DEFINITION

Führen- das zweiundachtzigste Element des Periodensystems. Bezeichnung - Pb aus dem lateinischen Plumbum. Das Hotel liegt in der sechsten Periode, IVA-Gruppe. Bezieht sich auf Metalle. Die Kernladung beträgt 82.

Blei ist ein bläulich-weißes Schwermetall (Abb. 1). Im Schnitt glänzt die Oberfläche des Bleis. An der Luft überzieht es sich mit einem Oxidfilm und verblasst dadurch. Es ist sehr weich und wird mit einem Messer geschnitten. Es hat eine geringe Wärmeleitfähigkeit. Dichte 11,34 g/cm³. Schmelzpunkt 327,46 o C, Siedepunkt 1749 o C.

Reis. 1. führen. Aussehen.

Atom- und Molekulargewicht von Blei

Relatives Molekulargewicht einer Substanz(M r) ist eine Zahl, die angibt, wie oft die Masse eines bestimmten Moleküls größer als 1/12 der Masse eines Kohlenstoffatoms ist, und relative Atommasse eines Elements(A r) - wie oft die durchschnittliche Atommasse eines chemischen Elements größer als 1/12 der Masse eines Kohlenstoffatoms ist.

Da Blei im freien Zustand in Form von einatomigen Pb-Molekülen vorliegt, sind die Werte seiner atomaren und molekularen Masse gleich. Sie sind gleich 207,2.

Bleiisotope

Es ist bekannt, dass Blei in der Natur in Form der vier stabilen Isotope 204Pb, 206Pb, 207Pb und 208Pb vorkommen kann. Ihre Massenzahlen sind 204, 206, 207 bzw. 208. Der Kern des Bleiisotops 204 Pb enthält zweiundachtzig Protonen und einhundertzweiundzwanzig Neutronen, während sich der Rest davon nur in der Anzahl der Neutronen unterscheidet.

Es gibt künstliche instabile Bleiisotope mit Massenzahlen von 178 bis 215 sowie mehr als zehn isomere Kernzustände, unter denen die langlebigsten Isotope 202 Pb und 205 Pb sind, deren Halbwertszeiten 52,5 Tausend betragen 15,3 Millionen Jahre.

Blei-Ionen

Auf der äußeren Energieebene des Bleiatoms gibt es vier Valenzelektronen:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 4f 14 5s 2 5p 6 5d 10 6s 2 6p 2 .

Durch chemische Wechselwirkung gibt Blei seine Valenzelektronen ab, d.h. ist ihr Spender und verwandelt sich in ein positiv geladenes Ion:

Pb 0 -2e → Pb 2+;

Pb 0 -4e → Pb 4+.

Molekül und Atom von Blei

Im freien Zustand liegt Blei in Form von einatomigen Pb-Molekülen vor. Hier sind einige Eigenschaften, die das Bleiatom und -molekül charakterisieren:

Beispiele für Problemlösungen

BEISPIEL 1

BEISPIEL 2

Übung	Zu einer Lösung von Blei(II)nitrat mit einem Gewicht von 80 g (Massenanteil von Salz 6,6 %) wurde eine Lösung von Natriumiodid mit einem Gewicht von 60 g (Massenanteil von NaI 5 %) gegeben. Berechnen Sie die Masse des ausgefällten Blei(II)-iodids.
Lösung	Schreiben wir die Reaktionsgleichung für die Wechselwirkung von Blei(II)nitrat mit Natriumiodid auf: Pb(NO 3 ) 2 + 2NaI = PbI 2 ↓ + 2NaNO 3 . Finden wir die Massen der gelösten Substanzen von Blei (II) -nitrat und Natriumiodid: ω = mgelöst / mLösung × 100 %; mgelöst = ω /100%×m Lösung ; mgelöst (Pb(NO 3) 2) = ω(Pb(NO 3) 2) /100 % × m Lösung (Pb(NO 3) 2); m gelöster Stoff (Pb (NO 3) 2) \u003d 6,6 / 100% × 80 \u003d 5,28 g; mgelöst (NaI) = ω (NaI) / 100 % × m Lösung (NaI); mgelöst (NaI) = 5 / 100 % × 60 = 3 g. Lassen Sie uns die Anzahl der Mole der Substanzen ermitteln, die an der Reaktion beteiligt sind (die Molmasse von Blei (II) -nitrat beträgt 331 g / mol, Natriumiodid - 150 g / mol) und bestimmen, welche davon im Überschuss vorhanden ist: n(Pb(NO 3) 2) \u003d m gelöster Stoff (Pb(NO 3) 2) / M (Pb(NO 3) 2); n (Pb (NO 3) 2) \u003d 5,28 / 331 \u003d 0,016 mol. n(NaI)=msolute(NaI) / M(NaI); n (NaI) \u003d 3 / 150 \u003d 0,02 mol. Natriumiodid liegt im Überschuss vor, daher beziehen sich alle weiteren Berechnungen auf Blei(II)-nitrat. n (Pb (NO 3) 2): n (PbI 2) = 1:1, d.h. n (Pb (NO 3) 2) \u003d n (PbI 2) \u003d 0,016 mol. Dann ist die Masse von Blei (II) -Jodid gleich (Molmasse - 461 g / mol): m (PbI 2) = n (PbI 2) × M (PbI 2); m (PbI 2) \u003d 0,016 × 461 \u003d 7,376 g.
Antworten	Die Masse von Blei(II)iodid beträgt 7,376 g.

Blei ist in vielerlei Hinsicht ein ideales Metall, da es viele Vorteile hat, die für die Industrie wichtig sind. Am offensichtlichsten ist die relativ einfache Gewinnung aus Erzen, die durch den niedrigen Schmelzpunkt (nur 327 °C) erklärt wird. Bei der Verarbeitung des wichtigsten Bleierzes – Bleiglanz – lässt sich das Metall leicht vom Schwefel trennen. Dazu genügt es, mit Kohle gemischten Bleiglanz an der Luft zu verbrennen.

Aufgrund seiner hohen Duktilität lässt sich Blei leicht schmieden, zu Blechen und Drähten walzen, wodurch es in der Maschinenbauindustrie zur Herstellung verschiedener Legierungen mit anderen Metallen verwendet werden kann. Die sogenannten Babbits (Lagerlegierungen aus Blei mit Zinn, Zink und einigen anderen Metallen), Drucklegierungen aus Blei mit Antimon und Zinn und Blei-Zinn-Legierungen zum Löten verschiedener Metalle sind weithin bekannt.

Metallisches Blei ist ein sehr guter Schutz gegen alle Arten von radioaktiver Strahlung und Röntgenstrahlen. Es wird in das Gummi der Schürze und der Schutzhandschuhe des Radiologen eingebracht, verzögert Röntgenstrahlen und schützt den Körper vor ihrer zerstörerischen Wirkung. Schützt vor radioaktiver Strahlung und Glas, das Bleioxide enthält. Ein solches Bleiglas ermöglicht es, die Verarbeitung radioaktiver Materialien mit Hilfe eines "mechanischen Arms" - eines Manipulators - zu steuern.

Blei zeigt eine größere Stabilität, wenn es Luft, Wasser und verschiedenen Säuren ausgesetzt wird. Diese Eigenschaft ermöglicht eine breite Verwendung in der Elektroindustrie, insbesondere zur Herstellung von Batterien und Kabelzuschnitten. Letztere sind in der Flugzeug- und Funkindustrie weit verbreitet. Die Stabilität von Blei ermöglicht es, Kupferdrähte von Telegrafen- und Telefonleitungen vor Beschädigungen zu schützen. Dünne Bleibleche bedecken chemisch angegriffene Eisen- und Kupferteile (Bäder für die Elektrolyse von Kupfer, Zink und anderen Metallen).

Leitung und Elektrotechnik

Besonders viel Blei wird in der Kabelindustrie verbraucht, wo Telegrafen- und Elektrokabel bei der Erd- oder Unterwasserverlegung vor Korrosion geschützt werden. Viel Blei wird auch bei der Herstellung von niedrigschmelzenden Legierungen (mit Wismut, Zinn und Cadmium) für elektrische Sicherungen sowie für die präzise Passung von Kontaktteilen verwendet. Aber die Hauptsache ist anscheinend die Verwendung von Blei in chemischen Stromquellen.

