فهرست فلزات سنگین: انواع و ویژگی ها

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 10:25

از تمام 104 عنصر شیمیایی شناخته شده برای بشر امروزی، 82 عنصر فلزی هستند. آنها جایگاه برجسته ای در زندگی مردم در زمینه های صنعتی، بیولوژیکی و محیطی دارند. علم مدرن فلزات را به سنگین، سبک و نجیب تقسیم می کند. در این مقاله به لیست فلزات سنگین و ویژگی های آنها می پردازیم.

تعیین فلزات سنگین

در ابتدا مرسوم بود که فلزات سنگین را آن دسته از نمایندگانی می نامیدند که جرم اتمی آنها بالاتر از 50 باشد. با این حال، امروزه استفاده از این اصطلاح نامگذاری شده اغلب نه از نقطه نظر شیمیایی، بلکه بسته به تأثیر آنها بر آلودگی محیطی. بنابراین، فهرست فلزات سنگین شامل آن دسته از فلزات و متالوئیدها (نیمه فلزات) است که عناصر بیوسفر انسان (خاک، آب) را آلوده می کند. بیایید نگاهی به آنها بیندازیم.

لیست فلزات سنگین شامل چند مورد است؟

امروز، هیچ اتفاق نظری در مورد تعداد عناصر در فهرست نام‌گذاری شده وجود ندارد، زیرا هیچ معیار کلی در رابطه با فلزات وجود ندارد.سنگین. با این حال، لیستی از فلزات سنگین بسته به خواص مختلف فلزات و ویژگی های آنها می تواند تشکیل شود. این موارد عبارتند از:

• وزن اتمی. بر اساس این معیار، بیش از 40 عنصر با جرم اتمی بیشتر از 50 amu (g/mol) متعلق به عناصر نام‌گذاری شده است.
• تراکم. بر اساس این معیار، فلزاتی که چگالی آنها برابر یا بیشتر از چگالی آهن باشد، سنگین تلقی می شوند.
• مسمومیت بیولوژیکی فلزات سنگینی را ترکیب می کند که بر زندگی انسان و موجودات زنده تأثیر منفی می گذارد. حدود 20 مورد در لیست آنها وجود دارد.

تاثیر بر بدن انسان

بیشتر این مواد تأثیر منفی بر همه موجودات زنده دارند. به دلیل جرم اتمی قابل توجه، حمل و نقل ضعیفی دارند و در بافت های انسانی تجمع می یابند و باعث بیماری های مختلفی می شوند. بنابراین، برای بدن انسان، کادمیوم، جیوه و سرب به عنوان خطرناک ترین و سنگین ترین فلزات شناخته می شوند.

فهرست عناصر سمی بر اساس درجه خطر طبق قوانین مرتز گروه بندی می شود که بر اساس آن سمی ترین فلزات کمترین محدوده نوردهی را دارند:

1. کادمیم، جیوه، تالیم، سرب، آرسنیک (گروهی از خطرناک ترین سموم فلزی که فراتر از حد مجاز آنها می تواند منجر به اختلالات روانی-فیزیولوژیکی جدی و حتی مرگ شود).
2. کبالت، کروم، مولیبدن، نیکل، آنتیموان، اسکاندیم، روی.
3. باریم، منگنز، استرانسیم، وانادیم، تنگستن

اما این بدان معنا نیست که هیچ یک از عناصر گروه بندی شده در بالا نیستندقوانین مرتز، نباید در بدن انسان وجود داشته باشد. در مقابل، فهرست فلزات سنگین شامل این عناصر و بیش از 20 عنصر است که غلظت کمی از آنها نه تنها برای زندگی انسان خطرناک نیست، بلکه در فرآیندهای متابولیک به ویژه آهن، مس، کبالت، مولیبدن و حتی روی ضروری است..

