesor të grupit IV, periudha e gjashtë e sistemit periodik të elementeve kimike të Dmitry Ivanovich Mendeleev. Shufra e plumbit ka një ngjyrë gri të ndyrë, megjithatë, kur pritet rishtas, metali shkëlqen dhe ka një nuancë blu-gri. Kjo shpjegohet me faktin se plumbi oksidohet shpejt në ajër dhe mbulohet me një film të hollë oksidi, i cili parandalon shkatërrimin e mëtejshëm të metalit. Plumbi është një metal shumë i urtë dhe i butë - një shufër mund të pritet me thikë dhe madje të gërvishtet me thonj. Shprehja e vendosur "rëndësi e plumbit" është vetëm pjesërisht e vërtetë - në të vërtetë, plumbi (dendësia 11,34 g/cm 3) është një herë e gjysmë më i rëndë se hekuri (dendësia 7,87 g/cm 3), katër herë më i rëndë se alumini (dendësia 2,70 g /cm 3 ) dhe madje më i rëndë se argjendi (dendësia 10,5 g/cm3). Megjithatë, shumë metale të përdorura nga industria moderne janë shumë më të rënda se plumbi - ari është pothuajse dy herë më i rëndë (dendësia 19,3 g/cm 3), tantali është një herë e gjysmë më i rëndë (dendësia 16,6 g/cm 3); kur zhytet në merkur, plumbi noton në sipërfaqe, sepse është më i lehtë se merkuri (dendësia 13,546 g/cm3).
Plumbi natyror përbëhet nga pesë izotope të qëndrueshme me numra masiv 202 (gjurmë), 204 (1.5%), 206 (23.6%), 207 (22.6%), 208 (52.3%). Për më tepër, tre izotopet e fundit janë produktet përfundimtare të transformimeve radioaktive 238 U, 235 U dhe 232 Th. Gjatë reaksioneve bërthamore, formohen izotope të shumta radioaktive të plumbit.
Plumbi, së bashku me arin, argjendin, kallajin, bakrin, merkurin dhe hekurin, është një nga elementët e njohur për njerëzimin që nga kohërat e lashta. Ekziston një supozim se njerëzit për herë të parë shkrinin plumbin nga xeherori më shumë se tetë mijë vjet më parë. Edhe 6-7 mijë vjet para Krishtit, statujat e hyjnive, objektet e kultit dhe sendet shtëpiake dhe pllakat e shkrimit janë bërë nga ky metal në Mesopotami dhe Egjipt. Romakët, pasi shpikën hidraulikun, bënë plumb materialin për tubacione, pavarësisht se toksiciteti i këtij metali u vu re në shekullin e parë të erës sonë nga mjekët grekë Dioskorides dhe Plini Plaku. Komponimet e plumbit si hiri i plumbit (PbO) dhe i bardhë i plumbit (2 PbCO 3 ∙Pb(OH) 2) u përdorën në Greqinë e lashtë dhe Romën si përbërës të ilaçeve dhe bojrave. Në mesjetë, shtatë metalet e lashta mbaheshin me nderim të lartë nga alkimistët dhe magjistarët; secili prej elementeve u identifikua me një nga planetët e njohur atëherë; Saturni korrespondonte me plumbin dhe shenja e këtij planeti caktoi metalin. Ishte plumbi që alkimistët ia atribuuan aftësinë për t'u shndërruar në metale fisnike - argjend dhe arin, për këtë arsye ai ishte një pjesëmarrës i shpeshtë në eksperimentet e tyre kimike. Me ardhjen e armëve të zjarrit, plumbi filloi të përdoret si material për plumbat.
Plumbi përdoret gjerësisht në teknologji. Sasia më e madhe e tij konsumohet në prodhimin e mbështjellësve të kabllove dhe pllakave të baterive. Në industrinë kimike në impiantet e acidit sulfurik, mbështjelljet e kullave, bobinat e frigoriferit dhe shumë pjesë të tjera kritike të pajisjeve bëhen nga plumbi, pasi acidi sulfurik (madje edhe përqendrimi 80%) nuk e gërryen plumbin. Plumbi përdoret në industrinë e mbrojtjes - përdoret për prodhimin e municioneve dhe për prodhimin e të shtënave. Ky metal është pjesë e shumë lidhjeve, për shembull, lidhjeve mbajtëse, aliazhit të printimit (hart), lidhësve. Plumbi thith në mënyrë të përsosur rrezatimin e rrezikshëm gama, kështu që përdoret si mbrojtje kundër tij kur punoni me substanca radioaktive. Një sasi e caktuar plumbi shpenzohet për prodhimin e plumbit tetraetil - për të rritur numrin oktan të karburantit motorik. Plumbi përdoret në mënyrë aktive nga industria e qelqit dhe qeramikës për prodhimin e kristaleve dhe azurave speciale. Plumbi i kuq, një substancë e kuqe e ndezur (Pb 3 O 4), është përbërësi kryesor i bojës që përdoret për të mbrojtur metalet nga korrozioni.
Vetitë biologjike
Plumbi, si shumica e metaleve të tjera të rënda, kur hyn në trup, shkakton helmim, i cili mund të jetë latent (bartës) dhe shfaqet në forma të lehta, të moderuara dhe të rënda. Shenjat kryesore të helmimit nga plumbi janë një ngjyrë jargavani në skajet e mishrave të dhëmbëve, një ngjyrë gri e zbehtë e lëkurës, çrregullime në hematopoiezë, dëmtim i sistemit nervor, dhimbje barku, kapsllëk, nauze, të vjella, rritje të gjakut. presioni, temperatura e trupit deri në 37 ° C dhe më lart. Në format e rënda të helmimit dhe intoksikimit kronik ka shumë të ngjarë dëmtime të pakthyeshme të mëlçisë, sistemit kardiovaskular, prishje të sistemit endokrin, shtypje të sistemit imunitar të organizmit dhe kancer.
Cilat janë shkaqet e helmimit nga plumbi dhe përbërësit e tij? Më parë, arsye të tilla ishin: pirja e ujit nga gypat e ujit me plumb; ruajtja e ushqimit në enë balte të lustruara me plumb të kuq ose litarge; përdorimi i saldatorëve me plumb gjatë riparimit të enëve metalike; përdorimi i gjerë i plumbit të bardhë (madje edhe për qëllime kozmetike) - e gjithë kjo çoi në mënyrë të pashmangshme në akumulimin e metaleve të rënda në trup. Në ditët e sotme, kur të gjithë e dinë për toksicitetin e plumbit dhe përbërjeve të tij, faktorë të tillë për depërtimin e metalit në trupin e njeriut janë pothuajse të përjashtuar. Sidoqoftë, zhvillimi i progresit ka çuar në shfaqjen e një numri të madh rreziqesh të reja - helmimi në ndërmarrjet e nxjerrjes dhe shkrirjes së plumbit; në prodhimin e ngjyrave të bazuara në elementin e tetëdhjetë e dytë (përfshirë për printim); gjatë marrjes dhe përdorimit të plumbit tetraetil; në ndërmarrjet e industrisë kabllore. Të gjitha këtyre duhet t'i shtojmë edhe ndotjen në rritje të mjedisit me plumb dhe përbërës të tij që hyjnë në atmosferë, tokë dhe ujë.
Bimët, duke përfshirë ato që konsumohen si ushqim, thithin plumbin nga toka, uji dhe ajri. Plumbi hyn në trupin e njeriut përmes ushqimit (më shumë se 0,2 mg), ujit (0,1 mg) dhe pluhurit nga ajri i thithur (rreth 0,1 mg). Për më tepër, plumbi i furnizuar me ajrin e thithur absorbohet plotësisht nga trupi. Niveli i sigurt ditor i marrjes së plumbit në trupin e njeriut konsiderohet të jetë 0.2-2 mg. Ekskretohet kryesisht përmes zorrëve (0,22-0,32 mg) dhe veshkave (0,03-0,05 mg). Trupi mesatar i të rriturve përmban vazhdimisht rreth 2 mg plumb, dhe banorët e qyteteve të mëdha industriale kanë nivele më të larta të plumbit sesa fshatarët.
Përqendruesi kryesor i plumbit në trupin e njeriut është indi kockor (90% e të gjithë plumbit në trup); përveç kësaj, plumbi grumbullohet në mëlçi, pankreas, veshka, tru dhe palcën kurrizore dhe gjak.