Seit ihrer Einführung hat die Bleibatterie viele Designänderungen erfahren, aber ihre Basis ist dieselbe geblieben: zwei Bleiplatten, die in einen Schwefelsäureelektrolyten getaucht sind. Auf die Platten wird Bleioxidpaste aufgetragen. Beim Laden der Batterie wird auf einer der Platten Wasserstoff freigesetzt, wodurch das Oxid zu metallischem Blei reduziert wird, und auf der anderen wird Sauerstoff freigesetzt, wodurch das Oxid in Peroxid umgewandelt wird. Die gesamte Struktur wird in eine galvanische Zelle mit Elektroden aus Blei und Bleiperoxid umgewandelt. Beim Entladevorgang desoxidiert das Peroxid und metallisches Blei wird zu einem Oxid. Diese Reaktionen werden von dem Auftreten eines elektrischen Stroms begleitet, der durch den Stromkreis fließt, bis die Elektroden gleich werden - mit Bleioxid bedeckt.

Die Produktion von Alkalibatterien hat in unserer Zeit gigantische Ausmaße angenommen, aber sie hat Bleibatterien nicht verdrängt. Letztere sind den alkalischen in der Stärke unterlegen, sie sind schwerer, geben aber eine höhere Stromspannung ab. Um den Autostarter mit Strom zu versorgen, benötigen Sie also fünf Cadmium-Nickel-Batterien oder drei Bleibatterien.

Die Batterieindustrie ist einer der größten Verbraucher von Blei.

Man kann vielleicht sagen, dass Blei der Ursprung der modernen elektronischen Computertechnologie war.

Blei war eines der ersten Metalle, das supraleitend wurde. Übrigens ist die Temperatur, unter der dieses Metall die Fähigkeit erlangt, elektrischen Strom ohne den geringsten Widerstand zu leiten, ziemlich hoch - 7,17 ° K. (Zum Vergleich weisen wir darauf hin, dass es für Zinn 3,72, für Zink 0,82 und für Titan nur 0,4 ° K beträgt). Die Wicklung des ersten supraleitenden Transformators aus dem Jahr 1961 bestand aus Blei.

Einer der spektakulärsten physikalischen „Tricks“ basiert auf der Supraleitung von Blei, die erstmals in den 30er Jahren vom sowjetischen Physiker V.K. Arkadiew.

Der Legende nach hing der Sarg mit dem Leichnam Mohammeds ohne Stützen im Raum. Natürlich glaubt das niemand von nüchternen Menschen. Bei Arkadievs Experimenten passierte jedoch etwas Ähnliches: Ein kleiner Magnet hing ohne Unterstützung über einer Bleiplatte, die sich in flüssigem Helium befand, d.h. bei einer Temperatur von 4,2 °K, viel niedriger als die kritische Temperatur für Blei.

Es ist bekannt, dass bei Änderungen des Magnetfeldes in einem beliebigen Leiter Wirbelströme (Foucault-Ströme) entstehen. Unter normalen Bedingungen werden sie schnell durch Widerstand gelöscht. Aber wenn kein Widerstand vorhanden ist (Supraleitung!), klingen diese Ströme nicht ab und natürlich bleibt das von ihnen erzeugte Magnetfeld erhalten. Der Magnet über der Bleiplatte hatte natürlich sein eigenes Feld und erregte, wenn er darauf fiel, ein Magnetfeld von der Platte selbst, das auf das Feld des Magneten gerichtet war, und es stieß den Magneten ab. Das bedeutet, dass die Aufgabe darin bestand, einen Magneten mit einer solchen Masse aufzunehmen, dass diese abstoßende Kraft ihn in respektvollem Abstand halten kann.

In unserer Zeit ist die Supraleitung ein riesiges Gebiet der wissenschaftlichen Forschung und praktischen Anwendung. Natürlich kann man nicht sagen, dass es nur mit Blei in Verbindung gebracht wird. Aber die Bedeutung von Blei in diesem Bereich ist nicht auf die angeführten Beispiele beschränkt.

Einer der besten elektrischen Leiter – Kupfer – kann nicht in einen supraleitenden Zustand überführt werden. Warum das so ist, darüber sind sich die Wissenschaftler noch nicht einig. In Experimenten zur Supraleitung wird Kupfer die Rolle eines elektrischen Isolators zugewiesen. In der Supraleitungstechnik wird jedoch eine Legierung aus Kupfer und Blei verwendet. Im Temperaturbereich 0,1...5°K zeigt diese Legierung eine lineare Widerstandsabhängigkeit von der Temperatur. Daher wird es in Instrumenten zur Messung extrem niedriger Temperaturen verwendet.

Führung und Transport

Und dieses Thema besteht aus mehreren Aspekten. Die erste sind Gleitlegierungen auf Bleibasis. Neben den bekannten Babbits und Bleibronzen dient häufig eine Blei-Kalzium-Ligatur (3 ... 4 % Kalzium) als Gleitlegierung. Den gleichen Zweck haben einige Lote, die sich durch einen geringen Zinngehalt und teilweise den Zusatz von Antimon auszeichnen. Legierungen von Blei mit Thallium spielen eine immer wichtigere Rolle. Das Vorhandensein des letzteren erhöht die Hitzebeständigkeit von Lagern und verringert die Bleikorrosion durch organische Säuren, die während der physikalischen und chemischen Zerstörung von Schmierölen gebildet werden.

Der zweite Aspekt ist die Bekämpfung der Detonation in Triebwerken. Der Detonationsprozess ähnelt dem Verbrennungsprozess, aber seine Geschwindigkeit ist zu hoch ... In Verbrennungsmotoren tritt er durch den Abbau von Kohlenwasserstoffmolekülen auf, die unter dem Einfluss von wachsendem Druck und Temperatur noch nicht verbrannt sind. Beim Zerfall fügen diese Moleküle Sauerstoff hinzu und bilden Peroxide, die nur in einem sehr engen Temperaturbereich stabil sind. Sie verursachen eine Detonation, und der Kraftstoff entzündet sich, bevor die erforderliche Verdichtung des Gemischs im Zylinder erreicht ist. Infolgedessen beginnt der Motor zu „springen“, überhitzt, schwarze Abgase treten auf (ein Zeichen einer unvollständigen Verbrennung), das Ausbrennen der Kolben beschleunigt sich, der Pleuel-Kurbel-Mechanismus verschleißt stärker, die Leistung geht verloren ...

Das gebräuchlichste Antiklopfmittel ist Tetraethylblei (TES) Pb (C 2 H 5) 4 - eine farblose giftige Flüssigkeit. Seine Wirkung (und andere metallorganische Antiklopfmittel) erklärt sich aus der Tatsache, dass sich bei Temperaturen über 200 ° C die Moleküle der Antiklopfsubstanz zersetzen. Es werden aktive freie Radikale gebildet, die hauptsächlich mit Peroxiden reagieren und deren Konzentration verringern. Die Rolle des bei der vollständigen Zersetzung von Tetraethylblei gebildeten Metalls wird auf die Deaktivierung aktiver Partikel reduziert - die Produkte der explosiven Zersetzung derselben Peroxide.

Der Zusatz von Tetraethylblei zum Kraftstoff übersteigt nie 1 %, nicht nur wegen der Toxizität dieses Stoffes. Ein Überschuss an freien Radikalen kann die Bildung von Peroxiden initiieren.

Eine wichtige Rolle bei der Untersuchung der Detonationsprozesse von Motorkraftstoffen und des Wirkungsmechanismus von Antiklopfmitteln spielen Wissenschaftler des Instituts für chemische Physik der Akademie der Wissenschaften der UdSSR unter der Leitung von Akademiker N.N. Semenov und Professor A.S. Falke.

Blei und Krieg

Blei ist ein Schwermetall mit einer Dichte von 11,34. Dieser Umstand war der Grund für den massiven Einsatz von Blei in Schusswaffen. Bleigeschosse wurden übrigens schon in der Antike verwendet: Die Schleuderer von Hannibals Heer warfen Bleikugeln auf die Römer. Und jetzt werden Kugeln aus Blei gegossen, nur ihre Hülle besteht aus anderen, härteren Metallen.

