Полный список металлов, известных науке

Что относится к тяжелым металлам

На сегодняшний день известно порядка 40 различных трактовок термина «тяжелые металлы», и совершенно невозможно выделить одну наиболее правильную. Так, каждое определение тяжелых металлов будет включать свой перечень элементов согласно с теми или иными критериями. Зачастую характеристика тяжелых металлов основывается на: атомной массе, плотности, токсичности, распространенности в природной среде, степени вовлеченности в природные и техногенные циклы. Например, основным критерием может являться минимальная относительная атомная масса, равная 50. Согласно данной особенности, под список «тяжелых металлов» попадут абсолютно все металлы, начиная с ванадия, вне зависимости от их плотности. Однако, в других определениях данного термина именно плотность является главной характеристикой, на основе которой и составляется перечень, и она должна быть более или равной 8 г/см 3 (плотность железа). Согласно данному критерию в список «тяжелых металлов» будут включены следующие элементы: свинец, ртуть, медь, кадмий, кобальт, а вот олово уже будет исключено из данного списка, так оно более легкое. Кроме того, также в основе классификации металлов могут находится и другие значения пороговой плотности (например, в 5 г/см 3 ) или атомной массы. Таким образом, к некоторым группа тяжелых металлов могут попадать элементы, которые являются хрупкими или металлоидами (например, висмут или мышьяк, соответственно). В связи с этим, термин «тяжелые металлы» рассматривается с медицинской и природоохранной точек зрения. Это позволяет при составлении списка тяжелых металлов основываться не только на физических и химический свойствах элемента, но и на его биологической активности, токсичности, а также объеме его применения в хозяйственной деятельности.

Однако, все же в большинстве случаев, в список тяжелых металлов входит 40 элементов, имеющие относительную плотность, превышающую 6. Не смотря на то, что термин «тяжелые металлы» и «токсичные металлы» принято считать синонимами, все же количество опасных металлов существенно меньше, что не может не радовать.

В первую очередь интерес представляют элементы, имеющие самое широкое и активное использование в производстве, в результате чего происходит их накопление в окружающей среде, что и представляет опасность здоровью человечества с точки зрения их биологической активности и токсичности. Среди таковых следует выделить свинец, ртуть, кадмий, цинк, висмут, кобальт, никель, медь, олово, сурьму, ванадий, марганец, хром, молибден и мышьяк.

Свойства тяжелых металлов

Тяжелые металлы в атмосфере представляют собой органические и неорганические соединения. Они могут присутствовать как пыль, аэрозоль, или же иметь газообразную элементную форму (например, ртуть). Стоит отметить, что свинец, кадмий, медь и цинк в виде аэрозоля включают в себя, главным образом, субмикронные частицы, диаметр которых составляет примерно 0,5 – 1 мкм. А вот частицы никеля и кобальта в виде аэрозоля представляют собой крупнодисперсные частицы, имеющие диаметр, превышающий 1 мкм. Их образование, в основном, происходит во время сгорания дизельного топлива.

В водной среде тяжелые металлы могут быть представлены в виде трех основных форм: взвешенных частиц, коллоидных частиц, а также растворенных соединений. Последние представляют собой свободные ионы и растворимые комплексные соединения с органическими (гуминовые и фульвокислоты) и неорганическими (галогены, сульфаты, фосфаты, карбонаты) лигандами. Форма нахождения элемента в воде определяется гидролизом, который очень сильно влияет на нахождение указанных элементов в водной среде. Огромное количество тяжелых металлов переносится посредством поверхностных вод во взвешенном состоянии.

Содержание тяжелых металлов в почвах представлено водорастворимой, ионообменной и непрочно адсорбированной формах. Первые, главным образом, представляют собой хлориды, нитраты, сульфаты, а также органические комплексные соединения. Следует сказать, что часто отмечается связь ионов тяжелых металлов с минералами почвы, как часть кристаллической решетки.

В таблице представлены биогеохимические свойства тяжелых металлов, оценка которых осуществлялась по трем главным критериям: высокая (В), умеренная (У), низкая (Н).

Стоит отметить, что к биогеохимическим свойствам тяжелых металлов относятся токсичность, канцерогенность, растворимость и многие другие, которые выражены у них по-разному. Однако, существует два основных свойства, на основе которых и определяется степень опасности того или иного тяжелого металла для живого организма в зависимости от концентрации. К данным свойствам относятся: биохимическая активность и органическая форма распространения.

Определение тяжелых металлов

На сегодняшний день есть две главные группы аналитических методов, которые позволяют определять тяжелые металлы (например, в воде или почве), а именно:

• электрохимические методы;
• спектрометрические методы.

Стоит отметить что вторая группа постепенно сдает свои позиции и уступает электрохимическим методам.

Среди спектрометрических методов следует выделить наиболее распространенный – атомно-абсорбционную спектрометрию с разной атомизацией образцов. В том случае, когда необходимо определить несколько элементов одновременно, главным методом определения выступают атомная эмиссионная спектрометрия с индукционно связанной плазмой, а также масс-спектрометрия с индукционно связанной плазмой.

Для того, чтобы определить тяжелые металлы электрохимическими способами пробу переводят в водный раствор. К электрохимическим методам относятся: полярографический (вольтамперометрический), потенциометрический, кулонометрический, кондуктометрический и многие другие. Стоит отметить, что бывают ситуации, когда невозможно определить тяжелые металлы с помощью лишь только одного метода, тогда используются сразу несколько методов с дальнейшим титрованием. Данные методы основываются на анализе вольт-амперных характеристик, потенциалов ион-селективных электродов, интегрального заряда, который служит для того, чтобы искомый метал выпал в осадок на электроде электрохимической ячейке, электропроводности раствора и т.д. Указанные способы позволяют определять тяжелые металлы до 10 -9 моль/л.

Группа спектральных анализов является включает в себя множество различных методов, с помощью которых осуществляется определение тяжелых металлов. Прежде всего, она включает в свой перечень атомный эмиссионный анализ, атомный абсорбционный анализ, спектрофотометрию, масс-спектрометрию, спектрометрию с индуктивно связанной плазмой, рентгеноспектральный анализ.