Si një trajtim për helmimin, mund të konsiderohen disa preparate specifike, agjentë komplekse dhe restaurues të përgjithshëm - komplekse vitaminash, glukozë dhe të ngjashme. Kërkohen gjithashtu kurse fizioterapie dhe trajtim sanatorium-resort (ujëra minerale, banja me baltë). Masat parandaluese janë të nevojshme në ndërmarrjet që lidhen me plumbin dhe përbërjet e tij: zëvendësimi i plumbit të bardhë me zink ose titan; zëvendësimi i plumbit tetraetil me agjentë më pak toksikë kundër goditjes; automatizimi i një numri procesesh dhe operacionesh në prodhimin e plumbit; instalimi i sistemeve të fuqishme të shkarkimit; përdorimi i PPE dhe ekzaminimet periodike të personelit të punës.
Megjithatë, pavarësisht nga toksiciteti i plumbit dhe efekti i tij helmues në trupin e njeriut, ai gjithashtu mund të sjellë përfitime që përdoren në mjekësi. Preparatet e plumbit përdoren nga jashtë si astringent dhe antiseptikë. Një shembull është “uji me plumb” Pb(CH3COO)2.3H2O, i cili përdoret për sëmundjet inflamatore të lëkurës dhe mukozave, si dhe për mavijosje dhe gërvishtje. Llaçet e thjeshta dhe komplekse me plumb ndihmojnë me sëmundjet dhe vlimet purulente-inflamatore të lëkurës. Me ndihmën e acetatit të plumbit fitohen barna që stimulojnë aktivitetin e mëlçisë gjatë sekretimit të tëmthit.
Në Egjiptin e Lashtë, shkrirja e arit kryhej ekskluzivisht nga priftërinjtë, sepse procesi konsiderohej një art i shenjtë, një lloj sakramenti i paarritshëm për njerëzit e thjeshtë. Prandaj, ishin klerikët ata që iu nënshtruan torturave më të rënda nga pushtuesit, por sekreti nuk u zbulua për një kohë të gjatë. Siç doli, egjiptianët e trajtuan mineralin e arit me plumb të shkrirë, i cili shpërndante metale të çmuara dhe kështu nxirrte arin nga mineralet. Zgjidhja që rezulton iu nënshtrua pjekjes oksiduese dhe plumbi u shndërrua në oksid. Faza tjetër përmbante sekretin kryesor të priftërinjve - qitjen e tenxhereve të bëra nga hiri i kockave. Gjatë shkrirjes, oksidi i plumbit përthithej në muret e tenxhere, duke tërhequr papastërti të rastësishme, ndërsa aliazhi i pastër mbeti në fund.
Në ndërtimet moderne, plumbi përdoret për të vulosur shtresat dhe për të krijuar bazamente rezistente ndaj tërmeteve. Por tradita e përdorimit të këtij metali për qëllime ndërtimi shkon në shekuj. Historiani i lashtë grek Herodoti (shek. V para Krishtit) shkroi për një metodë të forcimit të kapëseve të hekurit dhe bronzit në pllaka guri duke i mbushur vrimat me plumb të shkrirë. Më vonë, gjatë gërmimeve të Mikenës, arkeologët zbuluan lëndë plumbi në muret prej guri. Në fshatin Stary Krym janë ruajtur rrënojat e të ashtuquajturës xhamia e plumbit, e ndërtuar në shekullin XIV. Ndërtesa mori këtë emër sepse zbrazëtirat në muraturë ishin mbushur me plumb.
Ekziston një legjendë e tërë se si u prodhua për herë të parë boja e kuqe e plumbit. Njerëzit mësuan ta bënin plumbin të bardhë më shumë se tre mijë vjet më parë, por në ato ditë ky produkt ishte i rrallë dhe kishte një çmim shumë të lartë. Për këtë arsye, artistët e lashtësisë gjithmonë prisnin me padurim të madh anijet tregtare që transportonin mallra kaq të çmuara në port. Nuk ishte përjashtim as mjeshtri i madh grek Nicias, i cili dikur, i emocionuar, kërkoi një anije nga ishulli i Rodosit (furnizuesi kryesor i plumbit të bardhë në të gjithë Mesdheun), që mbante një ngarkesë bojë. Shumë shpejt anija hyri në port, por shpërtheu zjarri dhe ngarkesa me vlerë u konsumua nga zjarri. Me shpresën e pashpresë se zjarri kishte kursyer të paktën një enë me bojë, Nikias vrapoi mbi anijen e djegur. Zjarri nuk i shkatërroi kontejnerët me bojë, ato vetëm u dogjën. Sa u befasuan artisti dhe pronari i ngarkesës kur, pasi hapën enët, zbuluan bojë të kuqe të ndezur në vend të të bardhës!
Thjeshtësia e marrjes së plumbit nuk qëndron vetëm në faktin se është e lehtë për t'u shkrirë nga xeherorët, por edhe në faktin se, ndryshe nga shumë metale të tjera të rëndësishme industriale, plumbi nuk kërkon ndonjë kusht të veçantë (krijimi i një vakumi ose një mjedisi inert). që rrisin cilësinë e produktit përfundimtar. Kjo është për shkak se gazrat nuk kanë absolutisht asnjë efekt mbi plumbin. Në fund të fundit, oksigjeni, hidrogjeni, azoti, dioksidi i karbonit dhe gazrat e tjerë "të dëmshëm" për metalet nuk treten as në plumb të lëngshëm dhe as në të ngurtë!
Inkuizitorët mesjetarë përdorën plumbin e shkrirë si instrument torture dhe ekzekutimi. Personave veçanërisht të vështirë (dhe nganjëherë anasjelltas) u kishte derdhur metal në fyt. Në Indi, larg katolicizmit, kishte një dënim të ngjashëm; ai u shqiptua për personat e kastave më të ulëta që kishin fatkeqësinë të dëgjonin (dëgjonin) leximin e librave të shenjtë të Brahminëve. Plumbi i shkrirë u derdh në veshët e të pabesëve.
Një nga “atraksionet” veneciane është një burg mesjetar për kriminelët shtetërorë, i lidhur nga “Ura e psherëtimave” me Pallatin e Dozhit. E veçanta e këtij burgu është prania e qelive të pazakonta “VIP” në papafingo nën një çati plumbi. Në vapën e verës, i burgosuri lëngonte nga vapa, ndonjëherë duke u mbytur deri në vdekje në një qeli të tillë; në dimër, i burgosuri ngrinte nga të ftohtit. Kalimtarët në "Urën e Psherëtimave" mund të dëgjonin vajtimet dhe lutjet e të burgosurve, ndërsa vazhdimisht ishin të vetëdijshëm për forcën dhe fuqinë e sundimtarit që ishte afër - pas mureve të Pallatit të Dozhit...
Histori
Gjatë gërmimeve në Egjiptin e lashtë, arkeologët zbuluan sende të bëra prej argjendi dhe plumbi në varrimet e para periudhës dinastike. Gjetje të ngjashme të bëra në rajonin e Mesopotamisë datojnë afërsisht në të njëjtën kohë (mijëvjeçari 8-7 para Krishtit). Zbulimet e përbashkëta të artikujve prej plumbi dhe argjendi nuk janë befasuese. Që nga kohët e lashta, vëmendja e njerëzve është tërhequr nga kristalet e bukura të rënda të shkëlqimit të plumbit PbS - minerali më i rëndësishëm nga i cili nxirret plumbi. Depozita të pasura të këtij minerali u gjetën në malet e Armenisë dhe në rajonet qendrore të Azisë së Vogël. Minerali galena, përveç plumbit, përmban papastërti të konsiderueshme të argjendit dhe squfurit, dhe nëse vendosni copa të këtij minerali në zjarr, squfuri do të digjet dhe plumbi i shkrirë do të rrjedhë - qymyri parandalon oksidimin e plumbit. Në shekullin e gjashtë para Krishtit, depozita të pasura të galenës u zbuluan në Lavrion, një zonë malore pranë Athinës, dhe gjatë Luftërave Punike Romake në territorin e Spanjës moderne, plumbi u minua në mënyrë aktive në miniera të shumta të themeluara nga fenikasit, të cilat inxhinierët romakë përdorën. në ndërtimin e tubacioneve të ujit .
