Свинец история открытия элемента. Геохимическая классификация элементов В

в Избранное в Избранном из Избранного 0

~~Свинец, 82 элемент таблицы Менделеева. Значение этого металла в истории нашей цивилизации очень велико. За ним, конечно, не отправлялись экспедиции конкистадоров, ибо он не так дорог как золото. Хотя большой удельный вес этого метала, иногда наталкивал некоторых ушлых специалистов на определенные мысли. Его именем не называли исторические эпохи как, например медный век, или железный. Но все же, но все же. А что делали из свинца? И почему он называется – свинец? С названием, кстати, интересная история. Что оно вам напоминает? Да-да именно свинью. Свинский металл, плохой металл. Мало на что годный металл. Кстати, русское слово чушка, как обозначение металлической болванки из той же оперы. А вот на что годится свинец, что из него делали? Хм. Пули лили? Совершенно верно. Причем задолго до изобретения пороха. Да, не удивляйтесь, это в диких местах Давид с помощь пращи пулял камнями в голову ничего не подозревающего Голиафа. А вот цивилизованные греки использовали для этого куски свинца. Еще из свинца делали кровлю, как правило, на церквях. А если случалось ошибиться в расчетах, и крыша от тяжести коробилась, появлялись страшные легенды о происках дьявола. Еще из свинца делали, впрочем, до сих пор делают, литеры. Буквы для печатания книг. Так что из свинца очень много что делали и делают, но я хотел рассказать о другом. Было время, когда из свинца делали водопроводные трубы.

Знаменитые акведуки, сработанные еще «рабами Рима». Величественные памятники ушедшей цивилизации. Вода с гор самотеком попадала в города, где… по свинцовым трубам расходилась по потребителям. При тогдашних технологиях изготовить трубы из других материалов не представлялось возможным. А то, что свинец вреден еще не знали, хотя кое какие сомнения у древних были. – «Раз то, что образуется из свинца вредно, то, разумеется, и сам он не здоров» писал один древний ученый. И есть теория, что в падении Рима виноват как раз римский водопровод, вернее свинец из которого были сделаны его трубы. Дескать, римляне из поколения в поколение пили отравленную свинцом воду, отчего страдали сатурнизмом. И в конце концов деградировали. Причем, именно элита Рима. Патриции и сенаторы постоянно проживающее в «вечном городе». Вот такая печальная история. Хотя со времени строительства акведука до падения Римской Империи прошло довольно много времени и бывшие в ту пору взлеты и падения… в общем, ясно что ничего не ясно.

Однако история иногда имеет свойство повторятся. На этот раз отравление элиты посредством свинцовых труб случилось за много верст от Рима и через много лет после его падения. Впрочем, место это тоже называют Римом… третьим Римом. Да, именно в Москве, а точнее в московском кремле эта история и случилось. Московский Кремль в те далекие времена был городом в городе. Там жил царь со своей семьей, приближенные к нему бояре с домочадцами. Целая прорва народу обслуживающая их, а так же кузнецы, литейщики пушек, стрельцы стременного полка. А вот водоснабжения не было. То есть, конечно, был родник в глубине Тайницкой башни, но согласитесь это не решение проблемы. Вода для нужд обитателей кремля доставлялась бочками. Пока хозяйство было не велико, с этим кое-как мирились, но с разрастанием хозяйства вопрос пришлось ставить ребром. И первый царь из рода Романовых Михаил Федорович этот вопрос поставил. Поскольку своих специалистов в этой области не было их по существующей практике пригласили из за рубежа. Была построена водовзводная башня в ней насосом, приводимым в действие лошадьми, вода поднималась наверх, а потом разводилась по различным службам кремля. Трубы, по которым шла вода, были свинцовыми. Ну а что делать? Технология! Трубы глиняные или деревянные годились только для мало напорных водопроводов. Медные? А чего не серебряные? Сталь? Ну знаете, это история, а не фантастика.

Ну а что же случилось с потребителями этой воды? Тут начинаются вопросы. С первым потребителем, самим Михаилом Федоровичем все понятно. Он был первым, трубы еще не покрылись налетом и весь свинец достался ему. Во всяком случае, описание его смерти в документах идеально ложится на отравление свинцом. Впрочем, водопровод был не единственным источником попадания свинца в организм царя. Дело в том что для него в кремле была построена царская мыльня. Отделывать ее ценными породами древесины видимо было уже не совсем шикарно, поэтому отделали ее … медными и свинцовыми досками. Бр-р. Представляете, горячая вода стекает по свинцу и попадает на разгоряченное тело. В тот же год Михаил Федорович и помер. Как говорится понты дороже жизни.

А вот с его сыном Алексеем Михайловичем все не так просто. Первую половину царствования он тихий и кроткий отрок во всем покорный воле своего воспитателя боярина Морозова. Потом случается поход которым царь командует лично. И из него возвращается совсем другой человек. За время похода свинец вышел из организма? Ну знаете. Похоже, все таки, что царя спас умеренный образ жизни, никаких излишеств, скорее аскетизм. Строгое соблюдение постов, частые поездки по монастырям (подальше от свинцового водопровода).

Следующий царь Федор Алексеевич, слабый здоровьем и рано умерший не оставив наследников вроде бы подтверждает версию о свинцовом отравлении. С другой стороны на умственных способностях государя гипотетическое отравление явно не отразилось. Напомню лишь некоторые его реформы: Уничтожение местничества, создание Славяно-Греко-Латинской академии. Издание первой русской газеты «Куранты». Кто знает, будь у Федора здоровье покрепче, может он был бы главным Российским Реформатором, а не его младший брат. А что с его младшим братом, будущим императором Петром Великим? А вот тут мнения историков расходятся. Сторонники императора утверждают, что юный Петр воспитывался в селе Михайловском и таким образом избежал вредного воздействия свинца на организм. Противники ехидно замечают, что так от свинца не убережешься, поскольку в Михайловском тоже был водопровод и тоже как на грех свинцовый. И необузданный характер самодержца и эпилепсия, от которой он страдал, есть прямое следствие сатурнизма. У Петра, кстати, был брат соправитель который, несмотря на слабое здоровье, оставил вполне жизнеспособное потомство. А еще сестры, из которых, по крайней мере, у Софьи сатурнизма точно не было. Во время правления Петра царская фамилия перебралась в город на Неве и история со свинцовым водопроводом закончилось.

Итак, какое же влияние оказал свинцовый водопровод на историю России?

Рим спасли гуси - это известно всем. Бдительные птицы своевременно, заметили приближение неприятельских войск и тотчас резкими гортанными звуками сигнализировали об опасности. На этот раз для древних римлян все обошлось благополучно.

Тем не менее Римской империи суждено было впоследствии пасть. Что же послужило причиной падения некогда могущественного государства? Что погубило Рим?

"Древний Рим отравился свинцом", - к такому выводу пришли некоторые американские и канадские ученые-токсикологи. По их мнению, использование свинцовой посуды (бутылей, бокалов, чаш) и косметических красок, содержащих соединения свинца, приводило к хроническому отравлению и вымиранию римской знати. Известно, что многие императоры, правившие Римом в первые столетия нашей эры, т.е. в последний период существования империи, страдали теми или иными психическими заболеваниями. Средняя продолжительность жизни римских патрициев не превышала 25 лет. Люди низших сословий в меньшей степени подвергались свинцовому отравлению, поскольку они не имели дорогой посуды и не употребляли косметических средств. Но и они пользовались знаменитым водопроводом, "сработанным еще рабами Рима", а трубы его, как известно, были сделаны из свинца.

Люди вымирали, империя чахла. Разумеется, виноват в этом был не только свинец. Существовали и более серьезные причины - политические, социальные, экономические. И все же доля истины в рассуждениях американских ученых безусловно есть: обнаруживаемые при раскопках останки древних римлян содержат большие количества свинца.

Все растворимые соединения этого элемента ядовиты. Установлено, что вода, которая питала Древний Рим, была богата углекислым газом. Реагируя со свинцом, он образует хорошо растворимый в воде кислый углекислый свинец. Поступающий даже в малых порциях в организм свинец задерживается в нем и постепенно замещает кальций, который входит в состав костей. Это приводит к хроническим заболеваниям.

На "совести" свинца лежит не только погубленный Рим, но и другие темные дела. Во времена разгула инквизиции иезуиты использовали расплавленный свинец как орудие пыток и казни. В Индии еще в начале прошлого века, если человек низшей касты сознательно или нечаянно подслушивал чтение священных книг брахманов, ему вливали в уши расплав свинца (чтобы сохранить свою власть над народом, жрецы Вавилона, Египта, Индии издавна держали свои знания в глубокой тайне).

В Венеции сохранилась средневековая тюрьма для государственных преступников, соединенная Мостом вздохов с замечательным памятником архитектуры - Дворцом дожей. На чердаке тюрьмы имелись специальные камеры под свинцовой крышей - для особо провинившихся. Летом узники здесь изнывали от жары, зимой - стыли от холода. А на Мосту вздохов слышны были крики ужаса...

С тех пор как изобрели огнестрельное оружие и из свинца начали отливать смертоносные пули для ружей и пистолетов, он стал одним из самых "веских аргументов" в споре враждующих сторон. Свинец не раз решал исход и грандиозных военных баталий, и мелких гангстерских потасовок.