آلودگی محیط زیست با فلزات سنگین

عناصر زیست کره که توسط فلزات سنگین آلوده می شوند خاک و آب هستند. اغلب مقصران این امر شرکت های متالورژی هستند که فلزات غیر آهنی سبک و سنگین را پردازش می کنند. همچنین به لیست عوامل آلاینده زباله سوز، اگزوز خودروها، کارخانه های دیگ بخار، تولید مواد شیمیایی، شرکت های چاپ و حتی نیروگاه ها اضافه می شود..

رایج ترین سموم عبارتند از: سرب (تولید خودرو)، جیوه (نمونه توزیع: دماسنج ها و وسایل روشنایی فلورسنت شکسته شده در زندگی روزمره)، کادمیوم (در نتیجه سوزاندن زباله ها ایجاد می شود). علاوه بر این، اکثر کارخانه ها در تولید از یک یا عنصر دیگری استفاده می کنند که می توان آن را سنگین توصیف کرد. فلز این گروه که فهرستی از آن در بالا ذکر شد، اغلب به شکل زباله وارد آب‌ها می‌شود و سپس در امتداد زنجیره تغذیه‌ای به انسان می‌رسد.

علاوه بر عوامل تکنولوژیک آلودگی طبیعت با فلزات سنگین، عوامل طبیعی نیز وجود دارد - اینها فوران های آتشفشانی هستند که در گدازه های آنها محتوای افزایش یافته کادمیوم پیدا شد.

ویژگی های توزیع سمی ترین فلزات در طبیعت

جیوه در طبیعت بیشتر از همه در محیط آب و هوا قرار دارد. جیوه از تخلیه های صنعتی وارد آب های اقیانوس های جهان می شود و همچنین بخارات جیوه ای نیز در اثر احتراق زغال سنگ تشکیل می شود. ترکیبات سمی در موجودات زنده به خصوص در غذاهای دریایی تجمع می‌یابند.

سرب دارای ناحیه توزیع گسترده ای است. در کوه ها، در خاک، و در آب، و در موجودات زنده و حتی در هوا به شکل گازهای خروجی از اگزوز اتومبیل ها تجمع می یابد. البته سرب در اثر اقدامات انسان شناختی به صورت زباله های صنعتی و پسماندهای بازیافت نشده (باتری و باتری) وارد محیط زیست می شود.

و منبع آلودگی محیط زیست با کادمیوم، فاضلاب شرکت های صنعتی و همچنین عوامل طبیعی است: هوازدگی سنگ معدن مس، شستشوی خاک و همچنین نتایج فعالیت های آتشفشانی.

کاربردهای هوی متال

با وجود سمی بودن، صنعت مدرن با فرآوری فلزات غیرآهنی سنگین، تنوع عظیمی از محصولات مفید ایجاد می کند که فهرست آن ها شامل آلیاژهای مس، روی، سرب، قلع، نیکل، تیتانیوم، زیرکونیوم، مولیبدن و غیره است.

مس ماده ای بسیار انعطاف پذیر است که می توان از آن برای ساخت انواع سیم، لوله، ظروف آشپزخانه، جواهرات، سقف و غیره استفاده کرد. علاوه بر این، به طور گسترده ای در مهندسی مکانیک و کشتی سازی استفاده می شود.

روی خاصیت ضد خوردگی بالایی دارد، بنابراین استفاده از آلیاژهای روی برای پوشش محصولات فلزی (به اصطلاح گالوانیزه) رایج است. کاربردهای محصولات روی: ساخت و ساز، مهندسی مکانیک، چاپ (صفحات چاپی)، علم موشک، صنایع شیمیایی (تولید لاک و رنگ) و حتی پزشکی (ضد عفونی کننده ها و …).

سرب به راحتی ذوب می شود، بنابراین به عنوان ماده اولیه در بسیاری از صنایع استفاده می شود: رنگ و لاک، شیمیایی، خودرو (شامل باتری)، الکترونیک، پزشکی (تولید پیش بند محافظ برای بیماران در طول معاینه اشعه ایکس).