В отдельных случаях, когда концентрация тяжелых металлов находится в достаточно небольшой концентрации, то они определяются, зачастую, несколькими методами спектрометрии.

Иногда, для определения тяжелых металлов, следует прибегнуть к комплексным методам, которые сочетают в себе как спектральные, как и электрохимические способы. Одним из таких методов является спектрополяриметральный анализ.

Самый тяжелый металл

Определить и назвать один единственный самый тяжелый металл невозможно, так как критерии определения «тяжести» металла могут быть совершенно разными. Об этом шла речь в начале данной статьи. Таким образом, одним из самых тяжелых металлов является свинец, которому не уступают цинк, олово, железо, и медь, однако он не может носить титул самого тяжелого металла. Например, свинец существенно уступает жидкому металлу – ртути. Так, если поместить в ртуть кусочек свинца, то он не утонет, а будет уверенно держаться на ее поверхности. Бутылка с ртутью объемом в 1 литр будет весить 14 кг. Но, не смотря на это, и ртуть не является самым тяжелым металлом, так как золото и платина тяжелее ртути в полтора раза.

Опережают золото и платину редкие металлы – иридий и осмий, которые в два раза тяжелее железа. Итак, самые тяжелые металлы, согласно их удельному весу:

• цинк – 7,1;
• олово – 7,3;
• железо – 7,8;
• медь – 8,9;
• свинец – 11,3;
• ртуть – 13,6;
• золото – 19,3;
• платина – 21,5;
• иридий – 22,4;
• осмий – 22,5

Если же взять за основную характеристику тяжелых металлов плотность, то список будет отличаться, и в него войдут следующие элементы:

• тантал – 16,67 г/см 3 ;
• уран – 19,05 г/см 3 ;
• вольфрам – 19,29 г/см 3 ;
• золото – 19,29 г/см 3 ;
• плутоний – 19,80 г/см 3 ;
• нептуний – 20,47 г/см 3 ;
• рений – 21,01 г/см 3 ;
• платина – 21,40 г/см 3 ;
• осмий – 22,61 г/см 3 ;
• иридий – 22,65 г/см 3 ;

Однако, существует перечень металлов, которых общепринято считать тяжелыми. Основные тяжелые металлы:

Особенности тяжелых металлов заключаются в том, что все они обладают высокой токсичностью и в некоторых случаях несут угрозу здоровью и жизни живых организмов. Кроме этого, они обладают способностью к биоаккумуляции и биомагнификации.

Читать еще: Сколько меди в латуни

Применение тяжелых металлов

В далекие времена появившиеся первые металлы в жизни человека существенно облегчили его существование на Земле. Ведь металл является более прочным материалом, чем камень или дерево. Из металла получались более продуктивные орудия труда, более разрушительное оружие, а также более надежная защита. Кроме этого, из металла люди также научились изготавливать украшения, посуду, различные ритуальные предметы, а также предметы повседневного обихода. На сегодняшний день человечеству известно порядка 70 металлов, часть из которых, согласно разным определениям и критериям отбора, являются тяжелыми. Благодаря своим уникальным свойствам и особенностям, тяжелые металлы нашли свое применение во многих сферах человеческой деятельности, в частности, в машиностроении, судостроении, авиастроении, медицине, производстве техники и электроники, строительстве, в производстве посуды, украшений, а также вещей повседневного обихода.

Например, свинец используется для покрытия различной аппаратуры с целью ее защиты от коррозии. Также его используют в качестве оболочки кабелей, которые прокладываются под землей, в воде или любой другой влажной среде. Для зажигания двигателей внутреннего сгорания все так же используются свинцовые аккумуляторы, не смотря на то, что уже в природе давно существуют никелевые аккумуляторы, однако, стоимость последних значительно выше.

Ртуть также нашла свое широкое применение в электротехнике, электронике, приборостроении, металлургии, химии (изготовление термометров, барометров, реле, лампы дневного света, кварцевые ртутные лампы) и т.д.

Медь благодаря своему низкому удельному сопротивлению и высокой теплопроводности, достаточно широко используется в электротехнике – она является основным материалом, из которого производят силовые и другие кабели, провода, другие проводники. Из меди изготавливают различные теплообменники – радиаторы охлаждения, кондиционирования, отопления, компьютерные кулеры, тепловые трубки и многое другое.

Данные элементы добываются из руды тяжелых металлов – изначально извлекается руда, после чего осуществляется ее обогащение и затем при помощи химического или электролитического восстановления уже получается сам металл.

Тяжелые металлы

Что такое тяжелые металлы

Особое значение приобрело загрязнение биосферы группой полютантов, получивших общее название “тяжелые металлы”. К ним относится более 40 химических элементов периодической системы Д. И. Менделеева.

Тяжелыми металлами являются хром, марганец, железо, кобальт, никель, медь, цинк, галлий, германий, молибден, кадмий, олово, сурьма, теллур, вольфрам, ртуть, таллий, свинец, висмут. Употребляемый иногда термин “токсические элементы” здесь неудачен, так как любые элементы и их соединения могут стать токсичными для живых организмов при определенной концентрации и условиях окружающей среды.

Главным природным источником тяжелых металлов являются породы (магматические и осадочные) и породообразующие минералы. Многие минералы в виде высокодисперсных частиц включаются в качестве акцессорных (микропримесей) в массу горных пород. Примером таких минералов являются минералы титана (брусит, ильменит, анатаз), хрома (FeCr2O4). Многие элементы поступают в атмосферу с космической и метеоритной пылью, с вулканическими газами, горячими источниками, газовыми струями.

Поступление тяжелых металлов в биосферу вследствие техногенного рассеивания осуществляется разнообразными путями. Важнейшим из них является выброс при высокотемпературных процессах в черной и цветной металлургии, при обжиге цементного сырья, сжигании минерального топлива. Кроме того, источником загрязнения биоценозов могут служить орошение водами с повышенным содержанием тяжелых металлов, внесение осадков бытовых сточных вод в почвы в качестве удобрения. Вторичное загрязнение происходит также вследствие выноса тяжелых металлов из отвалов рудников или металлургических предприятий водными или воздушными потоками, поступления больших количеств тяжелых металлов при постоянном внесении высоких доз органических, минеральных удобрений и пестицидов, содержащих тяжелые металлы.