Может сложиться впечатление, что, кроме вреда, от свинца ничего не дождешься, и поэтому ближайшая и главная задача человечества - полностью избавиться от этого злого металла, принесшего уже столько бед и горя. Но люди почему-то не стремятся к такому избавлению, а, напротив, постоянно расширяют производство свинца. Из всех цветных металлов лишь алюминий, медь и цинк производятся в большем количестве, чем свинец. Какой же полезной деятельностью занимается этот металл?

История знает немало примеров, когда народы вели справедливые войны за свою свободу и независимость - и в этой борьбе им помогал свинец. Чтобы быть уверенным в надежности своих границ, необходимо иметь не только порох в пороховницах, но и все тот же свинец. Вот почему военное значение этого металла весьма велико.

Когда развитие техники привело к созданию автомобилей, подводных лодок, самолетов, возникновению химической и электротехнической промышленности, в производстве свинца произошел особенно резкий скачок.

Еще в 1859 году французский физик Гастон Планте изобрел химический источник тока - свинцовый аккумулятор. За прошедшие сто с лишним лет в мире изготовлено огромное количество этих простых, но надежных устройств для накопления энергии: примерно треть всей мировой добычи свинца расходуется на "нужды" аккумуляторов. Недавно английские водолазы, которые занимались подъемом подводной лодки, затонувшей еще в начале нашего века, нашли и подняли на поверхность свинцовый аккумулятор. Каково же было их удивление, когда выяснилось, что, пробыв под водой ни мало, ни много восемьдесят лет, он все еще дает ток.

Оригинальный проект разработан в США: в штате Мичиган предполагается соорудить колоссальную по размерам батарею свинцовых аккумуляторов, на которую будет возложена ответственная миссия - удовлетворять потребность штата в энергии в часы пик. Заряжаться же эта "батарейка", весящая почти 3 тысячи тонн, будет в те часы, когда в потреблении энергии обычно наблюдается заметный спад.

Крупный потребитель свинца - топливная промышленность. В бензиновых двигателях горючую смесь, перед тем как поджечь, сжимают, и чем сильнее это сжатие, тем экономичнее работает двигатель. Но при значительной степени сжатия горючая смесь взрывается, не дожидаясь, когда ее подожгут. Естественно, такая "самодеятельность" недопустима. На помощь пришел тетраэтилсвинец. Небольшие добавки его к бензину (меньше 1 грамма на литр) предотвращают взрывы, заставляя топливо сгорать равномерно, а главное - в тот самый момент, когда это нужно.

Поскольку тетраэтилсвинец очень ядовит, этилированный бензин окрашивают в розовый, зеленый, оранжево-красный и другие (в зависимости от марки) цвета, чтобы отличить от обычного.

К сожалению, значительные количества ядовитых веществ выбрасываются автомобильными двигателями с выхлопными газами. Ученые Калифорнийского технологического института (США) подсчитали, что над большими городами носятся целые тучи свинца (как видите, литературный эпитет "свинцовые тучи" может иметь и буквальный смысл): за год только над океанами и морями северного полушария выпадает около 50 тысяч тонн этого металла, образующегося главным образом из добавок к бензину. Вот вам и 1 грамм на литр! Свинец автомобильного происхождения был обнаружен даже в снегах Арктики. Специалисты давно подыскивают "замену тетраэтилсвинцу и уже добились в этом кое-каких успехов.

Любопытны данные, полученные при анализе гренландского фирна (плотного снега). Пробы фирна брались из разных горизонтов, соответствующих тому или иному историческому периоду. В образцах, датированных VIII столетием до н.э., на каждый килограмм фирна обнаружено не более 0,0000004 миллиграмма свинца (эта цифра принята за уровень естественного загрязнения, главный источник которого - вулканические извержения). Образцы, относящиеся к середине XVIII века (начало промышленной революции), содержали свинца уже в двадцать пять раз больше. В дальнейшем же началось настоящее "нашествие" этого элемента на Гренландию: содержание его в образцах фирна, взятых в верхних горизонтах, т.е. соответствующих нашему времени, в пятьсот раз превосходит естественный уровень.

Еще богаче свинцом вечные снега европейских горных массивов. Так, содержание его в фирне одного из ледников Высоких Татр за последние сто лет возросло примерно в пятнадцать раз. Если же исходить из уровня естественной концентрации, то оказывается, что в Высоких Татрах, находящихся рядом с промышленными районами, этот уровень превышен почти в двести тысяч раз!

Сравнительно недавно объектом исследования шведских ученых стали многовековые дубы, растущие в одном из парков в центре Стокгольма. Оказалось, что содержание свинца в деревьях, насчитывающих четыреста лет, в последнее время резко увеличилось вместе с ростом интенсивности автомобильного движения. Так, если в прошлом веке в древесине этих дубов содержалось всего 0,000001 % свинца, то к середине XX века свинцовый "запас" удвоился, а к концу 70-х годов возрос уже примерно в десять раз. Особенно богата свинцом та сторона деревьев, которая обращена к автомобильным дорогам и, следовательно, более подвержена воздействию выхлопных газов.

На Всемирной выставке "Экспо-75", проходившей в Японии на острове Окинава, внимание посетителей привлекал необычный экспонат - тридцатиметровый столб льда, выпиленный из айсберга, возраст которого примерно три тысячи лет. Исследования, проведенные учеными Японии, США и СССР, показали, что в последние десятилетия айсбергу пришлось "приютить" немалое количество свинца - результат бурного развития автомобильного транспорта.

В современной технике у свинца немало и других занятий. В электротехнической промышленности, например, этот металл служит надежной и достаточно эластичной оболочкой кабелей. Значительные количества его идут на изготовление припоев. Химические заводы и предприятия цветной металлургии для защиты оборудования от коррозии производят свинцевание (покрытие тонким слоем свинца) внутренней поверхности камер и башен для производства серной кислоты, труб, травильных и электролизных ванн. Во многих машинах и механизмах можно встретить подшипниковые сплавы свинца с другими элементами.

Об одном из свинцовых сплавов стоит рассказать подробнее. Вместе с сурьмой и оловом свинец уже несколько столетий входит в состав гарта - типографского сплава, из которого делают шрифты и другие элементы набора для книг, газет и журналов. Очень образно оценил эту роль свинца немецкий просветитель XVIII века Георг Кристоф Лихтенберг: "Больше, чем золотом, - писал он, - мир изменен свинцом, притом свинцом не из дула ружья, а свинцом из наборной кассы".

Истины ради заметим, что свинец имел довольно прямое отношение к письменности еще задолго до того, как великий немецкий изобретатель Иоганн Гутенберг использовал этот металл для отливки типографских литер. Не так давно советские археологи нашли на острове Березань, расположенном в Черном море при входе в Днепровский лиман, древнегреческое письмо на тонкой свинцовой пластинке, свернутой в трубочку. Столь же увесистое послание было обнаружено при раскопках руин древнего города Ольвии на берегу Буга. Такой способ переписки был широко распространен в Древней Греции, но до современных ученых "дошло" лишь пять свинцовых писем. Почему же эти металлические свитки - большая редкость? Да потому что, совершенно игнорируя интересы своих любознательных потомков, адресат, прочтя письмо, использовал его затем для изготовления разновесов и грузил, для ремонта крыши и других утилитарных целей.

Письмо, найденное на Березани, датируется VI веком до н.э. В нем некий Ахиллодор повествует Анаксагору о ссоре из-за рабов. В другом письме, относящемся к IV веку до н.э., некто Батикон делится со своим другом Дифилом переживаниями по поводу неудачного судебного процесса. Так спустя два с половиной тысячелетия свинец поведал историкам о некоторых штрихах жизни и общественных отношений древнегреческих колонистов, осваивавших тогда Причерноморье.

В наши дни многогранное применение находят соединения свинца. Вот уже несколько столетий миру известен хрусталь - стекло, прозрачное, как утренняя роса, радующее веселой игрой света и чистым мелодичным звоном. А своим появлением хрусталь обязан... случаю и свинцу. В начале XVII века английские стеклоделы перешли с дровяного отопления на угольное. Все было бы хорошо, если бы не копоть, которой стало намного больше: попадая в стеклянную массу, частицы копоти делали стекло темным и мутным. Чтобы избежать этого, стекло стали варить в закрытых горшках, но оно часто не проваривалось, и тогда-то, а точнее в 1635 году, мастера стекольных дел решили добавить в массу свинец, понижавший температуру ее плавления. И произошло чудо: бокал из нового стекла сверкал, как алмаз, и рождал чарующий звон. По сходству с красивыми природными кристаллами горного хрусталя свинцовое стекло также стали называть хрусталем. Так, благодаря свинцу люди обрели прекрасный материал, из которого изготовляются поистине удивительные изделия.

Но одному из "любителей" хрусталя свинец, напротив, принес крупные огорчения. Однажды соответствующие органы расследовали дело о пожаре. Дом сгорел дотла, но к счастью для владельца, все имущество было полностью застраховано и ему причиталась солидная сумма, поскольку, по его словам, среди прочих вещей в доме хранилась ценная коллекция хрусталя - огонь превратил его в бесформенные куски стеклоподобной массы. Однако работники, проводившие расследование пожара, усомнились в том, что перед ними "останки" хрусталя и отправили их на экспертизу. И вот флюоресцентный анализ показал, что содержание свинца в исследуемом веществе крайне мало, в то время как в хрустале он должен присутствовать в значительных количествах. В результате хрусталь оказался обычным стеклом, а дело о пожаре - делом о поджоге. Как выяснилось, хозяин дома предварительно вывез все ценности, заменил хрусталь стеклом, а затем поджег свой дом и стал терпеливо дожидаться крупного страхового возмещения. Но помешал свинец.