Jeder Zusatz zu Blei erhöht seine Härte, aber quantitativ ist die Wirkung von Zusätzen ungleich. Bis zu 12 % Antimon werden Blei zugesetzt, das zur Herstellung von Granatsplittern verwendet wird, und nicht mehr als 1 % Arsen wird zu Schießblei zugesetzt.

Ohne das Auslösen von Sprengstoff wird keine einzige Schnellfeuerwaffe funktionieren. Unter den Stoffen dieser Klasse überwiegen Schwermetallsalze. Verwenden Sie insbesondere Bleiazid PbN 6 .

Alle Explosivstoffe unterliegen sehr strengen Anforderungen in Bezug auf sichere Handhabung, Leistung, chemische und physikalische Beständigkeit und Empfindlichkeit. Von allen bekannten Initialsprengstoffen „bestanden“ nur „Quecksilberfulminat“, Azid und Bleitrinitroresorzinat (TNRS) alle diese Eigenschaften.

Leitung und Wissenschaft

In Alamogordo – dem Ort der ersten Atomexplosion – fuhr Enrico Fermi in einem mit Bleischutz ausgestatteten Panzer. Um zu verstehen, warum gerade Blei vor Gammastrahlung schützt, müssen wir uns der Essenz der Absorption kurzwelliger Strahlung zuwenden.

Die den radioaktiven Zerfall begleitenden Gammastrahlen stammen aus dem Kern, dessen Energie fast eine Million Mal größer ist als die, die in der äußeren Hülle des Atoms "gesammelt" wird. Natürlich sind Gammastrahlen unermesslich energiereicher als Lichtstrahlen. Beim Zusammentreffen mit Materie verliert ein Photon oder ein Quant einer beliebigen Strahlung seine Energie, und so drückt sich seine Absorption aus. Aber die Energie der Strahlen ist anders. Je kürzer ihre Welle, desto energischer sind sie oder, wie sie sagen, härter. Je dichter das Medium ist, durch das die Strahlen gehen, desto mehr verzögert es sie. Blei ist dicht. Beim Auftreffen auf die Metalloberfläche schlagen Gammaquanten Elektronen heraus, für die sie ihre Energie aufwenden. Je größer die Ordnungszahl eines Elements ist, desto schwieriger ist es aufgrund der größeren Anziehungskraft des Kerns, ein Elektron aus seiner äußeren Umlaufbahn zu schlagen.

Ein anderer Fall ist auch möglich, wenn ein Gamma-Quant mit einem Elektron kollidiert, ihm einen Teil seiner Energie überträgt und seine Bewegung fortsetzt. Aber nach dem Treffen wurde es weniger energisch, "weicher", und in Zukunft ist es für eine Schicht eines schweren Elements einfacher, ein solches Quantum zu absorbieren. Dieses Phänomen wird nach dem amerikanischen Wissenschaftler, der es entdeckt hat, Compton-Effekt genannt.

Je härter die Strahlen, desto größer ihre Durchschlagskraft – ein Axiom, das keiner Beweise bedarf. Wissenschaftler, die sich auf dieses Axiom stützten, erlebten jedoch eine sehr merkwürdige Überraschung. Plötzlich stellte sich heraus, dass Gammastrahlen mit einer Energie von mehr als 1 Million eV von Blei nicht schwächer, sondern stärker zurückgehalten werden als weniger harte! Die Tatsache schien den Beweisen zu widersprechen. Nach Durchführung der subtilsten Experimente stellte sich heraus, dass ein Gammastrahlenquant mit einer Energie von mehr als 1,02 MeV in unmittelbarer Nähe des Kerns „verschwindet“, sich in ein Elektron-Positron-Paar verwandelt und jedes der Teilchen mitnimmt es die Hälfte der Energie für ihre Bildung aufgewendet. Das Positron ist kurzlebig und verwandelt sich beim Zusammenstoß mit einem Elektron in ein Gamma-Quant, jedoch mit geringerer Energie. Die Bildung von Elektron-Positron-Paaren wird nur in hochenergetischen Gammaquanten und nur in der Nähe des "massiven" Kerns beobachtet, dh in einem Element mit einer höheren Ordnungszahl.

Blei ist eines der letzten stabilen Elemente des Periodensystems. Und von den schweren Elementen ist es am zugänglichsten, mit einer seit Jahrhunderten ausgearbeiteten Extraktionstechnologie mit erkundeten Erzen. Und sehr plastisch. Und sehr einfach zu handhaben. Aus diesem Grund ist die Strahlenabschirmung aus Blei am gebräuchlichsten. Eine Bleischicht von fünfzehn bis zwanzig Zentimetern reicht aus, um den Menschen vor den Auswirkungen von Strahlung jeglicher Art zu schützen, die der Wissenschaft bekannt ist.

Lassen Sie uns kurz einen weiteren Aspekt des Dienstes von Blei für die Wissenschaft erwähnen. Es wird auch mit Radioaktivität in Verbindung gebracht.

Die von uns verwendeten Uhren enthalten keine Bleiteile. Aber dort, wo Zeit nicht in Stunden und Minuten, sondern in Jahrmillionen gemessen wird, ist Blei unverzichtbar. Radioaktive Umwandlungen von Uran und Thorium gipfeln in der Bildung stabiler Isotope des Elements Nr. 82. In diesem Fall wird jedoch eine andere Führung erhalten. Der Zerfall der Isotope 235 U und 238 U führt schließlich zu den Isotopen 207 Pb und 206 Pb. Das häufigste Thorium-Isotop, 232 Th, vervollständigt seine Transformationen mit dem 208 Pb-Isotop. Durch die Bestimmung des Verhältnisses von Bleiisotopen in der Zusammensetzung geologischer Gesteine ​​können Sie herausfinden, wie lange ein bestimmtes Mineral existiert. In Anwesenheit von hochgenauen Instrumenten (Massenspektrometern) wird das Alter des Gesteins nach drei unabhängigen Bestimmungen bestimmt - nach den Verhältnissen 206 Pb: 238 U; 207Pb: 235U und 208Pb: 232Th.

Führung und Kultur

Beginnen wir damit, dass diese Zeilen mit Buchstaben aus Bleilegierung bedruckt sind. Die Hauptbestandteile von Drucklegierungen sind Blei, Zinn und Antimon. Es ist interessant, dass Blei und Zinn von Anfang an im Buchdruck verwendet wurden. Aber dann bildeten sie keine einzige Legierung. Der deutsche Pionier Johann Guttenberg goss Zinnbuchstaben in Bleiformen, da er es für bequem hielt, Formen aus weichem Blei zu prägen, die einer bestimmten Anzahl von Zinngüssen standhalten konnten. Aktuelle Zinn-Blei-Drucklegierungen sind auf viele Anforderungen ausgelegt: Sie müssen gute Gießeigenschaften und geringe Schwindung aufweisen, ausreichend hart und chemisch beständig gegen Tinten und Auswaschlösungen sein; beim Umschmelzen muss die Zusammensetzung konstant bleiben.

Der Dienst des Bleis an der menschlichen Kultur begann jedoch lange vor dem Erscheinen der ersten Bücher. Die Malerei erschien vor dem Schreiben. Seit vielen Jahrhunderten verwenden Künstler Farben auf Bleibasis, und sie sind immer noch nicht aus der Verwendung gekommen: Gelb - Bleikrone, Rot - Minium und natürlich Bleiweiß. Übrigens, wegen der weißen Mine wirken die Gemälde der alten Meister dunkel. Unter der Einwirkung von Schwefelwasserstoff-Mikroverunreinigungen in der Luft verwandelt sich weißes Blei in dunkles Bleisulfid PbS ...

Lange Zeit waren die Wände der Töpferwaren mit Glasuren bedeckt. Die einfachste Glasur wird aus Bleioxid und Quarzsand hergestellt. Nun verbietet die Hygieneaufsicht die Verwendung dieser Glasur bei der Herstellung von Haushaltsgegenständen: Der Kontakt von Lebensmitteln mit Bleisalzen muss ausgeschlossen werden. Bei der Zusammensetzung von Majolikaglasuren für dekorative Zwecke werden jedoch nach wie vor relativ niedrig schmelzende Bleiverbindungen verwendet.

