Где применяется свинец. Свинец и его свойства. Взаимодействие с другими металлами, нагревание

(нм, в скобках даны координац. числа) Рb 4+ 0,079 (4), 0,092 (6), Рb 2+ 0,112 (4), 0,133(6).

Содержание свинца в земной коре 1,6-10 3 % по массе, в водах Мирового океана 0,03 мкг/л (41,1 млн. т), в речных водах 0,2-8,7 мкг/л. Известно ок. 80 минералов , содержащих свинец, главнейший из них-галенит, или свинцовый блеск, PbS. Небольшое пром. значение имеют англезит PbSO 4 и церус-сит РbСО 3 . В рудах свинцу сопутствуют Сu, Zn; Cd, благородные металлы , Bi, Те и др. ценные элементы. Прир. фон в атмосфере 2·10 -9 -5·10 -4 мкг/м 3 . В теле взрослого человека содержится 7-15 мг свинца.

Свойства. Свинец-металл синевато-серого цвета, кристаллизуется в гранецентрир. кубич. решетке типа Сu, а - = 0,49389 нм, z = 4, пространств. группа Fm3m. Свинец-один из легкоплавких металлов , тяжелый цветной металл ; т. пл. 327,50 °С, т. кип. 1751 °С; плотн., г/см 3: 11,3415 (20 °С), 10,686 (327,6 °С), 10,536 (450 °С), 10,302 (650 °С), 10,078 (850 °С); 26,65 Дж/(моль · К); 4,81 кДж/моль , 177,7 кДж/моль ;64,80 ДжДмоль · К); давление пара , Па: 4,3·10 -7 (600 К), 9,6·10 -5 (700 К), 5,4·10 -2 (800 К). 1,2·10 -1 (900 К), 59,5 (1200 К), 8,2·10 2 (1500 К), 12,8·10 3 (1800 К). Свинец-плохой проводник тепла и электричества; теплопроводность 33,5 Вт/(м·К) (менее 10% от теплопроводности Ag); температурный коэф. линейного расширения свинца (чистотой 99,997%) в интервале т-р 0-320 °С описывается ур-нием: a = 28,15·10 -6 t + 23,6·10 -9 t 2 °C -1 ; при 20°С r 20,648 мкОм·см (менее 10% от r Ag), при 300 °С и 460 °С соотв. 47,938 и 104,878 мкОм·см. При -258,7°С r свинца падает до 13,11·10 -3 мкОм·см; при 7,2 К он переходит в сверхпроводящее состояние. Свинец диамагнитен, магн. восприимчивость -0,12·10 -6 . В жидком состоянии свинец жидкотекуч, h в интервале т-р 330-800 °С изменяется в пределах 3,2-1,2 мПа·с; g в интервале 330-1000 °С находится в пределах (4,44-4,01)·10 -3 Н/м.

С винец мягок, пластичен, легко прокатывается в тончайшие листы. Твердость по Бринеллю 25-40 МПа; s раст 12-13 МПа, s сж ок. 50 МПа; относит. удлинение при разрыве 50-70%. Значительно повышают твердость и прочность свинца Na, Ca и Mg, но уменьшают его хим. стойкость. Медь увеличивает антикоррозионную стойкость свинца (к действию H 2 SO 4). С добавкой Sb возрастает твердость , а также кислотоупорность свинца по отношению к H 2 SO 4 . Понижают кислотоупорность свинца Bi и Zn, a Cd, Те и Sn повышают твердость и сопротивление усталости свинца. В свинце практически не раств. N 2 , CO, CO 2 , O 2 , SO 2 , H 2 .

В хим. отношении свинец довольно инертен. Стандартный электродный потенциал свинца -0,1265 В для Рb 0 /Рb 2+ . В сухом воздухе не окисляется, во влажном-тускнеет, покрываясь пленкой оксидов , переходящей в присут. СО 2 в основной карбонат 2РbСО 3 ·Рb(ОН) 2 . С кислородом свинец образует ряд оксидов : Рb 2 О, РbО (глет), РbО 2 , Рb 3 О 4 (сурик) и Рb 2 О 3 (см. Свинца оксиды). При комнатной т-ре свинец не реагирует с разб. серной и соляной к-тами, т. к. образующиеся на его пов-сти труднорастворимые пленки PbSO 4 и РbС1 2 препятствуют дальнейшему растворению металла . Конц. H 2 SO 4 (>80%) и НС1 при нагр. взаимод. со свинцом с образованием р-римых соед. Pb(HSO 4) 2 и Н 4 [РbСl 6 ]. Свинец устойчив по отношению к фтористоводородной к-те, водным р-рам NH 3 и щелочей и к мн. орг. к-там. Лучшие р-рители свинца-разб. HNO 3 и СН 3 СООН. При этом образуются свинца нитрат Pb(NO 3) 2 и свинца ацетат Рb(СН 3 СОО) 2 . Свинец заметно раств. также в лимонной, муравьиной и винной к-тах.

Рb + РbO 2 + 2H 2 SO 4 : 2PbSO 4 + 2Н 2 О

При взаимод. оксидов Pb(IV) и Pb(II) с расплавами щелочей образуются соли-соотв. плюмбаты(IV) и плюмбиты(II), напр. Na 2 PbO 3 , Na 2 PbO 2 . Свинец медленно раств. в конц. р-рах щелочей с выделением Н 2 и образованием М 4 [Рb(ОН) 6 ].

При нагревании свинец реагирует с галогенами , образуя свинца галогениды . С азотистоводородной к-той свинец дает свинца азид Pb(N 3) 2 , с серой при нагр.- сульфид PbS (см. Свинца халь-когениды). Гидриды для свинца не характерны. В нек-рых р-циях обнаруживают тетрагидрид РbН 4 -бесцв. газ , легко разлагающийся на Рb и Н 2 ; образуется при действии разб. соляной к-ты на Mg 2 Pb. См. также Свинца титанат , Сви-нецорганические соединения.

Получение. Осн. источник получения свинца-сульфидные полиметаллич. руды . Селективной флотацией из руд , содержащих 1-5% Рb, получают свинцовые и др. концентраты. Свинцовый концентрат обычно содержит 40-75% Рb, 5-10% Zn, до 5% Сu, а также благородные металлы и Bi. Ок. 90% свинца получают по технологии, включающей стадии: агломерирующий обжиг сульфидных концентратов, шахтная восстановит. плавка агломерата и рафинирование чернового свинца. Разрабатывают автогенные процессы плавки, позволяющие использовать тепло сгорания сульфидов .

Агломерирующий обжиг при традиц. произ-ве свинца проводят на прямолинейных машинах с дутьем воздуха либо путем просасывания его. При этом PbS окисляется преим. в жидком состоянии: 2PbS + 3О 2 : 2РbО + 2SO 2 . В шихту добавляют флюсы (SiO 2 , CaCO 3 , Fe 2 O 3), к-рые, реагируя между собой и с РbО, образуют жидкую фазу, цементирующую шихту. В готовом агломерате свинец в осн. концентрируется в свинцовосиликатном стекле, занимающем до 60% объема агломерата. Оксиды Zn, Fe, Si, Ca кристаллизуются в форме сложных соед., образуя жаропрочный каркас. Эффективная (рабочая) площадь агломерац. машин 6-95 м 2 .

В готовом агломерате содержится 35-45% Рb и 1,2-3% S, часть к-рой находится в виде сульфатов . Производительность агломерац. машин по агломерату зависит от содержания S в шихте и колеблется от 10 (бедные концентраты) до 20 т/(м 2 · сут) (богатые концентраты); по выжигаемой S она находится в пределах 0,7-1,3 т/(м 2 · сут). Часть газов , содержащих 4-6% SO 2 , используют для произ-ва H 2 SO 4 . Степень утилизации S составляет 40-50%.

Полученный агломерат направляют на восстановит. плавку в шахтных печах . Печь для выплавки свинца представляет собой шахту прямоугольного сечения, образуемую водо-охлаждаемыми коробками (кессонами). Воздух (или воздушно-кислородная смесь) подается в печь через спец. сопла (фурмы), расположенные по всему периметру печи в ниж. ряду кессонов. В шихту плавки входят в осн. агломерат и кокс , иногда загружают кусковое оборотное и вторичное сырье. Уд. проплав агломерата 50-80 т/(м 2 · сут). Прямое извлечение свинца в черновой металл 90-94%.

Цель плавки-максимально извлечь свинец в черновой металл , a Zn и пустую породу вывести в шлак. Осн. р-ция шахтной плавки свинцового агломерата: РbО расплав + СО : Рb + + СО 2 . В качестве восстановителя в шихту вводят кокс . Часть свинца восстанавливается им непосредственно. Для восстановления свинца требуется слабовосстановит. атмосфера (давление О 2 10 -6 -10 -8 Па). Расход кокса к массе агломерата при шахтной плавке 8-14%. В этих условиях оксиды Zn и Fe не восстанавливаются и переходят в шлак. Медь присутствует в агломерате в форме СuО и CuS. Оксид меди в условиях шахтной плавки легко восстанавливается до металла и переходит в свинец. При высоком содержании Си и S в агломерате при шахтной плавке образуется самостоят. фаза-штейн.