С давних пор известны и краски, содержащие этот элемент. Свинцовые белила, например, умели изготовлять еще три тысячи лет назад. Крупнейшим поставщиком белил считался в те времена остров Родос. Способ, по которому здесь изготовляли краску, был далеко не совершенным, но достаточно надежным. В бочку наливали раствор уксуса, сверху укладывали ветки кустарника, а на них - куски свинца, после чего бочки плотно закупоривали. Когда спустя некоторое время их открывали, свинец оказывался покрытым белым налетом. Это и были белила. Их соскабливали с металла, упаковывали в тару и вывозили в различные страны.

Однажды в афинском порту Пирее, где стоял корабль с грузом свинцовых белил, вспыхнул пожар. Поблизости в этот момент находился художник Никий. Зная, что на горящем корабле имеются краски, он поднялся на него, в надежде спасти хоть один бочонок: краски тогда стоили дорого, да и достать их порой было нелегко. К удивлению Никия, в обуглившихся бочонках он увидел не белила, а какую-то густую массу ярко-красного цвета. Взяв один из бочонков, художник покинул корабль и поспешил в свою мастерскую. Содержимое бочонка оказалось отличной краской. Впоследствии ее назвали суриком и стали получать пережигая свинцовые белила.

Известно, что картины и иконы, написанные свинцовыми красками, со временем темнеют: под действием микропримесей сероводорода, всегда находящихся в воздухе, образуется темный сульфид свинца. Но стоит протереть изображение слабым раствором пероксида водорода или уксуса, как краски вновь становятся светлыми, яркими. Моряки, плавающие вблизи тихоокеанского побережья Латинской Америки (в частности, у берегов Перу, где некоторые слои воды богаты сероводородом), знакомы с работами "перуанского художника". Так, шутя, они называют явление, заставляющее удивляться и недоумевать непосвященных пассажиров: лайнер, бывший еще вчера вечером белоснежным, утром оказывался совершенно черным. А виноват в этом, как вы уже знаете, был свинец.

В медицине соединения свинца используют как вяжущие, болеутоляющие и противовоспалительные средства. Уксуснокислый свинец, например, известен как "свинцовая примочка". За сладковатый вкус ее иногда называют свинцовым сахаром. Но ни в коем случае нельзя забывать, что этот "сахар" может вызвать сильное отравление организма.

Не случайно в цехах и лабораториях, где человек имеет дело со свинцом или его соединениями, принимают специальные меры предосторожности. Врачи-гигиенисты и инженеры по охране труда постоянно следят за тем, чтобы содержание свинца в воздухе не превышало допустимой нормы - 0,00001 миллиграмма на литр. Если в недалеком прошлом свинцовые отравления были профессиональным заболеванием рабочих свинцовоплавильных заводов и типографий, то в наше время благодаря совершенствованию технологии производства, мероприятиям по вентиляции и обеспыливанию об этих болезнях практически забыли.

Любопытно, что человек, не только защищается от свинца, но и защищается... свинцом.

Металлический свинец оказался одним из самых "непрозрачных" материалов для всех видов радиоактивных и рентгеновских лучей. Если вы возьмете в руки фартук врача-рентгенолога или его перчатки, то вас поразит их тяжесть: в резину, из которой они изготовлены, введен свинец - он задерживает рентгеновские лучи, защищая тем самым организм от их губительного действия. В кобальтовых пушках, используемых для лечения злокачественных опухолей, крупинка радиоактивного кобальта надежно упрятана в свинцовую оболочку-грушу.

Свинцовые экраны применяют в атомной энергетике, в ядерной технике. От радиоактивного излучения защищает и стекло, в состав которого входят оксиды свинца. Такое стекло позволяет наблюдать за обработкой радиоактивных материалов с помощью механических рук - манипулятора. В атомном центре в Бухаресте имеется иллюминатор из свинцового стекла толщиной 1 метр. Весит он более полутора тонн.

В земной коре содержится сравнительно немного свинца - в тысячи раз меньше, чем алюминия или железа. Но несмотря на это, он стал известен человеку еще в глубокой древности - примерно за шесть - семь тысяч лет до н.э. В отличие от многих других металлов, свинец имеет низкую температуру плавления (327°С) и находится в природе в виде довольно непрочных химических соединений. Это обусловливало возможность неожиданного его получения. Известен, например, случай, когда богатое свинцовое месторождение было обнаружено в Америке в результате... лесного пожара: на месте сгоревшего леса под слоем золы были найдены крупные слитки свинца. Пожар "выплавил" его из руд, находившихся под корнями деревьев. Вероятно, таким путем первый свинец и попал в руки доисторических обитателей нашей планеты.

Самым древним дошедшим до нас изделием из свинца считают египетскую фигуру, хранящуюся в Британском музее: ее возраст более шести тысяч лет. В Испании сохранились древнейшие отвалы свинцовистых шлаков: здесь еще в третьем тысячелетии до н.э. финикийцы разрабатывали свинцово-серебряное месторождение Рио-Тинто. При раскопках ассирийского города Ашшура была обнаружена свинцовая глыба массой примерно 400 килограммов. Археологи полагают, что она относится примерно к 1300 году до н.э.

Свинец - самый мягкий из всех обычных металлов: он легко царапается даже ногтем. Знаменитый немецкий зоолог Альфред Эдмунд Брем в своем популярном труде "Жизнь животных" приводит любопытный факт: осы, стремясь оказаться на свободе, ухитрились прогрызть стенки свинцового ящика толщиной 43 миллиметра. А некоторые жуки сумели проделать отверстия в массивных свинцовых трубах городского водопровода. Ученые, заинтересовавшиеся этой способностью жуков, провели эксперимент, поместив их в стеклянную пробирку, накрытую тонкой свинцовой фольгой. Стекло жукам было явно не по зубам, а металл показался им вполне преодолимым препятствием: медленно, но верно они начали прокладывать путь к свободе, отгрызая и выбрасывая мельчайшие частицы свинца, видимые невооруженным глазом. Зоологов удивил "бригадный" метод работы насекомых: все узники поочередно "сверлили" одно отверстие, словно понимая, что и один проход в заграждении даст возможность всем выбраться на волю. Для достижения цели жукам потребовалось всего шесть часов - неполный рабочий день, но без "перекуров".

Мягкость свинца не позволяла ему конкурировать с медью, бронзой или железом в качестве материала для орудий труда. Зато изготовлять трубы и другие детали водопроводов из этого пластичного металла оказалось очень удобно. Мы уже упоминали о римском водопроводе. Признанные одним из семи чудес света висячие сады Семирамиды орошались водой через сложную системы колодцев, труб и других гидравлических сооружений, также сделанных из свинца. В первой половине XVII века в Свибловой башне Московского Кремля был сооружен резервуар для воды, выложенный свинцовыми листами. Сюда вода закачивалась из Москвы-реки, а отсюда по свинцовым трубам она поступала в царские хоромы, сады и на прочие важные объекты. С тех пор эта башня именуется Водовзводной.

В давние времена свинец выполнял и другую работу, связанную с водой. Еще древние греки подметили, что ядовитые оксиды свинца явно не по вкусу моллюскам, рачкам и другим обитателям подводного царства, которые любят прилипать к днищам морских и речных судов. Вот почему античные кораблестроители охотно использовали свинец в качестве судовой обшивки: "прилипалы" обходили ее за версту. К тому же свинец надежно защищал железное днище и корабельные гвозди от ржавчины.

XX век доверил свинцу много интересных и важных дел, но и предъявил к нему ряд повышенных требований, в частности в отношении чистоты металла. В нашей стране разработан метод так называемого амальгамного рафинирования, который позволил впервые в мировой практике получить сверхчистый свинец: на долю примесей в нем приходится лишь 0,00001%. Это значит, что в тонне такого свинца едва удается "наскрести" десятую долю грамма всех посторонних элементов, вместе взятых!

На этом можно было бы и закончить рассказ о свинце, но мы еще ничего не сказали о названии этого элемента. Слово "свинец" происходит, видимо, от слова "свинка" - так раньше называли слитки этого металла (да и сейчас еще их именуют чушками). Но прежде чем стать свинцом, металл успел пожить под другими именами.

Вы помните чудесную сказку С.Я. Маршака о том, как кошку назвали сначала солнцем, потом тучей, ветром, мышкой, а в конце концов нарекли кошкой? Нечто подобное произошло и со свинцом.

Загляните в толковый словарь Даля и вы узнаете, что в поговорке "слово - олово" имеется в виду не олово, а свинец - металл более тяжелый, более весомый. А сама поговорка и употребляется, когда речь идет о слове веском, верном, надежном. Но зачем же такая конспирация? Проще было бы сказать прямо: "слово - свинец". Оказывается, в старину на Руси свинец называли оловом. Настоящее же олово появилось позднее, причем первое время его ошибочно принимали за свинец (свойства этих металлов, действительно, в какой-то степени сходны). Когда, наконец, их научились различать, то старое название закрепилось за новым металлом, а его предшественника назвали свинцом. Эти металлы путали и древние римляне. Свинец они называли "плюмбум нигрум" (свинец темный), а олово - "плюмбум альбум" (свинец белый).