Часть техногенных выбросов тяжелых металлов, поступающих в атмосферу в виде аэрозолей, переносится на значительное расстояние и вызывает глобальное загрязнение. Другая часть с гидрохимическим стоком попадает в бессточные водоемы, где накапливается в водах и донных отложениях и может стать источником вторичного загрязнения. Соединения тяжелых металлов сравнительно быстро распространяются по объемам водного объекта. Частично они выпадают в осадок в виде карбонатов, сульфатов, частично адсорируются на минеральных и органических осадках. В результате содержание тяжелых металлов в отложениях постоянно растет, и когда абсорбционная способность осадков исчерпывается и тяжелые металлы поступают в воду, возникает особо напряженная ситуация. Этому способствует повышение кислотности воды, сильное зарастание водоемов, интенсификация выделения СО2 в результате деятельности микроорганизмов. Значительное загрязнение тяжелыми металлами, особенно свинцом, а также цинком и кадмием обнаружено вблизи автострад. Ширина придорожных аномалий свинца в почве достигает 100 м и более.

Тяжелые металлы, поступающие на поверхность почвы, накапливаются в почвенной толще, особенно в верхних гумусовых горизонтах, и медленно удаляются при выщелачивании, потреблении растениями, эрозии. Первый период полуудаления (т.е. удаления половины от начальной концентрации) тяжелых металлов значительно варьируется у различных элементов и занимает весьма продолжительный период времени: для цинка – от 70 до 510 лет; кадмия от 13 до 11О лет, меди -от 310 до 1500 лет, свинца – от 770 до 5900 лет.

Тяжелые металлы способны образовывать сложные комплексные соединения с органическими веществами почвы, поэтому в почвах с высоким содержанием гумуса они менее доступны для полощения. Избыток влаги в почве способствует переходу тяжелых металлов в низшие степени окисления и в растворимые формы. Анаэробные условия повышают доступность тяжелых металлов растениям. Поэтому дренажные системы, регулирующие водный режим, способствуют преобладанию окисленных форм тяжелых металлов и тем самым снижению их миграционных характеристик. Растения могут поглотать из почвы микроэлементы, в том числе тяжелые металлы, аккумулируя их в тканях или на поверхности листьев, являясь, таким образом, промежуточным звеном в цепи “почва – растение – животное – человек”.

Различные растения сосредоточивают в себе разное число микроэлементов: в большинстве случаев – избирательно. Так, медь усваивают растения семейства гвоздичных, кобальт – перцы. Высокий коэффициент биологического поглощения цинка характерен для березы карликовой и лишайников, никеля и меди – для вероники и лишайников. Тяжелые металлы являются протоплазматическими ядами, токсичность которых возрастает по мере увеличения атомной массы. Их токсичность проявляется по-разному. Многие металлы при токсичных уровнях концентраций ингибируют деятельность ферментов (медь, ртуть). Некоторые из них образуют хелатоподобные комплексы с обычными метаболитами, нарушая нормальный обмен веществ (железо). Такие металлы, как кадмий, медь, железо, взаимодействуют с клеточными мембранами, изменяя их проницаемость.

Особый интерес представляет изучение животных, являющихся чувствительным индикатором начальных стадий загрязнения тяжелыми металлами. Они аккумулируют элементы в доступных биологически активных формах и отражают фактический уровень загрязнения экосистем. Почвенные животные, особенно сапрофитные группы, благодаря тесной связи с почвенными условиями и ограниченной территорией обитания могут быть хорошими индикаторами химического загрязнения биосферы. Среди животных такими индикаторами могут быть европейский крот, бурый медведь, лось, рыжая полевка. Располагая сведениями о содержании тяжелых металлов у млекопитающих, можно прогнозировать их влияние на организм человека.

Что относится к тяжелым металлам

Кадмий является относительно редким и рассеянным элементом, в природе концентрируется в минералах цинка. Поступает в природные воды в результате смыва почв, выветривания полиметаллических и медных руд, и со сточными водами рудообогатительных, металлургических и химических производств. Кадмий в норме присутствует в организме человека в микроскопических количествах. При накоплении организмом соединений кадмия поражается нервная система, нарушается фосфорно-кальциевый обмен. Хроническое отравление приводит к анемии и разрушению костей.

Примечания

1. ↑«Heavy metals» a meaningless term? — доклад ИЮПАК (англ.)
2. ↑Тяжёлые металлы
3. ↑ A biological function for cadmium in marine diatoms. Lane TW, Morel FM.
4. ↑ 12Источники загрязнения гидросфер

Ссылки

• Тяжелые металлы — статья в Большом Энциклопедическом словаре
• Тяжелые металлы — статья в Экологическом словаре
• Тяжелые металлы — «Экономика цветной металлургии»
• Тяжелые металлы — «Справочник по гидрохимии»
• Источники загрязнения гидросфер — учебник «Процессы и аппараты защиты гидросферы»
• Тяжелые металлы — сайт «Очистные сооружения»

Полный список металлов, известных науке

Посмотрите вокруг на секунду. Сколько металлических вещей вы можете увидеть? Обычно, когда мы думаем о металлах, мы вспоминаем о веществах, которые являются блестящими и прочными. Однако они также находятся в нашей пище и в наших телах. Давайте познакомимся с полным списком металлов, известных науке, узнаем их основные свойства и выясним, почему они такие особенные.

Элементы, легко теряющие электроны, которые являются блестящими (отражающими), податливыми (могут быть отлиты в другие формы) и считаются хорошими проводниками тепла и электричества, называют металлами. Они имеют решающее значение для нашего образа жизни, так как не только являются частью структур и технологий, но и важны для производства почти всех предметов. Металл есть даже в человеческом теле. Взглянув на этикетку состава мультивитаминов, вы увидите десятки перечисленных соединений.