Осн. шлакообразующие компоненты шлаков (80-85% от массы шлака) - FeO, SiO 2 , CaO и ZnO-направляются на дальнейшую переработку для извлечения Zn. В шлак переходит до 2-4% Рb и ~20% Си, содержание в нем этих металлов соотв. 0,5-3,5 и 0,2-1,5%. Образующаяся при шахтной плавке (и агломерации) пыль служит исходным сырьем для извлечения редких и рассеянных элементов .

В основе автогенных процессов выплавки свинца лежит экзотермич. р-ция PbS + О 2 : Рb + SO 2 , состоящая из двух стадий:

2PbS + 3O 2 : 2PbO + 2SO 2 PbS + 2РbО: 3Рb + SO 2

Преимущества автогенных способов перед традиц. технологией: исключается агломерац. обжиг , устраняется необходимость разбавления концентрата флюсами, что снижает выход шлака, используется тепло от горения сульфидов и исключается (частично) расход кокса , повышается извлечение SO 2 с газами , что упрощает их использование и повышает безопасность на заводе. В пром-сти применяют два автогенных процесса: КИВЦЭТ-ЦС, разработанный в СССР и осуществленный на Усть-Каменогорском заводе и в Италии на заводе Порто-Весме, и американский процесс QSL.

Технология плавки по методу КИВЦЭТ-ЦС: тонкоизмельченную, хорошо высушенную шихту, содержащую концентрат, оборотную пыль и кокс , с помощью горелки инжектируют техническим О 2 в плавильную камеру печи , где происходит окисление сульфидов металлов , получение свинца и формирование шлака. Газы (содержат 20-40% SO 2) после очистки от пыли , возвращаемой в шихту плавки, поступают на произ-во H 2 SO 4 . Черновой свинец и шлак через разделит. перегородку протекают в электротермич. печь-отстойник, откуда их выпускают через летки. Кокс подают в шихту для восстановления избыточного оксида свинца в плавильной зоне.

Процесс QSL проводят в агрегате типа конвертера. Печь разделена перегородкой на зоны. В плавильной зоне происходит загрузка гранулир. концентрата, плавка и окисление расплава техническим О 2 . Шлак поступает во вторую зону, где с помощью фурм он продувается пылеугольной смесью для восстановления свинца. Во всех способах плавки осн. кол-во Zn (~80%) переходит в шлак. Для извлечения Zn, а также оставшегося свинца и нек-рых редких и рассеянных элементов шлак перерабатывают способом фьюмингования или вальцевания.

Черновой свинец, полученный тем или иным способом, содержит 93-98% Рb. Примеси в черновом свинце: Сu (1-5%), Sb, As, Sn (0,5-3%), Аl (1-5 кг/т), Аu (1-30%), Bi (0,05-0,4%). Очистку чернового свинца производят пирометаллургически или (иногда) электролитически.

Пирометаллургич. методом из чернового свинца последовательно удаляют: 1) медь-двумя операциями: ликвацией и с помощью элементарной S, образующей сульфид Cu 2 S. Предварит. (грубую) очистку от Си до содержания 0,5-0,7.% проводят в отражательных либо электротермических печах с глубокой свинцовой ванной , имеющей перепад т-ры по высоте. Медь взаимод. на пов-сти с сульфидным свинцовым концентратом с образованием Cu-Pb штейна. Штейн направляют в медное произ-во либо на самостоят. гидроме-таллургич. переработку.

2) Теллур-действием металлич. Na в присут. NaOH. Натрий селективно взаимод. с Те, образуя Na 2 Te, всплывающий на пов-сть ванны и растворяющийся в NaOH. Плав идет на переработку для извлечения Те.

3) Олово , мышьяк и сурьму-окислением их либо О 2 воздуха в отражат. печах при 700-800 °С, либо NaNO 3 в присут. NaOH при 420 °C. Щелочные плавы направляют на гидрометаллургич. переработку для регенерации из них NaOH и извлечения Sb и Sn; As выводят в виде Ca 3 (AsO 4) 2 , к-рый направляют на захоронение.

4) Серебро и золото-с помощью Zn, избирательно реагирующего с растворенными в свинце благородными металлами ; образуются AuZn 3 , AgZn 3 , всплывающие на пов-сть ванны . Образовавшиеся съемы удаляют с пов-сти для послед. переработки их на

Свинец (лат. plumbum), pb, химический элемент iv группы периодической системы Менделеева; атомный номер 82, атомная масса 207,2. С. - тяжёлый металл голубовато-серого цвета, очень пластичный, мягкий (режется ножом, царапается ногтем). Природный С. состоит из 5 стабильных изотопов с массовыми числами 202 (следы), 204 (1,5%), 206 (23,6%), 207 (22,6%), 208 (52,3%). Последние три изотопа - конечные продукты радиоактивных превращений 238 u, 235 u и 232 th. При ядерных реакциях образуются многочисленные радиоактивные изотопы С. Историческая справка. С. был известен за 6-7 тыс. лет до н. э. народам Месопотамии, Египта и других стран древнего мира. Он служил для изготовления статуй, предметов домашнего обихода, табличек для письма. Римляне пользовались свинцовыми трубами для водопроводов. Алхимики называли С. сатурном и обозначали его знаком этой планеты. Соединения С. - «свинцовая зола» pbo, свинцовые белила 2pbco 3 pb (oh) 2 применялись в Древней Греции и Риме как составные части лекарств и красок. Когда было изобретено огнестрельное оружие, С. начали применять как материал для пуль. Ядовитость С. отметили ещё в 1 в. н. э. греческий врач Диоскорид и Плиний Старший, Распространение в природе. Содержание С. в земной коре (кларк) 1,6 · 10 -3 % по массе. Образование в земной коре около 80 минералов, содержащих С. (главный из них галенит pbs), связано в основном с формированием гидротермальных месторождений . В зонах окисления полиметаллических руд образуются многочисленные (около 90) вторичные минералы: сульфаты (англезит pbso 4), карбонаты (церуссит pbco 3), фосфаты [пироморфит pb 5 (po 4) 3 cl]. В биосфере С. в основном рассеивается, его мало в живом веществе (5 · 10 -5 %), морской воде (3 · 10 -9 %). Из природных вод С. отчасти сорбируется глинами и осаждается сероводородом, поэтому он накапливается в морских илах с сероводородным заражением и в образовавшихся из них чёрных глинах и сланцах, Физические и химические свойства. С. кристаллизуется в гранецентрированной кубической решётке (а = 4,9389 å), аллотропических модификаций не имеет. Атомный радиус 1,75 å, ионные радиусы: pb 2+ 1,26å, pb 4+ 0,76 å: плотность 11,34 г/см 3 (20°С); t nл 327,4 °С; t kип 1725 °С; удельная теплоёмкость при 20°С 0,128 кдж/ (кг · К ) ; теплопроводность 33,5 вт/ (м · К ) ; температурный коэффициент линейного расширения 29,1 · 10 -6 при комнатной температуре; твёрдость по Бринеллю 25-40 Мн/м 2 (2,5-4 кгс/мм 2 ) ; предел прочности при растяжении 12-13 Мн/м 2 , при сжатии около 50 Мн/м 2 ; относительное удлинение при разрыве 50-70%. Наклёп не повышает механических свойств С., т. к. температура его рекристаллизации лежит ниже комнатной (около -35 °С при степени деформации 40% и выше). С. диамагнитен, его магнитная восприимчивость - 0,12 · 10 -6 . При 7,18 К становится сверхпроводником.

Конфигурация внешних электронных оболочек атома pb 6s 2 6р 2 , в соответствии с чем он проявляет степени окисления +2 и +4. С. сравнительно мало активен химически. Металлический блеск свежего разреза С. постепенно исчезает на воздухе вследствие образования тончайшей плёнки pbo, предохраняющей от дальнейшего окисления. С кислородом образует ряд окислов pb 2 o, pbo, pbo 2 , pb 3 o 4 и pb 2 o 3.

В отсутствие o 2 вода при комнатной температуре на С. не действует, но он разлагает горячий водяной пар с образованием окиси С. и водорода. Соответствующие окислам pbo и pbo 2 гидроокиси pb (oh) 2 и pb (oh) 4 имеют амфотерный характер.

Соединение С. с водородом pbh 4 получается в небольших количествах при действии разбавленной соляной кислоты на mg 2 pb. pbh 4 - бесцветный газ, который очень легко разлагается на pb и h 2 . При нагревании С. соединяется с галогенами, образуя галогениды pbx 2 (x - галоген). Все они малорастворимы в воде. Получены также галогениды pbx 4: тетрафторид pbf 4 - бесцветные кристаллы и тетрахлорид pbcl 4 - жёлтая маслянистая жидкость. Оба соединения легко разлагаются, выделяя f 2 или cl 2 ; гидролизуются водой. С азотом С. не реагирует . Азид свинца pb (n 3 ) 2 получают взаимодействием растворов азида натрия nan 3 и солей pb (ii); бесцветные игольчатые кристаллы, труднорастворимые в воде; при ударе или нагревании разлагается на pb и n 2 со взрывом. Сера действует на С. при нагревании с образованием сульфида pbs - чёрного аморфного порошка. Сульфид может быть получен также при пропускании сероводорода в растворы солей pb (ii); в природе встречается в виде свинцового блеска - галенита.