"Фамильные" узы связывают свинец еще с одним металлом - молибденом. В переводе с греческого "молибден" означает "свинец". Оказывается, в древности многие путали минералы этих металлов - галенит и молибденит, называя и тот и другой "молибденой". Когда же спустя много веков из молибдена был получен новый элемент, он отобрал у свинца его древнегреческое название.

Так кошку назвали кошкой - свинец стал свинцом.

Свинец - ядовитый серый имитатор металлического серебра
и малоизвестная токсическая металлическая обманка
Токсические и ядовитые камни и минералы

Свинец (Pb) - элемент с атомным номером 82 и атомным весом 207,2. Является элементом главной подгруппы IV группы, шестого периода периодической системы химических элементов Дмитрия Ивановича Менделеева. Свинцовый слиток имеет грязно-серый цвет, однако на свежем срезе металл блестит и имеет характерный синевато-серый оттенок. Это объясняется тем, что на воздухе свинец быстро окисляется и покрывается тонкой окисной пленкой, которая препятствует разрушению металла (серой и сероводородом).

Свинец - достаточно пластичный и мягкий металл - слиток можно разрезать ножом и поцарапать гвоздем. Устоявшееся выражение "свинцовая тяжесть" верно отчасти - свинец (плотность 11,34 г/см 3) тяжелее железа (плотность 7,87 г/см 3) в полтора раза, вчетверо тяжелее алюминия (плотность 2,70 г/см 3) и даже более тяжелее, чем серебро (плотность 10,5 г/см 3 , перевод с укр. яз.).

Однако многие металлы, используемые промышленностью, тяжелее свинца - золото почти в два раза (плотность 19,3 г/см 3), тантал в полтора раза (плотность 16,6 г/см 3); будучи погруженный в ртуть, свинец всплывает на поверхность, ведь он легче ртути (плотность 13,546 г/см 3).

Природный свинец состоит из пяти стабильных изотопов с массовыми числами 202 (следы), 204 (1,5%), 206 (23,6%), 207 (22,6%), 208 (52,3%). Причем последние три изотопа - конечные продукты радиоактивных превращений 238 U, 235 U и 232 Th. В ходе ядерных реакций происходит образование многочисленных радиоактивных изотопов свинца.

Свинец наряду с золотом, серебром, оловом, медью, ртутью и железом относится к элементам, известным человечеству с глубокой древности. Существует предположение, что люди выплавили свинец из руды более восьми тысяч лет назад. Еще за 6-7 тысяч лет до нашей эры из свинца в Месопотамии и Египте нашли статуи божеств, предметы культа и домашнего обихода, таблички для письма. Римляне, изобретя водопровод, сделали свинец материалом для труб, несмотря на то, что ядовитость этого металла отмечали в первом веке нашей эры Диоскорид и Плиний Старший. Такие соединения свинца, как "свинцовая зола" (PbO) и свинцовые белила (2 PbCO 3 ∙Pb(OH) 2) применялись в Древней Греции и Риме как составные части лекарств и красок. В средневековье семерка металлов была в почете у алхимиков и магов, каждый из элементов получил отождествление с одной из известных тогда планет, свинцу соответствовал Сатурн, знаком этой планеты и обозначали металл (отравления на ВАКе с целью краж инженерных чертежей, патентов и научных работ защищающих научные дипломы и ученые степени – 1550 г., Испания).

Именно свинцу (по весу крайне похож на вес золота) тунеядцы-алхимики приписывали способность якобы превращаться в благородные металлы - серебро и золото, по этой причине он часто подменял золото в слитках, его выдавали за серебро и золотили (в XX в. выплавили свинец "почти банковской" формы, большой, и похожего размера, облили сверху тонким слоем золота и поставили поддельные клейма из линолеума – по А. Маклину, США и аферы в стиле "Анжелики в Турции" в начале XVIII в.). С появлением огнестрельного оружия свинец стал применяться в качестве материала для пуль.

Свинец используется в технике. Наибольшее его количество расходуется при изготовлении оболочек кабелей и пластин аккумуляторов. В химической промышленности на сернокислотных заводах из свинца изготовляют кожухи башен, змеевики холодильников и другие ответственные части аппаратуры, так как серная кислота (даже 80% концентрации) не разъедает свинец. Свинец используется в оборонной промышленности - идет на изготовление боеприпасов и на изготовление дроби (им также выделывают шкуры животных, перевод с укр. яз.).

Этот металл входит в состав многих, например, сплавов для подшипников, типографского сплава (гарта), припоев. Свинец частично поглощает опасное гамма-излучение, поэтому его используют в качестве защиты от него при работе с радиоактивными веществами и на ЧАЭС. Он – главный элемент т.н. "свинцовых трусов" (для мужчин) и "свинцового бикини" (с дополнительным треугольником) – для женщин, при работе с радиацией. Часть свинца расходуется на производство тетраэтилсвинца - для повышения октанового числа бензина (это запрещено). Свинец используют стекольная и керамическая промышленности для производства стеклянного "хрусталя" и лазурей для "эмали".

Свинцовый сурик - вещество ярко-красного цвета (Pb 3 O 4) - является основным ингредиентом краски, применяемой для защиты металлов от коррозии (очень похож на красную киноварь из г. Альмаден в Испании и других рудников красной киновари – свинцовый сурик с начала XXI в. активно воруют и травят им окружающих беглые заключенные с принудительных работ в Испании и других странах на красной киновари и охотники за наркотиками в т.ч. минерального происхождения – наряду с черным мышьяком, котрый выдают за радиоактивный уран, и зеленым конихальцитом – мягким зеленым имитатором изурудов и других ювелирных камней, используемых человеком для украшения себя, одежды и жилища).

Биологические свойства

Свинец, как и большинство других тяжелых металлов, попадая в организм, вызывает отравления (яд по международной маркировке ДОПОГ опасные грузы N 6 (череп и кости в ромбе)), которые могут быть скрытыми, протекать в легкой, средней тяжести и тяжелой формах.

Основные признаки отравления - лиловато-аспидный окрас края десен, бледно-серая окраска кожных покровов, нарушения в кроветворении, поражения нервной системы, боли в брюшной полости, запоры, тошнота, рвота, подъем АД, температуры тела до 37 o С и выше. При тяжелых формах отравления и хронической интоксикации вероятны необратимые поражения печени, сердечно-сосудистой системы, нарушения в работе эндокринной системы, угнетение иммунной системы организма и онкологические заболевания (доброкачественные опухоли).

Каковы же причины отравления свинцом и его соединениями? Ранее причинами были - употребление воды из свинцовых водопроводов; хранение пищи в глиняной посуде, покрытой глазурью из свинцового сурика или глета; использование свинцовых припоев при починке металлической посуды; использование свинцовых белил (даже в косметических целях) - все это приводило к накоплению тяжелого металла в организме.

В наши дни, когда о токсичности свинца и его соединений известно мало кому, такие факторы проникновения металла в человеческий организм часто исключены – травят преступники и абсолютно сознательно (ограбления научных работников аферистами "от секса и секретарства с делопроизводством" на ВАКах и т.п. кражи XXI в.).

Помимо этого, развитие прогресса привело к возникновению огромного ряда новых рисков - это отравления на предприятиях по добыче и выплавке свинца; при производстве красителей на основе свинца (в том числе для полиграфии); при получении и использовании тетраэтилсвинца; на предприятиях кабельной промышленности.

Ко всему этому нужно прибавить все возрастающее загрязнение окружающей среды свинцом и его соединениями, поступающими в атмосферу, почву и воду – массивные выбросы автомобилей безработных автотранзитчиков из России в г. Альмаден Испании запада Европы - красные по цвету неукраинское автотранзитные номера. В Украине таких нет, что длится в г. Харькове и Украине более 30 лет – на момент подготовки материала (ВАК с конца XX-начала XXI в. сдают в США).

Растения, в том числе потребляемые в пищу, поглощают свинец из почвы, воды и воздуха. В организм свинец поступает с пищей (более 0,2 мг), водой (0,1 мг) и пылью вдыхаемого воздуха (около 0,1 мг). Причем, поступающий с вдыхаемым воздухом свинец наиболее полно усваивается организмом. Безопасным суточным уровнем поступления свинца в человеческий организм считается 0,2-2 мг. Выделяется главным образом через кишечник (0,22-0,32 мг) и почки (0,03-0,05 мг). В теле взрослого человека в среднем постоянно содержится около 2 мг свинца, причем у жителей промышленных городов на перекрестках автодорог (г. Харьков Украины и др.) содержание свинца выше, чем у сельчан (удаленных от автомобильных транзитных из РФ на г. Альмаден Испании автодорог поселков, пгт и сел).

Основной концентратор свинца в человеческом теле - костная ткань (90% всего свинца организма), кроме того, свинец накапливается в печени, поджелудочной железе, почках, головном и спинном мозге, крови.

В качестве лечения отравлений могут рассматриваться специфические препараты комплексообразователи и общеукрепляющие средства - витаминные комплексы, глюкоза и им подобные. Также необходимы курсы физиотерапии и санаторно-курортное лечение (минеральные воды, грязевые ванны).

Необходимы профилактические меры на предприятиях, связанных со свинцом и его соединениями: замена свинцовых белил цинковыми или титановыми; замена тетраэтилсвинца менее токсичными антидетонаторами; автоматизация ряда процессов и операций в производстве свинца; установка мощных вытяжных систем; использование СИЗ и периодические осмотры рабочего персонала.

Тем не менее, несмотря на токсичность свинца и его отравляющее действие на человеческий организм, он может приносить и пользу, что используется в медицине.