Возможно, вы не знали, что такие элементы, как натрий, кальций, магний и цинк, необходимы для жизни, и, если они отсутствуют в наших телах, наше здоровье может быть в серьезной опасности. Например, кальций необходим для здоровых костей, магний — для метаболизма. Цинк усиливает функцию иммунной системы, а железо помогает клеткам крови переносить кислород по всему телу. Однако металлы в наших телах отличаются от металла в ложке или стальном мосте тем, что они потеряли электроны. Они называются катионами.

Металлы также обладают антибиотическими свойствами, поэтому перила и ручки в общественных местах часто изготавливаются из этих элементов. Известно, что многие инструменты делаются из серебра для предотвращения размножения бактерий. Искусственные суставы изготавливаются из титановых сплавов, которые одновременно предотвращают заражение и делают реципиентов сильнее.

Металлы в периодической таблице

Все элементы в периодической системе Дмитрия Менделеева делятся на две большие группы: металлы и неметаллы. Первая является самой многочисленной. Большинство элементов — металлы (синий). Неметаллы в таблице изображены на желтом фоне. Есть также группа элементов, которые относят к металлоидам (красный). Все металлы сгруппированы в левой части таблицы. Обратите внимание, что водород сгруппирован с металлами в верхнем левом углу. Несмотря на это, он считается неметаллическим. Однако некоторые ученые теоретизируют, что в ядре планеты Юпитер может быть металлический водород.

Металлическое связывание

Многие из замечательных и полезных качеств элемента связаны с тем, как его атомы соединяются друг с другом. При этом возникают определенные связи. Металлическое взаимодействие атомов приводит к созданию металлических структур. Любой образец этого элемента в повседневной жизни, от автомобиля до монет в кармане, включает в себя металлическое соединение.

Во время этого процесса атомы металла разделяют свои внешние электроны равномерно друг с другом. Электроны, протекающие между положительно заряженными ионами, легко передают тепло и электроэнергию, делая эти элементы такими хорошими проводниками тепла и электричества. Медные провода используются для электроснабжения.

Реакции металлов

Реакционная способность относится к тенденции элемента реагировать с химическими веществами в его окружении. Она бывает разная. Некоторые металлы, например, калий и натрий (в колонках 1 и 2 в периодической таблице), легко реагируют со многими различными химическими веществами и редко встречаются в своей чистой, элементарной форме. Оба обычно существуют только в соединениях (связанных с одним или несколькими другими элементами) или как ионы (заряженная версия их элементарной формы).

С другой стороны, существуют и другие металлы, их еще называют ювелирными. Золото, серебро и платина являются не очень реактивными и обычно встречаются в чистом виде. Эти металлы легче теряют электроны, чем неметаллы, но не так легко, как реактивные металлы, например, натрий. Платина относительно нереакционноспособна и очень устойчива к реакциям с кислородом.

Свойства элементов

Когда вы изучали алфавит в начальной школе, вы обнаружили, что все буквы имеют свой собственный уникальный набор свойств. Например, у некоторых были прямые линии, у некоторых — кривые, а у других были линии обоих типов. То же самое можно сказать и об элементах. Каждый из них имеет уникальный набор физических и химических свойств. Физические свойства — это качества, присущие определенным веществам. Блестящий или нет, насколько он хорошо проводит тепло и электричество, при какой температуре тает, насколько большую имеет плотность.

Химические свойства включают те качества, которые наблюдаются при реагировании на воздействие кислородом, если они будут гореть (то, насколько сложно им будет удерживать их электроны во время химической реакции). Различные элементы могут иметь общие свойства. Например, железо и медь являются одновременно элементами, которые проводят электричество. Однако они не имеют одинаковых свойств. Например, когда железо подвергается воздействию влажного воздуха, оно покрывается ржавчиной, но когда медь оказывается под действием тех же условий, она приобретает специфический зеленый налет. Вот почему статуя Свободы зеленая, а не ржавая. Она сделана из меди, а не железа).

Организация элементов: металлы и неметаллы

Тот факт, что элементы имеют некоторые общие и уникальные свойства, позволяет сортировать их в красивую, аккуратную диаграмму, которая называется периодической таблицей. Она организует элементы на основе их атомного числа и свойств. Итак, в периодической таблице мы находим элементы, сгруппированные вместе, которые имеют общие свойства. Железо и медь находятся близко друг к другу, оба являются металлами. Железо обозначено символом «Fe», а медь обозначается символом «Cu».

Большинство элементов периодической таблицы — это металлы, и они, как правило, находятся в левой части таблицы. Они группируются вместе, потому что обладают определенными физическими и химическими свойствами. Например, металлы плотные, блестящие, они хорошие проводники тепла и электричества, и они легко теряют электроны в химических реакциях. Напротив, неметаллы имеют противоположные свойства. Они не плотные, не проводят тепло и электричество, и стремятся получить электроны, а не отдать их. Когда мы смотрим в периодическую таблицу, мы видим, что большинство неметаллов сгруппированы справа. Это такие элементы, как гелий, углерод, азот и кислород.

Что такое тяжелые металлы?

Список металлов достаточно многочисленный. Некоторые из них могут накапливаться в организме и не наносить ему при этом вреда, как например, природный стронций (формула Sr), который является аналогом кальция, так как продуктивно откладывается в костной ткани. Какие из них называются тяжелыми и почему? Рассмотрим четыре примера: свинец, медь, ртуть и мышьяк.

Где находятся эти элементы и как они влияют на окружающую среду и здоровье человека? Тяжелые металлы представляют собой металлические, встречающиеся в природе соединения, которые имеют очень высокую плотность по сравнению с другими металлами — по меньшей мере, они в пять раз больше плотности воды. Они токсичны для людей. Даже небольшие дозы могут привести к серьезным последствиям.

