Олово

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към: навигация, търсене
Емблема за пояснителна страница Тази статия е за химичния елемент. За града в Босна и Херцеговина вижте Олово (град).

Олово, 82Pb
Lead electrolytic and 1cm3 cube.jpg
Сребристо бял
Общи данни
ТалийОловоБисмут
Sn

Pb

Fl
Водород
Хелий
Литий
Берилий
Бор
Въглерод
Азот
Кислород
Флуор
Неон
Натрий
Магнезий
Алуминий
Силиций
Фосфор
Сяра
Хлор
Аргон
Калий
Калций
Скандий
Титан
Ванадий
Хром
Манган
Желязо
Кобалт
Никел
Мед
Цинк
Галий
Германий
Арсен
Селен
Бром
Криптон
Рубидий
Стронций
Итрий
Цирконий
Ниобий
Молибден
Технеций
Рутений
Родий
Паладий
Сребро
Кадмий
Индий
Калай
Антимон
Телур
Йод
Ксенон
Цезий
Барий
Лантан
Церий
Празеодим
Неодим
Прометий
Самарий
Европий
Гадолиний
Тербий
Диспросий
Холмий
Ербий
Тулий
Итербий
Лутеций
Хафний
Тантал
Волфрам
Рений
Осмий
Иридий
Платина
Злато
Живак
Талий
Олово
Бисмут
Полоний
Астат
Радон
Франций
Радий
Актиний
Торий
Протактиний
Уран
Нептуний
Плутоний
Америций
Кюрий
Берклий
Калифорний
Айнщайний
Фермий
Менделевий
Нобелий
Лоуренсий
Ръдърфордий
Дубний
Сиборгий
Борий
Хасий
Майтнерий
Дармщатий
Рьонтгений
Коперниций
Нихоний
Флеровий
Московий
Ливерморий
Тенесин
Оганесон
Име, символ, № Олово, Pb, 82
Група, период, блок 14, 6, p
Химическа серия Метал
Електронна конфигурация 4f145d106s26p2
e- на енергийно ниво 2, 8, 18, 32, 18, 4
Electron shell 082 Lead - no label.svg
Свойства на атома
Атомна маса 202,2 u
Атомен радиус 175 pm
Ковалентен радиус 146 ± 17:00 pm
Радиус на ван дер Ваалс 202 pm
Степен на окисление 4,3,2,1
Електроотрицателност 1,87 (скала на Полинг)
Йонизационен потенциал I: 715,6 kJ/mol
Lead spectrum visible.png
Физични свойства
Агрегатно състояние Твърдо вещество
Кристална структура кубична
Cubic.svg
Плътност 11 340 kg/
Температура на топене 600,61 K
(  327,46 °C)
Температура на кипене 2022 K
(1749 °C)
Специф. топлина на топене 4,77 kJ/mol
Специф. топлина на изпарение 179,5 kJ/mol
Скорост на звука 1190 m/s
Специф. топлинен капацитет 26,650 J/(kg·K)
Топлопроводимост 35,3 W/(m·K)

Оловото е химичен елемент, метал.

Означението му в периодичната система е Pb (от латински plumbum), а атомният му номер е 82.

Обща информация[редактиране | редактиране на кода]

Име: олово – Pb (plumbum)

Атомен номер: 82

Атомна маса: 207,2

Радиус на атома: 181

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

Плътност: 11.35 g/cm3

Специфичен

топлинен капацитет: 128 J / (kg.K)

Изотопи: 29

Електроотрицателност: 1,56

Степен на окисление: +2, +4

6-ти период – IV А група

p – елемент

Получаване[редактиране | редактиране на кода]

Основният 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. Полученият 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[редактиране | редактиране на кода]

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.

Строеж на атома[редактиране | редактиране на кода]

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[редактиране | редактиране на кода]

Прясно отрязаната повърхност на оловото има сивосинкав цвят и метален блясък. Оловото е тежък метал (p =11,3 g/cm3) и ниско топим ( tk=327 °C). 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[редактиране | редактиране на кода]

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[редактиране | редактиране на кода]

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[редактиране | редактиране на кода]

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 някои 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, при пазене на 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 човекът.

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

Разпространение[редактиране | редактиране на кода]

Оловото се среща в природата в съединено състояние. Най-разпространената оловна руда е галенитът. В България находища има в Родопите, Искърския пролом, Врачанско и пр. Рудата е полиметална и наред с оловото в заводите в Кърджали (Оловно-цинковия завод) и Пловдив (КЦМ АД) се получават и други метали.

Производство[редактиране | редактиране на кода]

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

Действие върху човека и живите организми[редактиране | редактиране на кода]

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 вследствие 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[редактиране | редактиране на кода]

Приложение

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

Приложения в миналото[редактиране | редактиране на кода]

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[редактиране | редактиране на кода]

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[редактиране | редактиране на кода]