Олово

Оловото е химичен елемент, метал. Означението му в периодичната система е Pb (от латински plumbum), а атомният му номер е 82. обща информация:

Име: Олово - Pb (Plumbum)

Атомен номер: 82

Атомна маса: 207.2

Радиус на атома: 181

Електронна обвивка: 2, 8, 18, 32, 18, 4

Плътност: 11.35g/cm³

Изотопи: 29

Електроотрицателност: 2.33

Степен на окисление: - 4, +2, +4

6^-ти период IV А група

p - елемент

Получаване на олово

Основния източник за получаване на олово са сулфидните полиметални руди , минералът галенит – PbS. Получаването на олово от галенит се извършва по схемата: PbS → PbO → Pb

Първоначално рудата се обогатява. Получения концентрат се подлага на окислително обгаряне:

2PbS + 3O₂ = 2PbO + 2SO₂↑.

При обгарянето се добавят флюси (CaCO3, Fe2O3, SiO2). Те образуват разредена фаза, циментираща шихта. Полученият агломерат съдържа 35—45 % Pb. По-нататък съдържащото се в агломерата олово (II) и медни оксиди се възстановяват чрез кокс:

PbO + C = Pb + CO↑ и PbO + CO = Pb + CO₂↑.

Черното олово се получава при взаимодействие на изходна сулфидна руда с кислород (автогенен способ). Процесът протича в 2 етапа:

2PbS + 3O₂ = 2PbO + 2SO₂↑,

PbS + 2PbO = 3Pb + SO₂↑.

За следващото пречистване на така нареченото сурово или черно олово от примесите Cu, Sb, Sn, Al, Bi, Au, и Ag се използва класическият пирометалургически метод или електролиза. Страни, които са най-големи производителни на олови (включително и вторично олово) за 2004 година (по данни на ILZSG – Международна група за изучаване на олово и цинк - ), в хиляди тонове:

ЕС	2038
САЩ	1498
Китай	1256
Корея	219

Физични и химични свойства

Оловото е сиво-бял, мек и пластичен метал със силен метален блясък. Разтваря се в киселини и се окислява при обикновена температура, но се пасивира — образува тънка оксидна кора, която го предпазва от по-нататъшно окисление. Съединенията му са отровни. Олово се добива главно от минералите галенит, церусит и англезит. Най-големи находища има в Австралия, Канада, Русия, Испания. Приложение — за сплави, химични апаратури, изолатор на кабели, акумулатори, за защита от радиоактивни лъчения, за куршуми, сачми и др.

Място в периодичната система и строеж на атома

Оловото е химичен елемент от IV А група и в 6 период. 82-та електрона в електронната му обвивка са групирани в 6 електронни слоя. Във външния електронен слой има 4 електрона, от които два са единични и една електронна двойка. Оловото има по-голям атомен радиус от елементите в 4А група. Поради това той по-слабо привлича валентните си електрони от външния електронен слой. При химичните взаимодействия отдава два или четири електрона, като проявява втора или четвърта валентност. Свойства и употреба: Прясно отрязаната повърхност на оловото има сивосинкав цвят и метален блясък. Оловото е тежък метал (p =11,3g/cm3) и ниско топим ( tk=327 oC). Топи се сравнително лесно. Оловото е много мек метал, реже се с нож и оставя сива следа върху хартия. Той е пластичен и се валцува на тънки листа. Има по-малка топлопроводимост и електропроводимост в сравнение с медта и среброто.

Взаимодействие с прости вещества

На въздух оловото бързо губи металния си блясък. Става матово или сиво, защото се покрива с оловен оксид, който прилепва плътно към метала и го предпазва от по-нататъшно окисление.

2Pb + O₂ --> 2PbO

При загряване оловото взаимодейства с хлора, сярата и други неметали.

Pb + Cl₂ --> PbCl₂

Pb + S --> PbS

С металите оловото образува сплави: мек припой – сплав за куршуми и ловджийски сачми, лагерна сплав и др.

Оловото поглъща радиоактивните лъчения, затова се използва за направата на защитни прегради, на защитни наметали при рентгенови снимки и др.

Оловото се намира точно пред водорода в реда на окислителната активност на металите. Със солна и със сярна киселина оловото почти не взаимодейства, защото по повърхността му се образуват неразтворимите соли PbCl₂ и PbSO₄. Това определя използването му в огромни количества главно в автомобилите за направата на оловни акумулатори.

Съединения на оловото

Оловото е средно активен метал. Образува няколко оксида. Елементът се намира непосредствено преди водорода в РОАМ. Мястото му определя взаимодействието със силни киселини, каквато е солната. Оловото обаче се пасивира от к. HCL и к.H₂SO₄, защото се образува малко разтворима сол- PbCl₂ и неразтворима PbSO₄.