• Свинец. Это тяжелый металл, являющийся токсичным для людей, особенно для детей. Отравление этим веществом может привести к проблемам неврологического характера. Несмотря на то что когда-то он был весьма привлекательным из-за его гибкости, высокой плотности и способности поглощать вредное излучение, свинец был выведен из употребления по многим направлениям. Этот мягкий серебристый металл, который встречается на Земле, является опасным для людей и накапливается в организме в течение долгого времени. Самое страшное, что от него нельзя избавиться. Он сидит там, накапливается и постепенно отравляет тело. Свинец токсичен для нервной системы и может вызвать серьезное повреждение головного мозга у детей. Он широко использовался в 1800-х годах для создания макияжа и вплоть до 1978 года использовался в качестве одного из ингридиентов в краске для волос. Сегодня свинец используется в основном в больших батареях, в качестве экранов для рентгеновских лучей или изоляции для радиоактивного материала.
• Медь. Это красновато-коричневый тяжелый металл, у которого есть множество применений. Медь по-прежнему является одним из лучших проводников электричества и тепла, и многие электрические провода сделаны из этого металла и покрыты пластиком. Монеты, в основном мелочь, также делают из этого элемента периодической системы. Острые отравления медью встречаются редко, но, как и свинец, она может накапливаться в тканях, что в конечном итоге приводит к токсичности. Люди, которые подвергаются воздействию большим количеством меди или медной пыли, также находятся в зоне риска.
• Ртуть. Этот металл токсичен в любой форме и может даже поглощаться кожей. Его уникальность состоит в том, что он является жидким при комнатной температуре, его иногда называют «быстрым серебром». Его можно увидеть в термометре, потому что в качестве жидкости он поглощает тепло, изменяя объем даже с малейшей разницей в температуре. Это позволяет ртути подниматься или падать в стеклянной трубке. Поскольку это вещество является мощным нейротоксином, многие компании переходят на спиртовые термометры, окрашенные в красный цвет.
• Мышьяк. Со времен Римской империи вплоть до викторианской эпохи мышьяк считался «королем ядов», а также «ядом царей». История пронизана бесчисленными примерами как королевских лиц, так и простых людей, совершающих убийства для личной выгоды, используя соединения мышьяка, у которых не было ни запаха, ни цвета, ни вкуса. Несмотря на все отрицательные влияния, этот металлоид также имеет свои области применения, даже в медицине. Например, триоксид мышьяка является очень эффективным препаратом, используемым для лечения людей с острым промиелоцитарным лейкозом.

Что такое драгоценный металл?

Драгоценный металл представляет собой металл, который может быть редким или трудно добываемым, а также экономически очень ценным. Каков список металлов, являющихся драгоценными? Всего их три:

• Платина. Несмотря на свою тугоплавкость, она используется в ювелирных изделиях, электронике, автомобилях, в химических процессах и даже в медицине.
• Золото. Этот драгоценный металл используется для изготовления ювелирных изделий и золотых монет. Однако он имеет много других применений. Он используется в медицине, производстве и лабораторном оборудовании.
• Серебро. Этот благородный металл серебристо-белого цвета является очень ковким. в чистом виде является достаточно тяжелым, оно легче свинца, но тяжелее меди.

Металлы: виды и свойства

Большинство элементов можно рассматривать как металлы. Они сгруппированы в середине в левой стороне таблицы. Металлы бывают щелочные, щелочноземельные, переходные, лантаноиды и актиниды.

Все они имеют несколько общих свойств, это:

• твердое вещество при комнатной температуре (за исключением ртути);
• обычно блестящее;
• с высокой температурой плавления;
• хороший проводник тепла и электричества;
• с низкой способностью к ионизации;
• с низкой электроотрицательностью;
• податливый (способный принимать заданную форму);
• пластичный (можно вытянуть в проволоку);
• с высокой плотностью;
• вещество, которое теряет электроны в реакциях.

Список металлов, известных науке

1. литий;
2. бериллий;
3. натрий;
4. магний;
5. алюминий;
6. калий;
7. кальций;
8. скандий;
9. титан;
10. ванадий;
11. хром;
12. марганец;
13. железо;
14. кобальт;
15. никель;
16. медь;
17. цинк;
18. галлий;
19. рубидий;
20. стронций;
21. иттрий;
22. цирконий;
23. ниобий;
24. молибден;
25. технеций;
26. рутений;
27. родий;
28. палладий;
29. серебро;
30. кадмий;
31. индий;
32. коперниций;
33. цезий;
34. барий;
35. олово;
36. железо;
37. висмут;
38. свинец;
39. ртуть;
40. вольфрам;
41. золото;
42. платина;
43. осмий;
44. гафний;
45. германий;
46. иридий;
47. ниобий;
48. рений;
49. сурьма;
50. таллий;
51. тантал;
52. франций;
53. ливерморий.

Всего известно около 105 химических элементов, большая часть из которых — металлы. Последние являются очень распространенным элементом в природе, который встречается как в чистом виде, так и в составе всевозможных соединений.

Металлы залегают в недрах земли, их можно найти в различных водоемах, в составе тел животных и человека, в растениях и даже в атмосфере. В периодической системе они располагаются начиная с лития (металл с формулой Li) и заканчивая ливерморием (Lv). Таблица она продолжает пополняться новыми элементами, и в основном это металлы.

Соли тяжелых металлов. Что это такое, где содержатся, список, влияние, примеры

Соли тяжелых металлов — это вещества, которые способствуют загрязнению окружающей среды. Элементы отрицательно воздействуют на здоровье. В профессиональных целях применяются в медицинской и металлургической области. В природе насчитывается около 40 видов. Однако в повседневной жизни встречаются не все.

Ртуть

В земной коре содержится в малом количестве: показатель равен 10-6% (масс.). Очень редко встречается как самородок, вкрапленный в горные породы. В природе представлен как сульфид ртути HgS ярко-красного цвета.

Является единственным металлом, который может пребывать при комнатной температуре в жидком состоянии. Простое вещество окрашено в серебристый цвет. Металл отличается легким плавлением. Плотность составляет 13,55 г/см 3.

Свинец

Свинец является тяжелым и плотным металлом, который окрашен в голубовато-серый цвет. При контакте с воздухом утрачивает блеск и покрывается пленкой на основе оксида. Свинец встречается в природе часто и подлежит легкой добыче, что объясняет его давнюю известность.При высоком показателе плотности сохраняет мягкость. При температуре 20 °С легко царапается.

