Nehézfémek listája: típusok és jellemzők

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 10:30

Az emberiség által ma ismert 104 kémiai elem közül 82 fém. Kiemelt helyet foglalnak el az emberek életében az ipari, biológiai és környezetvédelmi területeken. A modern tudomány a fémeket nehéz, könnyű és nemes fémekre osztja. Ebben a cikkben a nehézfémek listáját és azok jellemzőit tekintjük át.

Nehézfémek meghatározása

Kezdetben szokás volt nehézfémeknek nevezni azokat a képviselőket, amelyek atomtömege meghaladja az 50-et. A nevezett kifejezés manapság azonban gyakrabban nem kémiai szempontból, hanem a rájuk gyakorolt hatásuk függvényében fordul elő. környezetszennyezés. Így a nehézfémek listáján azok a fémek és metalloidok (félfémek) szerepelnek, amelyek az emberi bioszféra elemeit (talaj, víz) szennyezik. Vessünk egy pillantást rájuk.

Hány elemet tartalmaz a nehézfémek listája?

Ma nincs konszenzus a nevezett lista elemeinek számáról, mivel nincsenek általános kritériumok a fémekre vonatkozóannehéz. A nehézfémek listája azonban összeállítható a fémek különféle tulajdonságaitól és tulajdonságaiktól függően. Ezek a következők:

• Atomtömeg. E kritérium alapján több mint 40 elem tartozik a nevezettek közé, amelyek atomtömege meghaladja az 50 amu-t (g/mol).
• Sűrűség. E kritérium alapján azokat a fémeket tekintjük nehéznek, amelyekben a sűrűség megegyezik a vas sűrűségével, vagy meghaladja azt.
• A biológiai toxicitás egyesíti azokat a nehézfémeket, amelyek hátrányosan befolyásolják az emberek és az élő szervezetek életét. Körülbelül 20 elem van a listán.

Az emberi szervezetre gyakorolt hatás

Ezen anyagok többsége negatív hatással van minden élő szervezetre. Jelentős atomtömegük miatt rosszul szállítódnak és felhalmozódnak az emberi szövetekben, különféle betegségeket okozva. Tehát az emberi test számára a kadmium, a higany és az ólom a legveszélyesebb és a legnehezebb fémek.

A mérgező elemek listája veszélyességi fok szerint van csoportosítva az úgynevezett Mertz-szabályok szerint, amelyek szerint a legmérgezőbb fémek a legkisebb expozíciós tartománysal rendelkeznek:

1. Kadmium, higany, tallium, ólom, arzén (a legveszélyesebb fémmérgek csoportja, amelyek megengedett határértékeinek túllépése súlyos pszicho-fiziológiai rendellenességekhez, sőt halálhoz is vezethet).
2. Kob alt, króm, molibdén, nikkel, antimon, szkandium, cink.
3. Bárium, mangán, stroncium, vanádium, volfrám

Ez azonban nem jelenti azt, hogy a fentebb csoportosított elemek egyike semMertz szabályai szerint nem szabad jelen lenni az emberi szervezetben. Éppen ellenkezőleg, a nehézfémek listája ezeket és több mint 20 elemet tartalmazza, amelyek kis koncentrációja nemcsak nem veszélyes az emberi életre, hanem szükséges az anyagcsere folyamatokban is, különösen a vas, a réz, a kob alt, a molibdén és még a cink is..

Környezetszennyezés nehézfémekkel

A bioszféra nehézfémekkel szennyezett elemei a talaj és a víz. Ennek leggyakrabban a könnyű és nehéz színesfémeket feldolgozó kohászati vállalkozások a felelősei. A szennyező anyagok listáját a hulladékégetők, az autók kipufogógázai, a kazántelepek, a vegyipari gyártók, a nyomdák és még az erőművek is kiegészítik.

A leggyakoribb méreganyagok: ólom (autógyártás), higany (eloszlási példa: a mindennapi életben elromlott hőmérők és fénycsövek), kadmium (szemétégetés következtében keletkezik). Ezenkívül a gyártásban a legtöbb gyár olyan vagy másik elemet használ, amely nehéznek nevezhető. A csoport fémje, amelynek felsorolását fentebb közöltük, hulladék formájában leggyakrabban víztestekbe, majd a trofikus lánc mentén jut el az emberhez.

A nehézfémekkel való természetszennyezés technogén tényezői mellett vannak természeti tényezők is – ezek vulkánkitörések, amelyek lávájában megnövekedett kadmiumtartalmat találtak.

A természetben a legmérgezőbb fémek eloszlásának jellemzői

A természetben a higany leginkább a vízben és a levegőben található. Ipari kibocsátásokból kerül a higany a világtengerek vizébe, és ott szénégés következtében keletkező higanygőzök is vannak. A mérgező vegyületek felhalmozódnak az élő szervezetekben, különösen a tenger gyümölcseiben.

Az ólom széles elosztási területtel rendelkezik. Felhalmozódik a hegyekben, a talajban, a vízben és az élő szervezetekben, sőt a levegőben is, autók kipufogógázai formájában. Természetesen az ólom antropológiai hatások eredményeként kerül a környezetbe ipari hulladékok és nem újrahasznosított hulladékok (elemek és akkumulátorok) formájában.

A kadmiummal történő környezetszennyezés forrása pedig az ipari vállalkozások szennyvize, valamint a természeti tényezők: a rézércek mállása, a talaj kimosódása, valamint a vulkáni tevékenység eredménye.

Heavy Metal alkalmazások

A toxicitás ellenére a modern ipar számos hasznos terméket hoz létre nehéz színesfémek feldolgozásával, amelyek listája réz, cink, ólom, ón, nikkel, titán, cirkónium, molibdén stb. ötvözeteit tartalmazza.

A réz rendkívül képlékeny anyag, amelyből különféle vezetékek, csövek, konyhai eszközök, ékszerek, tetőfedők és egyebek készíthetők. Ezenkívül széles körben használják a gépgyártásban és a hajógyártásban.

A cink magas korróziógátló tulajdonságokkal rendelkezik, ezért elterjedt a cinkötvözetek alkalmazása fémtermékek bevonására (ún. galvanizálás). A cinktermékek felhasználási területei: építőipar, gépészet, nyomtatás (nyomólemezek), rakétatudomány, vegyipar (lakk- és festékgyártás), sőt az orvostudomány (fertőtlenítőszerek stb.) is.

Az ólom könnyen olvad, ezért számos iparágban használják alapanyagként: festék- és lakkiparban, vegyiparban, autóiparban (akkumulátorokban), elektronikai iparban, orvostudományban (betegek védőkötényeinek gyártása a röntgenvizsgálatok során).