В ряду напряжений pb стоит выше водорода (нормальные электродные потенциалы соответственно равны - 0,126 в для pb u pb 2+ + 2e и + 0,65 в для pb u pb 4+ + 4e). Однако С. не вытесняет водород из разбавленной соляной и серной кислот, вследствие перенапряжения h 2 на pb, а также образования на поверхности металла защитных плёнок труднорастворимых хлорида pbcl 2 и сульфата pbso 4 . Концентрированные h 2 so 4 и hcl при нагревании действуют на pb, причём получаются растворимые комплексные соединения состава pb (hso 4) 2 и h 2 . Азотная, уксусная, а также некоторые органические кислоты (например, лимонная) растворяют С. с образованием солей pb (ii). По растворимости в воде соли делятся на растворимые (ацетат, нитрат и хлорат свинца), малорастворимые (хлорид и фторид) и нерастворимые (сульфат, карбонат, хромат, фосфат, молибдат и сульфид). Соли pb (iv) могут быть получены электролизом сильно подкисленных h 2 so 4 растворов солей pb (ii); важнейшие из солей pb (iv) - сульфат pb (so 4) 2 и ацетат pb (c 2 h 3 o 2) 4 . Соли pb (iv) склонны присоединять избыточные отрицательные ионы с образованием комплексных анионов, например плюмбатов (pbo 3) 2- и (pbo 4) 4- , хлороплюмбатов (pbcl 6) 2- , гидроксоплюмбатов 2- и др. Концентрированные растворы едких щелочей при нагревании реагируют с pb с выделением водорода и гидроксоплюмбитов типа x 2 .

Получение. Металлический С. получают окислительным обжигом pbs с последующим восстановлением pbo до сырого pb («веркблея») и рафинированием (очисткой) последнего. Окислительный обжиг концентрата ведётся в агломерационных ленточных машинах непрерывного действия. При обжиге pbs преобладает реакция: 2pbs + 3o 2 = 2pbo + 2so 2 . Кроме того, получается и немного сульфата pbso 4 , который переводят в силикат pbsio 3 , для чего в шихту добавляют кварцевый песок. Одновременно окисляются и сульфиды других металлов (cu, zn, fe), присутствующие как примеси. В результате обжига вместо порошкообразной смеси сульфидов получают агломерат - пористую спекшуюся сплошную массу, состоящую преимущественно из окислов pbo, cuo, zno, fe 2 o 3 . Куски агломерата смешивают с коксом и известняком и эту смесь загружают в ватержакетную печь, в которую снизу через трубы («фурмы») подают воздух под давлением. Кокс и окись углерода восстанавливают pbo до pb уже при невысоких температурах (до 500 °С). При более высоких температурах идут реакции:

caco 3 = cao + co 2

2pbsio 3 + 2cao + С = 2pb + 2casio 3 + co 2 .

Окислы zn и fe частично переходят в znsio 3 и fesio 3 , которые вместе с casio 3 образуют шлак, всплывающий на поверхность. Окислы С. восстанавливаются до металла. Сырой С. содержит 92-98% pb, остальное - примеси cu, ag (иногда au), zn, sn, as, sb, bi, fe. Примеси cu и fe удаляют зейгерованием. Для удаления sn, as, sb через расплавленный металл продувают воздух. Выделение ag (и au) производится добавкой zn, который образует «цинковую пену», состоящую из соединений zn c ag (и au), более лёгких, чем pb, и плавящихся при 600-700 °С. Избыток zn удаляют из расплавленного pb пропусканием воздуха, водяного пара или хлора. Для очистки от bi к жидкому pb добавляют ca или mg, дающие трудноплавкие соединения ca 3 bi 2 и mg 3 bi 2 . Рафинированный этими способами С. содержит 99,8-99,9% pb. Дальнейшая очистка производится электролизом, в результате чего достигается чистота не менее 99,99%. Применение. С. широко применяют в производстве свинцовых аккумуляторов, используют для изготовления заводской аппаратуры, стойкой в агрессивных газах и жидкостях. С. сильно поглощает g -лучи и рентгеновские лучи, благодаря чему его применяют как материал для защиты от их действия (контейнеры для хранения радиоактивных веществ, аппаратура рентгеновских кабинетов и др.). Большие количества С. идут на изготовление оболочек электрических кабелей, защищающих их от коррозии и механических повреждений. На основе С. изготовляют многие свинцовые сплавы. Окись С. pbo вводят в хрусталь и оптическое стекло для получения материалов с большим показателем преломления. Сурик, хромат (жёлтый крон) и основной карбонат С. (свинцовые белила) - ограниченно применяемые пигменты. Хромат С. - окислитель, используется в аналитической химии. Азид и стифнат (тринитрорезорцинат) - инициирующие взрывчатые вещества. Тетраэтилсвинец - антидетонатор. Ацетат С. служит индикатором для обнаружения h 2 s. В качестве изотопных индикаторов используются 204 pb (стабильный) и 212 pb (радиоактивный).

С. А. Погодин.

С. в организме. Растения поглощают С. из почвы, воды и атмосферных выпадений. В организм человека С. попадает с пищей (около 0,22 мг ) , водой (0,1 мг ) , пылью (0,08 мг ) . Безопасный суточный уровень поступления С. для человека 0,2-2 мг. Выделяется главным образом с калом (0,22-0,32 мг ) , меньше с мочой (0,03-0,05 мг ) . В теле человека содержится в среднем около 2 мг С. (в отдельных случаях - до 200 мг ) . У жителей промышленно развитых стран содержание С. в организме выше, чем у жителей аграрных стран, у горожан выше, чем у сельских жителей. Основное депо С. - скелет (90% всего С. организма): в печени накапливается 0,2-1,9 мкг/г; в крови - 0,15-0,40 мкг/мл; в волосах - 24 мкг/г, в молоке -0,005-0,15 мкг/мл; содержится также в поджелудочной железе, почках, головном мозге и др. органах. Концентрация и распределение С. в организме животных близки к показателям, установленным для человека. При повышении уровня С. в окружающей среде возрастает его отложение в костях, волосах, печени. Биологические функции С. не установлены.

Ю. И. Раецкая.

Отравления С. и его соединениями возможны при добыче руд, выплавке С., при производстве свинцовых красок, в полиграфии, гончарном, кабельном производствах, при получении и применении тетраэтилсвинца и др. Бытовые отравления возникают редко и наблюдаются при употреблении в пищу продуктов, которые длительно хранили в глиняной посуде, покрытой глазурью, содержащей свинцовый сурик или глёт. С. и его неорганические соединения в виде аэрозолей проникают в организм в основном через дыхательные пути, в меньшей степени - через желудочно-кишечный тракт и кожу. В крови С. циркулирует в виде высокодисперсных коллоидов - фосфата и альбумината. Выделяется С. в основном через кишечник и почки. В развитии интоксикации играют роль нарушение порфиринового, белкового, углеводного и фосфатного обменов, дефицит витаминов С и b 1 , функциональные и органические изменения центральной и вегетативной нервной системы, токсическое влияние С. на костный мозг. Отравления могут быть скрытыми (т. н. носительство), протекать в лёгкой, средней тяжести и тяжёлой формах.

Наиболее частые признаки отравления С. : кайма (полоска лиловато-аспидного цвета) по краю дёсен, землисто-бледная окраска кожных покровов; ретикулоцитоз и другие изменения крови, повышенное содержание порфиринов в моче, наличие в моче С. в количествах 0,04-0,08 мг/л и более и т. д. Поражение нервной системы проявляется астенией, при выраженных формах - энцефалопатией, параличами (преимущественно разгибателей кисти и пальцев рук), полиневритом. При т. н. свинцовой колике возникают резкие схваткообразные боли в животе, запор, продолжающиеся от нескольких ч до 2-3 нед; нередко колика сопровождается тошнотой, рвотой, подъёмом артериального давления, температуры тела до 37,5-38 °С. При хронической интоксикации возможны поражения печени, сердечно-сосудистой системы, нарушение эндокринных функций (например, у женщин - выкидыши, дисменорея, меноррагии и др.). Угнетение иммунобиологической реактивности способствует повышенной общей заболеваемости.

Лечение: специфические (комплексонообразователи и др.) и общеукрепляющие (глюкоза, витамины и др.) средства, физиотерапия, санаторно-курортное лечение (Пятигорск, Мацеста, Серноводск). Профилактика: замена С. менее токсичными веществами (например, цинковые и титановые белила вместо свинцовых), автоматизация и механизация операций в производстве С., эффективная вытяжная вентиляция, индивидуальная защита рабочих, лечебное питание, периодическая витаминизация, предварительные и периодические медицинские осмотры.

Препараты С. используют в медицинской практике (только наружно) как вяжущие и антисептические средства. Применяют: свинцовую воду (при воспалительных заболеваниях кожи и слизистых оболочек), простой и сложный свинцовые пластыри (при гнойно-воспалительных заболеваниях кожи, фурункулах) и др.

Л. А. Каспаров.