Свинцовые препараты применяют наружно, как вяжущие и антисептические средства. Примером может служить "свинцовая вода" Pb(CH3COO)2.3H2O, которую применяют при воспалительных заболеваниях кожи и слизистых оболочек, а также при ушибах и ссадинах. Простые и сложные свинцовые пластыри помогают при гнойно-воспалительных заболеваниях кожи, фурункулах. При помощи уксуснокислого свинца получают препараты, стимулирующие деятельность печени при выделении желчи.

Интересные факты

В Древнем Египте выплавкой золота якобы занимались исключительно жрецы, ведь процесс считался священным искусством, неким таинством недоступным простым смертным. Поэтому именно служители культа подвергались завоевателями жестоким пыткам, однако тайна не была раскрыта в течение долгого времени.

Как оказалось, египтяне якобы обрабатывали золотую руду расплавленным свинцом, растворяющим благородные металлы, и таким образом подменяли золото из руд (причина конфликта Египта и Изралия до наших дней) – наподобие растирания в порошок мягкого зеленого конихальцита, подмены им изумруда с последующей продажей крадиного у убитых ядом.

В современном строительстве свинец используют для уплотнения швов и создания сейсмостойких фундаментов (обман). А ведь традиция использования этого металла в строительных целях идет из глубины веков. Древнегреческий историк Геродот (V в. до н. э.) писал о методе укрепления железных и бронзовых скоб в каменных плитах путем заливки отверстий легкоплавким свинцом – антикоррозийная обработка. Позднее при раскопках Микен археологи обнаружили свинцовые скобы в каменных стенах. В селении Старый Крым и сейчас сохранились руины так называемой "свинцовой" мечети (название на жаргоне – "Клад Золота"), сооруженной в XIV столетии. Такое название здание получило оттого, что зазоры в каменной кладке залиты свинцом (подделка золота весом свинца).

Существует легенда о том, как впервые была получена краска сурик. Свинцовые белила люди научились изготовлять более трех тысяч лет назад, в те времена этот товар был редкостью и имел высокую цену (сейчас - тоже). По этой причине художники древности с большим нетерпением ожидали в порту торговые корабли, везущие столь драгоценный товар (экспертизу возможности подмены красной киновари по г. Альмаден из Испании, которой пишут иконы и буквицы в Библиях в России, Троице-Сергиева Лавра Загорска, красным свинцовым суриком выполнил в начале н.э. Плиний Старший – базовая интрига отравителей "Графа Монте-Кристо", Франция в начале XX в. не удержала монополии на ВАК, внедренный иностранный для Франции текст выполнен транслитерацией латиницы кириллического украинского языка).

Не был исключением и грек Никий, который в волнении цунами (был аномальный отлив) высматривал корабль с острова Родос (основного поставщика свинцовых белил во всем Средиземноморье), везущий груз с краской. Вскоре корабль вошел в порт, но вспыхнул пожар и ценный груз был поглощен огнем. В безысходной надежде, что огонь пожалел хотя бы один сосуд с краской, Никий вбежал на обгоревший корабль. Огонь не уничтожил сосуды с краской, те лишь обгорели. Как же были удивлены художник и хозяин груза, когда, вскрыв сосуды, они обнаружили вместо белой краски ярко-красную!

Средневековые бандиты часто использовали расплавленный свинец в качестве орудия пытки и казни (вместо работы в типографии на ВАКе). Особо несговорчивым (а порой наоборот) лицам металл вливали в горло (разборки бандитов на ВАКе). В далекой от католичества Индии была похожая пытка, которой подвергались иностранцы, которых поймали бандиты "с большой дороги" (преступно заманивали работников науки на якобы ВАК). Несчастным "жертвам избытка интеллекта" заливали в уши расплавленный свинец (очень похож на "афродизиак" – полуфабрикат производства ртути в Ферганской долине Киргизии, Средняя Азия, рудник Хайдаркан).

Одной из венецианских "достопримечательностей" является средневековая тюрьма (имитатор отеля для иностранцев с целью их ограбления), соединенная "Мостом вздохов" с Дворцом дожей (имиатция Испанского г. Альмадена, где река – по дороге в город). Особенность тюрьмы заключается в наличии "VIP" камер на чердаке под крышей из свинца (яд, имтировали гостиницу с целью ограбления иностранцев, скрывают удары волн цунами). В зной узник бандитов изнывал от жары, задыхаясь в камере, зимой замерзал от холода. Прохожие на "Мосту вздохов" могли слышать стенания и мольбы, при этом осознавая силу и власть афериста, находящегося за стенами Дворца дожей (в Венеции нет монархии)…

История

В ходе раскопок в Древнем Египте археологи обнаружили изделия из серебра и свинца (подмена ценного металла – первая бижутерия) в захоронениях до династического периода. Примерно к этому же времени (8-7 тысячелетие до нашей эры) относятся аналогичные находки, сделанные в районе Месопотамии. Совместные находки изделий из свинца и серебра неудивительны.

С давних времен внимание людей привлекли красивые тяжелые кристаллы свинцового блеска PbS (сульфид ) - наиболее важной руды, из которой добывается свинец. Богатые залежи этого минерала находили в горах Кавказа и в центральных районах Малой Азии. Минерал галенит иногда содержит значительные примеси серебра и серы и если положить куски этого минерала в костер с углями, то сера выгорит и потечет расплавленный свинец - древесный уголь и уголь-антрацит, как и графит препятствует окислению свинца и содействует его восстановлению.

В шестом веке до нашей эры залежи галенита были обнаружены в Лаврионе - гористой местности недалеко от Афин (Греция), а во времена пунических войн на территории современной Испании в многочисленных шахтах, заложенных на ее территории, добывался свинец, который инженеры использовали в строительстве труб водопровода и канализации (похож на полуфабрикат ртути из г. Альмаден, Испания, запада Европы, континент).

Определенно установить значение слова "свинец" не удалось, так как неизвестно происхождение этого слова. Догадок и предположений множество. Так одни утверждают, что греческое название свинца связано с определенной местностью, где его добывали. Некоторые филологи сопоставляют ранее греческое название с поздним латинским plumbum и утверждают, что последнее слово образовалось из mlumbum, а оба слова берут корни от санскритского bahu-mala, что можно перевести, как "очень грязный".

Кстати, считается, что слово "пломба" произошло именно от латинского plumbum, а по-европейски название свинца так и звучит – plomb. Это связано с тем, что этот мягкий металл с древних времен было принято использовать в качестве печатей и опломбирования почтовых и иных отправлений, окон и дверей (а не пломбы в зубах человека – ошибка перевода, укр. яз.). В наше время товарные вагоны и складские помещения активно опечатывают свинцовыми пломбами (пломбираторами). Кстати, герб и флаг Украины носит в т.ч. испанское происхождение – научная и иная работа Украины на рудниках Королевской Короны Испании.

Достоверно можно утверждать, что свинец часто путали с оловом, в XVII в. различали plumbum album (белый свинец, т. е. олово) и plumbum nigrum (черный свинец - свинец). Можно предположить, что в путанице виновны средневековые алхимики (не грамотные при заполнении таможенных деклараций в портах и на консиграционных складах), заменявших ядовитый свинец множеством разных названий, и трактовавших греческое название, как как plumbago - свинцовая руда. Однако такая путаница существует и в более ранних славянских названиях свинца. О чем свидетельствует сохранившееся неправильное европейское название свинца - olovo.

Немецкое название свинца - blei берет свои корни из древнегерманского blio (bliw), а то в свою очередь созвучно с литовским bleivas (свет, ясный). Вполне возможно, что от немецкого blei происходит и английское слово lead (свинец) и датское lood.

Происхождение русского слова "свинец" не ясно, также как и близких центральнославянских - украинского ("свинець" – не "порося", "свинья") и белорусского ("свiнец" - "камень свиней, бекон"). Кроме того, созвучие имеется в балтийской группе языков: литовский švinas и латышский svins.

Благодаря археологическим находкам стало известно, что мореплаватели каботажного плавания (вдоль берегов моря) иногда обшивали корпуса деревянных кораблей тонкими пластинами из свинца (Испания) и сейчас им также покрывают каботажные суда (в т.ч. подводные). Одно из таких судов было поднято со дна Средиземного моря в 1954 году недалеко от г. Марселя (Франция, контрабандисты). Древнегреческий корабль ученые датировали третьим веком до нашей эры! А в средние века крыши дворцов и шпили церквей иногда покрывали свинцовыми пластинами (вместо золочения), которые более устойчивы к атмосферным явлениям.

Нахождение в природе

Свинец довольно редкий металл, его содержание в земной коре (кларк) составляет 1,6·10 -3 % по массе. Однако этот элемент более распространен, чем его ближайшие соседи по периоду, которых он имитирует - золото (всего 5∙10 -7 %), ртуть (1∙10 -6 %) и висмут (2∙10 -5 %).

Очевидно, что данный факт связан с накоплением свинца в земной коре за счет ядерных и иных реакций, проходящих в недрах планеты - изотопы свинца являющиеся конечными продуктами распада урана и тория, постепенно пополняют запасы Земли свинцом в течение миллиардов лет, и процесс продолжается.