Schließlich ist Blei Teil des Kristalls, genauer gesagt nicht Blei, sondern sein Oxid. Bleiglas wird ohne Komplikationen gebraut, es lässt sich leicht blasen und schneiden, es ist relativ einfach, Muster und insbesondere gewöhnliches Schneiden darauf anzubringen. Solches Glas bricht Lichtstrahlen gut und findet daher Anwendung in optischen Geräten.

Durch Zugabe von Blei und Pottasche (anstelle von Kalk) zu der Mischung wird ein Strassstein hergestellt - Glas mit einer Brillanz, die größer ist als die von Edelsteinen.

Blei und Medizin

Einmal im Körper, verursacht Blei, wie die meisten Schwermetalle, Vergiftungen. Dennoch wird Blei von der Medizin benötigt. Seit der Zeit der alten Griechen sind Lotionen und Pflaster aus Blei in der medizinischen Praxis geblieben, aber die medizinische Leistung von Blei ist nicht darauf beschränkt.

Galle wird nicht nur für Satiriker benötigt. Die darin enthaltenen organischen Säuren, vor allem Glykocholsäure C 23 H 36 (OH) 3 CONHCH 2 COOH sowie Taurocholsäure C 23 H 36 (OH) 3 CONHCH 2 CH 2 SO 3 H, regen die Lebertätigkeit an. Und da die Leber nicht immer mit der Genauigkeit eines etablierten Mechanismus arbeitet, werden diese Säuren von der Medizin benötigt. Sie werden isoliert und mit Bleiacetat getrennt. Das Bleisalz der Glykocholsäure fällt aus, während die Taurocholsäure in der Mutterlauge verbleibt. Nach dem Abfiltrieren des Niederschlags wird auch die zweite Droge aus der Mutterlauge isoliert, wobei wiederum eine Leitverbindung - das Hauptessigsäuresalz - wirkt.

Aber die Hauptarbeit von Blei in der Medizin ist mit Diagnostik und Strahlentherapie verbunden. Es schützt Ärzte vor ständiger Röntgenstrahlenbelastung. Für eine nahezu vollständige Absorption von Röntgenstrahlen reicht es aus, eine Bleischicht von 2 ... 3 mm in ihren Weg zu legen. Deshalb trägt das medizinische Personal von Röntgenräumen Schürzen, Fäustlinge und Helme aus bleihaltigem Gummi. Und das Bild auf dem Bildschirm wird durch Bleiglas betrachtet.

Dies sind die Hauptaspekte der Beziehung des Menschen zu Blei – ein Element, das aus der Antike bekannt ist, aber auch heute noch in vielen Bereichen seiner Tätigkeit dem Menschen dient.

Wunderbare Töpfe dank Blei

Die Herstellung von Metallen, insbesondere von Gold, galt im alten Ägypten als „sakrale Kunst“. Die Eroberer Ägyptens folterten seine Priester und erpressten von ihnen die Geheimnisse des Goldschmelzens, aber sie starben, als sie das Geheimnis bewahrten. Die Essenz des Prozesses, den die Ägypter so bewachten, fand viele Jahre später heraus. Sie behandelten Golderz mit geschmolzenem Blei, das Edelmetalle auflöste, und extrahierten so Gold aus den Erzen. Diese Lösung wurde dann oxidativ geröstet und das Blei in Oxid umgewandelt. Das Hauptgeheimnis dieses Prozesses waren die Brenntöpfe. Sie wurden aus Knochenasche hergestellt. Während des Schmelzens wurde Bleioxid in die Wände des Topfes absorbiert, während zufällige Verunreinigungen mitgerissen wurden. Und unten war eine reine Legierung.

Verwendung von Bleiballast

Am 26. Mai 1931 sollte Professor Auguste Piccard mit einem selbst konstruierten Stratosphärenballon in die Lüfte steigen – mit Druckkabine. Und aufgestanden. Doch als Piccard die Details des bevorstehenden Fluges ausarbeitete, stieß er unerwartet auf ein Hindernis, das keineswegs ein technischer Auftrag war. Als Ballast entschied er sich dafür, statt Sand Bleischrot an Bord zu nehmen, was deutlich weniger Platz in der Gondel benötigte. Als die Flugverantwortlichen davon erfuhren, untersagten die Flugverantwortlichen den Austausch kategorisch: „Sand“ steht im Reglement, nichts anderes darf auf den Kopf geworfen werden (außer Wasser). Piccard beschloss, die Sicherheit seines Ballasts zu beweisen. Er berechnete die Reibungskraft von Bleischrot gegen die Luft und befahl, dieses Schrot vom höchsten Gebäude in Brüssel auf seinen Kopf fallen zu lassen. Die vollständige Unbedenklichkeit von „Bleiregen“ wurde eindeutig nachgewiesen. Die Verwaltung ignorierte die Erfahrung jedoch: "Gesetz ist Gesetz, es heißt Sand, das heißt Sand, nicht Schrot." Das Hindernis schien unüberwindbar, doch der Wissenschaftler fand einen Ausweg: Er kündigte an, dass sich „Bleisand“ als Ballast in der Gondel des Stratosphärenballons befinden würde. Indem das Wort „Schuss“ durch das Wort „Sand“ ersetzt wurde, wurden die Bürokraten entwaffnet und hinderten Piccard nicht mehr.

Führend in der Farbenindustrie

Weißes Blei konnte vor 3000 Jahren hergestellt werden. Ihr Hauptlieferant in der Antike war die Insel Rhodos im Mittelmeer. Farben gab es damals nicht genug und sie waren extrem teuer. Der berühmte griechische Maler Nikias erwartete einst sehnsüchtig die Ankunft der Tünche von Rhodos. Die kostbare Fracht erreichte den Athener Hafen Piräus, doch dort brach plötzlich ein Feuer aus. Die Flammen verschlangen die Schiffe, auf denen das Weiß gebracht wurde. Als das Feuer gelöscht war, kletterte der frustrierte Künstler auf das Deck eines der havarierten Schiffe. Er hoffte, dass nicht die gesamte Ladung verloren ging, aber zumindest ein Fass mit der benötigten Farbe hätte überleben können. Tatsächlich wurden im Laderaum Fässer mit Tünche gefunden: Sie brannten nicht aus, waren aber stark verkohlt. Als die Fässer geöffnet wurden, kannte die Überraschung des Künstlers keine Grenzen: Sie hatten keine weiße Farbe, sondern leuchtendes Rot! Das Feuer im Hafen schlug also einen Weg vor, um eine wunderbare Farbe herzustellen - Minium.

Blei und Gase

Beim Schmelzen des einen oder anderen Metalls muss man darauf achten, Gase aus der Schmelze zu entfernen, da man sonst ein minderwertiges Material erhält. Dies wird durch verschiedene technologische Verfahren erreicht. Das Schmelzen von Blei in diesem Sinne bereitet Metallurgen keine Probleme: Sauerstoff, Stickstoff, Schwefeldioxid, Wasserstoff, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Kohlenwasserstoffe lösen sich weder in flüssigem noch in festem Blei.

Führen im Bauwesen

In der Antike wurden Steine ​​beim Bau von Gebäuden oder Verteidigungsanlagen oft mit geschmolzenem Blei befestigt. Im Dorf Stary Krym sind bis heute die Ruinen der sogenannten Bleimoschee erhalten, die im 14. Jahrhundert erbaut wurde. Das Gebäude erhielt seinen Namen, weil die Lücken im Mauerwerk mit Blei gefüllt sind.

Lead-Einschränkungen

Derzeit durchläuft die Industrie weltweit eine weitere Transformationsphase, die mit der Verschärfung der Umweltstandards verbunden ist - es gibt eine allgemeine Ablehnung von Blei. Deutschland hat die Verwendung von Blei seit 2000 stark eingeschränkt, die Niederlande seit 2002 und europäische Länder wie Dänemark, Österreich und die Schweiz haben die Verwendung von Blei vollständig verboten. Dieser Trend wird sich 2015 in allen EU-Ländern durchsetzen. Auch die USA und Russland entwickeln aktiv Technologien, die dazu beitragen werden, eine Alternative zur Verwendung von Blei zu finden.

Seine weitverbreitete Verwendung in der Industrie hat dazu geführt, dass Bleiverunreinigungen überall gefunden werden. Betrachten Sie die wichtigsten Bestandteile der Biosphäre, wie Luft, Wasser und Boden.

