Seznam těžkých kovů: typy a vlastnosti

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Ze všech 104 chemických prvků, které dnes lidstvo zná, je 82 kovů. Zaujímá přední místo v životech lidí v průmyslové, biologické a environmentální oblasti. Moderní věda dělí kovy na těžké, lehké a ušlechtilé. V tomto článku se podíváme na seznam těžkých kovů a jejich vlastnosti.

Stanovení těžkých kovů

Zpočátku bylo zvykem nazývat těžkými kovy ty zástupce, kteří mají atomovou hmotnost vyšší než 50. K použití jmenovaného termínu však dnes dochází častěji nikoli z chemického hlediska, ale v závislosti na jejich vlivu na znečištění životního prostředí. Seznam těžkých kovů tedy zahrnuje ty kovy a metaloidy (polokovy), které znečišťují prvky lidské biosféry (půda, voda). Pojďme se na ně podívat.

Kolik položek obsahuje seznam těžkých kovů?

Dnes neexistuje konsenzus o počtu prvků v uvedeném seznamu, protože neexistují žádná obecná kritéria týkající se kovůtěžký. Seznam těžkých kovů však lze vytvořit v závislosti na různých vlastnostech kovů a jejich atributech. Patří mezi ně:

• Atomová hmotnost. Na základě tohoto kritéria mezi jmenované patří více než 40 prvků s atomovou hmotností větší než 50 amu (g/mol).
• Hustota. Na základě tohoto kritéria se za těžké považují ty kovy, jejichž hustota je stejná nebo vyšší než hustota železa.
• Biologická toxicita kombinuje těžké kovy, které nepříznivě ovlivňují život lidí a živých organismů. Na jejich seznamu je asi 20 položek.

Účinek na lidské tělo

Většina těchto látek má negativní dopad na všechny živé organismy. Kvůli značné atomové hmotnosti se špatně transportují a hromadí se v lidských tkáních, což způsobuje různá onemocnění. Pro lidské tělo jsou tedy kadmium, rtuť a olovo považovány za nejnebezpečnější a nejtěžší kovy.

Seznam toxických prvků je seskupen podle stupně nebezpečí podle tzv. Mertzových pravidel, podle kterých mají nejtoxičtější kovy nejmenší rozsah expozice:

1. Kadmium, rtuť, thalium, olovo, arsen (skupina nejnebezpečnějších kovových jedů, jejichž překročení přípustných limitů může vést k vážným psychofyziologickým poruchám až smrti).
2. Kob alt, chrom, molybden, nikl, antimon, skandium, zinek.
3. Barium, mangan, stroncium, vanad, wolfram

To však neznamená, že žádný z výše uvedených prvků neníMertzova pravidla by neměla být přítomna v lidském těle. Naopak na seznamu těžkých kovů jsou tyto a více než 20 prvků, jejichž malá koncentrace nejenže není nebezpečná pro lidský život, ale je nezbytná i v metabolických procesech, zejména železo, měď, kob alt, molybden a dokonce i zinek.

Znečištění životního prostředí těžkými kovy

Prvky biosféry, které jsou znečištěny těžkými kovy, jsou půda a voda. Nejčastěji jsou za to viníky hutní podniky, které zpracovávají lehké a těžké neželezné kovy. Seznam znečišťujících látek doplňují také spalovny odpadu, výfuky automobilů, kotelny, chemická výroba, tiskařské společnosti a dokonce i elektrárny.

Nejběžnější toxiny jsou: olovo (výroba automobilů), rtuť (příklad distribuce: teploměry a zářivky rozbité v každodenním životě), kadmium (vzniká v důsledku spalování odpadků). Většina továren ve výrobě navíc používá ten či onen prvek, který lze označit za těžký. Kov skupiny, jehož seznam byl uveden výše, se ve formě odpadu nejčastěji dostává do vodních útvarů a poté se dostává k lidem podél trofického řetězce.

Kromě technogenních faktorů znečištění přírody těžkými kovy existují i přírodní faktory - jedná se o sopečné erupce, v jejichž lávě byl zjištěn zvýšený obsah kadmia.

Vlastnosti distribuce nejtoxičtějších kovů v přírodě

Rtuť v přírodě je lokalizována především ve vodním a vzdušném prostředí. Rtuť se do vod světových oceánů dostává z průmyslových výpustí a jsou zde také rtuťové páry vznikající v důsledku spalování uhlí. Toxické sloučeniny se hromadí v živých organismech, zejména v mořských plodech.

Olovo má širokou distribuční oblast. Hromadí se v horách, v půdě, ve vodě, v živých organismech a dokonce i ve vzduchu ve formě výfukových plynů z automobilů. Olovo se samozřejmě dostává do životního prostředí v důsledku antropologické činnosti ve formě průmyslového odpadu a nerecyklovaného odpadu (baterie a baterie).

A zdrojem znečištění životního prostředí kadmiem jsou odpadní vody průmyslových podniků a také přírodní faktory: zvětrávání měděných rud, vyplavování půdy a také výsledky vulkanické činnosti.

Aplikace pro těžké kovy

Navzdory toxicitě vytváří moderní průmysl zpracováním těžkých neželezných kovů obrovské množství užitečných produktů, jejichž seznam zahrnuje slitiny mědi, zinku, olova, cínu, niklu, titanu, zirkonu, molybdenu atd.

Měď je vysoce tažný materiál, který lze použít k výrobě různých drátů, trubek, kuchyňského náčiní, šperků, střešních krytin a dalších. Kromě toho je široce používán ve strojírenství a stavbě lodí.

Zinek má vysoké antikorozní vlastnosti, proto je běžné použití slitin zinku pro nátěry kovových výrobků (tzv. galvanizace). Aplikace zinkových produktů: stavebnictví, strojírenství, tisk (tiskové desky), raketová věda, chemický průmysl (výroba laků a barev) a dokonce i lékařství (antiseptika atd.).

Olovo se snadno taví, proto se používá jako surovina v mnoha průmyslových odvětvích: barvy a laky, chemický, automobilový průmysl (obsaženo v bateriích), elektronika, lékařství (výroba ochranných zástěrek pro pacienty při rentgenových vyšetřeních).