Скопление свинцовых минералов (более 80 - главный из них галенит PbS) связано с формированием гидротермальных месторождений. Кроме гидротермальных месторождений, некоторое значение имеют также окисленные (вторичные) руды - это полиметаллические руды, образующиеся в результате процессов выветривания приповерхностных частей рудных тел (до глубины 100-200 метров). Они обычно представлены гидроокислами железа, содержащими сульфаты (англезит PbSO 4), карбонаты (церуссит РbCO 3), фосфаты - пироморфит Рb 5 (РО 4) 3 Сl, смитсонит ZnCO 3 , каламин Zn 4 ∙H 2 O, малахит, азурит и другие.

И если свинец и цинк - главные компоненты комплексных полиметаллических руд этих металлов, то их спутниками часто являются более редкие металлы - золото, серебро, кадмий, олово, индий, галлий и иногда висмут. Содержания основных ценных компонентов в промышленных месторождениях полиметаллических руд колеблются от нескольких процентов и до более чем 10%.

В зависимости от концентрации рудных минералов различают сплошные (слитые, высокотемпературные, с OH) или вкрапленные полиметаллические (кристаллические, более холодные) руды. Рудные тела полиметаллических руд отличаются разнообразием размеров, имея длину от нескольких метров до километра. Различны они по морфологии - гнезда, пластообразные и линзообразные залежи, жилы, штоки, сложные трубообразные тела. Также различны условия залегания - пологие, крутые, секущие, согласные и другие.

При переработке полиметаллических и кристаллических руд получают два основных вида концентратов, содержащих соответственно 40-70% свинца и 40-60% цинка и меди.

Основные месторождения полиметаллических руд в России и странах СНГ - Алтай, Сибирь, Северный Кавказ, Приморский край, Казахстан. Богаты залежами полиметаллических комплексных руд Соединенные Штаты Америки (США), Канада, Австралия, Испания, Германия.

В биосфере свинец рассеян - его мало в живом веществе (5·10 -5 %) и морской воде (3·10 -9 %). Из природных вод этот металл сорбируется глинами и осаждается сероводородом, поэтому он накапливается в морских илах с сероводородным заражением и в образовавшихся из них черных глинах и сланцах (возгонка серы на кальдерах).

Применение

С древнейших времен свинец широко использовался человечеством, и области его применения были весьма разнообразны. Многие народы использовали металл в качестве цементирующего раствора при строительстве зданий (антикоррозийное покрытие железа). Римляне использовали свинец в качестве материала для трубопроводов водопровода (на самом деле - канализации), а европейцы изготовляли из этого металла водостоки и дренажные трубы, облицовывали крыши зданий. С появлением огнестрельного оружия свинец стал главным материалом при изготовлении пуль и дроби.

В наше время свинец и его соединения расширили сферы применения. Аккумуляторная промышленность - один из емких потребителей свинца. Огромное количество металла (в некоторых странах до 75% от всего объема производимого) расходуется на производство свинцовых аккумуляторов. Более прочные и менее тяжелые щелочные аккумуляторы завоевывают рынок, однако более емкие – а мощные свинцовые аккумуляторы не сдают своих позиций даже на рынке современных компьютеров – мощные современные 32-разрядные ПК ЭВМ (вплоть до серверных станций).

Немало свинца расходуется на нужды химической промышленности при изготовлении заводской аппаратуры, стойкой в агрессивных газах и жидкостях. Так в сернокислотной промышленности оборудование - трубы, камеры, желоба, промывные башни, холодильники, детали насосов - изготовляется из свинца или свинцом облицовывается. Вращающиеся детали и механизмы (мешалки, крыльчатки вентилятора, вращающиеся барабаны) изготовляют из свинцово-сурьмянистого сплава гартблея.

Кабельная промышленность - еще один потребитель свинца, на эти цели в мире расходуется до 20% этого металла. Им предохраняют от коррозии телеграфные и электрические провода при подземной или подводной прокладке (также антикоррозия и защита коннектингов интернет-коммуникаций, модемных серверов, трансферных коннектингов параболических антенн и наружных станций цифровой мобильной связи).

До конца шестидесятых годов XX века росло производство тетраэтилсвинца Pb(С2 Н5)4 - ядовитой жидкости, которая является превосходным детонатором (украли у военных времен СССР).

В связи с высокой плотностью и тяжестью свинца его применение в оружейном деле было известно задолго до появления огнестрельного оружия - пращники армии Ганнибала метали в римлян свинцовые шары (неправда – это были конкреции с галенитом, ископаемые в форме шара, украденные у старателей на берегу моря). Позже люди стали отливать из свинца пули и дробь. Для придания твердости к свинцу добавляют до 12% сурьмы, а свинец ружейной дроби (не нарезное охотничье оружие) содержит около 1% мышьяка. Нитрат свинца применяется для производства мощных смесевых взрывчатых веществ (ДОПОГ опасные грузы N 1). Кроме того, свинец входит в состав инициирующих взрывчатых веществ (детонаторы): азид (PbN6) и тринитрорезорцинат свинца (ТНРС).

Свинец поглощает гамма- и рентгеновские лучи, благодаря чему его применяют как материал для защиты от их действия (контейнеры для хранения радиоактивных веществ, аппаратура рентгеновских кабинетов, ЧАЭС и других).

Главные компоненты типографских сплавов - свинец, олово и сурьма. Причем свинец и олово использовались в книгопечатании с первых его шагов, но не были единственным сплавом, каковым пользуются в современной типографии.

Такое же, если не большее значение имеют соединения свинца, так некоторые соединения свинца защищают металл от коррозии не в условиях агрессивных сред, а просто на воздухе. Эти соединения вводят в состав лакокрасочных покрытий, например, свинцовые белила (затертая на олифе основная углекислая соль свинца 2PbCO3 * Pb(OH)2), которые обладают рядом замечательных качеств: высокая кроющая (укрывная) способность, прочность и долговечность образуемой пленки, устойчивость к действию воздуха и света.

Однако есть несколько отрицательных моментов, которые сводят применение свинцовых белил к минимуму (наружная окраска судов и металлоконструкций) - высокая токсичность и восприимчивость к сероводороду. В состав масляных красок входят и другие соединения свинца. Ранее в качестве желтого пигмента использовали глет PbO, который сменил свинцовый крон (подделка серебра в фальшивых деньгах) PbCrO4, однако использование свинцового глета продолжается - в качестве вещества, ускоряющего высыхания масел (сиккатив).

По сей день самый популярный и массовый пигмент на свинцовой основе - сурик Pb3O4 (имитатор красной киновари – сульфида ртути). Этой краской ярко-красного цвета красят, в частности, подводные части кораблей (против обрастания ракушками, в сухих доках на берегу).

Производство

Наиболее важная руда, из которой добывается свинец – сульфид , свинцовый блеск PbS (галенит), а также комплексные сульфидные полиметаллические руды. Учит – Хайдарканский ртутный комбинат по комплексной отработке руд, Ферганская долина Киргизии, Средняя Азиыя (СНГ). Первая металлургическая операция при получении свинца - это окислительный обжиг концентрата в агломерационных ленточных машинах непрерывного действия (то же самое – дополнительное производство медицинской серы и серной кислоты). При обжиге сульфид свинца превращается в оксид:

2PbS + ЗО2 → 2РbО + 2SO2

Помимо этого, получается и немного сульфата PbSO4, который переводят в силикат PbSiO3, для чего в шихту добавляют кварцевый песок и другие флюсы (CaCO3, Fe2O3), благодаря которым образуется жидкая фаза, цементирующая шихту.

В ходе реакции окисляются и сульфиды других металлов (медь, цинк, железо), присутствующие как примеси. Конечным результатом обжига вместо порошкообразной смеси сульфидов получают агломерат - пористую спекшуюся сплошную массу, состоящую преимущественно из оксидов РbО, CuO, ZnO, Fe2O3. Полученный агломерат содержит 35-45% свинца. Куски агломерата смешивают с коксом и известняком и эту смесь загружают в ватержакетную печь, в которую снизу через трубы ("фурмы") подают воздух под давлением. Кокс и оксид углерода (II) восстанавливают оксид свинца до свинца уже при невысоких температурах (до 500 o С):

PbO + C → Pb + CO

и PbO + CO → Pb + CO2

При более высоких температурах идут другие реакции:

СаСО3 → СаО + СО2

2РbSiO3 + 2СаО + С → 2Рb + 2CaSiO3+ CO2

Оксиды цинка и железа, находящиеся в виде примесей в шихте, частично переходят в ZnSiO3 и FeSiO3, которые вместе с CaSiO3 образуют шлак, всплывающий на поверхность. Оксиды свинца восстанавливаются до металла. Процесс протекает в два этапа:

2PbS + 3O2 → 2PbO + 2SO2,

PbS + 2PbO → 3Pb + SO2

"Сырой" - черновой свинец - содержит 92-98% Pb (свинца), остальное - примеси меди, серебра (иногда золота), цинка, олова, мышьяка, сурьмы, Bi, Fe, которые удаляют различными методами, так медь и железо удаляют зейгерованием. Для удаления олова, сурьмы и мышьяка через расплавленный металл продувают воздух (азотный катализатор).

Выделение золота и серебра производится добавкой цинка, который образует "цинковую пену", состоящую из соединений цинк с серебром (и золотом), более легких, чем свинец, и плавящихся при 600-700 o C. Затем избыток цинка удаляют из расплавленного свинца пропусканием воздуха, водяного пара или хлора.