Ende nuk ka qenë e mundur të përcaktohet përfundimisht kuptimi kryesor i fjalës "plumb", pasi origjina e vetë fjalës është e panjohur. Ka shumë supozime dhe supozime. Kështu, disa gjuhëtarë pohojnë se emri grek për plumbin lidhet me një zonë specifike ku është nxjerrë. Disa filologë gabimisht krahasojnë emrin e mëparshëm grek me atë të mëvonshëm latinisht plumbum dhe argumentojnë se fjala e fundit u formua nga mlumbum, dhe të dyja fjalët i marrin rrënjët nga sanskritishtja bahu-mala, e cila mund të përkthehet si "shumë pis". Nga rruga, besohet se fjala "vulë" vjen nga latinishtja plumbum, dhe në frëngjisht emri i elementit të tetëdhjetë e dytë tingëllon si ky - plomb. Kjo për faktin se metali i butë është përdorur që nga kohërat e lashta si vula. Edhe sot makinat e mallrave dhe magazinat janë të vulosura me plumba.
Mund të thuhet me siguri se plumbi shpesh ngatërrohet me kallajin në shekullin e 17-të. dallohet midis plumbum album (plumb i bardhë, d.m.th. kallaj) dhe plumbum nigrum (plumb i zi - vetë plumbi). Dikush mund të supozojë se alkimistët mesjetarë ishin fajtorë për konfuzionin, duke e quajtur plumbin me shumë emra të fshehtë dhe duke interpretuar emrin grek si plumbago - mineral plumbi. Megjithatë, një konfuzion i tillë ekziston edhe në emrat e mëparshëm sllavë për plumbin. Pra, në gjuhën e vjetër bullgare, serbokroate, çeke dhe polake, plumbi quhej kallaj! Siç dëshmohet nga emri çek për plumbin që ka mbijetuar deri më sot - olovo.
Emri gjerman për plumbin - blei ndoshta i merr rrënjët nga gjermanishtja e lashtë blio (bliw), dhe nga ana tjetër është në përputhje me bleivas lituanisht (i lehtë, i qartë). Është shumë e mundur që si fjala angleze lead ashtu edhe fjala daneze lood vijnë nga gjermanishtja blei.
Origjina e fjalës ruse "svinets" është e panjohur, si dhe ato të ngjashme sllave lindore - ukrainase (svinets) dhe bjelloruse (svinets). Përveç kësaj, ekziston bashkëtingëllimi në grupin e gjuhëve baltike: lituanisht švinas dhe letonisht svins. Ekziston një teori që këto fjalë duhet të lidhen me fjalën "verë", e cila nga ana tjetër vjen nga tradita e romakëve të lashtë dhe disa popujve Kaukazianë të ruajtjes së verës në enë plumbi për t'i dhënë asaj një shije unike. Megjithatë, kjo teori nuk është konfirmuar dhe ka pak prova për të mbështetur vlefshmërinë e saj.
Falë gjetjeve arkeologjike, u bë e ditur se marinarët e lashtë mbështillnin bykun e anijeve prej druri me pllaka të holla plumbi. Një nga këto anije u ngrit nga fundi i Detit Mesdhe në 1954 pranë Marsejës. Shkencëtarët e datuan anijen e lashtë greke në shekullin e tretë para Krishtit! Dhe tashmë në mesjetë, çatitë e pallateve dhe kunjat e disa kishave ishin të mbuluara me pllaka plumbi, të cilat ishin rezistente ndaj shumë fenomeneve atmosferike.
Të qenit në natyrë
Plumbi është një metal mjaft i rrallë; përmbajtja e tij në koren e tokës (Clarke) është 1,6·10 -3% në masë. Sidoqoftë, ky element është shumë më i zakonshëm se fqinjët e tij më të afërt në periudhën - ari (vetëm 5∙10 -7%), merkur (1∙10 -6%) dhe bismut (2∙10 -5%). Natyrisht, ky fakt lidhet me akumulimin gradual të plumbit në koren e tokës për shkak të reaksioneve bërthamore që ndodhin në zorrët e planetit tonë - izotopet e plumbit, të cilat janë produktet përfundimtare të kalbjes së uraniumit dhe toriumit, kanë rimbushur gradualisht Rezervat e Tokës të elementit tetëdhjetë e dytë për miliarda vjet dhe ky proces vazhdon.
Akumulimi kryesor i mineraleve të plumbit (më shumë se 80 - kryesori është galena PbS) shoqërohet me formimin e depozitave hidrotermale. Përveç depozitave hidrotermale, mineralet e oksiduara (dytësore) kanë gjithashtu një rëndësi - këto janë xehe polimetalike të formuara si rezultat i proceseve të motit të pjesëve afër sipërfaqes së trupave xeherorë (në një thellësi prej 100-200 metrash). Ato zakonisht përfaqësohen nga hidroksidet e hekurit që përmbajnë sulfate (anglesiti PbSO 4), karbonate (cerusit PbCO 3), fosfate - piromorfit Pb 5 (PO 4) 3 Cl, Smithsonite ZnCO 3, kalaminë Zn 4 ∙H 2 O, malakit dhe . të tjerët .
Dhe nëse plumbi dhe zinku janë përbërësit kryesorë të vlefshëm të xeheve komplekse polimetalike, atëherë shoqëruesit e tyre janë shpesh metale më të vlefshme - ari, argjendi, kadmiumi, kallaji, indiumi, galiumi dhe nganjëherë bismut. Përmbajtja e përbërësve kryesorë të vlefshëm në depozitat industriale të xeheve polimetalike varion nga disa përqind në më shumë se 10%. Në varësi të përqendrimit të mineraleve të xehes, dallohen xehet polimetalike të ngurta ose të shpërndara. Trupat xeherorë të xeheve polimetalike ndryshojnë në madhësi, duke variuar në gjatësi nga disa metra në një kilometër. Ato janë të ndryshme në morfologji - foletë, depozitat në formë fletësh dhe lentesh, venat, stoqet, trupat komplekse të ngjashme me gypat. Kushtet e shfaqjes janë gjithashtu të ndryshme - të buta, të pjerrëta, sekante, bashkëtingëllore dhe të tjera.
Gjatë përpunimit të xeheve polimetalike, fitohen dy lloje kryesore të koncentrateve, që përmbajnë përkatësisht 40-70% plumb dhe 40-60% zink dhe bakër.
Depozitat kryesore të xeheve polimetalike në Rusi dhe vendet e CIS janë Altai, Siberia, Kaukazi i Veriut, Territori Primorsky, Kazakistani. Shtetet e Bashkuara të Amerikës, Kanadaja, Australia, Spanja dhe Gjermania janë të pasura me depozita të mineraleve komplekse polimetalike.
Plumbi është i shpërndarë në biosferë - ka pak prej tij në lëndën e gjallë (5·10 -5%) dhe ujin e detit (3·10 -9%). Nga ujërat natyrore, ky metal thithet pjesërisht nga argjilat dhe precipitohet nga sulfuri i hidrogjenit, kështu që grumbullohet në llumrat detare me kontaminim me sulfur hidrogjeni dhe në argjilat e zeza dhe rreshpet e formuara prej tyre.
Një fakt historik mund të shërbejë si provë e rëndësisë së xeheve të plumbit. Në minierat e vendosura pranë Athinës, grekët nxorrën argjendin nga plumbi i nxjerrë në miniera duke përdorur metodën e kupelacionit (shekulli VI para Krishtit). Për më tepër, "metalurgët" e lashtë arritën të nxirrnin pothuajse të gjithë metalin e çmuar! Hulumtimet moderne pretendojnë se vetëm 0.02% e argjendit mbeti në shkëmb. Pas grekëve, romakët përpunuan deponitë, duke nxjerrë si plumbin ashtu edhe argjendin e mbetur, përmbajtjen e të cilit arritën ta çonin në 0,01% ose më pak. Duket se xeherori është bosh dhe për këtë arsye miniera u braktis për gati dy mijë vjet. Megjithatë, në fund të shekullit të nëntëmbëdhjetë, deponitë filluan të përpunohen përsëri, këtë herë ekskluzivisht për hir të argjendit, përmbajtja e të cilit ishte më pak se 0,01%. Në ndërmarrjet moderne metalurgjike, qindra herë më pak metal i çmuar lihet në plumb.
Aplikacion
Që nga kohërat e lashta, plumbi është përdorur gjerësisht nga njerëzimi dhe fushat e aplikimit të tij kanë qenë shumë të ndryshme. Grekët dhe egjiptianët e lashtë e përdornin këtë metal për të rafinuar arin dhe argjendin duke përdorur kupë. Shumë popuj përdorën metalin e shkrirë si llaç çimentoje në ndërtimin e ndërtesave. Romakët përdorën plumbin si material për tubacionet e furnizimit me ujë, dhe evropianët mesjetarë bënin ulluqe dhe tuba kullimi nga ky metal dhe rreshtuan çatitë e disa ndërtesave. Me ardhjen e armëve të zjarrit, plumbi u bë materiali kryesor në prodhimin e plumbave dhe të shtënave.
