Lijst van zware metalen: soorten en kenmerken

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-17 10:36

Van alle 104 chemische elementen die de mensheid tegenwoordig kent, zijn er 82 metalen. Ze nemen een prominente plaats in in het leven van mensen op industrieel, biologisch en milieugebied. De moderne wetenschap verdeelt metalen in zwaar, licht en edel. In dit artikel zullen we kijken naar de lijst met zware metalen en hun kenmerken.

Bepaling van zware metalen

Aanvankelijk was het gebruikelijk om zware metalen die vertegenwoordigers te noemen met een atoommassa van meer dan 50. Het gebruik van de genoemde term gebeurt tegenwoordig echter vaker niet vanuit chemisch oogpunt, maar afhankelijk van hun impact op milieuvervuiling. Zo omvat de lijst van zware metalen die metalen en metalloïden (halfmetalen) die de elementen van de menselijke biosfeer (bodem, water) vervuilen. Laten we ze eens bekijken.

Hoeveel items bevat de lijst met zware metalen?

Vandaag de dag is er geen consensus over het aantal elementen in de genoemde lijst, aangezien er geen algemene criteria zijn met betrekking tot metalenzwaar. Er kan echter een lijst van zware metalen worden gevormd, afhankelijk van de verschillende eigenschappen van de metalen en hun eigenschappen. Deze omvatten:

• Atoomgewicht. Op basis van dit criterium behoren meer dan 40 elementen met een atomaire massa groter dan 50 amu (g/mol) tot de genoemde.
• Dichtheid. Op basis van dit criterium worden die metalen als zwaar beschouwd, waarbij de dichtheid gelijk is aan of groter is dan de dichtheid van ijzer.
• Biologische toxiciteit combineert zware metalen die het leven van mensen en levende organismen nadelig beïnvloeden. Er staan ongeveer 20 items op hun lijst.

Effect op het menselijk lichaam

De meeste van deze stoffen hebben een negatief effect op alle levende organismen. Vanwege de aanzienlijke atoommassa worden ze slecht getransporteerd en hopen ze zich op in menselijke weefsels, waardoor ze verschillende ziekten veroorzaken. Dus voor het menselijk lichaam worden cadmium, kwik en lood erkend als de gevaarlijkste en zwaarste metalen.

De lijst met giftige elementen is gegroepeerd volgens de mate van gevaar volgens de zogenaamde Mertz-regels, volgens welke de meest giftige metalen het kleinste blootstellingsbereik hebben:

1. Cadmium, kwik, thallium, lood, arseen (een groep van de gevaarlijkste metaalvergiften, waarvan het overschrijden van de toegestane limieten kan leiden tot ernstige psychofysiologische stoornissen en zelfs de dood).
2. Kob alt, chroom, molybdeen, nikkel, antimoon, scandium, zink.
3. Barium, mangaan, strontium, vanadium, wolfraam

Dit betekent echter niet dat geen van de hierboven gegroepeerde elementen dat zijnDe regels van Mertz mogen niet aanwezig zijn in het menselijk lichaam. Integendeel, de lijst van zware metalen omvat deze en meer dan 20 elementen, waarvan een kleine concentratie niet alleen niet gevaarlijk is voor het menselijk leven, maar ook noodzakelijk is in metabolische processen, met name ijzer, koper, kob alt, molybdeen en zelfs zink.

Milieuvervuiling met zware metalen

De elementen van de biosfeer die vervuild zijn door zware metalen zijn bodem en water. Meestal zijn de boosdoeners hiervoor metallurgische bedrijven die lichte en zware non-ferrometalen verwerken. De lijst met vervuilende stoffen wordt ook aangevuld door afvalverbrandingsovens, uitlaatgassen van auto's, ketelinstallaties, chemische industrie, drukkerijen en zelfs energiecentrales.

De meest voorkomende gifstoffen zijn: lood (productie van auto's), kwik (voorbeeld van distributie: thermometers en TL-verlichting die in het dagelijks leven kapot gaan), cadmium (gevormd als gevolg van brandend afval). Bovendien gebruiken de meeste fabrieken in de productie een of ander element dat als zwaar kan worden omschreven. Het metaal van de groep, waarvan de lijst hierboven is gegeven, in de vorm van afval komt meestal in waterlichamen terecht en bereikt vervolgens de mens langs de trofische keten.

Naast technogene factoren van natuurvervuiling met zware metalen, zijn er ook natuurlijke factoren - dit zijn vulkaanuitbarstingen, in de lava waarvan een verhoogd geh alte aan cadmium werd gevonden.

Kenmerken van de verdeling van de meest giftige metalen in de natuur

Kwik in de natuur is vooral gelokaliseerd in de water- en luchtomgeving. Kwik komt in de wateren van de oceanen van de wereld door industriële lozingen, en er worden ook kwikdampen gevormd als gevolg van de verbranding van steenkool. Giftige verbindingen hopen zich op in levende organismen, vooral in zeevruchten.

Lood heeft een groot verspreidingsgebied. Het hoopt zich op in bergen, en in de bodem, en in water, en in levende organismen, en zelfs in de lucht, in de vorm van uitlaatgassen van auto's. Natuurlijk komt lood door antropologische handelingen in het milieu terecht in de vorm van bedrijfsafval en niet-gerecycleerd afval (batterijen en batterijen).

En de bron van milieuvervuiling met cadmium is het afvalwater van industriële ondernemingen, evenals natuurlijke factoren: verwering van kopererts, uitloging van de bodem, evenals de resultaten van vulkanische activiteit.

Zware metalen toepassingen

Ondanks de toxiciteit creëert de moderne industrie een enorme verscheidenheid aan nuttige producten door zware non-ferrometalen te verwerken, waarvan de lijst legeringen van koper, zink, lood, tin, nikkel, titanium, zirkonium, molybdeen, enz. omvat.

Koper is een zeer ductiel materiaal dat kan worden gebruikt om een verscheidenheid aan draden, pijpen, keukengerei, sieraden, dakbedekking en meer te maken. Bovendien wordt het veel gebruikt in de machinebouw en scheepsbouw.

Zink heeft hoge corrosiewerende eigenschappen, dus het gebruik van zinklegeringen voor het coaten van metalen producten (zogenaamde galvanisatie) is gebruikelijk. Toepassingen van zinkproducten: bouw, machinebouw, drukwerk (drukplaten), raketwetenschap, chemische industrie (vernis- en verfproductie) en zelfs medicijnen (antiseptica, enz.).

Lood smelt gemakkelijk, daarom wordt het in veel industrieën als grondstof gebruikt: verf en lak, chemie, automobiel (inbegrepen in batterijen), elektronica, medisch (productie van beschermende schorten voor patiënten tijdens röntgenonderzoeken).