Читайте также: 10 методов, как почистить кровь в домашних условиях с помощью народных средств и продуктов питания

Мышьяк

Мышьяк отличается хрупкостью. Металл окрашен в серый цвет. Обладает ромбоэдрической кристаллической решеткой. При нагревании до 600 °С сублимирует. После охлаждения паров образуется новое соединение — желтый мышьяк. При температуре свыше 270 °С все формы As превращаются в черный мышьяк.

Кадмий

Кадмий похож свойствами на цинк. Обычно содержится в качестве примеси в цинковых рудах.

Показатель содержания в земной коре составляет коло 10-5% (масс.). Металл окрашен в серебристо-белый цвет. Отличается мягкостью, ковкостью и тягучестью. При гидролизе соли проявляют кислую реакцию.

Висмут

Элемент встречается в природе редко. Содержание в земной коре составляет 0,00002% (масс.). В природе можно встретить как в свободном состоянии, так и в виде соединений. В свободном состоянии элемент окрашен в розовато-белый цвет. Показатель плотности составляет 9,8 г/см 3. Металл отличается хрупкостью. Под воздействием воздуха и при комнатной температуре не окисляется.

Медь

Медь в чистом виде представляет металл, который характеризует тягучесть и вязкость. Легко прокатывается в тонкие листы. Является проводником тепла и электрического тока. При сухости воздуха не меняет свое свойство, так как оксидная пленка, образующаяся на поверхности, служит барьером от окисления. При воздействии воды и диоксида углерода покрывается налетом зеленого цвета.

Никель

Металл обладает серебристым цветом и желтым оттенком. Притягивается посредством магнита. Проявляется устойчивость к коррозии, воздействию воздуха, воды и щелочей. Химическая стойкость объясняется способностью образовывать пленки оксида.

Сурьма

Обычно в природе сурьма встречается в соединении с серой. Показатель содержания в земной коре составляет 0,00005% (масс.)

Сурьма представляет кристаллы серебристо-белого цвета, обладающие блеском. Показатель плотности равен 6,68 г/см 3. Кристаллическому элементу присуща хрупкость и плохая проводимость тепла и электричества.

Талий

Голубовато-белый металл, отличающийся ядовитостью. Элементу присуща мягкость и быстрое окисление при попадании в атмосферу. Содержание в воздухе не должно быть выше 0,004 мг/м. Для воды опасным показателем является 0,0001 мг/м. В природе указанные значения обычно не превышены.

Кобальт

В природе кобальт встречается крайне редко. Содержание в земной коре составляет 0,004% (масс.). Чаще металл соединен с мышьяком. Он отличается твердостью и тягучестью.

Марганец

Марганец является часто встречаемым элементов. Составляет 0,1% (масс.) земной коры.

Представляет хрупкий и твердый металл серебристого цвета. Показатель плотности равен 7,44 г/см 3, а температура плавления составляет 1245 °С.

Хром

Металл характеризует твердость. Он окрашен в серый цвет, блестит и поддается полировке.

Используется в сплавах нержавеющей стали. Человеческий организм нуждается в низком количестве хрома для метаболизма сахара. Хром является высокотоксичным.

Первая помощь при отравлении солями тяжелых металлов

Для оказания первой помощи при отравлении солями тяжёлых металлов необходимо осуществить следующие мероприятия.

Читайте также: Очищение от солей суставов: проведение эффективной чистки в домашних условиях

1. При попадании яда ингаляционным путём – вынести пострадавшего из опасной зоны.
2. При контактном поступлении – промыть поражённый участок кожи.
3. Если яд попал в пищеварительную систему – необходимо промывание желудка. Самостоятельное проведение этой процедуры не рекомендуется, особенно при попадании в пищеварительную систему яда, оказывающего прижигающее действие. Необходимо использовать зонд. При этом в начале промывания и в конце процедуры через зонд вводится 5% раствор Унитиола (до 300 мл). При отравлении свинцом предпочтение отдаётся 2% раствору соды. Можно использовать физраствор.
4. Необходимо дать пострадавшему слабительное: вазелиновое или касторовое масло.

Во всех случаях пострадавший подлежит госпитализации в отделение токсикологии.

Как появляются в организме

Соли тяжелых металлов — это вещества, отрицательному воздействию которых подвергаются люди, проживающие в крупных мегаполисах и центрах промышленного производства. Именно в этих областях фиксируется повышенная концентрация веществ. В организм могут попасть с вдыхаемым воздухом, пищей и водой.

Недостаточно очищенные сточные воды фабрик и заводов содержать высокую концентрацию химических соединений. Чаще всего источником отравления выступает рыба и морские продукты. Объясняется явление загрязнением Мирового океана. Вещества могут содержаться в продуктах, выращиваемых на неблагополучных землях.

Многие вещества включены в состав пестицидов, применяемых в сельском хозяйстве. К примеру, используются фунгициды, включающие медь. Их применяют для предотвращения размножения грибков.

Соли металлов могут содержаться в следующих продуктах:

• животное мясо;
• молоко;
• крупы;
• фрукты;
• овощи.

Также могут входить в состав:

• лекарственных средств;
• табачного дыма;
• красок;
• выхлопных газов;
• нефтепродуктов;
• жестяных банок.

По пищевой цепочке передаются в человеческий и животный организм. Из почвы вещества проникают в растительные корни. Высоким уровнем накопления отличаются грибы. Грибница с разветвленной системой корней впитывает в себя токсины как губка. Поэтому съедобные грибы, произрастающие вдоль шоссе, относятся к категории ядовитых.

Основным способом проникновения в организм служит ЖКТ. Признаком отравления служит металлический привкус в ротовой полости. В некоторых случаях появляется запах ацетона.

Свинец

Свинец — яд высокой токсичности. В большинстве растительных и животных продуктов естественное его содержание не превышает 0,5—1,0 мг/кг. Больше всего свинца содержится в хищных рыбах (в тунце до 2,0 мг/кг), моллюсках и ракообразных (до 10 мг/кг).