Në kohën tonë, elementi i tetëdhjetë e dytë dhe përbërjet e tij vetëm sa kanë zgjeruar fushën e konsumit të tyre. Industria e baterive është një nga konsumatorët më të mëdhenj të plumbit. Një sasi e madhe metali (në disa vende deri në 75% të vëllimit të përgjithshëm të prodhuar) shpenzohet për prodhimin e baterive të plumbit. Bateritë alkaline më të qëndrueshme dhe më pak të rënda po pushtojnë në mënyrë aktive tregun, por bateritë më të fuqishme dhe më të fuqishme me acid plumbi nuk po humbasin terren.
Shumë plumb konsumohet për nevojat e industrisë kimike në prodhimin e pajisjeve të fabrikës që janë rezistente ndaj gazeve dhe lëngjeve agresive. Pra, në industrinë e acidit sulfurik, pajisjet kryesore - tubat, dhomat, ulluqet, kullat e larjes, frigoriferët, pjesët e pompës - e gjithë kjo është prej plumbi ose e veshur me plumb. Pjesët dhe mekanizmat rrotullues (agjitatorët, shtytësit e ventilatorit, bateritë rrotulluese) janë bërë nga aliazh plumb-antimoni hartbley.
Industria e kabllove është një tjetër konsumator serioz i plumbit; deri në 20% e këtij metali konsumohet në mbarë botën për këto qëllime. Ata mbrojnë telat telegrafikë dhe elektrikë nga korrozioni kur vendosen nën tokë ose nën ujë.
Deri në fund të viteve gjashtëdhjetë të shekullit të njëzetë, u rrit prodhimi i tetraetil plumbit Pb(C2H5)4, një lëng toksik pa ngjyrë që është një agjent i shkëlqyer kundër goditjes që përmirëson cilësinë e karburantit. Megjithatë, pasi shkencëtarët llogaritën se qindra mijëra tonë plumb emetohen çdo vit nga shkarkimi i makinave, duke helmuar mjedisin, shumë vende kanë reduktuar konsumin e tyre të metalit toksik dhe disa e kanë braktisur plotësisht përdorimin e tij.
Për shkak të densitetit të lartë dhe peshës së plumbit, përdorimi i tij në armë ishte i njohur shumë kohë përpara ardhjes së armëve të zjarrit - hobetarët e ushtrisë së Hannibalit hodhën topa plumbi mbi romakët. Vetëm më vonë njerëzit filluan të hidhnin plumba dhe të qëllonin nga plumbi. Për të dhënë ngurtësi më të madhe, plumbit i shtohen elementë të tjerë; për shembull, kur prodhohen copëza, plumbit i shtohet deri në 12% antimon dhe plumbi me armë zjarri përmban jo më shumë se 1% arsenik. Nitrati i plumbit përdoret për të prodhuar eksplozivë të fuqishëm të përzier. Përveç kësaj, plumbi është një komponent i disa eksplozivëve iniciues (detonatorë): azidi i plumbit (PbN6) dhe trinitroresorcinati i plumbit (TNRS).
Plumbi thith në mënyrë aktive rrezet gama dhe X, për shkak të të cilave përdoret si material për mbrojtje kundër efekteve të tyre (kontejnerë për ruajtjen e substancave radioaktive, pajisje për dhomat me rreze X, etj.).
Përbërësit kryesorë të lidhjeve të printimit janë plumbi, kallaji dhe antimoni. Për më tepër, plumbi dhe kallaji u përdorën në shtypjen e librave që në hapat e parë, por nuk ishin një aliazh i vetëm, siç janë në shtypjen moderne.
Përbërjet e plumbit janë po aq, nëse jo më të rëndësishme, pasi disa përbërës plumbi mbrojnë metalin nga korrozioni jo në mjedise agresive, por thjesht në ajër. Këto komponime futen në përbërjen e veshjeve të bojës dhe llakut, për shembull, plumbi i bardhë (kripa kryesore e dioksidit të karbonit të plumbit 2PbCO3 Pb(OH)2 e fërkuar në vaj tharjeje), të cilat kanë një sërë cilësish të jashtëzakonshme: fuqi e lartë mbuluese, forca dhe qëndrueshmëria e filmit të formuar, rezistenca ndaj ajrit dhe dritës. Sidoqoftë, ka disa aspekte negative që reduktojnë përdorimin e bardhë të plumbit në minimum (lyerje e jashtme e anijeve dhe strukturave metalike) - toksicitet i lartë dhe ndjeshmëri ndaj sulfurit të hidrogjenit. Bojërat e vajit përmbajnë edhe komponime të tjera plumbi. Më parë, litargjia PbO përdorej si pigment i verdhë, i cili zëvendësoi kurorën e plumbit PbCrO4, por përdorimi i litargës së plumbit vazhdon - si një substancë që përshpejton tharjen e vajrave (siccative). Deri më sot, pigmenti më i popullarizuar dhe më i përhapur me bazë plumbi është plumbi i kuq Pb3O4. Kjo bojë e mrekullueshme e kuqe e ndezur përdoret, në veçanti, për të lyer pjesët nënujore të anijeve.
Arsenati Pb3(AsO4)2 dhe arseniti i plumbit Pb3(AsO3)2 përdoren në teknologjinë e insekticideve për të shkatërruar dëmtuesit bujqësorë (tenja cigane dhe gërvishtja e pambukut).
Prodhimi
Xeherori më i rëndësishëm nga i cili nxirret plumbi është shkëlqimi i plumbit PbS, si dhe mineralet komplekse polimetalike sulfide. Operacioni i parë metalurgjik në prodhimin e plumbit është pjekja oksiduese e koncentratit në makineritë e brezit të sinterimit të vazhdueshëm. Kur piqet, sulfuri i plumbit kthehet në oksid:
2PbS + 3О2 → 2РbО + 2SO2
Përveç kësaj, përftohet pak sulfat PbSO4, i cili shndërrohet në silikat PbSiO3, për të cilin ngarkesës i shtohet rëra kuarci dhe flukse të tjera (CaCO3, Fe2O3), në sajë të së cilës formohet një fazë e lëngshme që çimenton ngarkesën.
Gjatë reaksionit oksidohen edhe sulfidet e metaleve të tjera (bakri, zinku, hekuri), të pranishme si papastërti. Rezultati përfundimtar i pjekjes, në vend të një përzierje pluhuri të sulfideve, është një aglomerat - një masë e ngurtë e sinterizuar poroze e përbërë kryesisht nga oksidet PbO, CuO, ZnO, Fe2O3. Aglomerati që rezulton përmban 35-45% plumb. Pjesët e aglomeratit përzihen me koks dhe gur gëlqeror, dhe kjo përzierje ngarkohet në një furrë me xhaketë uji, në të cilën ajri nën presion furnizohet nga poshtë përmes tubave ("tuyeres"). Koksi dhe monoksidi i karbonit (II) reduktojnë oksidin e plumbit në plumb tashmë në temperatura të ulëta (deri në 500 °C):
PbO + C → Pb + CO
PbO + CO → Pb + CO2
Në temperatura më të larta ndodhin reaksione të tjera:
CaCO3 → CaO + CO2
2PbSiO3 + 2CaO + C → 2Pb + 2CaSiO3+ CO2
Oksidet e zinkut dhe hekurit, të pranishme si papastërti në ngarkesë, shndërrohen pjesërisht në ZnSiO3 dhe FeSiO3, të cilat së bashku me CaSiO3 formojnë skorje që noton në sipërfaqe. Oksidet e plumbit reduktohen në metal. Procesi zhvillohet në dy faza:
2PbS + 3O2 → 2PbO + 2SO2,
PbS + 2PbO → 3Pb + SO2
Plumbi i papërpunuar përmban 92-98% Pb, pjesa tjetër është papastërti të bakrit, argjendit (ndonjëherë ari), zinkut, kallajit, arsenikut, antimonit, Bi, Fe, të cilat hiqen me metoda të ndryshme, si bakri dhe hekuri hiqen me zeigerizim. . Për të hequr kallajin, antimonin dhe arsenikun, ajri fryhet përmes metalit të shkrirë. Ndarja e arit nga argjendi kryhet me shtimin e zinkut, i cili formon një "shkumë zinku", e përbërë nga përbërës të zinkut me argjend (dhe ar), më të lehta se plumbi dhe shkrihet në 600-700 ° C. Më pas teprica zinku hiqet nga plumbi i shkrirë duke kaluar ajrin, avujt e ujit ose klorit. Për të hequr bismutin, plumbit të lëngshëm i shtohen magnez ose kalcium, të cilat formojnë komponime me shkrirje të ulët Ca3Bi2 dhe Mg3Bi2. Plumbi i rafinuar me këto metoda përmban 99,8-99,9% Pb. Pastrimi i mëtejshëm kryhet me elektrolizë, duke rezultuar në një pastërti prej të paktën 99,99%. Elektroliti është një tretësirë ujore e fluorosilikatit të plumbit PbSiF6. Plumbi i pastër depozitohet në katodë dhe papastërtitë përqendrohen në llumin e anodës, i cili përmban shumë përbërës të vlefshëm, të cilët më pas lirohen.
