Raskmetallide loend: tüübid ja omadused

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 10:25

Kõigist 104-st tänapäeval inimkonnale teadaolevast keemilisest elemendist 82 on metallid. Neil on tööstus-, bioloogia- ja keskkonnavaldkonnas inimeste elus silmapaistev koht. Kaasaegne teadus jagab metallid rasketeks, kergeteks ja vääristeks. Selles artiklis vaatleme raskemetallide ja nende omaduste loendit.

Raskmetallide määramine

Algul oli kombeks nimetada raskmetallideks neid esindajaid, mille aatommass on üle 50. Nimetatud terminit kasutatakse tänapäeval aga sagedamini mitte keemilisest seisukohast, vaid sõltuv alt nende mõjust keskkonnasaaste. Seega on raskmetallide nimekirjas need metallid ja metalloidid (poolmetallid), mis saastavad inimese biosfääri elemente (muld, vesi). Vaatame neid.

Mitu üksust raskemetallide loend sisaldab?

Täna ei ole nimelises loendis elementide arvu osas üksmeelt, kuna puuduvad üldised kriteeriumid metallide kohtaraske. Sõltuv alt metallide erinevatest omadustest ja nende omadustest saab aga koostada raskmetallide nimekirja. Nende hulka kuuluvad:

• Aatommass. Selle kriteeriumi alusel kuulub nimetatud elementide hulka üle 40 elemendi, mille aatommass on üle 50 amü (g/mol).
• Tihedus. Selle kriteeriumi alusel loetakse rasketeks metallid, mille tihedus on võrdne raua tihedusega või sellest suurem.
• Bioloogiline mürgisus ühendab endas raskmetalle, mis mõjutavad negatiivselt inimeste ja elusorganismide elu. Nende loendis on umbes 20 üksust.

Mõju inimkehale

Enamikul neist ainetest on negatiivne mõju kõigile elusorganismidele. Märkimisväärse aatommassi tõttu transporditakse need halvasti ja kogunevad inimese kudedesse, põhjustades erinevaid haigusi. Seega peetakse inimkeha jaoks kõige ohtlikumateks ja raskeimateks metallideks kaadmiumi, elavhõbedat ja pliid.

Mürgiste elementide loetelu on rühmitatud vastav alt ohuastmele nn Mertzi reeglite järgi, mille kohaselt on kõige mürgisematel metallidel väikseim kokkupuutevahemik:

1. Kaadmium, elavhõbe, tallium, plii, arseen (kõige ohtlikumate metallimürkide rühm, mille lubatud piiride ületamine võib põhjustada tõsiseid psühhofüsioloogilisi häireid ja isegi surma).
2. Koob alt, kroom, molübdeen, nikkel, antimon, skandium, tsink.
3. Baarium, mangaan, strontsium, vanaadium, volfram

See aga ei tähenda, et ükski ülalpool rühmitatud elementidest seda poleksMertzi reeglite järgi ei tohiks inimkehas esineda. Vastupidi, raskmetallide loend sisaldab neid ja enam kui 20 elementi, mille väike kontsentratsioon mitte ainult ei ole inimelule ohtlik, vaid on vajalik ka ainevahetusprotsessides, eriti raua, vase, koob alti, molübdeeni ja isegi tsingi puhul..

Keskkonnasaaste raskmetallidega

Biosfääri elemendid, mis on raskemetallidega saastatud, on muld ja vesi. Kõige sagedamini on selles süüdi metallurgiaettevõtted, mis töötlevad kergeid ja raskeid värvilisi metalle. Saasteainete loetelu täiendavad ka jäätmepõletusseadmed, autode heitgaasid, katlajaamad, keemiatööstus, trükiettevõtted ja isegi elektrijaamad.

Kõige levinumad toksiinid on: plii (auto tootmine), elavhõbe (jaotuse näide: igapäevaelus katki läinud termomeetrid ja luminofoorvalgustid), kaadmium (tekib prügi põletamisel). Lisaks kasutab enamik tehaseid tootmises üht või teist elementi, mida võib kirjeldada kui rasket. Rühma metall, mille loetelu on toodud ülal, satub jäätmete kujul kõige sagedamini veekogudesse ja jõuab seejärel troofilise ahela kaudu inimesteni.

Lisaks tehnogeensetele raskmetallidega loodusreostuse teguritele on olemas ka looduslikud tegurid – need on vulkaanipursked, mille laavas leiti suurenenud kaadmiumisisaldus.

Looduses kõige mürgisemate metallide leviku tunnused

Looduses elavhõbe paikneb kõige enam vee- ja õhukeskkonnas. Elavhõbe satub maailmamere vetesse tööstusheidetest, samuti on seal söe põlemisel tekkinud elavhõbedaaure. Mürgised ühendid akumuleeruvad elusorganismides, eriti mereandides.

Pliil on lai leviala. See koguneb mägedesse ja pinnasesse ja vette ja elusorganismidesse ja isegi õhku autode heitgaaside kujul. Loomulikult satub plii keskkonda antropoloogilise tegevuse tulemusena tööstusjäätmete ja ringlussevõtmata jäätmetena (patareid ja patareid).

Ja kaadmiumiga keskkonnareostuse allikaks on tööstusettevõtete reovesi, aga ka looduslikud tegurid: vasemaakide murenemine, pinnase leostumine, aga ka vulkaanilise tegevuse tulemused.

Raskemetallirakendused

Hoolimata toksilisusest loob kaasaegne tööstus raskete värviliste metallide töötlemisel tohutul hulgal kasulikke tooteid, mille loendisse kuuluvad vase, tsingi, plii, tina, nikli, titaani, tsirkooniumi, molübdeeni jne sulamid.

Vask on väga plastiline materjal, mida saab kasutada mitmesuguste juhtmete, torude, köögiriistade, ehete, katusekatete ja muu valmistamiseks. Lisaks kasutatakse seda laialdaselt masinaehituses ja laevaehituses.

Tsingil on kõrged korrosioonivastased omadused, mistõttu tsingisulamite kasutamine metalltoodete katmiseks (nn galvaniseerimine) on levinud. Tsingitoodete kasutusalad: ehitus, masinaehitus, trükkimine (trükiplaadid), raketiteadus, keemiatööstus (lakkide ja värvide tootmine) ja isegi meditsiin (antiseptikud jne).

Plii sulab kergesti, seetõttu kasutatakse seda toorainena paljudes tööstusharudes: värvi- ja lakitööstuses, keemiatööstuses, autotööstuses (sisaldub patareides), elektroonikas, meditsiinis (patsientidele röntgenuuringute ajal kaitsvate põllede tootmine).