Интересные факты про свинец

Человечеству тяжелый металл свинец известен несколько тысячелетий. Он широко используется по сей день в различных сферах промышленности. Свинец широко распространен и легко обрабатывается, но в то же время он очень токсичен и опасен для здоровья человека. Про свинец интересные факты известны с давних времен. Портал ФактыПро познакомит с самыми важными из них.

Распространенность свинца

В природе залежи свинца встречаются нередко. Чаще всего данный металл находится в составе различных руд в виде соединений. На нашей планете свинцовые ресурсы оцениваются приблизительно в 1,5 млрд. тонн.

По количеству потенциальных запасов руды, содержащей этот металл, Россия занимает третье место после Австралии и Китая. По всей территории нашей страны расположено 68 месторождений, самое большое из которых расположено в Восточной Сибири. Несмотря на большие залежи, по объемам добычи свинца РФ занимает лишь седьмое место.

Большие запасы металла находятся также на территории США, Канады, Индии, Мексики, Перу, Испании, ЮАР и других стран.

Вне нашей планеты ученые предполагают наличие большого количества свинца на Венере. Он там содержится в жидком состоянии из-за очень высоких температур.

Свинец это мягкий, чрезвычайно пластичный металл. Он легко режется ножом. Содержание свинца в земной коре составляет около 14 ∙10^–4%. Металл очень тяжелый. На поверхности он обычно покрыт более или менее толстой плёнкой оксидов, но при разрезании открывается блестящая поверхность, которая на воздухе со временем тускнеет. Температура плавления свинца ‒ 327,4° C.

В природе свинец встречается в минерале галените (в виде сульфида свинца). В смеси с сульфидом цинка (сфалеритом) и серебром свинец присутствует в так называемых полиметаллических рудах. Считается, что именно благодаря связи с добычей серебра появилась и металлургия свинца. Благородные металлы неплохо растворяются в свинце, поэтому стало возможным извлекать серебро и золото из уже обедненной руды. Правда при этом на килограмм серебра требуется триста килограммов свинца.

Для получения металлического свинца достаточно просто держать руду в огне. Сульфид свинца окисляется, затем оксид реагирует с оставшимся сульфидом и восстанавливается до чистого металла.

Использование свинца с древних времен

Интересные факты про свинец можно узнать, окунувшись немного в историю. С четвертого тысячелетия до н. э. свинец применяют во всех центрах цивилизации, от Трои до египетских Фив, для литья скульптур, инкрустации деревянных изделий, письма — знаменитые свинцовые грифели использовали в течение тысячелетий. В Ассирии и Уре из свинца чеканили деньги, свинец служил для создания конструкций висячих садов Семирамиды в Вавилоне. Свинец в виде косметического средства активно использовался в древнем Египте. Характерная черная подводка глаз египтян — это черный сульфид свинца.

Иссиня черные волосы — это смесь оксида свинца с гашеной известью. При контакте с кератином волос образовывался уже упомянутый черный сульфид свинца, придававший волосам черный цвет.

Наиболее активно же свинец использовался в Древнем Риме, где его добывали вместе с серебром в Малой Азии, в Испании и на Балканах. В древнеримской жизни этот металл занимал важное место: был компонентом пудры для лица, румян и туши для ресниц; пигментом во многих красках; отличный спермицид для неформального контроля рождаемости; идеальный «холодный» металл для изготовления поясов верности; кисло-сладкая приправа, популярная для фальсификации пищи; консервант для вина, идеально подходящий для остановки брожения или сокрытия урожая более низкого качества; податливый и недорогой ингредиент оловянных чашек, тарелок, кувшинов, кастрюль и сковородок и других предметов домашнего обихода; основной компонент свинцовых монет; и частичный ингредиент в обесцвеченных бронзовых или латунных монетах, а также поддельных серебряных и золотых монетах.

Важнее всего была пригодность свинца в качестве материала для недорогого и надежного трубопровода обширной сети, снабжавшей Рим и провинциальные города Римской империи водой. Даже само английское слово «сантехника» (plumbing) происходит от латинского слова «свинец», plumbum.

Самые древние свидетельства применения металла датируются 8500 в. до н. э. в Месопотамии и Египте. При раскопках были найдены бусы и прочие украшения, которые были сделаны из свинца.