Vëllimi i plumbit të nxjerrë në mbarë botën po rritet çdo vit. Pra, në fillim të shekullit të nëntëmbëdhjetë, rreth 30,000 tonë u minuan në mbarë botën. Pesëdhjetë vjet më vonë ka tashmë 130,000 ton, në 1875 - 320,000 ton, në 1900 - 850,000 ton, 1950 - pothuajse 2 milion ton, dhe aktualisht rreth pesë milion ton minohen në vit. Konsumi i plumbit po rritet përkatësisht. Për sa i përket vëllimit të prodhimit, plumbi renditet i katërti midis metaleve me ngjyra - pas aluminit, bakrit dhe zinkut. Ka disa vende udhëheqëse në prodhimin dhe konsumin e plumbit (përfshirë plumbin dytësor) - Kina, Shtetet e Bashkuara të Amerikës, Koreja dhe vendet e Bashkimit Evropian. Në të njëjtën kohë, shumë vende, për shkak të toksicitetit të përbërjeve të plumbit, refuzojnë ta përdorin atë, ndaj Gjermania dhe Holanda e kanë kufizuar përdorimin e këtij metali dhe Danimarka, Austria dhe Zvicra e kanë ndaluar fare përdorimin e plumbit. Të gjitha vendet e BE-së përpiqen për këtë. Rusia dhe Shtetet e Bashkuara po zhvillojnë teknologji që do të ndihmojnë në gjetjen e alternativave për përdorimin e plumbit.
Vetitë fizike
Plumbi është një metal gri i errët, i shndritshëm kur pritet rishtas dhe ka një nuancë gri të çelur, me nuancë blu. Sidoqoftë, në ajër oksidohet shpejt dhe mbulohet me një film mbrojtës oksidi. Plumbi është një metal i rëndë, dendësia e tij është 11,34 g/cm3 (në një temperaturë prej 20 °C), kristalizohet në një rrjetë kub të përqendruar në fytyrë (a = 4,9389A) dhe nuk ka modifikime alotropike. Rrezja atomike 1,75A, rrezet jonike: Pb2+ 1,26A, Pb4+ 0,76A.
Elementi i tetëdhjetë e dytë ka shumë veti fizike të vlefshme që janë të rëndësishme për industrinë, për shembull, një pikë e ulët shkrirjeje - vetëm 327,4 °C (621,32 °F ose 600,55 K), gjë që e bën relativisht të lehtë marrjen e metalit nga xehet. Gjatë përpunimit të mineralit kryesor të plumbit - galena (PbS) - metali ndahet lehtësisht nga squfuri; për ta bërë këtë, mjafton të digjni mineralin në një përzierje me qymyr në ajër. Pika e vlimit të elementit tetëdhjetë e dy është 1,740 °C (3,164 °F ose 2,013.15 K), dhe metali shfaq paqëndrueshmëri në 700 °C. Nxehtësia specifike e plumbit në temperaturën e dhomës është 0,128 kJ/(kg∙K) ose 0,0306 cal/g∙°C. Plumbi ka një përçueshmëri termike mjaft të ulët prej 33,5 W/(m∙K) ose 0,08 cal/cm∙sek∙°C në një temperaturë prej 0 °C, koeficienti i temperaturës së zgjerimit linear të plumbit është 29,1∙10-6 në dhomë temperatura.
Një cilësi tjetër e plumbit që është e rëndësishme për industrinë është duktiliteti i tij i lartë - metali falsifikohet lehtësisht, mbështillet në fletë dhe tela, gjë që e lejon atë të përdoret në industrinë inxhinierike për prodhimin e lidhjeve të ndryshme me metale të tjera. Dihet se në një presion prej 2 t/cm2 rruazat e plumbit ngjeshen në një masë të fortë monolitike. Kur presioni rritet në 5 t/cm2, metali ndryshon nga një gjendje e ngurtë në një gjendje të lëngshme. Teli i plumbit prodhohet duke shtypur plumbin e ngurtë në vend që të shkrihet përmes një kalori, sepse është e pamundur të prodhohet me tërheqje konvencionale për shkak të rezistencës së ulët në tërheqje të plumbit. Rezistenca në tërheqje për plumbin është 12-13 Mn/m2, qëndrueshmëria në shtypje është rreth 50 Mn/m2; zgjatje relative në thyerje 50-70%. Fortësia e plumbit sipas Brinell është 25-40 Mn/m2 (2,5-4 kgf/mm2). Dihet se ngurtësimi i ftohtë nuk rrit vetitë mekanike të plumbit, pasi temperatura e rikristalizimit të tij është nën temperaturën e dhomës (brenda -35°C në një shkallë deformimi 40% e lart).
Elementi i tetëdhjetë e dytë është një nga metalet e para të transferuara në gjendjen e superpërçueshmërisë. Nga rruga, temperatura nën të cilën plumbi fiton aftësinë për të kaluar rrymë elektrike pa rezistencën më të vogël është mjaft e lartë - 7.17 °K. Për krahasim, për kallajin kjo temperaturë është 3,72 °K, për zinkun - 0,82 °K, për titanin - vetëm 0,4 °K. Mbështjelljet e transformatorit të parë superpërcjellës, të ndërtuar në vitin 1961, u bënë nga plumbi.
Plumbi metalik është një mbrojtje shumë e mirë kundër të gjitha llojeve të rrezatimit radioaktiv dhe rrezeve X. Kur ndeshet me materien, një foton ose kuant i ndonjë rrezatimi shpenzon energjinë e tij dhe kjo është ajo që shpreh thithjen e tij. Sa më i dendur të jetë mjedisi nëpër të cilin kalojnë rrezet, aq më shumë i vonon ato. Plumbi është një material shumë i përshtatshëm në këtë drejtim - është mjaft i dendur. Duke goditur sipërfaqen e metalit, kuantet gama nxjerrin nga ai elektronet, të cilat shpenzojnë energjinë e tyre. Sa më i lartë të jetë numri atomik i një elementi, aq më e vështirë është të rrëzosh një elektron nga orbita e tij e jashtme për shkak të forcës më të madhe të tërheqjes nga bërthama. Një shtresë plumbi prej pesëmbëdhjetë deri në njëzet centimetra është e mjaftueshme për të mbrojtur njerëzit nga efektet e rrezatimit të çdo lloji të njohur për shkencën. Për këtë arsye, plumbi futet në gomën e përparëses dhe në dorezat mbrojtëse të radiologut, duke vonuar rrezet X dhe duke mbrojtur trupin nga efektet e dëmshme të tyre. Qelqi që përmban okside plumbi mbron gjithashtu nga rrezatimi radioaktiv.
Vetitë kimike
Kimikisht, plumbi është relativisht joaktiv - në serinë elektrokimike të tensioneve ky metal qëndron menjëherë para hidrogjenit.
Në ajër, elementi i tetëdhjetë e dytë oksidohet shpejt, duke u mbuluar me një film të hollë oksidi PbO, i cili parandalon shkatërrimin e mëtejshëm të metalit. Uji në vetvete nuk reagon me plumbin, por në prani të oksigjenit metali shkatërrohet gradualisht nga uji për të formuar hidroksid amfoterik të plumbit (II):
2Pb + O2 + 2H2O → 2Pb(OH)2
Kur plumbi bie në kontakt me ujin e fortë, ai mbulohet me një shtresë mbrojtëse të kripërave të patretshme (kryesisht sulfat plumbi dhe karbonat bazë të plumbit), i cili parandalon veprimin e mëtejshëm të ujit dhe formimin e hidroksidit.