Лит.: Андреев В. М., Свинец, в кн.: Краткая химическая энциклопедия, т. 4, М., 1965; Реми Г., Курс неорганической химии, пер. с нем., т. 1, М., 1963; Чижиков Д. М., Металлургия свинца, в кн.: Справочник металлурга по цветным металлам, т. 2, М., 1947; Вредные вещества в промышленности, под ред. Н. В. Лазарева, 6 изд., ч. 2, Л., 1971; Тарабаева Г. И., Действие свинца на организм и лечебно-профилактические мероприятия, А.-А., 1961; Профессиональные болезни, 3 изд., М., 1973,

Происхождение названия

Физические свойства

Химические свойства

Соединения свинца с кислородом

Соединения с галоидами

Анализ свинцовых соединений

Применение свинца

Свинец и химическая

Свинец и электротехника

Свинец и транспорт

Свинец и наука

Свинец и культура

Свинец и медицина

Сила слова

"Свинцовая мечеть"

Плюмбум, или Опасная игра свинец, свинцовое отравление (сатурнизм) Отравление свинцом ухудшает интеллект и поведение миллионов детей Свинцовая интоксикация

Пути поступления свинца в организм

Источники загрязнения среды

Влияние на флору и фауну

Оргранизационные основы решения проблемы свинцового загрязнения

Правовая, нормативная и экономическая база

Определение

Свинец — это элемент главной подгруппы четвёртой группы, шестого периода периодической системы химических элементов Д. И. Дмитрия Ивановича Менделеева, с атомным номером 82. Обозначается символом Pb (лат. Plumbum).

Свинец - это химический элемент IV группы периодической таблицы. Относительная атомная масса (Ar = 207,2) является усредненной из масс нескольких изотопов: 204Pb (1,4%), 206Pb (24,1%), 207Pb (22,1%) и 208Pb (52,4%).

Машиностроение и металлообработка - 8,8%;

Черная металлургия - 1,4%;

Химическая и нефтехимическая промышленность - 0,5%;

Деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная промышленность - 0,3%;

Транспортные предприятия, пищевая промышленность, промышленность

строительных материалов, электроэнергетика и топливная промышленность -по 0,1%;

Другие отрасли промышленности - около 1,8%.

Поступление свинца в поверхностные водные объекты со сточными водами имеет также тенденцию к снижению. В 1998 г., по данным Госкомстата Российской Федерации, свинца было сброшено в 3,1 раза меньше, чем в 1991 г. - 50,47 т (в пересчете на свинец). Хотелось бы считать, что подобная ситуация объясняется проводимыми природоохранными мероприятиями, но, очевидно, это всего лишь следсвие сокращения примерно во столько же раз объемов индекса пром производства на территории Российской Федерации. Наибольшие темпы снижения сбросов свинца за последние 5 лет отмечены в Москве и Московской области (в 20 раз), Санкт-Петербурге и Ленинградской области (в 7 раз). Рост сбросов свинца наблюдается в Архангельской, Орловской и Иркутской областях, Республике Башкортостан, Приморском крае.

Нестационарные источники:

По данным ГВЦ УВД ГАИ в Российской Федерации насчитывется 19,6 млн. автомобилей , в том числе - 14,7 млн. легковых, 4,2 млн. грузовых автомобилей и около 0,7 млн. автобусов. Количество автомобилей, использующих газ в качестве топлива, не превышает 2%. Доля грузовых автомобилей с дизельным двигателем составляет в среднем для Российской Федерации 28%, а автобусов - примерно 63%. Суммарное ежегодное поступление свинца в атмосферу от автотранспорта на территории Российской Федерации оценивается величиной около 4 тыс. т. Пространственное распределение этих выбросов показывает, что максимальная нагрузка свинца от выбросов автотранспорта приходится на Московскую и Самарскую области. За ними следуют Калужская, Нижегородская, Владимирская области и другие субъекты федерации, расположенные в центральной части ЕТР и Северного Кавказа. Наибольшие абсолютные выбросы свинца отмечаются в Уральском (685 т), Поволжском (651 т) и Западно-Сибирском (568 т) регионах. 54% общей массы свинца поступает в атмосферу от грузового транспорта. В авиации использование этилированных бензинов марок Б-91/115, Б-100/130, Б-95/130 и др. поршневыми самолетами типа АН-2, ЯК-18 и вертолетами типа КА-26 сопровождается годовой денежной эмиссией свинца и его окислов в атмосферу в количестве 3,6-3,7 т/год (всем парком авиационной техники указанного класса). В ракетно-космической технике основным источником свинцового загрязнения являются пиросредства. Наибольшее применение получили пиросредства (пиропатроны, разрывные болты, трубки дистанционного типа и др.), снаряженные капсюлями-детонаторами и электродетонаторами с инициирующим составом из азида свинца и тринитрорезорцината свинца (или стифаната свинца), при срабатывании которых в числе других вредных веществ выделяется свинец в парообразном состоянии. Общая денежная указанных соединений свинца составляет от 250 до 500 т/год. К нестационарным источникам поступления свинца в окружающую среду следует отнести также охотничий промысел и любительскую охоту, в частности загрязнение окружающей среды свинцовой дробью. Оценочные расчеты свидетельствуют, что в целом по Российской Федерации ежегодно в водно-болотные угодья попадает до 1400 т свинца. Пространственное распределение фонового содержания свинца в атмосфере неоднородно и в значительной степени определяется распределением его антропогенных источников на территории Российской Федерации. Фоновое содержание свинца в атмосфере (данные максимальных разовых, среднесуточных, среднемесячных и среднегодовых концентраций) не превышает значений предельно допустимых концентраций (ПДК). Как правило, наиболее высокие концентрации свинца в фоновых районах наблюдаются в зимний период , что связано с дополнительными выбросами в атмосферу продуктов сжигания топлива. Неблагоприятные метеорологические условия в этот период года также способствуют накоплению свинца в нижних слоях атмосферы. За последние 5 лет для большинства районов Российской Федерации наблюдается уменьшение содержания свинца в атмосфере (примеры - на рис. 6), что связано как с сокращением производства и, соответственно, выбросов свинца внутри страны, так и со снижением трансграничного переноса свинца вследствие сокращения потребления этилированного бензина за рубежом. Наиболее заметное снижение концентрации свинца в воздухе регистрируется в центральной части ЕТР. Максимальный уровень загрязнения природных сред регистрируется в городах и промышленных центрах. Значения средних за концентраций свинца в атмосфере городов составили 0,01-0,5 мкг/м3. Для большинства городов Российской Федерации среднегодовая концентрация свинца не превышала значений 0,1 мкг/м3. Наиболее высокий уровень загрязнения воздуха свинцом, превышающий принятые в Российской Федерации нормы (ПДК - 0,3 мкг/м3), отмечался в в городах Комсомольск-на-Амуре, Тобольск, Тюмень, Карабаш, Владимир, Владивосток (до 0,5 мкг/м3) Значения среднемесячных концентраций свинца в атмосфере отличаются большей изменчивостью по сравнению с данными его среднегодового содержания в воздухе. В 1995 г. в 29 городах Российской Федерации среднемесячные концентрации свинца превышали значения ПДК. Промышленные источники свинца обуславливают загрязнение обширных территорий за счет процессов дальнего атмосферного переноса загрязненных воздушных масс. Выпадение свинца на ЕТР составило около 16 тыс. т в год, из которых за 10 тыс. т была ответственна собственно Россия. Вследствие преимущественно западного и юго-западного направления ветров, поступление свинца в Российскую Федерацию происходило почти из всех европейских стран, включая бывшие республики СССР, причем для подавляющего большинства европейских стран поступление свинца на ЕТР было больше, чем соответствующий встречный перенос. В целом, вследствие трансграничного переноса на территорию ЕТР из-за рубежа поступает более 3 тыс. т свинца в год. Имеющееся информационное обеспечение не позволяет сделать такие же расчеты для Азиатской части Российской Федерации, однако предварительные оценки показывают, что поступление свинца из Китайской Народной Республики в восточную зону и на Дальний Восток, а также из Казахстана на юг Западной Сибири составляет 2,5-3 тыс. т. При этом баланс трансграничного переноса свинца также положителен. Следовательно, ориентировочная величина суммарного поступления свинца на территорию Российской Федерации вследствие его трансграничного переноса может составить около 5-6 тыс. т в год. Содержание свинца в атмосферных осадках изменяется по территории Российской Федерации от 0,05 до 7,3 мкг/л (среднегодовые значения за 38 лет наблюдений). Наиболее высокое загрязнение осадков свинцом наблюдается в северо-западном, центральном и южном районах ЕТР (4,5-7,3 мкг/л). Загрязнение осадков свинцом в городах и промышленных центрах значительно (до 10 раз) превышает соответствующие данные, полученные для фоновых районов. На ЕТР наиболее высокие нагрузки наблюдаются в Московской, Владимирской, Горьковской, Рязанской, Тульской и Ленинградской областях, а также в промышленном районе Таганрог-Шахты-Ростов-на-Дону. В целом на территории Российской Федерации выпадает около 30 тыс. т свинца ежегодно, в том числе:

Выпадения за счет естественных источников свинца (фоновые)-ориентировочно 17 тыс. т;

Выпадения за счет трансграничного переноса свинца -около 6000 т;

Выпадения за счет российских источников -около 7000 т.