В основном повышение содержания свинца наблюдается консервах, помещенных в так называемую сборную жестяную тару которая спаивается сбоку и к крышке припоем, содержащим определенное количество свинца. К сожалению, пайка иногда бывает некачественная (образуются брызги припоя), и хотя консервные банки еще дополнительно покрываются специальным лаком это не всегда помогает. Имеются случаи, правда довольно редкие (до 2%), когда в консервах из этой тары накапливается, особенно при длительном хранении, до 3 мг/кг свинца и даже выше что, конечно, представляет опасность для здоровья, поэтому продукты в этой сборной жестяной таре не хранят более 5 лет.

Свинец и этилированный бензин

Большое загрязнение свинцом происходит от сгорания этилированного бензина. Тетраэтилсвинец, добавленный в бензин для повышения октанового числа в количестве около 0,1% весьма летуч и более токсичен, чем сам свинец и его неогранические соединения. Он легко попадает в почву и загрязняет пищевые продукты. Поэтому продукты, выращенные вдоль автострад содержат повышенное количество свинца. В зависимости от интенсивности движения эта опасная зона может простираться от 10 до 500 м. Поэтому вдоль дорог следует сажать только лесные породы или выращивать кормовые культуры. Однако этим иногда пренебрегают и часто вдоль дорог высаживают плодовые деревья, которые дают загрязненные свинцом плоды. Прекрасный пример в отношении борьбы с загрязнением продуктов показала Дания. Там уже несколько лет запретили использование в автомобилях этилированного бензина и естественный уровень свинца в основных овощах (картофель, морковь, лук) сократился в 2—3 раза. Будем надеяться, что у нас появится такое же отрицательное отношение к использованию этилированного бензина.

Воздействие

При повышенном маркере в детском организме провоцируются серьезные патологии. Наблюдается нарушение функциональности центральной нервной системы.

Зачастую проявляется:

• мигрень;
• повышенный уровень утомляемости;
• раздражительность;
• задержка интеллектуального развития;
• тремор конечностей.

Длительное воздействие мышьяка на беременную женщину провоцирует дефект внутриутробного развития плода, развитие у ребенка рака лейкоза, патологии дыхательных органов и мочеполовой системы.

При проникновении в организм взрослых людей солей тяжелых металлов отмечаются следующие симптомы:

Читайте также: Простой способ очищения организма по аюрведе Часть II. Методика очищения

• сбой работы сердечно-сосудистой системы; неврологические патологии;
• интенсивная мигрень;
• ухудшение внимания и запоминания;
• инсомния;
• гипергидроз;
• анемия;
• нарушение костной морфологии;
• покраснение кожного покрова;
• отечность;
• гиперемия;
• воспаление слизистых оболочек;
• резкая боль в эпигастральной области;
• тошнота;
• понос.
  Соли тяжелых металлов.

Интоксикация хронического характера вызывает:

• астению;
• нарушение иммунной системы;
• ухудшение общего самочувствия;
• повышение температуры.

Особую опасность несет отравление свинцом и ртутью. Оно провоцирует поражение зубной эмали и интенсивные боли в ротовой полости. Также может наблюдаться кровоточивость десен и обильное выделение слюней.

Провоцируется воспалительный процесс в гортани, трахее и носовой полости. В воспалительный процесс вовлекаются лимфатические узлы. Признаком отравления служит появление в рвотных массах примесей голубого цвета.

В таблице представлено воздействие веществ на органы и системы:

Тяжесть, глубина поражения, симптомы

• Первая степень характеризуется покраснением кожи, ощущением жжения и боли в месте контакта и припухлостью или отеком тканей.
• Вторая степень возникает в результате глубоких поражений. Помимо гиперемии визуализируются поверхностные пузырьки, наполненные прозрачной серозной жидкостью.
• Третья степень отличается нарушением тактильной чувствительности обожженного участка, который покрывается пузырями с мутным или кровянистым содержимым.
• Четвертая степень химического ожога – самая тяжелая. Такое повреждение проникает через все кожные слои, мышцы, соединительную ткань, доходя до костного остова.

8 лучших мазей и кремов от ожогов кипятком

Место воздействия ожогового агента постепенно покрывается коркой или налетом. При щелочных видах химического ожога корка имеет белесоватый оттенок. Наибольшую угрозу для человека представляют щелочи. Они способны проникать довольно глубоко, вызывая необратимые изменения.

Серная кислота окрашивает обожженный участок в белый, а затем серый цвет. Азотная кислота окрашивает эпителий в желтовато-зеленоватые тона. Желтый ожог присущ соляной кислоте. Перекись водорода в высоких концентрациях обжигает кожу с образованием серого налета.

Полезные свойства

Соли тяжелых металлов — это вещества, участвующие в биологических процессах. Определенное количество микроэлементов нужно для функциональности растений, животных и человека.

Вещества, оказывающие противомикробное воздействие, дезактивируют ферменты, нужные для жизнедеятельности бактерий. Инактивация ферментов происходит при взаимодействии металлических ионов с сульфгидрильными группами (SH-группы). На кожный покров и слизистые оболочки соли оказывают воздействие местного характера.

В качестве антисептиков употребляются ионы:

• ртути (дихлорид);
• серебра (протаргол);
• цинка (сульфат цинка);
• висмута (дерматол, ксероформ).

При употреблении в качестве антисептического средства следует помнить, что уровень противомикробного воздействия сокращается в среде с высоким содержанием белка (к примеру, он содержится в гное или крови). В этом случае вещества для обеззараживания становятся непригодными.

Характеристика токсических веществ

Далеко не всегда просто заметить отравление металлами — симптомы могут быть сглажены, так как токсины медленно накапливаются в организме. Однако настанет момент, когда содержание этих соединений в организме превысит определённое значение, и наступит острое отравление. Чтобы предупредить подобное, необходимо знать, соли каких металлов и в концентрациях способны вызвать фатальные симптомы и как вовремя распознать их.

Их минимальное количество содержится в организме любого растения и животного. Эти соединения применяют в промышленности, они входят в состав красок, некоторых лекарств и топлива. Мы не видим опасности в их рациональном использовании.