Beginnen wir mit der Atmosphäre. Mit der Luft gelangt eine kleine Menge Blei in den menschlichen Körper - (nur 1-2%), aber das meiste Blei wird absorbiert. Die größten Emissionen von Blei in die Atmosphäre treten in den folgenden Branchen auf:

• metallurgische Industrie;
• Maschinenbau (Herstellung von Akkumulatoren);
• Kraftstoff- und Energiekomplex (Herstellung von verbleitem Benzin);
• chemischer Komplex (Herstellung von Pigmenten, Schmiermitteln usw.);
• Glas Unternehmen;
• Konservenproduktion;
• Holzverarbeitung und Zellstoff- und Papierindustrie;
• Unternehmen der Verteidigungsindustrie.

Zweifellos sind Kraftfahrzeuge, die verbleites Benzin verwenden, die bedeutendste Quelle der Bleiverschmutzung in der Atmosphäre.

Es ist erwiesen, dass eine Erhöhung des Bleigehalts im Trinkwasser in der Regel zu einer Erhöhung der Bleikonzentration im Blut führt. Eine signifikante Erhöhung des Gehalts dieses Metalls in Oberflächengewässern ist mit seiner hohen Konzentration im Abwasser von Erzverarbeitungsanlagen, einigen Hüttenwerken, Bergwerken usw. verbunden.

Aus kontaminiertem Boden gelangt Blei in landwirtschaftliche Nutzpflanzen und zusammen mit Lebensmitteln direkt in den menschlichen Körper. Eine aktive Akkumulation dieses Metalls wurde in Kohl und Hackfrüchten sowie in solchen, die häufig gegessen werden (z. B. in Kartoffeln), festgestellt. Einige Arten von Böden binden Blei stark, wodurch Grund- und Trinkwasser sowie Pflanzenprodukte vor Verschmutzung geschützt werden. Aber dann wird der Boden selbst immer mehr kontaminiert, und irgendwann kann es mit der Freisetzung von Blei in die Bodenlösung zur Zerstörung der organischen Bodensubstanz kommen. Als Ergebnis wird es für die landwirtschaftliche Nutzung ungeeignet sein.

So ist es aufgrund der weltweiten Umweltverschmutzung mit Blei zu einem allgegenwärtigen Bestandteil jeder pflanzlichen und tierischen Nahrung geworden. Im menschlichen Körper stammt das meiste Blei aus der Nahrung – in verschiedenen Ländern zwischen 40 und 70 %. Pflanzliche Lebensmittel enthalten im Allgemeinen mehr Blei als tierische Produkte.

Wie bereits erwähnt, sind Industrieunternehmen schuld. Natürlich ist die Umweltsituation in den Produktionsstätten selbst, die mit Blei umgehen, schlimmer als anderswo. Nach den Ergebnissen der amtlichen Statistik steht Blei unter den Berufsvergiftungen an erster Stelle. In der Elektroindustrie, der Nichteisenmetallurgie und im Maschinenbau wird eine Vergiftung durch einen 20-fachen oder höheren Überschuss an MPC von Blei in der Luft des Arbeitsbereichs verursacht. Blei verursacht umfangreiche pathologische Veränderungen im Nervensystem, stört die Aktivität des Herz-Kreislauf- und Fortpflanzungssystems.

Blei ist seit dem 3. - 2. Jahrtausend v. Chr. bekannt. in Mesopotamien, Ägypten und anderen alten Ländern, wo daraus große Ziegel (Schweine), Statuen von Göttern und Königen, Siegel und verschiedene Haushaltsgegenstände hergestellt wurden. Blei wurde zur Herstellung von Bronze sowie von Tafeln zum Schreiben mit einem scharfen, harten Gegenstand verwendet. Später begannen die Römer, Rohre für Wasserleitungen aus Blei herzustellen. In der Antike wurde Blei mit dem Planeten Saturn in Verbindung gebracht und oft als Saturn bezeichnet. Im Mittelalter spielte Blei aufgrund seines hohen Gewichts eine besondere Rolle bei alchemistischen Operationen, ihm wurde die Fähigkeit zugeschrieben, sich leicht in Gold verwandeln zu können.

In der Natur sein, bekommen:

Der Gehalt in der Erdkruste beträgt 1,6 10 -3 Gew.-%. Heimisches Blei ist selten, die Bandbreite der Gesteine, in denen es gefunden wird, ist ziemlich breit: von Sedimentgesteinen bis zu ultrabasischen Intrusivgesteinen. Es kommt hauptsächlich in Form von Sulfiden (PbS - Bleiglanz) vor.
Die Herstellung von Blei aus Bleiglanz erfolgt durch Röstreaktionsschmelzen: Zunächst wird die Mischung einem unvollständigen Brennen (bei 500-600 ° C) unterzogen, bei dem ein Teil des Sulfids in Oxid und Sulfat übergeht:
2PbS + 3O 2 \u003d 2PbO + 2SO 2 PbS + 2O 2 \u003d PbSO 4
Dann unter fortgesetztem Erhitzen den Luftzutritt stoppen; während das verbleibende Sulfid mit Oxid und Sulfat reagiert und metallisches Blei bildet:
PbS + 2РbО = 3Рb + SO 2 PbS + РbSO 4 = 2Рb + 2SO 2

Physikalische Eigenschaften:

Eines der weichsten Metalle, leicht mit einem Messer zu schneiden. Es ist meist mit einem mehr oder weniger dicken Film aus schmutziggrauen Oxiden bedeckt, beim Schneiden öffnet sich eine glänzende Oberfläche, die mit der Zeit an der Luft verblasst. Dichte - 11,3415 g / cm 3 (bei 20 ° C). Schmelzpunkt – 327,4 °C, Siedepunkt – 1740 °C

Chemische Eigenschaften:

Bei hohen Temperaturen bildet Blei mit Halogenen Verbindungen des Typs PbX 2 , reagiert nicht direkt mit Stickstoff, bildet beim Erhitzen mit Schwefel PbS-Sulfid und oxidiert mit Sauerstoff zu PbO.
In Abwesenheit von Sauerstoff reagiert Blei bei Raumtemperatur nicht mit Wasser, aber wenn es heißem Wasserdampf ausgesetzt wird, bildet es Bleioxide und Wasserstoff. In einer Reihe von Spannungen ist Blei links von Wasserstoff, aber es verdrängt Wasserstoff nicht aus verdünnter HCl und H 2 SO 4 , aufgrund der Überspannung der H 2 -Freisetzung auf Blei und auch aufgrund der Bildung eines Films aus schwerlösliche Salze auf der Metalloberfläche, die das Metall vor weiteren Einwirkungen von Säuren schützt.
In konzentrierter Schwefel- und Salzsäure löst sich Blei beim Erhitzen auf und bildet Pb (HSO 4) 2 bzw. H 2 [PbCl 4]. Salpetersäure sowie einige organische Säuren (z. B. Zitronensäure) lösen Blei unter Bildung von Pb(II)-Salzen. Blei reagiert auch mit konzentrierten Alkalilösungen:
Pb + 8HNO 3 (razb., Gor.) \u003d 3Pb (NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O.
Pb + 3H 2 SO 4 (> 80%) = Pb (HSO 4) 2 + SO 2 + 2H 2 O
Pb + 2NaOH (konz.) + 2H 2 O \u003d Na 2 + H 2
Für Blei sind Verbindungen mit Oxidationsstufen am charakteristischsten: +2 und +4.