свинец в речных водах содержится как во взвесях, так и в растворимой форме. Для большинства водных объектов на территории Российской Федерации концентрация свинца составляет 1,5-6,5 мкг/л, что не превышает принятых в Российской Федерации санитарных норм (ПДК). Высокое содержание свинца в речных водах (45-90 мкг/л) носит эпизодический характер и, как правило, наблюдается в тех створах рек, где осуществляется сброс свинецсодержащих сточных вод промышленными предприятиями (например, городов Набережные Челны, Тольятти, Самара, Сызрань и др.) на р. Волге Повышенное содержание свинца в воде регистрируется в бассейнах рек Амур (10-90 мкг/л), Тобол, Ишим (30-40 мкг/л). данные систематических наблюдений Росгидромета в бассейнах рек Дон, Северная Двина, Нева, Енисей, Обь, Иртыш свидетельствуют об умеренном уровне загрязнения свинцом этих рек.

Влияние на флору и фауну

Увеличение содержания свинца в почве, как правило, но не всегда, ведет к его накоплению растениями как на незагрязненных почвах, так и почвах естественных геохимических аномалий. В соответствии с этим содержание свинца в растениях, выращенных на почвах легкого механического состава (песчаных и супесчаных) колеблется от 0,13 до 0,96 мг/кг; в почвах тяжелосуглинистых (с рН

Оргранизационные основы решения проблемы свинцового загрязнения Правовая, нормативная и экономическая база

Правовое обеспечение охраны окружающей среды и здоровья человека от воздействия загрязняющих веществ реализуется различными отраслями законодательства: конституционного, гражданского, уголовного, административного, здравоохранительного, природоохранительного, природоресурсного, а также нормативными правовыми актами, международными конвенциями и соглашениями, ратифицированными Россией. основным Законом государства Российской Федерации закреплено право каждого гражданина на благоприятную окружающую среду, достоверную информацию о ее состоянии и на возмещение ущерба, причиненного его здоровью или имуществу экологическим правонарушением. Основы законодательства России об охране здоровья граждан от 22 июля 1993 г. наряду с регулированием административных отношений обеспечивают защиту экологических прав граждан: гарантируют право на охрану здоровья граждан, права на информацию о факторах, влияющих на здоровье. Особо закреплены права граждан на охрану здоровья в неблагополучных районах и права граждан на обжалование действий государственных органов и должностных лиц в области охраны здоровья. России "О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения" от 19 апреля 1991 г. регулирует отношения по обеспечению такого состояния здоровья и среды обитания людей (условия работы, учебы, быта, отдыха, проживания и т. п.), при которых отсутствует вредное влияние факторов среды на организм человека и созданы благоприятные условия для его жизнедеятельности. Основная ответственность за это возлагается на в лице законодательной и исполнительной власти. Однако закон исходит также из того, что обеспечение санитарно-эпидемиологического благополучия населения - составная часть управленческой, социальной и производственной деятельности всех государственных органов, предприятий, общественных объединений. закон возлагает на предприятия обязанность осуществления производственного, санитарного и экологического контроля с целью предотвращения загрязнения окружающей среды, обеспечения безопасных условий труда, эмиссии продукции, не причиняющей вреда здоровью человека, и др. закон России "О защите прав приобретателя " от 7 февраля 1992 г. предоставляет приобретателю право на то, чтобы товары, работы, услуги при обычных условиях их использования, их хранении и транспортировке были безопасны для его жизни, здоровья, окружающей среды; устанавливает имущественную ответственность за вред, причиненный вследствие недостатков продукта (работы, услуги). Систему экологического законодательства возглавляет закон РСФСР "Об охране окружающей природной среды" от 19 декабря 1991 г. данным законом провозглашается право граждан на охрану здоровья от неблагоприятного воздействия окружающей природной среды, вызванного хозяйственной или иной деятельностью, авариями, катастрофами, стихийными бедствиями. предприятия, учреждения, компании и граждане, причинившие вред окружающей природной среде, здоровью и имуществу граждан, народному хозяйству загрязнением окружающей природной среды, порчей, уничтожением, повреждением, нерациональным использованием природных ресурсов, разрушением естественных экологических систем и другими экологическими правонарушениями, обязаны возместить его в полном объеме. Федеральный закон "Об экологической экспертизе" от 19 июля 1995 г. направлен на реализацию конституционного права граждан Российской Федерации на благоприятную окружающую среду посредством предупреждения негативных воздействий хозяйственной и иной деятельности на окружающую среду.

закон России "Об основах градостроительства в России" от 14 июля 1992 г. устанавливает целенаправленную деятельность государства по формированию благоприятной среды обитания населения и предусматривает основные направления градостроительной деятельности: ее компанию с учетом состояния окружающей среды; экологически безопасное развитие городов, других поселений и их систем, обеспечивающее реализацию прав граждан на укрепление здоровья, гармоничное физическое и духовное развитие; рациональное землепользование, охрану природы, ресурсосбережение, защиту территории от опасных техногенных процессов. Основным законодательным актом, регулирующим отношения по водопользованию и сохранению водных объектов, является Водный России от 18 октября 1995 г. Земельный кодекс России ставит своей задачей регулирование земельных отношений в целях рационального использования земель и их охраны, воспроизводства плодородия почв, сохранения и улучшения природной среды. Понятие "охрана земель" включает в себя, в том числе, и защиту земель от загрязнения отходами производства, химическими веществами. Отдельные аспекты охраны окружающей среды и здоровья населения отражены в федеральных законах России "Основы лесного законодательства России", "О животном мире", "Об особо охраняемых природных территориях", "О континентальном шельфе", "О мелиорации земель", "О природных лечебных ресурсах, лечебно-оздоровительных местностях и курортах". Административным кодексом России установлена административная ответственность за различные нарушения в области охраны окружающей среды: превышение нормативов ПДВ или временно согласованных выбросов загрязняющих веществ в атмосферу; превышение нормативов предельно допустимых вредных физических воздействий на атмосферный воздух; выброс загрязняющих веществ в атмосферу без разрешения специально уполномоченных на то государственных органов и др. Уголовным кодексом России, принятым 13 июня 1996 г. и вводимым в действие с 1 января 1997 г., предусмотрена уголовная ответственность за экологические преступления. Конституция России устанавливает, что "общепризнанные принципы и нормы международного права и международные договоры России являются составной частью ее правовой системы. Если международным договором России установлены иные правила, чем предусмотренные законом, то применяются правила международного договоренности". К числу важнейших международных соглашений, ратифицированных Россией, относятся о трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния (1979 г.) и Базельская конвенция о контроле за трансграничной перевозкой опасных отходов и их удалением (1989 г.). В соответствии с законом "О ратификации Базельской конвенции о контроле за трансграничной перевозкой опасных отходов и их удалением" от 25 ноября 1994 г., Постановлением Правительства России от 1 июля 1995 г. ј 670 "O первоочередных мерах по выполнению Федерального закона "О ратификации Базельской конвенции о контроле за трансграничной перевозкой опасных отходов и их удалением", постановлением Правительства России от 1 июля 1996 г. ј 766 "О государственном регулировании и контроле трансграничных перевозок опасных грузов", которым утверждено Положение о государственном регулировании трансграничных перевозок опасных отходов, Россия запретила и транзит отходов, содержащих соединения свинца,договоромраничные перевозки съема свинцового, изгари свинцовой, шлама свинцового и свинецсодержащих отходов и отходов, содержащих соединения свинца, подлежат государственному регулированию.

В основе многочисленных нормативных документов лежат конкретные нормативы, ограничивающие содержание свинца и его соединений в отдельных объектах окружающей среды, производственном и продовольственном сырье, продуктах питания, промышленных отходах: ПДК, ОБУВ, ОДК, ДОК, ДСД и другие биологические критерии. В частности, для свинца установлены ПДК для атмосферного воздуха на уровне 0,3 мкг/м3, рабочей зоны -10 мкг/м3; для питьевой воды -30 мкг/л. Для почв установлены ПДК по валовому содержанию свинца [СанПиН 42-128-4433-87] и ОДК свинца в зависимости от их механического состава и кислотности от 32 до 130 мг/кг [ГН 2.1.7.020-94]. ДОК свинца для продуктов питания: рыбные продукты -1,0 мг/кг; мясные продукты и овощи -0,5 мг/кг; фрукты, соки -0,4 мг/кг; хлеб, зерно -0,2 мг/кг; молочные продукты -0,05 мг/кг. Материалы по предупреждению воздействия выбросов автотранспорта, работающего на этилированном бензине, появились почти полвека назад. В 1947 г. Всесоюзной госсанинспекцией были утверждены "Правила по хранению, перевозке и применению этилированного бензина ". В 1948 г. Главным госсанинспектором СССР были утверждены "Временные санитарные правила по хранению, перевозке и применению этиловой жидкости для добавления к авиационным и автомобильным бензинам в качестве антидетонатора"; в 1972 г. ("Правила по хранению, перевозке и применению этилированного бензина в автотранспорте". На основании распоряжения Совета Министров СССР от 28.01.56 Главным санитарным врачом СССР было запрещено применение этилированных бензинов в Москве, Ленинграде, столицах союзных республик и куM3ртных зонах. С этой целью были приняты меры по обеспечению денежной эмиссии неэтилированных бензинов на НПЗ в Москве, Киришах, Краснодаре и Туапсе. В 1991 г. Верховный Совет СССР ратифицировал конвенцию Международной организации труда N13 "Об использовании свинцовых белил в малярном деле". Положения этой конвенции отражены ранее в таких документах, как Постановление Наркомтруда СССР от 16 августа 1929 г. N 265 "Об изготовлении, продаже и употреблении свинцовых белил", "Санитарные правила при окрасочных работах с применением ручных распылителей N991-72", ГОСТ 12.3.035-84 "работы окрасочные. Требования безопасности". В соответствии с Земельным кодексом России утверждено Постановлением Правительства России от 5 августа 1992 г. N555 "Положение о порядке консервации деградированных сельскохозяйственных угодий и земель, загрязненных токсичными промышленными отходами и радиоактивными веществами", согласно которому земли, загрязненные токсичными промышленными отходами свыше ПДК, подлежат консервации для восстановления их плодородия и последующей реабилитации. В настоящее время заканчивается работа по подготовке "Санитарных правил и норм при работе со свинцом". При нарушении санитарных правил и норм госсанэпидслужбой принимаются меры по снижению воздействия выбросов вредных веществ и свинца, в частности, на состояние здоровья населения. Так, приостанавливались эксплуатация производства на Карабашском металлургическом заводе в 1992 г., Подольском аккумуляторном заводе в 1994 г., Саратовском заводе в 1994 г. и др. В соответствии с законом России "Об охране окружающей природной среды" основными экономическими методами, регулирующими сохранение окружающей среды, являются: кадастры природных ресурсов , экологические программы, платежи за загрязнение окружающей среды, лицензирование и экономическое стимулирование.