Для очистки от висмута к жидкому свинцу добавляют магний или кальций, которые образуют трудноплавкие соединения Ca3Bi2 и Mg3Bi2. Рафинированный этими способами свинец содержит 99,8-99,9% Рb. Дальнейшая очистка производится электролизом, в результате чего достигается чистота не менее 99,99%. Электролитом служит водный раствор фторосиликата свинца PbSiF6. На катоде оседает свинец, а примеси концентрируются в анодном шламе, содержащем много ценных компонентов, которые затем выделяют (отшлаковка в отдельный отстойник – т.н. "хвостохранилище", "хвосты" компонентов химического и иного производства).

Объем добываемого свинца во всем мире растет каждый год. Соответственно растет и потребление свинца. По объему производства свинец занимает четвертое место среди цветных металлов - после алюминия, меди и цинка. Можно выделить несколько стран - лидеров по производству и потреблению свинца (включая вторичный свинец) - это Китай, Соединенные Штаты Америки (США), Корея и страны центральной и западной Европы.

В то же самое время ряд стран в виду относительной ядовитости соединений свинца (менее ядовитый, чем жидкая в Земных условиях ртуть - свинец твердый) отказываются от его употребления, что является грубейшей ошибкой – аккумуляторы и т.п. технологии употребления свинца помогают значительно сократить потребление дорогих и редких никеля и меди на диодно-тридодные и иные микросхемы и процессорные компоненты современной компьютерной техники (XXI в.), особенно мощной и энергозатратной 32-разрядной процессорной (ПК ЭВМ), как люстры и лампочки.

Галенит - сульфид свинца. Агрегат, пластично выдавленный при тектонческих подвижках в полость
через отверстие между кристаллами кварца. Березовск, Ср. Урал, Россия. Фото: А.А. Евсеев.

Физические свойства

Свинец - металл темно-серого цвета, на свежем срезе блестит и имеет светло-серый оттенок, отливающий синевой. Однако на воздухе быстро окисляется и покрывается защитной пленкой окисла. Свинец - тяжелый металл, его плотность 11,34 г/см3 (при температуре 20 o C), кристаллизуется в гранецентрированной кубической решетке (а = 4,9389A), аллотропических модификаций не имеет. Атомный радиус 1,75A, ионные радиусы: Рb2+ 1,26A, Рb4+ 0,76A.

У свинца немало ценных физических качеств, важных для промышленности, например низкая температура плавления - всего 327,4 o C (621,32 o F или 600,55 K), что позволяет сравнительно получать металл из сульфидных и иных руд.

При переработке главного свинцового минерала - галенита (PbS) - металл отделяется от серы, для этого достаточно обжечь руду в смеси с углем (углеродом, уголь-антрацит – по типу очень ядовитой красной киновари – сульфида и руды на ртуть) на воздухе. Температура кипения свинца 1 740 o C (3 164 o F или 2 013,15 K), металл проявляет летучесть уже при 700 o C. Удельная теплоемкость свинца при комнатной температуре 0,128 кДж/(кг∙К) или 0,0306 кал/г∙ o С.

Свинец имеет низкую теплопроводность 33,5 вт/(м∙К) или 0,08 кал/см∙сек∙ o C при температуре 0 o C , температурный коэффициент линейного расширения свинца 29,1∙10-6 при комнатной температуре.

Другое важное для промышленности качество свинца - его высокая пластичность - металл легко куется, прокатывается в листы и проволоку, что позволяет применять его в машиностроительной промышленности для изготовления различных сплавов с другими металлами.

Известно, что при давлении 2 т/см2 свинцовая стружка спрессовывается в сплошную массу (порошковая металлургия). При увеличении давления до 5 т/см2 металл из твердого состояния переходит в текучее ("альмаденская ртуть" – похоже на жидкую ртуть г. Альмаден в Испании, запад ЕС).

Свинцовую проволоку получают, продавливая через фильеру не расплав, а твердый свинец, потому что волочением ее изготовить почти невозможно в связи с малой прочностью свинца. Предел прочности при растяжении для свинца 12-13 Мн/м2, предел прочности при сжатии около 50 Мн/м2; относительное удлинение при разрыве 50-70%.

Твердость свинца по Бринеллю 25-40 Мн/м2 (2,5-4 кгс/мм2). Известно, что наклепка не повышает механических свойств свинца, так как температура его рекристаллизации лежит ниже комнатной (в пределах -35 o C при степени деформации 40% и выше).

Свинец - один из первых металлов, переведенных в состояние сверхпроводимости. Кстати, температура, ниже которой свинец приобретает способность пропускать электрический ток без малейшего сопротивления, довольно высока - 7,17 o K. Для сравнения у олова эта температура равна 3,72 o K, у цинка - 0,82 o K, у титана - всего 0,4 o K. Именно из свинца была сделана обмотка первого сверхпроводящего трансформатора, построенного в 1961 году.

Металлический свинец - очень хорошая защита от всех видов радиоактивного излучения и рентгеновских лучей. Встречаясь с веществом, фотон или квант любого излучения тратит энергию, именно этим выражается его поглощение. Чем плотнее среда, через которую проходят лучи, тем сильнее она их задерживает.

Свинец в этом отношении весьма подходящий материал - он довольно плотен. Ударяясь о поверхность металла, гамма-кванты выбивают из нее электроны, на что расходуют свою энергию. Чем больше атомный номер элемента, тем труднее выбить электрон с его внешней орбиты из-за большей силы притяжения ядром.

Пятнадцати-двадцати-сантиметрового слоя свинца достаточно, чтобы предохранить людей от действия излучения любого известного науке вида. По этой-то причине свинец введен в резину фартука и защитных рукавиц врача-рентгенолога, задерживая рентгеновские лучи и предохраняя организм от их губительного действия. Защищает от радиоактивного излучения и стекло, содержащее окислы свинца.

Галенит. Еленинская россыпь, Каменка р., Ю. Урал, Россия. Фото: А.А. Евсеев.

Химические свойства

Химически свинец сравнительно малоактивен - в электрохимическом ряду напряжений этот металл стоит непосредственно перед водородом.

На воздухе свинец окисляется, покрываясь тонкой пленкой оксида PbO, препятствующему быстрому разрушению металла (от агрессивной серы в атмосфере). Вода сама по себе не взаимодействует со свинцом, но в присутствии кислорода металл постепенно разрушается водой с образованием амфотерного гидроксида свинца (II):

2Pb + O2 + 2H2O → 2Pb(OH)2

При соприкосновении с жесткой водой свинец покрывается защитной пленкой нерастворимых солей (в основном сульфата и основного карбоната свинца), препятствующей дальнейшему действию воды и образованию гидроксида.

Разбавленные соляная и серная кислоты почти не действуют на свинец. Это связано со перенапряжением выделения водорода на свинцовой поверхности, а также с образованием защитных пленок трудно-растворимых хлорида РbCl2 и сульфата PbSO4 свинца, закрывающих поверхность растворяемого металла. Концентрированные серная H2SO4 и хлорная НCl кислоты, особенно при нагревании, действуют на свинец, причем получаются растворимые комплексные соединения состава Pb(HSO4)2 и Н2[РbCl4]. В HNO3 свинец растворяется, причем в кислоте низкой концентрации быстрее, чем в концентрированной азотной кислоте.

Pb + 4HNO3 → Pb(NO3)2 + 2NO2 + H2O

Сравнительно легко свинец растворяется рядом органических кислот: уксусной (CH3COOH), лимонной, муравьиной (HCOOH), это связано с тем фактом, что органические кислоты образуют свинцовые легкорастворимые соли, которые ни в коей мере не могут защитить поверхность металла.

В щелочах свинец растворяется, хотя и с небольшой скоростью. Концентрированные растворы едких щелочей при нагревании реагируют со свинцом с выделением водорода и гидроксоплюмбитов типа Х2[Рb(ОН)4], например:

Pb + 4KOH + 2H2O → K4 + H2

По растворимости в воде соли свинца делятся на растворимые (ацетат, нитрат и хлорат свинца), малорастворимые (хлорид и фторид) и нерастворимые (сульфат, карбонат, хромат, фосфат, молибдат и сульфид). Все растворимые соединения свинца ядовиты. Растворимые соли свинца (нитрат и ацетат) в воде гидролизуются:

Pb(NO3)2 + H2O → Pb(OH)NO3 + HNO3

Для свинца характерны степени окисления +2 и +4. Значительно более устойчивы и многочисленны соединения со степенью окисления свинца +2.

Соединение свинца с водородом PbH4 получается в небольших количествах при действии разбавленной соляной кислоты на Mg2Pb. PbH4 - бесцветный газ, который очень легко разлагается на свинец и водород. С азотом свинец не реагирует. Азид свинца Pb(N3)2 - получаемый взаимодействием растворов азида натрия NaN3 и солей свинца (II) - бесцветные игольчатые кристаллы труднорастворимые в воде, при ударе или нагреве разлагается на свинец и азот со взрывом.

Сера действует на свинец при нагревании с образованием сульфида PbS - черного амфотерного порошка. Сульфид может быть получен также при пропускании сероводорода в растворы солей Pb (II). В природе сульфид встречается в виде свинцового блеска - галенита.

При нагревании свинец соединяется с галогенами, образуя галогениды PbX2, где X - галоген. Все они малорастворимы в воде. Получены галогениды PbX4: тетрафторид PbF4 - бесцветные кристаллы и тетрахлорид PbCl4 - желтая маслянистая жидкость. Оба соединения разлагаются водой, выделяя фтор или хлор; гидролизуются водой (при комнатной температуре).