Acidet e holluara klorhidrik dhe sulfurik nuk kanë pothuajse asnjë efekt mbi plumbin. Kjo është për shkak të një mbitensioni të konsiderueshëm të evolucionit të hidrogjenit në sipërfaqen e plumbit, si dhe për formimin e filmave mbrojtës të klorurit të plumbit pak të tretshëm PbCl2 dhe sulfatit të plumbit PbSO4, që mbulojnë sipërfaqen e metalit të tretur. H2SO4 sulfurik i përqendruar dhe acidi perklorik HCl, sidomos kur nxehen, veprojnë në elementin tetëdhjetë e dytë dhe fitohen komponime komplekse të tretshme të përbërjes Pb(HSO4)2 dhe H2[PbCl4]. Plumbi tretet lehtësisht në HNO3, dhe në acidin me përqendrim të ulët tretet më shpejt se në acidin nitrik të koncentruar. Ky fenomen është i lehtë për t'u shpjeguar - tretshmëria e produktit të korrozionit (nitratit të plumbit) zvogëlohet me rritjen e përqendrimit të acidit.
Pb + 4HNO3 → Pb(NO3)2 + 2NO2 + H2O
Plumbi tretet relativisht lehtë nga një sërë acidesh organike: acetik (CH3COOH), citrik, formik (HCOOH), kjo për faktin se acidet organike formojnë kripëra plumbi lehtësisht të tretshme, të cilat në asnjë mënyrë nuk mund të mbrojnë sipërfaqen e metalit.
Plumbi gjithashtu shpërndahet në alkale, megjithëse me një shkallë të ulët. Tretësirat e përqendruara të alkaleve kaustike, kur nxehen, reagojnë me plumbin për të çliruar hidrogjen dhe hidroksoplumbitë të tipit X2[Pb(OH)4], për shembull:
Pb + 4KOH + 2H2O → K4 + H2
Sipas tretshmërisë së tyre në ujë, kripërat e plumbit ndahen në të tretshme (acetat plumbi, nitrat dhe klorate), pak të tretshme (klorur dhe fluor) dhe të patretshme (sulfate, karbonate, kromate, fosfate, molibdate dhe sulfide). Të gjitha përbërjet e tretshme të plumbit janë helmuese. Kripërat e tretshme të plumbit (nitrat dhe acetat) në ujë hidrolizohen:
Pb(NO3)2 + H2O → Pb(OH)NO3 + HNO3
Elementi i tetëdhjetë e dytë ka gjendje oksidimi +2 dhe +4. Komponimet me gjendje oksidimi të plumbit +2 janë shumë më të qëndrueshme dhe të shumta.
Përbërja plumb-hidrogjen PbH4 përftohet në sasi të vogla nga veprimi i acidit klorhidrik të holluar në Mg2Pb. PbH4 është një gaz i pangjyrë që shumë lehtë dekompozohet në plumb dhe hidrogjen. Plumbi nuk reagon me azotin. Azidi i plumbit Pb(N3)2 - i marrë nga bashkëveprimi i tretësirave të azidit të natriumit NaN3 dhe kripërave të plumbit (II) - kristale të pangjyrë në formë gjilpëre, pak të tretshëm në ujë, me goditje ose ngrohje dekompozohet në plumb dhe azot me një shpërthim. Squfuri reagon me plumbin kur nxehet për të formuar sulfid PbS, një pluhur amfoterik i zi. Sulfidi mund të merret edhe duke kaluar sulfid hidrogjeni në tretësirat e kripërave Pb(II). Në natyrë, sulfidi shfaqet në formën e shkëlqimit të plumbit - galena.
Kur nxehet, plumbi kombinohet me halogjenet për të formuar halogjenët PbX2, ku X është një halogjen. Të gjithë janë pak të tretshëm në ujë. Janë marrë edhe halidet PbX4: tetrafluorid PbF4 - kristale pa ngjyrë dhe tetraklorur PbCl4 - lëng vajor i verdhë. Të dy përbërësit dekompozohen lehtësisht nga uji, duke çliruar fluor ose klor; hidrolizuar nga uji.
Plumbi- një mineral i rrallë, një metal vendas i klasës së elementeve vendase. Metal i lakueshëm, relativisht i shkrirë, me ngjyrë argjendi të bardhë me një nuancë kaltërosh. I njohur që nga kohërat e lashta. Shumë plastike, e butë (mund të pritet me thikë, të gërvishtet me thonj). Reaksionet bërthamore prodhojnë izotope të shumta radioaktive të plumbit.
Shiko gjithashtu:
STRUKTURA
Plumbi kristalizohet në një rrjetë kubike të përqendruar në fytyrë (a = 4,9389Å) dhe nuk ka modifikime alotropike. Rrezja atomike 1,75Å, rrezet jonike: Pb 2+ 1,26Å, Pb 4+ 0,76Å. Kristal binjak sipas (111). Gjendet në kokrra të vogla të rrumbullakosura, luspa, topa, pllaka dhe formacione të ngjashme me fijet. VETITË
Plumbi ka një përçueshmëri termike mjaft të ulët, është 35,1 W/(m K) në 0 °C. Metali është i butë, mund të pritet me thikë dhe gërvishtet lehtësisht me thonj. Në sipërfaqe zakonisht mbulohet me një film pak a shumë të trashë oksidesh; kur pritet, shfaqet një sipërfaqe me shkëlqim, e cila zbehet me kalimin e kohës në ajër. Pika e shkrirjes - 600,61 K (327,46 °C), vlon në 2022 K (1749 °C). I përket grupit të metaleve të rënda; dendësia e tij është 11,3415 g/cm 3 (+20 °C). Me rritjen e temperaturës, densiteti i plumbit zvogëlohet. Rezistenca në tërheqje - 12-13 MPa (MN/m2). Në një temperaturë prej 7,26 K ai bëhet një superpërçues.
REZERVAT DHE PRODHIMI
Përmbajtja në koren e tokës është 1,6 10 −3% ndaj peshës. Plumbi vendas është i rrallë; gama e shkëmbinjve në të cilët gjendet është mjaft e gjerë: nga shkëmbinjtë sedimentarë deri te shkëmbinjtë intruzivë ultramafikë. Në këto formacione shpesh formon komponime ndërmetalike (për shembull, zvyagintsevite (Pd, Pt) 3 (Pb, Sn), etj.) dhe lidhje me elementë të tjerë (për shembull, (Pb + Sn + Sb)). Është pjesë e 80 mineraleve të ndryshme. Më të rëndësishmit prej tyre janë: galena PbS, cerusiti PbCO 3, angleziti PbSO 4 (sulfati i plumbit); nga më komplekset - tilliti PbSnS 2 dhe betektiniti Pb 2 (Cu,Fe) 21 S 15, si dhe sulfosaltet e plumbit - jamesoniti FePb 4 Sn 6 S 14, boulangeriti Pb 5 Sb 4 S 11. Gjendet gjithmonë në mineralet e uraniumit dhe toriumit, shpesh me natyrë radiogjenike.
Për të marrë plumbin, kryesisht përdoren xehe që përmbajnë galena. Së pari, një koncentrat që përmban 40-70 për qind plumb merret me notim. Pastaj, disa metoda janë të mundshme për përpunimin e koncentratit në werkbley (plumb i zbrazët): metoda e dikurshme e përhapur e shkrirjes së reduktimit të minierave, metoda e shkrirjes elektrotermale me ciklon të pezulluar me oksigjen të produkteve të plumbit-zinkut (KIVTSET-TSS), metoda e shkrirjes Vanyukov. (shkrirja në një banjë të lëngshme) e zhvilluar në BRSS. . Për shkrirjen në një furrë me bosht (xhaketë uji), koncentrati fillimisht sinterohet dhe më pas ngarkohet në një furrë me bosht, ku plumbi reduktohet nga oksidi.
Werkbley, që përmban më shumë se 90 për qind plumb, i nënshtrohet pastrimit të mëtejshëm. Së pari, zeigerizimi dhe trajtimi pasues i squfurit përdoren për të hequr bakrin. Arseniku dhe antimoni më pas hiqen nga rafinimi alkalik. Më pas, argjendi dhe ari izolohen duke përdorur shkumë zinku dhe zinku distilohet. Bismuti hiqet nga trajtimi me kalcium dhe magnez. Si rezultat, përmbajtja e papastërtive bie në më pak se 0.2%[
ORIGJINA
Formon impregnime në shkëmbinj magmatikë kryesisht acidë; në depozitimet e Fe dhe Mn shoqërohet me magnetit dhe hausmanit. Gjendet në vendosje me vendas Au, Pt, Os, Ir.