Перечисленные экономические методы, составляющие экономический механизм природопользования, имеют различную степень практической реализации. В наибольшей мере разработана и успешно функционирует, начиная с 1991 г., система платежей за загрязнение окружающей среды. Необходимо отметить, что в настоящее время в экономическом механизме природопользования отсутствуют специальные мероприятия, направленные на снижение свинцового загрязнения. Однако в системе общих экономических стимулов, направленных на уменьшение загрязнения окружающей среды, присутствуют элементы, непосредственно направленные на снижение свинцового загрязнения. В основном они связаны с платежами за загрязнение окружающей среды. Норматив платы представляет собой часть величины годового удельного экономического ущерба народному хозяйству, возмещающую на компенсацию или ликвидацию вредного воздействия выбросов (сбросов, отходов) загрязняющих веществ, а также расхода на предотвращение указанного воздействия путем достижения предельно допустимого уровня выбросов (сбросов, отходов) и строительства природоохранных объектов. Плата за загрязнение взимается с природопользователей (предприятий, учреждений, организаций и других юр. лиц) независимо от их организационно-правовых форм и форм собственности, осуществляющих следующие виды воздействия на окружающую природную среду:

Выброс в атмосферу загрязняющих веществ от стационарных и передвижных источников;

Сброс загрязняющих веществ в поверхностные и подземные водные объекты, а также любое подземное размещение загрязняющих веществ;

Размещение отходов.

При сверхлимитном загрязнении окружающей среды размер платы повышается в 5 раз. Особый порядок расчета платы за выбросы загрязняющих веществ в атмосферу существует для передвижных источников. В основе его формирования -вид загрязняющего вещества, вид топлива, базовый норматив платы за выброс 1 т загрязняющего вещества и масса конкретного загрязняющего вещества, содержащегося в выхлопных газах технически исправного транспортного средства. Одним из наиболее сложных вопросов является оценка размеров ущерба от загрязнения почв. В 1993 г. был утвержден порядок определения размеров ущерба от загрязнения земель химическими веществами. При расчете размеров ущерба используются показатели уровня загрязнения земель химическими веществами. Для свинца: 1 уровень (допустимый) основным Законом страны России вопросы природопользования, охраны окружающей среды и обеспечения экологической безопасности находятся в совместном ведении России и субъектов России. Это означает, что субъекты России имеют право по этим вопросам принимать законы и иные нормативные правовые акты, которые не должны противоречить федеральным.

Мониторинг окружающей среды:

Госкомэкологией Российской Федерации разработана концепция создания и ведения Единой государственной системы экологического мониторинга -ЕГСЭМ. Однако пока эта система далека от широкомасштабного внедрения в природоохранную практику. В то же время в России функционирует Государственная служба наблюдений за состоянием природной среды (ГСН), базой которой являются подразделения Росгидромета. Для оценки современного состояния, прогноза изменения уровня загрязнения природных сред в районах, удаленных от антропогенных источников загрязнения на расстояние более 100 км (фоновые районы), в конце 70-х годов на территории бывшего СССР была создана система комплексного фонового мониторинга (СКФМ).

В программу работ станций СКФМ, расположенных в биосферных заповедниках, включены измерения свинца в воздушной среде. В настоящее время эта сеть включает 10 станций в различных природно-климатических зонах. Системе Росгидромета принадлежит также сеть станций по мониторингу загрязнения воздуха в городах, предприятия промышленности которых, в том числе выбрасывают в атмосферный воздух свинец (217 станций в 126 городах), на основании измерений которых подготавливаются "Ежегодники состояния воздуха городов", а также региональные станции контроля загрязнения поверхностных вод, снежного покрова, почв и растений. В настоящее время комплексный агроэкологический мониторинг негативного воздействия на почвы сельскохозяйственных угодий ведут 32 центра и 71 станция агрохимической службы, а также 75 станций защиты растений Главхимзащиты Минсельхозпрода Российской Федерации. На реперных участках ЦИНАО проводятся: агрохимическое обследование (содержание макро- и микроэлементов); радиологическое обследование, определение степени загрязнения тяжелыми металлами и пестицидами; определение уровня урожайности и его качества; определение загрязненности тяжелыми металлами снеговых и дождевых вод. Наряду с федеральными в стране функционируют также региональные системы экологического мониторинга. Например, в Москве реализуются мероприятия по фирмы мониторинга окружающей среды. Решения Исполкома Моссовета от 25.04.89 N872 и от 20.03.90 N452 "Об компании деятельности по разработке и формированию системы экомониторинга в Москве", постановления Правительства Москвы от 28 января 1992 г. N38 и от 23 мая 1995 г. N436 "О ходе работ по созданию автоматизированной системы экомониторинга" определяют механизм выполнения комплекса мероприятий, связанных с созданием сети постов для наблюдений за загрязнением объектов окружающей природной среды, в том числе свинцом. Так, система мониторинга водных объектов строится с возможностью контроля содержания свинца в автоматическом режиме на станциях водоподготовки и путем ручного отбора проб с последующим лабораторным анализом питьевой воды в системе водопровода. Результаты мониторинга Госкомсанэпиднадзора Российской Федерации за содержанием свинца в продовольственном сырье и пищевых продуктах в целом по Российской Федерации свидетельствуют, что за с 1990 г. в 47 раз увеличилось количество проводимых анализов, что впрочем, соответствует процессу дезинтеграции закупок, оптовой и розничной торговли, а также производства продуктов питания за последние 10 лет. Медико-биологический мониторинг проводится в соответствии с приказом Минздрава Российской Федерации от 14.03.96 N90 при проведении периодических медицинских осмотров лиц, работающих в контакте со свинцом. Наряду с определением свинца в крови обязательно определение АЛК мочи, гематологических показателей (гемоглобина, цветового показателя, ретикулоцитов, эритроцитов с базофильной зернистостью. Использование указанного диагностического комплекса в сочетании с данными осмотров терапевта и невропатолога позволяет наиболее рано выявлять начальные признаки неблагоприятного воздействия свинца на организм работающих. Особую значимость приобретают результаты перечисленных лабораторных исследований при групповом анализе показателей здоровья определенных профессиональных групп в процессе медико-биологического мониторинга.

Федеральные и региональные программы Постановлением Правительства России от 6.03.96 N263 утверждена федеральная целевая программа "Топливо и энергия", в состав которой включена подпрограмма "Реконструкция и предприятий нефтеперерабатывающей промышленности". Программа была рассчитана на период до 2000 г. и предусматривала увеличение эмиссии ценных бумаг неэтилированного бензина до 65%. Программа требовала капиталовложений в объеме 12-15 млрд. долл. США. Однако из-за финансового обвала в августе 1998 года, ограниченности инвестиционных ресурсов, падения добычи нефти и других причин выполнение программы идет с отставанием на 2-3 года. Переход на выпуск неэтилированных бензинов сдерживается также из-за сложившейся в стране политики формирования цен на автомобильные бензины. исходная стоимость этилированного бензина ниже начальной стоимости неэтилированного, а система налогообложения едина и не зависит от вида бензина. Постановлением Правительства России от 24.01.94 одобрена федеральная программа "Техническое перевооружение и развитие металлургии Российской Федерации (1993-2000 гг.)". Главные приоритеты программы: конкурентоспособность продукции и существенное улучшение экологической обстановки путем снижения выпуска опасных химических веществ. Программой предусматривается реконструировать и технически перевооружить 143 предприятия черной и цветной металлургии, работы ведутся на 89 предприятиях. Постановлением Правительства России от 13.09.96 N1098 утверждена федеральная целевая программа "Отходы". К неотложным мерам по решению проблемы обращения с отходами, в том числе свинецсодержащими, отнесены:

