Свинец и экология
Другие рефераты
2. Введение.
Загрязнение окружающей среды свинцом и его соединениями является для
России наиболее острым и опасным. Свинец поставляет цветная металлургия, в
том числе 94 % этого металла выбрасывается в атмосферу 5 предприятиями. Это
Среднеуральский медеплавильный завод, АО “Святогор” – Красноуральский
медеплавильный завод, Кировоградский медеплавильный комбинат, АО
"Динополиметалл", завод "Электроцинк". Как видим, главные отравители
воздуха свинцом находятся на территории Свердловской области, и эти
предприятия привносят в атмосферу России 68,7 % всех свинцовых выбросов.
Однако, основным источником загрязнения атмосферного воздуха свинцом в
РФ является автотранспорт, использующий свинецсодержащий бензин.
автомобильный парк выбрасывает ежегодно в атмосферу 10 млрд. абсолютно
смертельных доз свинца или в весовых единицах 250 килотонн металла. Так
общее количество свинца, выбрасываемое в воздух в результате сгорания
топлива в двигателях, в 1997 году составляло 301 килотонну, или примерно
две-три смертельные дозы на человека в год.
Не малую роль в загрязнении свинцом играют отработанные аккумуляторы,
отравляющие почву и воду соединениями свинца.
Столь масштабное загрязнение окружающей среды доказывает немаловажный
факт: воды рек выносят в год 17-18 тыс. т. свинца, что примерно в 200 раз
меньше количества выплавляемого металла.
Свинец влияет на нервную систему человека, что приводит к снижению
интеллекта, вызывает изменение физической активности, координации слуха,
воздействует на сердечно-сосудистую систему, приводя к заболеванию сердца.
Это оказывает негативное влияние на состояние здоровья населения и в первую
очередь детей, которые наиболее восприимчивы к свинцовым отравлениям.
В России постепенно увеличивается численность людей, имеющих
профессиональный контакт со свинцом. Случаи хронической свинцовой
интоксикации зафиксированы в 14 отраслях промышленности.
Среди профессиональных интоксикаций свинцовая занимает первое место,
причем имеет место тенденция к её увеличению. Среди рабочих, пострадавших
от воздействия свинца, около 40 % составляют женщины. Для них свинец
представляет особую опасность, так как этот элемент обладает способностью
проникать через плаценту и накапливаться в грудном молоке. Как правило,
наиболее высокая концентрация свинца в атмосферном воздухе наблюдается в
зимний период, что связано с дополнительными выбросами в атмосферу
продуктов сжигания топлива. Неблагоприятные метеорологические условия в
этот период года также способствуют накоплению свинца в нижних слоях
атмосферы.
В нашем городе эта тема наиболее актуальна, так как автомобильный парк
города с каждым годом увеличивается, следовательно увеличивается и
количество свинца в окружающем воздухе и почве.
Цель моей работы изучить основные источники загрязнения окружающей
среды свинцом, и влияние элемента на живую природу.
Я перед собой поставила следующие задачи:
1) Рассмотреть накопление свинца в природе, как загрязнителя окружающей
среды;
2) Изучить некоторые продукты сгорания бензинов и их влияние на здоровье
человека;
3) Определить роль химического источника тока в технике и экологии;
4) Освоить методику определения оксида углерода (II) в выхлопных газах
автомобилей с помощью газоанализатора "Infralit 2 T";
5) Сформулировать рекомендации по защите окружающей среды от вредного
влияния ионов свинца.
3. Свинец (82207,2Pb)
3.1. Распространение в природе.
Почвы 1-10 мг/кг
Поверхностные воды 1-60 мкг/л
Морская вода 0,01-0,05 мкг/л
Атмосфера 0,0006 мкг/м3
3.2. Физические свойства.
Свинец – пластичный, мягкий металл. Температура плавления +327,40С,
температура кипения +17250С, плотность – 11,34 г/см3, цвет – синевато-
серый. Хорошо поддаётся литью, ковке, пайке и прокатке.
3.3. Химические свойства.
На воздухе свинец быстро покрывается тонким слоем оксида, защищающего его
от дальнейшего окисления. Вода сама по себе не взаимодействует со свинцом,
но в присутствии воздуха свинец постепенно разрушается водой с образованием
гидроксида свинца (II):
2Pb+O2+2H2O=2Pb(OH)2
Однако при соприкосновении с жесткой водой свинец покрывается защитной
пленкой нерастворимых солей (главным образом сульфата и основного карбоната
свинца), препятствующего дальнейшему действию воды и образованию
гидроксида. При нагревании свинец взаимодействует с большинством
неметаллов:
Pb+Cl2=t=PbCl2
Так же, при высокой температуре свинец взаимодействует с водными растворами
щелочей:
Pb0+4KOH+2H2O=K4[Pb+2(OH)6]+H2
Таблица 1. Растворимость свинца в некоторых веществах.