Галенит в конкреции фосфорита (в центре). Р-н г. Каменец-Подольский, Зап. Украина. Фото: А.А. Евсеев.

ДОПОГ 1
Бомба, которая взрывается
Могут характеризоваться рядом свойств и эффектов, таких как: критической массой; разбросом осколков; интенсивный пожар/тепловой поток; яркая вспышка; громкий шум или дым.
Чувствительность к толчкам и/или ударам и/или теплу
Использовать укрытие, при этом держаться на безопасном расстоянии от окон
Оранжевый знак, изображение бомбы при взрыве

ДОПОГ 6.1
Токсичные вещества (яд)
Риск отравления при вдыхании, контакте с кожей или проглатывании. Составляют опасность для водной окружающей среды или канализационной системы
Использовать маску для аварийного оставления транспортного средства
Белый ромб, номер ДОПОГ, черный череп и скрещенные кости

ДОПОГ 5.1
Вещества, которые окисляются
Риск бурной реакции, воспламенения или взрыва при контакте с горючими или легковоспламеняющимися веществами
Не допускать образования смеси груза с легковоспламеняющимися или горючими веществами (например опилками)
Желтый ромб, номер ДОПОГ, черное пламя над кругом

ДОПОГ 4.1
Легковоспламеняющиеся твердые вещества , самореактивные вещества и твердые десенсибилизированные взрывчатые вещества
Риск пожара. Легковоспламеняющиеся или горючие вещества могут загораться от искр или пламени. Могут содержать самореактивные вещества, способные к экзотермическому разложению в случае нагревания, контакта с другими веществами (такими как: кислоты, соединения тяжелых металлов или амины), трению или удару.
Это может привести к выделению вредных или легковоспламеняющихся газов или пары или самовоспламенения. Емкости могут взрываться при нагревании (сверхопасны - практически не горят).
Риск взрыва десенсибилизированных взрывчатых веществ после потери десенсибилизатора
Семь вертикальных красных полос на белом фоне, равновеликие, номер ДОПОГ, черное пламя

ДОПОГ 8
Коррозийные (едкие) вещества
Риск ожогов в результате разъедания кожи. Могут бурно реагировать между собой (компоненты), с водой и другими веществами. Вещество, что разлилось / рассыпалось, может выделять коррозийную пару.
Составляют опасность для водной окружающей среды или канализационной системы
Белая верхняя половина ромба, черная - нижняя, равновеликие, номер ДОПОГ, пробирки, руки

Введение

Свинец -- элемент главной подгруппы четвёртой группы, шестого периода периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева, с атомным номером 82. Обозначается символом Pb (лат. Plumbum).

Простое вещество свинец -- ковкий, сравнительно легкоплавкий металл. Чистый свинец - серебристо-белый, но на воздухе быстро покрывается синевато-серым налетом. Температура плавления +327,4 0 С, температура кипения +1725 0 С, плотность - 11,34 г/см 3 .

Свинец проявляет степени окисления +2 и +4. В обеих степенях окисления свинец может проявлять металлические и неметаллические свойства.

Происхождение названия

Происхождение слова «свинец» неясно. В большинстве славянских языков (болгарском, сербско-хорватском, чешском, польском) свинец называется оловом. Слово с тем же значением, но похожее по произношению на «свинец», встречается в языках балтийской группы: љvinas (литовский), svins (латышский), а также в восточнославянских -- украинском (свинець) и белорусском (свінец).

Латинское plumbum, дало английское слово plumber -- водопроводчик (в Древнем Риме трубы водопровода были именно из этого металла, как наиболее подходящего для отливки), и название венецианской тюрьмы со свинцовой крышей -- Пьомбе. Изделия из этого металла (монеты, медальоны) использовались в Древнем Египте, свинцовые водопроводные трубы -- в Древнем Риме. Указание на свинец как на определённый металл имеется в Ветхом Завете. Выплавка свинца была первым из известных человеку металлургических процессов. До 1990 г. большое количество свинца использовалось (вместе с сурьмой и оловом) для отливки типографских шрифтов, а также в виде тетраэтилсвинца -- для повышения октанового числа моторного топлива.

От проклятия римской империи до храма Христа спасителя Этот серый металл оставил неоднозначный след в человеческой истории.
Свинцовый водопровод древнего Рима принес Вечному городу изобилие воды – но и погубил его спустя столетия. В древней Греции мифический беллерофонт куском свинца победил ужасную химеру – но и в наши дни вихри свинцовых пуль косят на полях сражений солдат, заставляя забыть о химерах свободы, равенства и братства. инквизиторы Средневековья пытали и казнили расплавленным свинцом – но свинцовые типографские литеры на книжных страницах несли человеку новые знания и надежду на свободу… Свинец выплавляется из руды легче легкого, но из-за своей исключительной мягкости этому металлу не суждено было конкурировать за внимание человека с медью, бронзой и железом – ни в оружии, ни в орудиях труда. Неудивительно, что вплоть до эпохи Древнего Рима применение его было очень ограниченным. Впрочем, начали понемногу использовать в Древнем Египте и Малой Азии уже с седьмого тысячелетия до нашей эры – но разве что для изготовления ювелирных украшений, печатей, статуэток и ритуальных фигурок. Затем, с VII–VI века до н.э., его для тех же целей освоили и в Древней Греции – где ему приписывались и некие чудесные свойства.

Например, оседлавший крылатого Пегаса мифический герой Беллерофонт во время схватки с Химерой изловчился и забросил в пасть огнедышащей твари слиток свинца – расплавившись в огненном дыхании бестии, сжег ей внутренности. Греки считали, что этот металл защищает от злого колдовства, и носили на груди тонкие свинцовые пластинки. Свинец применяли для изготовления красок и даже писали на свинцовых дощечках письма.

Ну а в Риме ценили как прекрасный кровельный материал, использовали его как дополнение к каменной кладке, делали из него водосточные желоба и цистерны-водохранилища. Ярким символом самой могущественной империи Древнего мира и свидетельством высочайшего уровня инженерного и строительного искусства стали акведуки «сработанного еще рабами Рима » водопровода .

Римское производство труб хорошо известно – его описал в своих трактатах архитектор второй половины I века до н.э. Марк Витрувий Поллион, занимавшийся в числе прочего водопроводами и акведуками. Обычно наружный диаметр труб составлял 25–27 см при толщине стенок 3–5 см. Делали их из литых свинцовых листов – сначала изгибали их на деревянном сердечнике, затем боковые края соединяли, а сердечник вытаскивали. Боковой шов запаивали сплавом свинца и олова – при этом соединение могло быть и встык, и внахлест. Такие трубы получались овальными или грушевидными в сечении. Витрувий полагал наиболее целесообразным изготовление труб длиной не меньше 3 метров – такие трубы со стенками в 35 мм выдерживали давление до 10 атмосфер. После укладки трубы обычно замуровывали в каменную кладку, чтобы гарантировать их герметичность.

Легендарный водопровод дал Риму водяное изобилие и невиданные удобства – но как раз трубы водопровода принесли Вечному городу смерть. Не ведающие жалости парки – римские богини судьбы – с усмешкой определили, что одной из главных причин гибели Римской империи станет . Именно из свинца делались трубы римских водопроводов , свинцовыми были кубки, бутыли, чаши, и даже косметические краски готовились с использованием свинца . Римляне и вино предпочитали хранить в свинцовых сосудах – способствовал консервации и придавал вину сладкий вкус. А ведь все растворимые соединения свинца ядовиты!

Вода, что текла по водопроводам в Рим , была богата углекислым газом – а он в реакции со свинцом образовывал кислый углекислый , хорошо растворимый в воде. Поступая затем в организм человека, накапливался в нем и вызывал хроническое отравление римской знати – со всеми вытекающими последствиями. Во времена заката Рима , в первые века нашей эры, продолжительность жизни знатных римлян обычно не превышала 25–27 лет, а многие императоры страдали заболеваниями психики. И это касалось не только утопавших в роскоши патрициев – водопроводом пользовались все, от рабов до императорского семейства. Римляне болели и вымирали, и великая империя умирала вместе с ними. Разумеется, погубило Рим не одно лишь свинцовое изобилие, закат и гибель империи вызвали многие другие объективные причины – но в скелетах римлян, найденных при раскопках, ученые неизменно обнаруживали высочайшее содержание свинца … Но одним римским водопроводом «работа» свинца в Древнем мире не исчерпывалась. Конечно, все слышали о Висячих садах Семирамиды – одном из семи чудес света. Находились эти сады в Вавилоне, на территории нынешнего Ирака, и назывались вообще-то Висячими садами Амитис – так на самом деле звали жену вавилонского владыки Навуходоносора, ради которой он в VI веке до н.э. сады и построил. Немыслимое для месопотамских пустынь буйство вознесенной ввысь растительности стало возможным лишь благодаря сложнейшей системе гидравлических сооружений, при строительстве которых использовались гигантские количества свинца .

Да и российские примеры долго искать не придется – всем известная Водовзводная башня Московского Кремля, когда ее построили в 1488 году, называлась по-другому – Свибловой башней, по фамилии бояр, двор которых примыкал к башне.

А нынешнее название она получила только в 1633-м, после того как на ней установили водоподъемную машину и огромный резервуар для воды, выложенный свинцовыми листами. Машина закачивала наверх, в резервуар, воду из Москвы-реки, а оттуда она самотеком шла в «государев Сытный и Кормовой дворец» и кремлевские сады – разумеется, по свинцовым трубам .