Разработка классификатора токсичных отходов;

Проведение экологической экспертизы отраслевых норм технологического проектирования с включением в них положений об обязательной комплексной переработке сырья, использованию, обезвреживанию и экологически безопасному размещению отходов;

Создание и введение в действие системы экономического регулирования в целях интенсификации вовлечения в хозяйственный оборот вторичных ресурсов. На уровне субъектов России разработан ряд региональных программ, предусматривающих решение вопросов по предотвращению свинцового загрязнения окружающей среды. Например, постановлением от 19.05.95 N312 Кабинет Министров Республики Татарстан утвердил 19.05.95 "Программу по сокращению выброприоритетыняющих веществ в атмосферу от автотранспортных средств в Республике Татарстан", которой предусматривается разработка новых антидетонационных присадок к моторному топливу взамен этиловой жидкости, разработка предложений по экономическому стимулированию перевода автотранспортных средств на использование Природного газа и других альтернативных видов топлива, осуществление к 2000 г. перевода на газ не менее 30% автомобилей от общего их количества в Казани и ряде других городов республики. Правительство Москвы постановлением от 27 сентября 1994 г. N860 утвердило Комплексную экологическую программу Москвы, которой был предусмотрен комплекс мер, направленных на улучшение состояния окружающей среды в Москве и, в частности, на улучшение состояния атмосферного воздуха. Распоряжением мэра Москвы от 1 декабря 1993 г. N689-РМ "Об особенностях реализации моторного топлива в Москве и введении штрафных санкций" в Москве запрещена розничная торговля этилированным бензином. Постановлением правительства Москвы от 18 мая 1996 г. N517 утверждено положение о порядке осуществления в Москве экологического контроля автотранспортных средств, которым предусматривается внедрение сертификата автотранспортного средства единого образца. Распоряжением мэра Москвы от 13 августа 1996 г. N239/1-РМ утвержден план экологических мероприятий, которым предусматриваются:

Подготовка и поэтапное принятие мер по реализации в Московском регионе экологически приемлемого моторного топлива;

Поэтапная установка каталитических дожигателей и фильтров-конверторов на муниципальном транспорте;

Комплекс мер по разработке и внедрению альтернативных видов моторных топлив и электротранспорта;

Проведение массовой операции по проверке уровня выбросов московскими и иногородними автомашинами (не менее 800 тыс. ед.) с принятием административных и экологических мер;

Изготовление, установка и последующее обслуживание информационных щитов на расстоянии 5-50 км от города "Использование этилированного бензина в Москве запрещено!" и "Въезд в Москву с превышением ГОСТ по выбросам СО, СН и дымности запрещен!";

Ограничение (и возможно -запрещение) эксплуатации в Москве транспортных средств иностранного производства, изготовленных до 1985 г.;

Подготовка комплекса мер по предотвращению сброса в р. Москва и канализацию тяжелых металлов от основных промышленных источников.

Источники

ВикиПедия - свободная энциклопедия

ВикиЗнание - свободная энциклопедия

Мир словарей

Энциклопедия инвестора . 2013 .

Синонимы :

• Толковый словарь Даля
• 
  

Свинец - это металл, который был известен еще в древние времена. Человек использует его со 2-3 тыс. до нашей эры, и впервые он был открыт в Месопотамии. Там из свинца делали небольшие кирпичи, статуэтки, разнообразные бытовые предметы. Уже тогда люди получали с помощью этого элемента бронзу, а также изготавливали из этого для письма острыми предметами.

Какой цвет имеет металл?

Он является элементом IV группы 6 периода таблицы Менделеева, где он имеет порядковый номер 82. Что такое свинец в природе? Это чаще всего встречающийся галенит, формула которого - PbS. Иначе галенит называется свинцовым блеском. Чистый элемент является мягким и ковким металлом грязно-серого цвета. На воздухе его срез быстро покрывается небольшим слоем окиси. Оксиды надежно защищают металл от дальнейшего окисления как во влажной, так и в сухой среде. Если же металлическую поверхность, покрытую оксидами, очистить, она приобретет блестящий оттенок с синим отливом. Такую очистку можно произвести, если перелить свинец в вакууме и запаять его в вакуумную колбу.

Взаимодействие с кислотами

Серная и соляная кислоты действуют на свинец очень слабо, но зато металл легко растворяется в азотной кислоте. Все химические соединения металла, которые могут быть растворимыми, являются ядовитыми. Его получают, главным образом, из руд: сначала свинцовый блеск обжигается до перехода в окись свинца, а затем это вещество восстанавливают при помощи угля до чистого металла.

Общие свойства элемента

Плотность свинца составляет 11,34 г/см 3 . Это в 1,5 раза больше, чем плотность железа и в четыре раза больше, чем у легкого алюминия. Неспроста в русском языке слово «свинцовый» является синонимом слова «тяжелый». Плавление свинца происходит при температуре 327,5 о С. Летучим становится металл уже при температуре окружающей среды в 700 С°. Эта информация очень важна для тех, кто работает в сфере добывания этого металла. Его очень легко поцарапать даже ногтем, его легко прокатать в тонкие листы. Это очень мягкий металл.

Взаимодействие с другими металлами, нагревание

Удельная теплоемкость свинца равна 140 Дж/кг. По своим химическим свойствам это малоактивный металл. В ряду напряжений он расположен перед водородом. Из своих солей свинец легко вытесняется другими металлами. Например, можно провести опыт: опустить палочку из цинка в раствор ацетата этого элемента. Тогда он осядет на цинковой палочке в виде пушистых кристаллов, которые химики называют «сатурновым деревом». Сколько удельная теплоемкость свинца равна? Что это означает? Этот показатель - 140 Дж/кг. А значит он следующее: чтобы нагреть килограмм металла на 1 о С, требуется 140 Джоулей тепла.

Распространение в природе

Этого металла не так уж и много в земной коре - всего лишь 0,0016% по массе. Однако даже эта величина показывает, что он больше распространен, чем ртуть, висмут и золото. Ученые связывают это с тем, что различные свинцовые изотопы представляют собой продукты распада тория и урана, поэтому содержание свинца в земной коре медленно увеличивалось в течение миллионов лет. В настоящий момент известно множество свинцовых руд - это уже указанный галенит, а также результаты его химических перевоплощений.

В последние входят свинцовый купорос, церуссит (другое название - белая миметит, штольцит. В рудах также содержатся другие металлы - кадмий, медь, цинк, серебро, висмут. Там, где залегают руды из свинца, этим металлом насыщается не только почва, но и водоемы, растения. Что такое свинец в природе? Это всегда его определенное соединение. А также этот металл содержится в рудах радиоактивных металлов - урана и тория.

Тяжелый металл в промышленности

Самым используемым в промышленности является соединение свинца и олова. Обыкновенный припой под названием «третник» широко используется для соединений трубопроводов и электрических проводов. Это соединение содержит в себе одну часть свинца и две части олова. Оболочки для телефонных кабелей, части аккумуляторов также могут содержать в себе свинец. Температура плавления некоторых его соединений является очень низкой - например, сплавы с кадмием или оловом плавятся при 70 о С. Из таких соединений изготавливают противопожарное оборудование. Широко используются сплавы металла в судостроении. Они обычно окрашены в светло-серый цвет. Суда часто покрывают сплавами из олова и свинца для защиты от коррозии.

Значение для людей прошлого и применение

Римляне использовали этот металл для изготовления труб в трубопроводах. Свинец в древние времена ассоциировался у людей с планетой Сатурн, и поэтому раньше его и называли сатурном. В средневековье благодаря своему тяжелому весу металл часто использовали для алхимических опытов. Ему нередко приписывали способность превращаться в золото. Свинец - это металл, который очень часто путали с оловом, что продолжалось вплоть до 17 века. А на древнеславянских языках он и носил это название.

Оно дошло и до современного чешского языка, где этот тяжелый металл называют olovo. Некоторые специалисты в области языкознания считают, что название Plumbum связано с определенной греческой местностью. Русское происхождение слова «свинец» для ученых пока неясно. Некоторые лингвисты связывают его с литовским словом «scwinas».

Традиционное применение свинца в истории - это изготовление пуль, оружейной дроби, и других различных снарядов. Его использовали из-за дешевизны и низкой температуры плавления. Раньше при изготовлении оружейной дроби в металл добавляли небольшое количество мышьяка.

Использовался свинец и в Древнем Египте. Из него изготавливали строительные блоки, статуи знатных людей, во всю чеканили монеты. Египтяне были уверены, что свинец обладает особой энергетикой. Они делали из него небольшие пластинки и пользовались ими для защиты от недоброжелателей. А древние римляне не только делали водопроводные трубы. Они еще и производили из этого металла косметику, даже не подозревая, что сами себе подписывают этим смертный приговор. Ведь, попадая в организм каждый день, свинец вызывал серьезные заболевания.

А как насчет современной окружающей среды?

Есть такие вещества, которые убивают человечество медленно, но верно. И это относится не только к непросвещенным предкам древности. Источники токсичного свинца сегодня - это дым сигарет, городская пыль жилых домов. Опасность несут также пары лакокрасочных материалов. Но самый большой вред несут выхлопные газы автомобилей, в большом количестве содержащие свинец.