В Древнем Риме добыча металла была поставлена на широкую ногу. В год добывалось около 80 тысяч тонн свинца, который использовался для изготовления водопроводных труб. Это негативно влияло на здоровье людей. Такие трубы были найдены при раскопках Помпей.

В 17 веке в Московском Кремле также построен свинцовый водопровод, но узнав о пагубном его действии, уже в 1737 он был демонтирован.

В древности, не зная о вреде металла, его добавляли в косметические средства. В вино для улучшения вкуса подмешивали свинцовый сахар. В 1498 году Папа Римский, догадываясь о его токсичности, издал указ, запрещающий употреблять эту добавку в пищу.

В древние времена металл использовали для изготовления статуй богов, для формовки различных предметов быта.

Из свинца делали пластины и использовали их для письма. Найдены также книги со свинцовыми страницами. Их возраст насчитывает около двух тысяч лет.

В Китае найдены свинцовые монеты, изготовленные за 200 лет до нашей эры.

В Средневековье металл широко использовали в алхимии и приписывали ему магические свойства. Из него пытались добывать золото. Выплавка свинца была первым опытом человечества в сфере металлургии.

Начиная со времен Средневековья, металл добавляли в состав производства красок. Рабочие, трудящиеся на таких фабриках, тяжело болели, а их жизнь была недолгой. В России с 1924 года было запрещено открывать такого рода предприятия.

В некоторых странах свинец служил орудием пыток. В Индии за подслушивание чтения священных книг брамином представителям низших каст в уши заливали расплавленный металл. В других странах наказанием за изготовление фальшивых монет было вливание свинца в рот. Его применяли в качестве орудия пыток во времена борьбы церкви с ведьмами.

В парижской Бастилии и некоторых тюрьмах Италии крыши были обработаны свинцом. Во Франции также из этого металла производили табакерки.

Луций Олимпий, будучи консулом, одержал победу над Гаем Семпрония Гракха в ходе борьбы за верховную имперскую римскую власть. Он назначил награду за голову трибуна в количестве золота, соответствующего с ее весом. Вознаграждение получил друг консула, перехитрив его. Перед тем как принести голову, он удалил из нее мозг и наполнил ее свинцом.

В XVIII веке турки осадили Акрополь. После того как у османцев закончились боеприпасы, для изготовления пуль они стали вскрывать архитектурные колонны и доставали из них свинец. Греки были вынуждены отправить большое количество этого металла туркам, чтобы сохранить достопримечательности города.

Применение свинца

В наше время свинец применяется очень широко в промышленности. Он присутствует в составе разных элементов в каждом доме, но прямой контакт с ним сведен до минимума, поэтому его негативного воздействия можно не опасаться.

Раньше из-за высокой удельной массы пули для огнестрельного оружия делали из свинца. Сейчас из него изготавливают лишь сердечник снаряда, так как он утяжеляет вес поражающего элемента.

Свинец активно используется в качестве защитного средства в медицине против излучения во время обследований с помощью рентгеновской аппаратуры.

Металл широко используется в химической промышленности. Его не может разъесть даже 90% серная кислота. Из него изготавливается или им облицовывается различное оборудование и детали: холодильники, промывные башни, желоба, трубы, насосы и т. д. Он используется в гальванотехнике для облицовки хромовых ванн, а также входит в состав некоторых красок.

В современном мире ежегодное использование свинца составляет сейчас около десятка миллионов тонн, что включает как заново выплавленный металл, так и полученный из вторсырья. Уровень переработки свинца очень высок — 99% в развитых странах, где налажен его сбор (на 2015 год в США вторичный свинец покрывал 80% потребности, в ЕС — 60%). После запрета этилированного бензина 80% металла идет на производство аккумуляторных батарей. Свинцовые аккумуляторы в относительно дешевых бытовых системах альтернативной энергетики создают серьезную конкуренцию литиевым аккумуляторам, поскольку они гораздо дешевле. Современная свинцовая батарея после 3000 циклов при температуре 40°C теряет лишь 10% емкости, то есть ее ресурс оценивают в те 17 лет, которые проработает и сама солнечная батарея. В аккумуляторной батарее на свинец приходится примерно 60-70% от общего веса. Если предположить, что некий условный автомобильный аккумулятор 55Аh весит примерно 15 кг, то на свинец и его соединения приходится порядка 8 кг. Это конечно же не чистый металл.