Në kushte natyrore, shpesh formon depozitime të mëdha xeherore plumb-zinku ose polimetalike të tipit stratiform (Kholodninskoye, Transbaikalia), si dhe skarn (Dalnegorskoye (ish Tetyukhinskoye), Primorye; Kodra e thyer në Australi); galena gjendet shpesh në depozitat e metaleve të tjera: pirit-polimetalik (Uralet e Jugut dhe të Mesëm), bakër-nikel (Norilsk), uranium (Kazakistan), xeheror ari, etj. Sulfosaltet zakonisht gjenden në depozitat hidrotermale me temperaturë të ulët me antimon, arseniku, dhe gjithashtu në depozitat e arit (Darasun, Transbaikalia). Mineralet e plumbit të llojit sulfide kanë një gjenezë hidrotermale, mineralet e tipit oksid janë të zakonshëm në koret e motit (zonat e oksidimit) të depozitave të plumbit-zinkut. Plumbi është i pranishëm në përqendrime të Clarke pothuajse në të gjithë shkëmbinjtë. I vetmi vend në tokë ku shkëmbinjtë përmbajnë më shumë plumb se uranium është harku Kohistan-Ladakh në Pakistanin verior.
APLIKACION
Nitrati i plumbit përdoret për të prodhuar eksplozivë të fuqishëm të përzier. Azidi i plumbit përdoret si detonatori (eksplozivi inicues) më i përdorur. Perklorati i plumbit përdoret për të përgatitur një lëng të rëndë (densiteti 2.6 g/cm³) që përdoret në përftimin me flotacion të xeheve dhe ndonjëherë përdoret në eksplozivët e përzier me fuqi të lartë si agjent oksidues. Vetëm fluori i plumbit, si dhe së bashku me fluorin e bismutit, bakrit dhe argjendit, përdoret si material katodë në burimet e rrymës kimike.
Bismutati i plumbit, sulfuri i plumbit PbS, jodidi i plumbit përdoren si material katodë në bateritë e litiumit. Kloruri i plumbit PbCl 2 si material katodë në burimet e rrymës rezervë. Teluridi i plumbit PbTe përdoret gjerësisht si material termoelektrik (termo-emf 350 µV/K), materiali më i përdorur në prodhimin e gjeneratorëve termoelektrikë dhe frigoriferëve termoelektrikë. Dioksidi i plumbit PbO 2 përdoret gjerësisht jo vetëm në bateritë e plumbit, por gjithashtu në bazë të tij prodhohen shumë burime të rrymës kimike rezervë, për shembull, qeliza e plumbit-klor, qeliza fluoreshente e plumbit dhe të tjera.
Plumbi i bardhë, karbonat bazë Pb(OH) 2 PbCO 3, pluhur i bardhë i dendur, përftohet nga plumbi në ajër nën ndikimin e dioksidit të karbonit dhe acidit acetik. Përdorimi i bardhës së plumbit si pigment ngjyrues tani nuk është aq i përhapur sa më parë, për shkak të dekompozimit të tij nën ndikimin e sulfurit të hidrogjenit H 2 S. E bardha e plumbit përdoret gjithashtu për prodhimin e stukoit, në teknologjinë e çimentos dhe karbonatit të plumbit. letër.
Arsenati i plumbit dhe arseniti përdoren në teknologjinë e insekticideve për të vrarë dëmtuesit e bujqësisë (tenja cigane dhe goja e pambukut).
Borati i plumbit Pb(BO 2) 2 H 2 O, një pluhur i bardhë i patretshëm, përdoret për të tharë pikturat dhe llaqet, dhe, së bashku me metale të tjera, si veshje në xhami dhe porcelan.
Kloruri i plumbit PbCl 2, pluhur kristalor i bardhë, është i tretshëm në ujë të nxehtë, në tretësirat e klorureve të tjera dhe veçanërisht në klorurin e amonit NH 4 Cl. Përdoret për përgatitjen e pomadave për trajtimin e tumoreve.
Kromati i plumbit PbCrO4 njihet si bojë e verdhë kromi dhe është një pigment i rëndësishëm për prodhimin e bojrave, për ngjyrosjen e porcelanit dhe pëlhurave. Në industri, kromat përdoret kryesisht në prodhimin e pigmenteve të verdha.
Nitrati i plumbit Pb(NO 3) 2 është një substancë kristalore e bardhë, shumë e tretshme në ujë. Ky është një lidhës me përdorim të kufizuar. Në industri, përdoret në bërjen e ndeshjeve, ngjyrosjen dhe shtypjen e tekstilit, ngjyrosjen e brirëve dhe gdhendjen.
Meqenëse plumbi thith mirë rrezatimin γ, ai përdoret për mbrojtjen nga rrezatimi në objektet me rreze X dhe në reaktorët bërthamorë. Përveç kësaj, plumbi konsiderohet si një ftohës në projektet e reaktorëve bërthamorë të shpejtë të avancuar të neutronit.
Lidhjet e plumbit përdoren gjerësisht. Pewter (aliazh kallaj-plumb), që përmban 85-90% Sn dhe 15-10% Pb, është i formueshëm, i lirë dhe përdoret në prodhimin e enëve shtëpiake. Saldimi që përmban 67% Pb dhe 33% Sn përdoret në inxhinierinë elektrike. Lidhjet e plumbit dhe antimonit përdoren në prodhimin e plumbave dhe shkronjave tipografike, dhe lidhjet e plumbit, antimonit dhe kallajit përdoren për derdhje me figura dhe kushineta. Lidhjet plumb-antimoni përdoren zakonisht për mbështjelljet e kabllove dhe pllakat e baterive elektrike. Ishte një kohë kur mbështjelljet e kabllove përdorën një pjesë të konsiderueshme të prodhimit botëror të plumbit, për shkak të vetive të mira rezistente ndaj lagështirës së produkteve të tilla. Megjithatë, më pas plumbi u zëvendësua kryesisht nga kjo zonë nga alumini dhe polimeret. Kështu, në vendet perëndimore, përdorimi i plumbit në këllëfet e kabllove ra nga 342 mijë tonë në 1976 në 51 mijë tonë në 2002. Përbërjet e plumbit përdoren në prodhimin e ngjyrave, bojrave, insekticideve, produkteve të qelqit dhe si shtesë e benzinës në formën e plumbit tetraetil (C 2 H 5) 4 Pb (një lëng mesatarisht i avullueshëm, avujt e të cilit në përqendrime të vogla kanë një erë e ëmbël frutash, në përqendrime të mëdha - një erë e pakëndshme; Tm = 130 °C, Bp = +80 °C/13 mm Hg; dendësia 1.650 g/cm³; nD2v = 1.5198; i patretshëm në ujë, i përzier me tretës organikë; shumë toksik, depërton lehtësisht në lëkurë; MPC = 0,005 mg/m³; LD50 = 12,7 mg/kg (miu, oral)) për të rritur numrin e oktanit.
Përdoret për të mbrojtur pacientët nga rrezatimi nga aparatet me rreze X.