Чаще всего интоксикация возникает при нарушении техники безопасности использования химически активных веществ, использовании красок на основе свинца. А также данные соединения имеют криминогенный аспект, то есть, в практике часто имеет место убийства и самоубийства, связанные с отравлением данными соединениями. На практике часто травятся дети, родители которых неаккуратно хранят керосин, бензин, медикаменты и удобрения.

Опасность токсичных металлов может проявиться и при регулярном употреблении воды из источников, куда сбрасывают отходы предприятия химической промышленности. При постоянном использовании посуды из жести, которая, окисляясь, становится опасной. Употребление овощей и фруктов, выращенных с большим использованием пестицидов, также может привести к развитию токсикоза.

В результате постоянного отравления малыми дозами этих металлов, они постепенно накапливаются в организме. Иммунная система не имеет способов борьбы с ними, и организм ослабевает. Развиваются симптомы хронического отравления (постоянная усталость, общее недомогание, утренняя тошнота и прочие). Симптомы острого токсикоза зависят от конкретного яда.

Читать также Вредны ли натяжные потолки из ПВХ плёнки для здоровья

К тяжёлым металлам относятся более 40 элементов, однако, чаще всего отравления вызывают следующие элементы:

Каждый из этих веществ вызывает определённую группу симптомов, оказывая специфическое воздействие на организм человека.

Вредные свойства

Соли тяжелых металлов могут нести как пользу, так и вред. Отрицательных характеристик у веществ больше. Опасность заключается в способности разрушать мембраны клеток и изменять степень их проницаемости.

Это влечет нарушение структуры нуклеиновой кислоты и изменение функциональных и качественных показателей белка. Процессы формируют спонтанные мутации и нарушают обмен веществ в организме, что ведет к сбою всех органов и систем. Соединения несут высокую степень риска развития онкологических заболеваний.

Отравление парами ртути. Симптомы
При воздействии на кожу часто развивается дерматит. Пораженные области краснеют, покрываются волдырями и чешутся. На поздней стадии при глубоком проникновении солей в слои кожи провоцируются системные нарушения.

Профессиональная медицинская помощь

Независимо от глубины и характера поражения, в случае ожога химическими веществами необходимо обратиться к врачу, поскольку реактивы часто быстро распространяются вглубь тканей, и за короткое время ожог первой степени может перейти в ожог второй или третьей. Кроме того, если поражено больше трети тела, то зачастую человек погибает в первые несколько часов после травмирования из-за развития шокового состояния и дисфункции органов.

В некоторых случаях поражения химическими реактивами необходима помощь квалифицированных специалистов:

• при появлении признаков состояния шока (потеря сознания, побледнение кожи, нарушение дыхания) у пострадавшего;
• размер раны превышает 7,5см в диаметре;
• поражение глубже верхнего слоя кожи;
• поражению подверглись ноги, область паха, ягодиц, крупных суставов;
• жалобы пострадавшего на значительные болевые ощущения, не устраняемые обезболивающими препаратами.

Таблица продуктов

Соли тяжелых металлов — это вещества, содержащиеся в продуктах. В таблице представлены основные маркеры.

При изготовлении и хранении продуктов следует использовать посуду. Что касается пластмассовых пакетов и пластиковой посуды, то продукты хранить в них долго не рекомендуется.

К возможности отравления веществами советуется относиться с серьезностью. Зачастую диагностируются интоксикации, протекающие в хронической форме. Это может быть профессиональное заболевание у людей, занятость которых связана с вредными условиями. Не исключается развитие острой и хронической формы при обыденных условиях жизни.

С целью выведения их организма солей тяжелых металлов следует чаще употреблять молочные продукты, богатые кальцием, продукты с содержанием клетчатки, сухофрукты и крупы. Этот рацион способствует выведению веществ из организма.

Ртуть

Ртуть — весьма токсичный яд кумулятивного действия (т. е. способный накапливаться), поэтому в молодых животных его меньше чем в старых, а в хищниках больше, чем в тех объектах, которыми они питаются. Особенно этим отличаются хищные рыбы такие, как тунец, где ртуть может накапливаться до 0,7 мг/кг и более. Поэтому хищной рыбой лучше не злоупотреблять в питании. Из других животных продуктов «накопителем» ртути являются почки животных — до 0,2 мг/кг. Это, конечно относится к сырому продукту. Поскольку почки при кулинарной обработке предварительно многократно вымачивают по 2—3 ч со сменой воды и дважды вываривают, то в оставшемся продукте содержание ртути уменьшается почти в 2 раза.

Из растительных продуктов ртуть больше всего содержится в орехах в какао-бобах и шоколаде (до 0,1 мг/кг). В большинстве остальных продуктов содержание ртути не превышает 0,01—0,03 мг/кг.

Источники интоксикации

Соединения токсичных металлов могут попасть в организм разными путями. Например:

• при авариях и чрезвычайных ситуациях на предприятиях химической промышленности, когда повышается предельно допустимая концентрация токсичных металлов и их солей в окружающей среде;
• при повседневной деятельности производств химической и тяжёлой промышленности пассивно повышается содержание данных элементов в городских растениях и почвах;
• сбор грибов, ягод и различных трав на территориях, расположенных рядом с крупными автострадами. Автомобильные выхлопы содержат в себе токсины;
• превышение дозы лекарств, содержащих рассматриваемые соединения;
• при несоблюдении мер безопасности при использовании пестицидов, гербицидов, инсектицидов и ратацидов;
• при использовании красок на основе свинца (свинцовые белила) и хрома.

Чаще всего ядовитые металлы и их соли попадают в организм через пищеварительный тракт, кожный покров и дыхательную систему (при вдыхании летучей ртути, например). При этом происходит системное поражение организма, страдают печень и почки, органы эндокринной и кровеносной системы. Из-за способности накапливаться в различных тканях возрастает опасность отравления тяжёлыми металлами.

Источник https://elton-zoloto.ru/metally-i-splavy/chto-otnositsja-k-tjazhelym-metallam.html

Источник https://fb.ru/article/336766/polnyiy-spisok-metallov-izvestnyih-nauke

Источник https://crr74.ru/chistka-organizma/soli-tyazhelyh-metallov-antagonisty-kalciya.html