Danh sách các kim loại nặng: loại và tính năng

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 10:44

Trong số 104 nguyên tố hóa học mà nhân loại biết đến ngày nay, 82 nguyên tố là kim loại. Chúng chiếm một vị trí nổi bật trong đời sống của con người trong các lĩnh vực công nghiệp, sinh học và môi trường. Khoa học hiện đại chia kim loại thành nặng, nhẹ và cao quý. Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem xét danh sách các kim loại nặng và tính năng của chúng.

Xác định kim loại nặng

Ban đầu, người ta thường gọi các kim loại nặng là những đại diện có khối lượng nguyên tử trên 50. Tuy nhiên, việc sử dụng thuật ngữ được đặt tên ngày nay xảy ra thường xuyên hơn không theo quan điểm hóa học, mà tùy thuộc vào tác động của chúng đối với ô nhiễm môi trường. Do đó, danh sách các kim loại nặng bao gồm những kim loại và kim loại kim loại (bán kim loại) gây ô nhiễm cho các yếu tố của sinh quyển con người (đất, nước). Hãy xem chúng.

Danh sách kim loại nặng bao gồm bao nhiêu mục?

Ngày nay, không có sự thống nhất về số lượng các nguyên tố trong danh sách được đặt tên, vì không có tiêu chí chung nào liên quan đến kim loạinặng. Tuy nhiên, danh sách các kim loại nặng có thể được hình thành tùy thuộc vào các thuộc tính khác nhau của kim loại và thuộc tính của chúng. Chúng bao gồm:

• Trọng lượng nguyên tử. Dựa trên tiêu chí này, hơn 40 nguyên tố có khối lượng nguyên tử lớn hơn 50 amu (g / mol) thuộc về những nguyên tố được đặt tên.
• Mật độ. Dựa trên tiêu chí này, những kim loại đó được coi là nặng, trong đó tỷ trọng bằng hoặc vượt quá tỷ trọng của sắt.
• Độc tính sinh học kết hợp các kim loại nặng gây ảnh hưởng xấu đến đời sống của con người và sinh vật. Có khoảng 20 mặt hàng trong danh sách của họ.

Tác dụng đối với cơ thể con người

Hầu hết các chất này đều có tác động tiêu cực đến tất cả các cơ thể sống. Do khối lượng nguyên tử đáng kể, chúng được vận chuyển kém và tích tụ trong các mô của con người, gây ra nhiều bệnh khác nhau. Vì vậy, đối với cơ thể con người, cadmium, thủy ngân và chì được công nhận là những kim loại nặng nhất và nguy hiểm nhất.

Danh sách các nguyên tố độc hại được phân nhóm theo mức độ nguy hiểm theo cái gọi là quy tắc Mertz, theo đó các kim loại độc nhất có phạm vi tiếp xúc nhỏ nhất:

1. Cadmium, thủy ngân, thallium, chì, asen (nhóm chất độc kim loại nguy hiểm nhất, vượt quá giới hạn cho phép có thể dẫn đến rối loạn tâm sinh lý nghiêm trọng và thậm chí tử vong).
2. Coban, crom, molypden, niken, antimon, scandium, kẽm.
3. Bari, mangan, stronti, vanadi, vonfram

Tuy nhiên, điều này không có nghĩa là không có yếu tố nào được nhóm ở trênQuy tắc của Mertz, không nên có mặt trong cơ thể con người. Ngược lại, danh sách các kim loại nặng bao gồm những nguyên tố này và hơn 20 nguyên tố, một hàm lượng nhỏ không những không nguy hiểm đến tính mạng con người mà còn cần thiết trong quá trình trao đổi chất, đặc biệt là sắt, đồng, coban, molypden và thậm chí là kẽm..

Ô nhiễm môi trường có kim loại nặng

Các yếu tố của sinh quyển bị ô nhiễm bởi kim loại nặng là đất và nước. Thông thường, thủ phạm của điều này là các doanh nghiệp luyện kim chế biến kim loại màu nhẹ và nặng. Danh sách các tác nhân gây ô nhiễm cũng được thêm vào bởi các lò đốt chất thải, khí thải ô tô, nhà máy lò hơi, sản xuất hóa chất, công ty in ấn và thậm chí là nhà máy điện.

Các chất độc phổ biến nhất là: chì (sản xuất ô tô), thủy ngân (ví dụ về phân phối: nhiệt kế và thiết bị chiếu sáng huỳnh quang bị hỏng trong cuộc sống hàng ngày), cadmium (hình thành do đốt rác). Ngoài ra, hầu hết các nhà máy trong quá trình sản xuất sử dụng một hoặc một yếu tố khác có thể được mô tả là nặng. Kim loại của nhóm, danh sách đã nêu ở trên, ở dạng chất thải thường đi vào các vùng nước và sau đó đến với con người dọc theo chuỗi dinh dưỡng.

Ngoài các yếu tố công nghệ do ô nhiễm tự nhiên với kim loại nặng, còn có các yếu tố tự nhiên - đó là các vụ phun trào núi lửa, trong dung nham có hàm lượng cadmium tăng lên.

Đặc điểm phân bố các kim loại độc nhất trong tự nhiên

Thủy ngân trong tự nhiên phần lớn được bản địa hóa trong môi trường nước và không khí. Thủy ngân đi vào nước của các đại dương trên thế giới từ các chất thải công nghiệp, và cũng có hơi thủy ngân được hình thành do quá trình đốt cháy than đá. Các hợp chất độc hại tích tụ trong cơ thể sống, đặc biệt là trong hải sản.

Chì có địa bàn phân phối rộng khắp. Nó tích tụ trong núi, trong đất, trong nước, trong các sinh vật sống và thậm chí trong không khí, dưới dạng khí thải từ ô tô. Tất nhiên, chì xâm nhập vào môi trường do tác động của con người dưới dạng chất thải công nghiệp và chất thải không tái chế (pin và ắc quy).

Và nguồn gây ô nhiễm môi trường với cadmium là nước thải của các xí nghiệp công nghiệp, cũng như các yếu tố tự nhiên: phong hóa quặng đồng, rửa trôi đất, cũng như kết quả của hoạt động núi lửa.

Ứng dụng kim loại nặng

Bất chấp độc hại, ngành công nghiệp hiện đại tạo ra rất nhiều sản phẩm hữu ích bằng cách xử lý kim loại màu nặng, danh sách bao gồm các hợp kim của đồng, kẽm, chì, thiếc, niken, titan, zirconium, molypden, v.v.

Đồng là vật liệu có độ dẻo cao, có thể được sử dụng để làm nhiều loại dây điện, đường ống, đồ dùng nhà bếp, đồ trang sức, tấm lợp và hơn thế nữa. Ngoài ra, nó còn được sử dụng rộng rãi trong cơ khí chế tạo và đóng tàu.

Kẽm có tính chống ăn mòn cao, vì vậy việc sử dụng hợp kim kẽm để tráng các sản phẩm kim loại (còn gọi là mạ kẽm) là phổ biến. Các ứng dụng của sản phẩm kẽm: xây dựng, cơ khí, in ấn (bản in), khoa học tên lửa, công nghiệp hóa chất (sản xuất vecni và sơn) và thậm chí cả y học (chất khử trùng, v.v.).

Chì dễ tan chảy, do đó nó được sử dụng làm nguyên liệu trong nhiều ngành công nghiệp: sơn và véc ni, hóa chất, ô tô (có trong pin), điện tử, y tế (sản xuất tạp dề bảo vệ cho bệnh nhân khi khám X-quang).