Но в зоне риска находятся не только жители мегаполисов, но и те, кто живет в деревнях. Здесь металл может накапливаться в почвах, затем попадать в состав фруктов и овощей. В результате человек более трети свинца получает через пищу. В этом случае противоядием могут послужить только мощные антиоксиданты: магний, кальций, селен, витамины А, С. Если их употреблять регулярно, можно надежно обезвредить себя от вредного действия металла.

Вред

Каждый школьник знает, что такое свинец. Но не все взрослые способны ответить на вопрос о том, в чем заключается его вред. Частицы его попадают в организм через дыхательную систему. Далее он начинает взаимодействовать с кровью, вступая в реакции с различными частями организма. Больше всего от этого страдает опорно-двигательный аппарат. Здесь оказывается 95% всего потребленного человеком свинца.

Высокий уровень содержания его в организме приводит к отставанию в умственном развитии, а у взрослых он проявляется в виде депрессивных симптомов. Об избытке свидетельствует рассеянность, утомляемость. Страдает и кишечник - из-за свинца часто могут возникать спазмы. Этот тяжелый металл также негативно воздействует и на репродуктивную систему. Женщинам становится трудно выносить плод, а у мужчин могут наблюдаться проблемы с качеством спермы. Также он очень опасен для почек. По некоторым исследованиям, он способен вызвать злокачественные опухоли. Однако в количестве, не превышающем 1 мг, свинец может быть полезен для организма. Ученые выяснили, что этот металл может оказывать бактерицидное действие на органы зрения - однако следует помнить, что такое свинец и использовать его только в дозах, не превышающих допустимые.

В качестве заключения

Как уже было сказано, в древности покровителем этого металла считалась планета Сатурн. Но Сатурн в астрологии - это образ одиночества, печали и тяжелой судьбы. Не поэтому ли свинец - не самый лучший спутник для человека? Возможно, ему не стоит навязывать свое общество, как интуитивно предполагали древние, называя свинец сатурном. Ведь вред для организма от этого металла может быть непоправимым.

Свинец известен с III - II тысячелетия до н.э. в Месопотамии, Египте и других древних странах, где из него изготовляли большие кирпичи (чушки), статуи богов и царей, печати и различные предметы быта. Из свинца делали бронзу, а также таблички для письма острым твердым предметом. В более позднее время римляне стали изготовлять из свинца трубы для водопроводов. В древности свинец сопоставлялся с планетой Сатурн и часто именовался сатурном. В средние века благодаря своему тяжелому весу свинец играл особую роль в алхимических операциях, ему приписывали способность легко превращаться в золото.

Нахождение в природе, получение:

Содержание в земной коре 1,6·10 -3 % по массе. Самородный свинец встречается редко, круг пород, в которых он установлен, достаточно широк: от осадочных пород до ультраосновных интрузивных пород. В основном встречается в виде сульфидов (PbS - свинцовый блеск).
Получение свинца из свинцового блеска проводят путем обжигательно-реакционной плавки: сначала подвергают шихту неполному обжигу (при 500-600°С), при котором часть сульфида переходит в оксид и сульфат:
2PbS + 3О 2 = 2РbО + 2SO 2 PbS + 2О 2 = РbSO 4
Затем, продолжая нагревание, прекращают доступ воздуха; при этом оставшийся сульфид регирует с оксидом и сульфатом, образуя металлический свинец:
PbS + 2РbО = 3Рb + SO 2 PbS + РbSO 4 = 2Рb +2SO 2

Физические свойства:

Один из самых мягких металлов, легко режется ножом. Обычно покрыт более или менее толстой плёнкой оксидов грязно-серого цвета, при разрезании открывается блестящая поверхность, которая на воздухе со временем тускнеет. Плотность - 11,3415 г/см 3 (при 20°C). Температура плавления - 327,4°C, температура кипения - 1740°C

Химические свойства:

При большой температуре свинец образует с галогенами соединения вида РbХ 2 , с азотом прямо не реагирует, при нагревании с серой образует сульфид PbS, кислородом окисляется до PbO.
В отсутствии кислорода свинец не реагирует с водой при комнатной температуре, но при действии горячего водяного пара образует оксиды свинца и водород. В ряду напряжений свинец стоит левее водорода, но он не вытесняет водород из разбавленных HCl и H 2 SO 4 , из-за перенапряжения выделения Н 2 на свинце, а также из-за образования на поверхности металла плёнки труднорастворимых солей, защищающих металл от дальнейшего действия кислот.
В концентрированных серной и соляной кислотах при нагревании свинец растворяется, образуя соответственно Pb(HSO 4) 2 и Н 2 [РbCl 4 ]. Азотная, а также некоторые органические кислоты (например, лимонная) растворяют свинец с получением солей Рb(II). Реагирует свинец и с концентрированными растворами щелочей:
Pb + 8HNO 3 (разб.,гор.) = 3Pb(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O.
Pb + 3H 2 SO 4 (>80%) = Pb(HSO 4) 2 + SO 2 + 2H 2 O
Pb + 2NаOН (конц.) + 2H 2 O = Nа 2 + Н 2
Для свинца наиболее характерны соединения со степенью окисления: +2 и +4.

Важнейшие соединения:

Оксиды свинца - с кислородом свинец образует ряд соединений Рb 2 О, РbО, Рb 2 О 3 , Рb 3 О 4 , РbО 2 , преимущественно амфотерного характера. Многие из них окрашены в красные, жёлтые, чёрные, коричневые цвета.
Оксид свинца (II) - РbО. Красный (низкотемпературная a -модификация, глет) или желтый (высокотемпературная b -модификация, массикот). Термически устойчив. Очень плохо реагируют с водой, раствором аммиака. Проявляет амфотерные свойства, реагирует с кислотами и щелочами. Окисляется кислородом, восстанавливается водородом и монооксидом углерода.
Оксид свинца (IV) - РbО 2 . Платтнерит. Темно-коричневый, тяжелый порошок, при слабом нагревании разлагается без плавления. Не реагирует с водой, разбавленными кислотами и щелочами, раствором аммиака. Разлагается концентрированными кислотами, концентрированными щелочами при кипячении медленно переводится в раствор с образованием....
Сильный окислитель в кислой и щелочной среде.
Оксидам РbО и РbО 2 соответствуют амфотерные гидрооксиды Рb(ОН) 2 и Рb(ОН) 4 . Получение..., Свойства...
Рb 3 О 4 - свинцовый сурик . Рассматривается как смешаный оксид или орто-плюмбат свинца(II) - Рb 2 PbО 4 . Оранжево-красный порошок. При сильном нагревании разлагается, плавится только под избыточном давлением О 2 . Не реагирует с водой, гидратом аммиака. Разлагается конц. кислотами и щелочами. Сильный окислитель.
Соли свинца(II) . Как правило бесцветны, по растворимости в воде делятся на нерастворимые (например, сульфат, карбонат, хромат, фосфат, молибдат и сульфид), малорастворимые (йодид, хлорид и фторид) и растворимые (к примеру, ацетат, нитрат и хлорат свинца). Ацетат свинца, или свинцовый сахар , Pb(CH 3 COO) 2 ·3H 2 O, бесцветные кристаллы или белй порошок сладкого вкуса, медленно выветривается с потерей гидратной воды, относится к очень ядовитым веществам.
Халькогениды свинца - PbS, PbSe, и PbTe - кристаллы чёрного цвета, узкозонные полупроводники.
Соли свинца(IV) могут быть получены электролизом сильно подкисленных серной кислотой растворов солей свинца(II). Свойства...
Гидрид свинца(IV) - PbH 4 - газообразное вещество без запаха, которое очень легко разлагается на свинец и водород. Получается в небольших количествах при реакции Mg 2 Pb и разбавленной HCl.

Применение:

Свинец хорошо экранирует радиацию и рентгеновские лучи, применяется в качестве защитного материала, в частности, в рентгеновских кабинетах, в лабораториях, где существует опасность облучения радиацией. Также используют для изготовления пластин аккумуляторов (около 30% выплавляемого свинца), оболочек электрических кабелей, защиты от гамма-излучения (стенки из свинцовых кирпичей), как компонент типографских и антифрикционных сплавов, полупроводниковых материалов.

Свинец и его соединения, особенно органические, токсичны. Попадая в клетки, свинец дезактивирует ферменты, тем самым нарушая обмен веществ, вызывая умственную отсталость у детей, заболевания мозга. Свинец может заменять кальций в костях, становясь постоянным источником отравления. ПДК в атмосферном воздухе соединений свинца 0,003 мг/м 3 , в воде 0,03 мг/л, почве 20,0мг/кг.

Барсукова М. Петрова М.
ХФ ТюмГУ, 571 группа.

Источники: Википедия: http://ru.wikipedia.org/wiki/Свинец и др.,
Н.А.Фигуровский "Открытие элементов и происхождение их названий". Москва, Наука, 1970. (на сайте ХФ МГУ http://www.chem.msu.su/rus/history/element/Pb.html)
Реми Г. "Курс неорганической химии", т.1. Изд-во иностранной литературы, Москва.
Лидин Р.А. "Химические свойства неорганических соединений". М.: Химия, 2000. 480 с.: ил.