Die wichtigsten Verbindungen:

Bleioxide- Blei bildet mit Sauerstoff eine Reihe von Verbindungen Pb 2 O, PbO, Pb 2 O 3, Pb 3 O 4, PbO 2, hauptsächlich amphoterer Natur. Viele von ihnen sind in den Farben Rot, Gelb, Schwarz und Braun bemalt.
Blei(II)oxid- PbO. Rot (niedrige Temperatur a- Modifikation, Bleiglätte) oder gelb (hohe Temperatur b-Modifikation, Mascot). Thermisch stabil. Sie reagieren sehr schlecht mit Wasser, Ammoniaklösung. Zeigt amphotere Eigenschaften, reagiert mit Säuren und Laugen. Oxidiert durch Sauerstoff, reduziert durch Wasserstoff und Kohlenmonoxid.
Blei(IV)oxid- PbO 2 . Plattnerit. Dunkelbraunes, schweres Pulver, zersetzt sich bei milder Erwärmung ohne zu schmelzen. Reagiert nicht mit Wasser, verdünnten Säuren und Laugen, Ammoniaklösung. Es zersetzt sich mit konzentrierten Säuren, konzentrierten Alkalien, wenn es gekocht wird, geht es langsam unter Bildung von ... in Lösung.
Starkes Oxidationsmittel in sauren und alkalischen Umgebungen.
PbO- und PbO 2 -Oxide entsprechen amphoteren Hydroxide Pb(OH) 2 und Pb(OH) 4 . Abrufen..., Eigenschaften...
Pb 3 O 4 - rotes Blei. Es wird als Mischoxid oder Ortho-Plumbat von Blei (II) - Рb 2 PbО 4 angesehen. Orangerotes Pulver. Bei starker Erwärmung zersetzt es sich, schmilzt erst unter O 2 -Überdruck. Reagiert nicht mit Wasser, Ammoniakhydrat. zersetzt konz. Säuren und Laugen. Starkes Oxidationsmittel.
Blei(II)-Salze. Sie sind in der Regel farblos, nach ihrer Wasserlöslichkeit werden sie in unlöslich (zum Beispiel Sulfat, Carbonat, Chromat, Phosphat, Molybdat und Sulfid), schwerlöslich (Jodid, Chlorid und Fluorid) und löslich (zum Beispiel , Bleiacetat, Nitrat und Chlorat). Bleiacetat oder Bleizucker, Pb (CH 3 COO) 2 3H 2 O, farblose Kristalle oder weißes Pulver mit süßem Geschmack, verwittert langsam unter Verlust von hydratisiertem Wasser, ist eine sehr giftige Substanz.
Bleichalkogenide- PbS, PbSe und PbTe - schwarze Kristalle, Halbleiter mit schmaler Bandlücke.
Blei(IV)-Salze kann durch Elektrolyse von stark mit Schwefelsäure angesäuerten Lösungen von Blei(II)-Salzen gewonnen werden. Eigenschaften...
Blei(IV)-hydrid- PbH 4 ist eine geruchlose gasförmige Substanz, die sich sehr leicht in Blei und Wasserstoff zersetzt. Es wird in geringen Mengen durch die Reaktion von Mg 2 Pb und verdünnter HCl gewonnen.

Anwendung:

Blei schirmt Strahlung und Röntgenstrahlen gut ab, wird als Schutzmaterial insbesondere in Röntgenräumen, in Laboratorien, in denen die Gefahr einer Strahlenbelastung besteht, verwendet. Wird auch zur Herstellung von Batterieplatten (ca. 30% geschmolzenes Blei), Hüllen von Elektrokabeln, Schutz vor Gammastrahlung (Wände aus Bleiziegeln), als Bestandteil von Druck- und Gleitlegierungen, Halbleitermaterialien verwendet.

Blei und seine Verbindungen, insbesondere organische, sind giftig. Blei dringt in die Zellen ein und deaktiviert Enzyme, wodurch der Stoffwechsel gestört wird, was zu geistiger Behinderung bei Kindern und Gehirnerkrankungen führt. Blei kann Kalzium in den Knochen ersetzen und zu einer ständigen Vergiftungsquelle werden. MPC in der atmosphärischen Luft von Bleiverbindungen beträgt 0,003 mg / m 3, in Wasser 0,03 mg / l, Boden 20,0 mg / kg.

Barsukova M. Petrova M.
KhF Tjumen State University, 571 Gruppen.

Quellen: Wikipedia: http://ru.wikipedia.org/wiki/Lead und andere,
N.A. Figurovsky "Entdeckung der Elemente und der Ursprung ihrer Namen". Moskau, Nauka, 1970
Remy G. "Kurs der anorganischen Chemie", v.1. Verlag für ausländische Literatur, Moskau.
Lidin R.A. "Chemische Eigenschaften anorganischer Verbindungen". M.: Chemie, 2000. 480 S.: Abb.

Atomradius 175 Uhr Ionisationsenergie
(erstes Elektron) 715,2 (7,41) kJ/mol (eV) Elektronische Konfiguration 4f 14 5d 10 6s 2 6p 2 Chemische Eigenschaften kovalenter Radius 147 Uhr Ionenradius (+4e) 84 (+2e) 120 Uhr Elektronegativität
(nach Pauling) 1,8 Elektrodenpotential Pb←Pb 2+ -0,126 V
Pb←Pb 4+ 0,80 V Oxidationszustände 4, 2 Thermodynamische Eigenschaften eines einfachen Stoffes Dichte 11,3415 /cm³ Molare Wärmekapazität 26,65 J / (Mol) Wärmeleitfähigkeit 35,3 Watt /( ) Schmelztemperatur 600,65 Schmelzende Hitze 4,77 kJ/mol Siedetemperatur 2 013 Verdampfungswärme 177,8 kJ/mol Molares Volumen 18,3 cm³/Mol Das Kristallgitter einer einfachen Substanz Gitterstruktur kubisch flächenzentriert Gitterparameter 4,950 c/a-Verhältnis n / A Debye-Temperatur 88,00

Pb	82
207,2
4f 14 5d 10 6s 2 6p 2
Führen

Führen- ein Element der Hauptuntergruppe der vierten Gruppe, der sechsten Periode des Periodensystems der chemischen Elemente von D. I. Mendeleev, mit der Ordnungszahl 82. Es wird mit dem Symbol Pb (lat. Plumbum) bezeichnet. Die einfache Substanz Blei (CAS-Nummer: 7439-92-1) ist ein formbares, relativ niedrig schmelzendes graues Metall.

Die Herkunft des Wortes „Blei“ ist unklar. In den meisten slawischen Sprachen (Bulgarisch, Serbokroatisch, Tschechisch, Polnisch) wird Blei als Zinn bezeichnet. Ein Wort mit der gleichen Bedeutung, aber ähnlicher Aussprache wie „Blei“, findet sich nur in den Sprachen der baltischen Gruppe: švinas (Litauisch), Svins (Lettisch).

Das lateinische Plumbum (ebenfalls unklarer Herkunft) ergab das englische Wort Klempner - Klempner (früher wurden Rohre mit weichem Blei geprägt) und den Namen des venezianischen Gefängnisses mit Bleidach - Piombe, von dem einigen Berichten zufolge Casanova stammt geschafft zu fliehen. Seit der Antike bekannt. Produkte aus diesem Metall (Münzen, Medaillons) wurden im alten Ägypten verwendet, Bleiwasserrohre - im alten Rom. Ein Hinweis auf Blei als bestimmtes Metall findet sich im Alten Testament. Die Bleiverhüttung war das erste metallurgische Verfahren, das der Menschheit bekannt war. Vor 1990 wurde eine große Menge Blei (zusammen mit Antimon und Zinn) zum Gießen typografischer Schriften sowie in Form von Tetraethylblei verwendet, um die Oktanzahl von Motorkraftstoff zu erhöhen.

Blei in der Natur finden

Blei bekommen

Länder - die größten Produzenten von Blei (einschließlich Sekundärblei) für 2004 (nach ILZSG), in Tausend Tonnen:

EU	2200
Vereinigte Staaten von Amerika	1498
China	1256
Korea	219

Physikalische Eigenschaften von Blei

Blei hat eine eher geringe Wärmeleitfähigkeit, sie beträgt 35,1 W/(m·K) bei 0°C. Das Metall ist weich und mit einem Messer leicht zu schneiden. An der Oberfläche ist es meist mit einer mehr oder weniger dicken Oxidschicht überzogen, beim Schneiden entsteht eine glänzende Oberfläche, die an der Luft mit der Zeit verblasst.

Dichte - 11,3415 g / cm³ (bei 20 ° C)

Schmelzpunkt - 327,4 ° C

Siedepunkt - 1740 ° C

Chemische Eigenschaften von Blei

Elektronische Formel: KLMN5s 2 5p 6 5d 10 6s 2 6p 2, wonach es die Oxidationsstufen +2 und +4 hat. Blei ist chemisch nicht sehr reaktiv. Auf einem Metallschnitt aus Blei ist ein metallischer Glanz sichtbar, der durch die Bildung eines dünnen PbO-Films allmählich verschwindet.