|Pb |HCl |H2SO4 |H2SO4 |HNO3 |CH3COOH |Щелочи |
| |разб.|Разб. |концентр. | | | |
| |Почти не |Интенсивно |Растворяетс|Сравнительно |Растворяется, |
| |Растворяется | |я |легко |но с неболь. |
| | |Растворяетс|легко |растворяется |скоростью |
| | |я |3Pb+8HNO3= |Pb+2CH3COOH= |Pb+4KOH+2H2O= |
| | |Pb+2H2SO4= |3Pb(NO3)2+ |=Pb(CH3COO)2+H|K4[Pb(OH)6]+H2|
| | |=PbSO4+ |+2NO+ |2 | |
| | |+2H2O+ SO2 |+4H2O | | |
Для свинца характерны степени окисления +2 и +4. Значительно устойчивы
и многочисленны соединения со степенью окисления свинца +2. Перевод Pb(II)
в Pb(IV) возможен лишь при электролитическом окислении или действием
наиболее сильных окислителей (Cl2, белильная известь и др.) при нагревании
в щелочной среде. Например:
Pb(CH3COO)2+Cl2+4KOH=PbO2+2KCl+3KCH3COO+2H2O
Соединение свинца (IV) легко переходят в соединения свинца (II),
следовательно соединение свинца (IV) являются сильными окислителями.
Таблица 2. Некоторые соединения свинца.
|Формула |PbO |Pb(OH)2 |PbCl2 |PbI2 |PbO2 |
|Получение|Нагревание |Действие на|Действие |Выпадает из|Действие |
| |расплавленного|расторимые |HCl или |растворов |сильных |
| |Pb на воздухе |соли Pb(II)|раствор. |солей |окислителей|
| | | |Хлоридами |Pb(II) |на оксид |
| | | |на растворы| |или соли |
| | | |солей | |Pb(II) |
| | | |Pb(II) | | |
|Применени|Аккумулятор, |Получение |Получение | |Окислитель |
|е |производство |свинцовых |др. | |в |
| |глазури, олиф,|белил |соединений | |химической |
| |хрусталя, | |свинца | |промышленно|
| |получение др. | | | |сти |
| |соединений Pb | | | | |
|Формула |Pb(CH3COO)2 |PbSO4 |PbS |Pb(C2H5)4 |
|Получение|Растворение Pb в уксусной |H2SO4 или |Действие |Взаимодейст|
| |кислоте |растворимый|сероводород|вие Na4Pb с|
| | |сульфат+ |а на соли |монохлорэта|
| | |соль Pb(II)|Pb(II) |ном |
|Применени|Обнаружение H2S, крашение |Получение |Обнаружение|Антидетонат|
|е |тканей, получение др. |др. |Pb |ор |
| |соединений Pb |соединений | | |
| | |Pb | | |
Все растворимые соединения свинца ядовиты. Соли, отвечающие
несуществующей в свободном состоянии свинцовой кислоте H2PbO3, называются
плюмбатами. Например, при сплавлении диоксида свинца с оксидом кальция
образуется плюмбат кальция CaPbO3:
CaO+PbO2=CaPbO3
При сплавлении Pb(OH)2 с сухими щелочами получаются соли, называемые
плюмбитами:
Pb(OH)2+2NaOH=Na2PbO2+2H2O
3.4. Применение.
Легкоплавкий, удобный в переработке, свинец широко применяется в наши
дни. Из свинца изготавливают оболочки кабелей, электроды аккумуляторов,
аноды, используемые при хромировании; им покрывают изнутри сосуды
предназначенные для хранения серной кислоты, также изготовляют змеевики
холодильников и другие ответственные части аппаратуры. Свинец идет на
изготовление боеприпасов и на выделку дроби. Он входит в состав многих
сплавов, например сплавов для подшипников, типографского металла. Свинец
хорошо поглощает рентгеновское и радиоактивное излучение, и его используют
для защиты от излучения при работе с радиоактивными веществами. Применяют
для получения тетраэтилсвинца (ТЭС) и других соединений свинца.
4.Источники загрязнения окружающей среды свинцом.
4.1.1. Получение свинца.
1)Восстановительный обжиг. Обогащенный флотацией галенит обжигают на
воздухе для удаления серы и образующийся оксид свинца (II) восстанавливают
коксом или чаще – монооксидом углерода в шахтных печах:
2PbS+3O2=2PbO+2SO2
PbO+CO=Pb+CO2
В результате получают черновой свинец, из которого выделяют медь, серебро,
железо, олово, мышьяк и сурьму, висмут остается вместе со свинцом. Особо
чистый свинец получают электролитическим рафинированием с использованием
фторосиликатного электролита.
2)Окислительный обжиг. Особенно чистую руду PbS подвергают частичному
окислению до PbO, а затем смесь прокаливают:
PbS+2PbO=3Pb+SO2
3)Из солей свинца с помощью электролиза.
4)Взаимодействие солей свинца с цинком:
Pb(NO3)2+Zn=Zn(NO3)2+Pb
или восстановление оксида свинца (II) током водорода:
PbO+H2=Pb+H2O.
| |  скачать работу |
Другие рефераты
| 