Еще одно важнейшее использование свинца, где ему нет равных, — защита от гамма-радиации, причем он служит как в виде металла, так и в качестве компонента стекла — если защита должна быть прозрачной для видимого света. Свинцовое стекло очень тяжелое и окрашено в желтый цвет.

Нужен свинец и для изготовления хрусталя. Хрусталь получается, если при выплавке обычного стекла добавить к нему достаточное количество оксида свинца. Добавка свинца изменяет способность стекла преломлять и рассеивать свет, и упрощает обработку стекла, поэтому изделия из хрусталя так красиво переливаются и блестят на солнце. Но стоит отличать свинцовый хрусталь и хрусталь горный. Общее у них только название и внешний вид. Горный хрусталь — это разновидность кварца, без каких-либо примесей свинца.

Косвенно со стекольным производством связано и производство фарфора и керамики. Хотя в последнее время свинцовые эмали-глазури стараются не использовать в производстве керамической посуды. Они идут для изготовления декоративных изделий, сувенирной продукции. Соединения свинца иногда присутствуют в надглазурных красках в качестве т.н. плавней. В фарфоровом производстве свинец использовали для изготовления трафаретов при декорировании тарелок способом аэрографии.

Еще из свинца делают оплетку подводных кабелей — здесь используют его мягкость, коррозионную стойкость, а также большой удельный вес (тяжелый кабель меньше сносят придонные течения). Свинец по-прежнему служит охотникам и солдатам в качестве материала для пуль, но вот из издательского дела металл ушел. Типографский шрифт (известное «свинец в газетах») в связи с развитием цифровых технологий из него уже массово не изготавливают.

Свинец несет добро или зло детям

На изображении ниже представлена картинка из рекламной брошюры 1923 года. Таким образом дети должны были проникаться всей важностью свинца, как важнейшего промышленного компонента и развлекаться с целым семейством продуктов, от резиновых подошв, до игрушек и посуды. Злая ирония в том, что свинец действительно «неравнодушен» к детям, но об этом в то время не задумывались.

На самом деле у детей свинец действует прежде всего на головной мозг. Это ведет к снижению умственных способностей, особенно при отравлениях в раннем возрасте или в утробе матери; наблюдают также расстройства слуха, замедление развития, ослабление долговременной памяти. Даже при малых дозах дети становятся раздражительными, у них снижается внимание.

Факты о вреде свинца

Последствия отравления свинцом (повреждение мозга, судороги, гипертония и т. д.) были известны задолго до того как начали появляться официальные запреты. Судить об этом можно даже по косвенным признакам. Например, древнеримский покровитель кузнецов (именно они занимались производством свинцовых труб для трубопровода) Вулкан своим характерным внешним видом был ходячим примером свинцового токсикоза: хромой, с бледным и сморщенным лицом. Римляне связывали свинец с богом Сатурном, слово «сатурнин» использовалось для описания циничного, мрачного и неразговорчивого человека (тоже симптомы свинцового отравления).

«разум уступает дорогу там, где есть свинец»

греческий врач Диоскорид I веке н.э.

Ученые утверждают то, что между зараженной местностью металлом Pb и количеством преступлений есть прямая зависимость. Этому есть множественные доказательства и факты о свинце, влияние которого делает человека агрессивным.

Опасность этого токсичного металла заключается в способности накопления не только в человеческом организме, но также в растениях и других живых существах. Он может попадать туда через желудок или дыхательную систему, и дальше кровь разносит его по всему организму. Опасней всего вдыхать его пары. Накопление свинца в крови более чем в 9 раз выше нормы приводит к заболеванию плюмбизм, которое становится причиной расстройства деятельности мозга, анемии, болезней кроветворной системы и поражения почек.

Избавиться от металла в организме практически невозможно.

Отравление свинцом детского организма может стать причиной отставания в развитии. Статистика показывает, что на планете насчитываются миллионы детей дошкольного возраста, страдающих от свинцового поражения. Одним из признаков хронического заболевания является наличие серого ободка на деснах.