Физиологично действие

Оловните пари и оловните йони имат отровно действие. Те попадат в човешкия организъм чрез въздуха, водата и храната. Големи количества аерозоли постъпват в атмосферата при изгарянето на оловосъдържащия бензин. Затова все повече се използва безоловен бензин.

Оловото се натрупва в организма и когато достигне определено количество, предизвиква болестта сатурнизъм. Заболелият получава нервно разстройство и венците на зъбите му добиват сивкав цвят. При хроничните отравяния се поразяват кръвотворните органи, засягат се някой ензими, жлезите с вътрешна секреция и др. Дози от 0,2 – 0,3 mg/kg оловни съединения са достатъчни за появата на отровно действие. Опасност от отравяне има при боядисване с оловни бои, когато се пази храна в гледжосани съдове, отровна е газовата смес от ауспуха на колите и т.н. Ежегодно около 200 000 t Pb замърсяват околната среда на планетата Земя. В този процес участва и човека.

Също така оловото се натрупва и в костите на живите организми.Протича процесът заместване на калция с олово.

Разпространение

Оловото се среща в природата в съединено състояние. Най-разпространената оловна руда е галенитът. У нас находища има в Родопите, Искърския пролом, Врачанско и пр. Рудата е полиметална и наред с оловото в заводите Кърджали (Олово Цинковия Завод) и Пловдив (КЦМ АД) се получават и други метали.

Производство

Класическата пирометалургична технология за производство на олово използва за основна суровина сулфидни оловни концентрати.

Действие на оловото върху човека и живите организми

Оловните пари и оловните йони имат отровно действие. Това е един от най-токсичните тежки метали. Йоните му попадат в човешкия организъм чрез въздуха, водата и храната. Големи количества аерозоли постъпват в атмосферата при изгарянето на оловосъдържащия бензин. Затова все повече се използва безоловен бензин, а оловният се ограничава. Оловото се натрупва в организма и когато достигне определено количество, предизвиква болестта сатурнизъм. Заболелият получава нервно разстройство и венците на зъбите му добиват сивкав цвят. При хроничните отравяния се поразяват кръвотворните органи, засягат се някой ензими, жлезите с вътрешна секреция и др. Дози от 0,2 – 0,3 mg/kg оловни съединения са достатъчни за появата на отровно действие.

Оловото предизвиква и психически разстройства и усложнения. Детоксикацията на човек отровен с олово е невъзможна. В Римската Империя, Царска Русия и в Западна Европа водопроводите, чиниите и приборите за хранене са били оловни, тъй като оловото е мек и леснообработваем метал. Това е довело до масови психически проблеми. Твърди се^{[кой го твърди?]}, че Иван Грозни, Калигула, Нерон както и редица английски крале са били с психически отклонения, поради отравянето им с олово. Оловото също предизвиква и хронични заболявания в потомството на отровените. Дори има теории, че Римската Империя е западнала, защото римляните са се превърнали в една невменяема нация с психически увреждания, податлива на разврат и с неуравновесен избухлив характер в следствие на генетично предаване на болести, предизвикани от отравяне с олово, тоест — децата вече са се раждали болни от различни заболявания.

Опасност от отравяне има при боядисване с оловни бои, когато се пази храна в гледжосани съдове, отровна е газовата смес от ауспуха на колите и т.н. Ежегодно около 200 000 t Pb замърсяват околната среда на планетата Земя. В този процес участва и човека. Също така оловото се натрупва и в костите на живите организми.Протича процесът заместване на калция с олово.

Приложения на оловото

Използвана сплав от олово 60% и калай 40% : ПОС-40 ( ПОК 40 )за запояване . Темп.топене 210-220°C

Приложения в миналото

Оловото е било използвано за:

• направа на водопроводи и прибори за хранене.
• производството на оловни бои с бял, жълт и червен цвят
• консерватор на различни храни и напитки
• направата на детски играчки
• направата на ауспуси за колите
• направата на покриви и огради — особено в Османската Империя. В Пловдив е имало т. нар. Куршум хан. Хората го нарекли така, защото покрива му е бил направен от олово (от турски: куршум, което значи олово).

Приложения в днешно време

Оловото изолира от радиоактивни лъчения, затова се използва за направата на защитни прегради, на защитни наметала при рентгенови снимки и др.

Също се използва за:

• оцветяващ елемент на керамичните политури — в жълт и червен цвят
• направата на метателни оръжия
• производство на патрони
• удължаване на горенето на някои свещи
• направата на колани за гмуркачите с акваланги с цел да противодейства на естествената способност на човек да се задържа над водата
• направата на високоволтажни кабели — като обвивен материал, за да предотврати водна дифузия в изолираното

пространство

• производство на оловно-цинкови батерии

Външни препратки

• Технологична схема за производство на олово