Mit Sauerstoff bildet es eine Reihe von Verbindungen Pb2O, PbO, PbO2, Pb2O3, Pb3O4. Ohne Sauerstoff reagiert Wasser bei Raumtemperatur nicht mit Blei, aber bei hohen Temperaturen entstehen Bleioxid und Wasserstoff durch die Wechselwirkung von Blei und heißem Wasserdampf.

PbO- und PbO2-Oxide entsprechen den amphoteren Hydroxiden Pb(OH)2 und Pb(OH)4.

Die Reaktion von Mg2Pb und verdünnter HCl ergibt eine kleine Menge PbH4. PbH4 ist eine geruchlose gasförmige Substanz, die sich sehr leicht in Blei und Wasserstoff zersetzt. Bei hohen Temperaturen bilden Halogene mit Blei Verbindungen der Form PbX2 (X ist das entsprechende Halogen). Alle diese Verbindungen sind in Wasser leicht löslich. Auch Halogenide vom PbX4-Typ sind erhältlich. Blei reagiert nicht direkt mit Stickstoff. Bleiazid Pb (N3) 2 wird indirekt erhalten: durch die Wechselwirkung von Lösungen von Pb (II) -Salzen und NaN3-Salzen. Bleisulfide können durch Erhitzen von Schwefel mit Blei erhalten werden, PbS-Sulfid wird gebildet. Sulfid wird auch durch Einleiten von Schwefelwasserstoff in Lösungen von Pb (II) -Salzen erhalten. In der Spannungsreihe befindet sich Pb links von Wasserstoff, aber Blei verdrängt Wasserstoff nicht aus verdünnter HCl und H2SO4, aufgrund der Überspannung von H2 auf Pb, und es bilden sich Filme aus schwerlöslichem Chlorid PbCl2 und Sulfat PbSO4 auf dem Metall Oberfläche und schützt das Metall vor weiterer Einwirkung von Säuren. Konzentrierte Säuren wie H2SO4 und HCl wirken beim Erhitzen auf Pb und bilden mit ihm lösliche Komplexverbindungen der Zusammensetzung Pb(HSO4)2 und H2[PbCl4]. Salpetersäure sowie einige organische Säuren (z. B. Zitronensäure) lösen Blei unter Bildung von Pb(II)-Salzen. Bleisalze werden nach ihrer Wasserlöslichkeit in unlösliche (z. B. Sulfat, Carbonat, Chromat, Phosphat, Molybdat und Sulfid), schwerlösliche (z. B. Chlorid und Fluorid) und lösliche (z. B. Bleiacetat, -nitrat und -chlorat) eingeteilt ). Pb(IV)-Salze können durch Elektrolyse von stark mit Schwefelsäure angesäuerten Lösungen von Pb(II)-Salzen gewonnen werden. Salze von Pb (IV) fügen negative Ionen hinzu, um komplexe Anionen zu bilden, z. B. Plumbate (PbO3) 2- und (PbO4) 4-, Chloroplumbate (PbCl6) 2-, Hydroxoplumbate [Pb (OH) 6] 2- und andere. Konzentrierte Lösungen von Ätzalkalien reagieren beim Erhitzen mit Pb unter Freisetzung von Wasserstoff und Hydroxoplumbiten vom Typ X2[Pb(OH)4]. Eion (Ich => Ich ++ e) \u003d 7,42 eV.

Basische Bleiverbindungen

Bleioxide

Bleioxide sind überwiegend basischer oder amphoterer Natur. Viele von ihnen sind in den Farben Rot, Gelb, Schwarz und Braun bemalt. Auf dem Foto am Anfang des Artikels sind auf der Oberfläche des Bleigusses in der Mitte Tönungsfarben sichtbar - dies ist ein dünner Film aus Bleioxiden, der durch die Oxidation von heißem Metall an der Luft entsteht.

Bleihalogenide

Bleichalkogenide

Bleichalkogenide – Bleisulfid, Bleiselenid und Bleitellurid – sind schwarze Kristalle, die Halbleiter mit schmaler Bandlücke sind.

Bleisalze

Bleisulfat
Bleinitrat
Bleiacetat- Bleizucker, bezieht sich auf sehr giftige Substanzen. Bleiacetat oder Bleizucker, Pb(CH 3 COO) 2 3H 2 O liegt in Form farbloser Kristalle oder eines weißen Pulvers vor, das langsam unter Verlust von Hydratationswasser verwittert. Die Verbindung ist gut wasserlöslich. Es wirkt adstringierend, wird aber in der Veterinärmedizin äußerlich angewendet, da es giftige Bleiionen enthält. Acetat wird auch in der analytischen Chemie, beim Färben, beim Baumwolldruck, als Füllstoff für Seide und zur Herstellung anderer Bleiverbindungen verwendet. Basisches Bleiacetat Pb (CH 3 COO) 2 Pb (OH) 2 - weniger wasserlösliches weißes Pulver - wird verwendet, um organische Lösungen zu entfärben und Zuckerlösungen vor der Analyse zu reinigen.

Lead-Anwendung

Führen in der Volkswirtschaft

Bleinitrat zur Herstellung von starken gemischten Sprengstoffen verwendet. Bleiazid wird als der am weitesten verbreitete Zünder (Initiierungssprengstoff) verwendet. Bleiperchlorat wird zur Herstellung einer schweren Flüssigkeit (Dichte 2,6 g/cm³) verwendet, die bei der Flotationsaufbereitung von Erzen verwendet wird. Es wird manchmal in starken gemischten Sprengstoffen als Oxidationsmittel verwendet. Bleifluorid allein sowie zusammen mit Wismut, Kupfer, Silberfluorid wird als Kathodenmaterial in chemischen Stromquellen verwendet. Bleiwismut, Bleisulfid PbS, Bleiiodid werden als Kathodenmaterial in Lithiumbatterien verwendet. Bleichlorid PbCl2 als Kathodenmaterial in Notstromquellen. Bleitellurid PbTe ist weit verbreitet als thermoelektrisches Material (Thermo-EMK mit 350 μV/K), das am weitesten verbreitete Material bei der Herstellung von thermoelektrischen Generatoren und thermoelektrischen Kühlschränken. Bleidioxid PbO2 wird nicht nur in Bleibatterien häufig verwendet, sondern es werden auch viele chemische Backup-Stromquellen auf seiner Basis hergestellt, beispielsweise ein Blei-Chlor-Element, ein Blei-Fluor-Element usw.

Bleiweiß, basisches Carbonat Pb (OH) 2.PbCO3, dichtes weißes Pulver, - gewonnen aus Blei in Luft unter Einwirkung von Kohlendioxid und Essigsäure. Die Verwendung von Bleiweiß als Farbpigment ist heute aufgrund ihrer Zersetzung durch die Einwirkung von Schwefelwasserstoff H2S nicht mehr so ​​​​üblich wie früher. Bleiweiß wird auch zur Herstellung von Kitt, in der Zement- und Bleikarbonatpapiertechnologie verwendet.

Bleiarsenat und Arsenit werden in der Insektizidtechnologie zur Vernichtung landwirtschaftlicher Schädlinge (Schweigemotte und Baumwollkäfer) verwendet. Bleiborat Pb(BO2)2 H2O, ein unlösliches weißes Pulver, wird zum Trocknen von Gemälden und Lacken und zusammen mit anderen Metallen als Beschichtung auf Glas und Porzellan verwendet. Bleichlorid PbCl2, weißes kristallines Pulver, löslich in heißem Wasser, Lösungen anderer Chloride und insbesondere Ammoniumchlorid NH4Cl. Es wird zur Herstellung von Salben bei der Behandlung von Tumoren verwendet.

Bleichromat PbCrO4, bekannt als Chromgelb, ist ein wichtiges Pigment zur Herstellung von Farben, zum Färben von Porzellan und Textilien. In der Industrie wird Chromat hauptsächlich zur Herstellung von Gelbpigmenten verwendet. Bleinitrat Pb(NO3)2 ist eine weiße kristalline Substanz, die in Wasser sehr gut löslich ist. Es ist ein Bindemittel von begrenztem Nutzen. In der Industrie wird es beim Matchmaking, Färben und Füllen von Textilien, Färben von Geweihen und Gravieren verwendet. Bleisulfat Pb(SO4)2, ein wasserunlösliches weißes Pulver, wird als Pigment in Batterien, in der Lithografie und in der Textildrucktechnologie verwendet.