В прошлом веке металл широко использовался в качестве добавки в топливо, чтобы улучшить качество горения. После доказательств нанесения вреда экологии добавку запретили, но свинцовое загрязнение успело засорить всю планету. Несмотря на вред, до сих пор металл используют при производстве автомобильных аккумуляторов и другой продукции.

В природе металл, впитываясь в почву, попадает в грунтовые воды, колодцы, реки. Из-за этого во многих индустриальных странах в верхних слоях грунта присутствие свинца превышает норму более чем в 5 раз. В больших мегаполисах, таких как Нью-Йорк, Москва, Пекин, в центре городов загрязнение почвы выросло более чем в 25 раз.

Наличие даже 1 мг металла в воде делает ее непригодной и вредной для использования.

Пигменты на основе свинца

Оксид и карбонат свинца с давних пор использовались как пигменты, в том числе и в живописи. Свинцовые белила на основе карбоната свинца с древности применяли для побелки, для изготовления косметики. Из карбоната свинца при прокаливании получается плюмбат свинца Pb2PbO4 — красный пигмент, т.н. свинцовый сурик. Его и теперь часто применяют для окраски подводной части судов — свинец отлично защищает железо от коррозии.

Но основная угроза исходит не от белил, и даже не от свинцового сурика. Недаром в США основной причиной интоксикаций детей и подростков считается не аккумуляторы, и даже не тетраэтилсвинец из бензина, а краски. Обычные краски и эмали веселых желто-красных цветов, основанные на свинцовых пигментах. Самое неприятное, что с прошлого столетия ситуация со свинцовыми пигментами в отечественных реалиях мало изменилась.

Итак, все свинцовые пигменты — кроны — в основе содержат такое вещество как хромат свинца PbCrO4.

В зависимости от состава пигмент может придавать эмульсиям насыщенно желтый, лимонно-желтый или красный цвета. Кроны нерастворимы в воде, растворителях и пленкообразующих веществах, отличаются хорошей кроющей способностью, долговечностью и термостойкостью (оранжевый свинцовый крон не изменяет цвет до 600°С, свинцово-молибдатные кроны не изменяют цвет до 300°С).

Прочие сведения о свинце

Еще некоторые интересные сведения про свинец. Металл плавится при не очень высокой температуре (327,5°C), поэтому растопить его можно даже на пламени костра. Закипает же он при 1749°C. В это время непременно нужно находиться в соответствующей защитной одежде, чтобы смертельно не отравиться при вдыхании паров.

Раньше ценные грузы, помещения складов и сейфы запечатывали свинцовыми пломбами. Сейчас для этих целей используют другие материалы, но название «пломба» с латинского «plumbum» (Pb) осталось.

В металле не растворяются никакие газы, даже если он находится в жидком состоянии.

Свинец настолько мягкий, что его можно разрезать ножом. В разрезе он будет блестеть, как серебро, но по прошествии короткого времени он быстро окисляется и темнеет.

На юго-востоке Курской области, в Мантуровском районе, есть поселок, который носит такое необычное название ‒ Свинец. Так же называется город, расположенный в американском округе Лоуренс в Южной Дакоте.

Среди известных металлов и минералов свинец ‒ самый тяжелый. В очищенном от всех примесей его вес составляет в 1 см³ — 11, 342 грамма.

Вы узнали некоторые факты про свинец. Изучайте и читайте про другие интересные сведения о металлах, расширяя свой кругозор.

Видео

Заключение

Важно понимать, что любое изделие с использованием металлического свинца (аккумулятор, грузила для рыбаки, охотничья дробь, балансиры для шин, свинцовые оплетки кабеля, энергокомпенсаторы счетчиков гейгера и радиозащитные экраны) сами по себе безопасны, если механически не нарушается их целостность и если они не подвергаются воздействию агрессивных и корродирующих условий. В случае механической или термической обработки образуются пары и аэрозоли из микрочастиц (пыль), которые попадают в легкие и проникают в кровоток. Термическая обработка — это не только плавление свинца, но и сжигание отходов/материалов, которые его содержат.