Plumbi - Pb
KLASIFIKIMI
| Strunz (botimi i 8-të) | 1/A.05-20 |
| Nickel-Strunz (botimi i 10-të) | 1.AA.05 |
| Dana (edicioni i 7-të) | 1.1.21.1 |
| Dana (edicioni i 8-të) | 1.1.1.4 | Hey's CIM Ref | 1.30 |
Plumbi (anglisht Lead, frëngjisht Plomb, gjermanisht Blei) është i njohur që në mijëvjeçarin 3 - 2 para Krishtit. në Mesopotami, Egjipt dhe vende të tjera të lashta, ku prej saj bëheshin tulla të mëdha (shangare), statuja perëndish dhe mbretërish, vula dhe sende të ndryshme shtëpiake. Bronzi bëhej nga plumbi, si dhe pllaka për të shkruar me një objekt të mprehtë dhe të fortë. Në një kohë të mëvonshme, romakët filluan të bënin tubacione uji nga plumbi. Në kohët e lashta, plumbi ishte i lidhur me planetin Saturn dhe shpesh quhej Saturn. Në mesjetë, për shkak të peshës së tij të madhe, plumbi luajti një rol të veçantë në operacionet alkimike; atij iu besua aftësia për t'u kthyer lehtësisht në ar. Deri në shekullin e 17-të. Plumbi shpesh ngatërrohej me kallajin. Në gjuhët e lashta sllave quhej kallaj; Ky emër ruhet në çekishten moderne (Olovo).Emri i greqishtes së vjetër për plumbin ndoshta lidhet me ndonjë lokalitet. Disa filologë e krahasojnë emrin grek me latinishten Plumbum dhe argumentojnë se fjala e fundit është formuar nga mlumbum. Të tjerë theksojnë se të dy këta emra vijnë nga sanskritishtja bahu-mala (shumë pis); në shekullin e 17-të dallohet midis Plumbum album (plumb i bardhë, d.m.th. kallaj) dhe Plumbum nigrum (plumb i zi). Në literaturën alkimike, plumbi kishte shumë emra, disa prej të cilëve ishin sekret. Emri grek nganjëherë përkthehej nga alkimistët si plumbago - mineral plumbi. Gjermanishtja Blei zakonisht nuk rrjedh nga lat. Plumbum, megjithë bashkëtingëllimin e dukshëm, dhe nga gjermanishtja e lashtë blio (bliw) dhe bleivas e lidhur lituanisht (i lehtë, i qartë), por kjo nuk është shumë e besueshme. Emri Blei lidhet me anglishten. Lead dhe Danish Lood. Origjina e fjalës ruse plumb (lituanisht scwinas) është e paqartë. Autori i këtyre rreshtave dikur sugjeroi lidhjen e këtij emri me fjalën verë, pasi romakët e lashtë (dhe në Kaukaz) e ruanin verën në enë plumbi, gjë që i jepte një shije të veçantë; kjo shije vlerësohej aq shumë sa nuk i kushtonin rëndësi mundësisë së helmimit me lëndë toksike.
Plumbi (anglisht Lead, frëngjisht Plomb, gjermanisht Blei) është i njohur që në mijëvjeçarin 3 - 2 para Krishtit. në Mesopotami, Egjipt dhe vende të tjera të lashta, ku prej saj bëheshin tulla të mëdha (shangare), statuja perëndish dhe mbretërish, vula dhe sende të ndryshme shtëpiake. Bronzi bëhej nga plumbi, si dhe pllaka për të shkruar me një objekt të mprehtë dhe të fortë. Në një kohë të mëvonshme, romakët filluan të bënin tubacione uji nga plumbi. Në kohët e lashta, plumbi ishte i lidhur me planetin Saturn dhe shpesh quhej Saturn. Në mesjetë, për shkak të peshës së tij të madhe, plumbi luajti një rol të veçantë në operacionet alkimike; atij iu besua aftësia për t'u kthyer lehtësisht në ar. Deri në shekullin e 17-të. Plumbi shpesh ngatërrohej me kallajin. Në gjuhët e lashta sllave quhej kallaj; Ky emër ruhet në çekishten moderne (Olovo).Emri i greqishtes së vjetër për plumbin ndoshta lidhet me ndonjë lokalitet. Disa filologë e krahasojnë emrin grek me latinishten Plumbum dhe argumentojnë se fjala e fundit është formuar nga mlumbum. Të tjerë theksojnë se të dy këta emra vijnë nga sanskritishtja bahu-mala (shumë pis); në shekullin e 17-të dallohet midis Plumbum album (plumb i bardhë, d.m.th. kallaj) dhe Plumbum nigrum (plumb i zi). Në literaturën alkimike, plumbi kishte shumë emra, disa prej të cilëve ishin sekret. Emri grek nganjëherë përkthehej nga alkimistët si plumbago - mineral plumbi. Gjermanishtja Blei zakonisht nuk rrjedh nga lat. Plumbum, megjithë bashkëtingëllimin e dukshëm, dhe nga gjermanishtja e lashtë blio (bliw) dhe bleivas e lidhur lituanisht (i lehtë, i qartë), por kjo nuk është shumë e besueshme. Emri Blei lidhet me anglishten. Lead dhe Danish Lood.
Plumbi (Plumbum) Pb është një element i grupit IV të periudhës së 6-të të sistemit periodik të D.I. Mendeleev, numri 82, masa atomike 207.19.
Plumbi vendas është i rrallë, minerali më i rëndësishëm është galena (shkëlqimi i plumbit) PbS. Plumbi është një metal gri i butë, i lakueshëm dhe i urtë. Në ajër ai mbulohet shpejt me një shtresë të hollë oksidi, duke e mbrojtur atë nga oksidimi i mëtejshëm. Në serinë e tensionit elektrokimik, plumbi është menjëherë përpara hidrogjenit. Tregon valencën 2+, si dhe 4+. Komponimet katërvalente të plumbit janë shumë më pak të qëndrueshme. Acidet klorhidrike dhe sulfurike të holluara nuk kanë pothuajse asnjë efekt mbi plumbin për shkak të tretshmërisë së ulët të PbCl 2 dhe PbS0 4. Shkrihet lehtësisht në acid nitrik. Plumbi, si hidroksidi i tij, tretet në alkale dhe formohen jone plumbite. Të gjitha përbërjet e tretshme të plumbit janë helmuese. Plumbi reagon me acid sulfurik të fortë (në një përqendrim më shumë se 80%) për të formuar hidrosulfat të tretshëm Pb(HSO 4) 2, dhe në acidin klorhidrik të përqendruar të nxehtë, shpërbërja shoqërohet me formimin e klorurit kompleks H 4 PbCl 6.
Në prani të oksigjenit, plumbi gjithashtu tretet në një sërë acidesh organike. Veprimi i acidit acetik prodhon acetat lehtësisht të tretshëm Pb(CH 2 COO) 2 (emri i vjetër është "sheqer plumbi"). Plumbi është gjithashtu dukshëm i tretshëm në acide formike, citrik dhe tartarik. Tretshmëria e plumbit në acide organike mund të çonte më parë në helmim nëse ushqimi përgatitej në enë të konservuara ose të salduara me saldim plumbi. Kripërat e tretshme të plumbit (nitrat dhe acetat) në ujë hidrolizohen:
Pb(NO 3) 2 + H 2 O Pb(OH)NO 3 + HNO 3
Kur nxehet, plumbi reagon me oksigjen, squfur dhe halogjene. Kështu, në një reagim me klorin, formohet tetrakloridi PbCl 4 - një lëng i verdhë që pi duhan në ajër për shkak të hidrolizës, dhe kur nxehet, dekompozohet në PbCl 2 dhe Cl 2. (Halidet PbBr 4 dhe PbI 4 nuk ekzistojnë, pasi Pb(IV) është një agjent i fortë oksidues që do të oksidonte anionet e bromit dhe jodit.) Plumbi i bluar imët ka veti piroforike - ai ndizet në ajër. Me ngrohjen e zgjatur të plumbit të shkrirë, ai gradualisht shndërrohet së pari në oksid të verdhë PbO (litargji i plumbit), dhe më pas (me akses të mirë ajri) në plumb të kuq Pb 3 O 4 ose 2PbO·PbO 2. Ky komponim mund të konsiderohet gjithashtu si kripa e plumbit të acidit ortolead Pb 2. Me ndihmën e agjentëve të fortë oksidues, si zbardhuesi, komponimet e plumbit (II) mund të oksidohen në dioksid:
Pb(CH 3 COO) 2 + Ca(ClO)Cl + H 2 O ® PbO 2 + CaCl 2 + 2CH 3 COOH.
Dioksidi formohet gjithashtu kur plumbi i kuq trajtohet me acid nitrik:
Pb 3 O 4 + 4HNO 3 ® PbO 2 + 2Pb(NO 3) 2 + 2H 2 O.
Nëse ngrohni fort dioksidin kafe, atëherë në një temperaturë prej rreth 300 ° C ai do të kthehet në Pb 2 O 3 portokalli (PbO PbO 2), në 400 ° C - në Pb 3 O 4 të kuqe dhe mbi 530 ° C - në PbO e verdhë (dekompozimi shoqërohet me lëshimin e oksigjenit).
Derivatet organike të plumbit janë lëngje pa ngjyrë, shumë toksike. Një nga metodat për sintezën e tyre është veprimi i halogjenëve alkil në një aliazh plumb-natriumi:
4C 2 H 5 Cl + 4PbNa ® (C 2 H 5) 4 Pb + 4NaCl + 3Pb
Veprimi i HCl-së së gaztë mund të eliminojë një radikal alkil pas tjetrit nga plumbi i tetrazëvendësuar, duke i zëvendësuar ato me klor. Komponimet R4 Pb dekompozohen kur nxehen për të formuar një shtresë të hollë metali të pastër. Ky dekompozim i plumbit tetrametil u përdor për të përcaktuar jetëgjatësinë e radikalëve të lirë.