Bleisulfid PbS, ein schwarzes, wasserunlösliches Pulver, wird beim Brennen von Keramik und zum Nachweis von Bleiionen verwendet.

Da Blei ein guter Absorber von γ-Strahlung ist, wird es zur Strahlenabschirmung in Röntgengeräten und in Kernreaktoren verwendet. Darüber hinaus wird Blei als Kühlmittel bei Projekten für fortschrittliche Kernreaktoren mit schnellen Neutronen in Betracht gezogen.

Bleilegierungen sind weit verbreitet. Zinn (Zinn-Blei-Legierung), das 85–90 % Sn und 15–10 % Pb enthält, ist formbar, kostengünstig und wird zur Herstellung von Haushaltsgeräten verwendet. Lote mit 67 % Pb und 33 % Sn werden in der Elektrotechnik verwendet. Legierungen aus Blei mit Antimon werden bei der Herstellung von Kugeln und typografischen Schriften verwendet, und Legierungen aus Blei, Antimon und Zinn werden für Figurenguss und Lager verwendet. Blei-Antimon-Legierungen werden üblicherweise für Kabelmäntel und elektrische Batterieplatten verwendet. Bleiverbindungen werden bei der Herstellung von Farbstoffen, Lacken, Insektiziden, Glasprodukten und als Benzinzusätze in Form von Tetraethylblei (C2H5) 4Pb (mäßig flüchtige Flüssigkeit, Dämpfe in kleinen Konzentrationen haben einen süßlich-fruchtigen Geruch, in großen Konzentrationen) verwendet , ein unangenehmer Geruch; Тm = 130 °C, Тbp = 80°С/13 mmHg; Dichte 1,650 g/cm³; nD2v = 1,5198; unlöslich in Wasser, mischbar mit organischen Lösungsmitteln; hochgiftig, dringt leicht durch die Haut ein; MPC = 0,005 mg/m³ LD50 = 12,7 mg/kg (Ratte, oral)) zur Erhöhung der Oktanzahl.

Blei in der Medizin

Ökonomische Indikatoren

Die Preise für Bleibarren (Klasse C1) lagen 2006 im Durchschnitt bei 1,3-1,5 $/kg.

Länder mit den größten Verbrauchern von Blei im Jahr 2004 in Tausend Tonnen (nach ILZSG):

China	1770
EU	1553
Vereinigte Staaten von Amerika	1273
Korea	286

Physiologische Wirkung

Blei und seine Verbindungen sind giftig. Einmal im Körper angesammelt, sammelt sich Blei in den Knochen an und verursacht deren Zerstörung. MPC in der atmosphärischen Luft von Bleiverbindungen beträgt 0,003 mg/m³, im Wasser 0,03 mg/l, im Boden 20,0 mg/kg. Die Freisetzung von Blei in den Weltozean beträgt 430-650.000 Tonnen/Jahr.

Blei (lateinischer Name Blei) ist ein chemisches Element, ein Metall mit der Ordnungszahl 82. In seiner reinen Form hat der Stoff einen silbrigen, leicht bläulichen Farbton.


Da Blei in der Natur weit verbreitet ist, leicht abgebaut und verarbeitet werden kann, ist dieses Metall der Menschheit seit der Antike bekannt. Es ist bekannt, dass Menschen bereits im 7. Jahrtausend v. Chr. Blei verwendeten. Blei wurde im alten Ägypten und später im alten Rom abgebaut und verarbeitet. Blei ist ziemlich weich und biegsam, daher wurde es schon vor der Erfindung von Schmelzöfen zur Herstellung von Metallgegenständen verwendet. Die Römer stellten zum Beispiel Rohre aus Blei für das Wasserversorgungsnetz her.

Im Mittelalter wurde Blei als Dachmaterial und zur Herstellung von Siegeln verwendet. Lange Zeit wussten die Menschen nicht um die Gefahren des Stoffes, deshalb wurde er in Wein gemischt und zum Bauen verwendet. Noch bis ins 20. Jahrhundert wurde Druckfarben und Benzinzusätzen Blei zugesetzt.

Bleieigenschaften

In der Natur kommt Blei am häufigsten in Form von Verbindungen vor, die Bestandteil von Erzen sind. Es werden Erze abgebaut und dann industriell ein Reinstoff isoliert. Das Metall selbst sowie seine Verbindungen haben einzigartige physikalische und chemische Eigenschaften, was die weit verbreitete Verwendung von Blei in verschiedenen Industrien erklärt.

Blei hat folgende Eigenschaften:

- sehr weiches, gehorsames Metall, das mit einem Messer geschnitten werden kann;

- schwer, dichter als Eisen;

- schmilzt bei relativ niedrigen Temperaturen (327 Grad);

- oxidiert schnell an der Luft. Ein Stück reines Blei ist immer mit einer Oxidschicht bedeckt.

Toxizität von Blei

Blei hat eine unangenehme Eigenschaft: Es und seine Verbindungen sind giftig. Eine Bleivergiftung ist chronisch: Bei ständiger Aufnahme in den Körper reichert sich das Element in den Knochen und Organen an und verursacht schwere Erkrankungen.


Lange Zeit wurde die flüchtige Verbindung Tetraethylblei zur Verbesserung von Benzin verwendet, das in Städten zu Umweltbelastungen führte. Jetzt ist in zivilisierten Ländern die Verwendung dieses Zusatzstoffs verboten.

Lead-Anwendung

Die Toxizität von Blei ist mittlerweile bekannt. Gleichzeitig können Blei und seine Verbindungen von großem Nutzen sein, wenn sie vernünftig und kompetent eingesetzt werden.

Die Bemühungen von Wissenschaftlern und Entwicklern zielen darauf ab, die vorteilhaften Eigenschaften von Blei optimal zu nutzen und seine Gefahr für den Menschen zu verringern. Blei wird in einer Vielzahl von Branchen verwendet, darunter:

— In Behandlung und andere Bereiche, in denen Strahlenschutz erforderlich ist. Blei überträgt keine Strahlung gut, daher wird es als Abschirmung verwendet. Insbesondere werden Bleiplatten in Schürzen eingenäht, die von Patienten zur Sicherheit bei Röntgenuntersuchungen getragen werden. Die schützenden Eigenschaften von Blei werden in der Atomindustrie, der Wissenschaft und der Herstellung von Atomwaffen genutzt;

— in der Elektroindustrie. Blei ist wenig korrosionsanfällig - diese Eigenschaft wird in der Elektrotechnik aktiv genutzt. Am weitesten verbreitet sind Bleibatterien. Darin sind Bleiplatten eingebaut, die in einen Elektrolyten getaucht sind. Der galvanische Prozess ermöglicht es, einen elektrischen Strom zu erhalten, der ausreicht, um einen Automotor zu starten. Die Batterieindustrie ist der weltweit größte Verbraucher von Blei. Darüber hinaus wird Blei zum Schutz von Kabeln, zur Herstellung von Kabelkabinen, Sicherungen, Supraleitern verwendet;

— in der Militärindustrie. Blei wird zur Herstellung von Kugeln, Schrot und Granaten verwendet. Bleinitrat ist Bestandteil explosiver Mischungen, Bleiazid wird als Zünder verwendet;

— bei der Herstellung von Farbstoffen und Baumischungen. Bleiweiß, früher weit verbreitet, weicht jetzt anderen Farben. Blei wird bei der Herstellung von Kitten, Zement, Schutzbeschichtungen und Keramik verwendet.


Aufgrund der Toxizität von Blei versuchen sie, die Verwendung dieses Metalls einzuschränken und es durch alternative Materialien zu ersetzen. Besonderes Augenmerk wird auf die Sicherheit der bleihaltigen Produktion, die Entsorgung von Produkten, die dieses Element enthalten, sowie auf die Reduzierung des Kontakts von Bleiteilen mit Menschen und die Freisetzung von Stoffen in die Umwelt gelegt.