Rieth József: Anyagvilág - Háttérismeret

Ólom

TartalomjegyzékhezVilágképem <  Anyag-időszak     

Az ólom (nyelvújításkori magyar nevén ólmany) a periódusos rendszer egy kémiai eleme. Vegyjele Pb, a széncsoport - eddig - utolsó tagja, rendszáma 82. Az ólom a periódusos rendszer legnagyobb rendszámú stabilis eleme, az utána következő 209Bi legstabilisabb izotópjának felezési ideje bőven túlmutat az világegyetem korán, 19 ± 2 ×1018 év. Elemi állapotban ezüstös szürke színű, hajlékony, jól megmunkálható, nyújtható, forrasztható és hegeszthető, korrózióálló nehézfém. Felületét levegőn a további oxidációtól védő sötétszürke oxidréteg vonja be. Legfontosabb érce a galenit (PbS). Felhasználják építkezéseknél, ólomakkumulátorok, lövedékek, forraszanyagok, óntárgyak, sugárzástól védő mellények, pajzsok készítéséhez, ólomtartalmú ötvözetek előállításához. Az ólom és a vegyületei is mérgezőek, idegrendszeri károsodást és agyi elváltozásokat okoz. A mérgezést fokozza, hogy nem ürül ki a szervezetből, kumulálódik.

Általános tulajdonságai

Név, vegyjel, rendszám                       ólom, Pb, 82

Elemi sorozat                                    Másodfajú fémek

Csoport, periódus, mező                    14, 6, p

Megjelenés                                       kékes fehér

Atomtömeg                                       207,2(1) g/mol

Elektronszerkezet                             [Xe] 4f14 5d10 6s² 6p²

Elektronok héjanként                         2, 8, 18, 32, 18, 4

 

Fizikai tulajdonságok

 

Halmazállapot                                   szilárd

Sűrűség (szobahőm.)                        11,34 g/cm³

Sűrűség (folyadék) az o.p.-on            10,66 g/cm³

Olvadáspont                                     600,61 K (327,46 °C)

Forráspont                                       2022 K (1749 °C)

Olvadáshő                                       4,77 kJ/mol

Párolgáshő                                      179,5 kJ/mol

Moláris hőkapacitás (25 °C)               26,650 J/(mol·K)

Atomi tulajdonságok

Kristályszerkezet                              köbös lapközéppontos

Oxidációs állapotok                           4, 2 (amfoter oxid)

Elektronegativitás                              2,33 (Pauling-skála)

Ionizációs energia                             1.: 715,6 kJ/mol

                                                       2.: 1450,5 kJ/mol

                                                       3.: 3081,5 kJ/mol

Atomsugár                                       180 pm

Atomsugár (számított)                      154 pm

Kovalens sugár                                147 pm

Van der Waals-sugár                        202 pm

Egyéb tulajdonságok

Mágnesség                                     diamágneses

Fajlagos ellenállás                           1,68·10-8 Ω·m

Hővezetési tényező (300 K)              35,3 W/(m·K)

Hőtágulási tényező (25 °C)               28,9 µm/(m·K)

Hangsebesség (vékony rúd)              (szobahőm.) (annealed) 1190 m/s

Young-modulus                               16 GPa

Nyírási modulus                               5,6 GPa

Bulk modulusz                                46 GPa

Poisson-arányszám                         0,44

Mohs-keménység                            1,5

Brinell-keménység                           38,3 HB

Fontosabb izotópok

Izotóp         t.e.       felezési idő           B.m.        B.e. (MeV)           B.t.

204Pb          1,4%     >1,4 E17 y             α             2,186                   200Hg

205Pb          mest.    1,53 E7 y               Epszilon   0,051                   205Tl

206Pb          24,1%   Pb stabil 124 neutronnal

207Pb          22,1%   Pb stabil 125 neutronnal

208Pb          52,4%   Pb stabil 126 neutronnal

210Pb          mest.    22,3 y                     α             3,792                   206Hg

                                                             β             0,064                   210Bi

Kémiai tulajdonságai

Levegőn állandó, friss vágási felülete ezüstfehér színű, fényét hamar elveszti. Elektromos vezetőképessége a többi fémmel összehasonlítva gyenge. A korrózióval szemben igen ellenálló, többféle maró anyag tárolására is használható (például kénsav). Finom eloszlású állapotban pirofóros, kékesfehér lánggal ég. Ionos vegyületeiben az oxidációs száma +2, kovalens vegyületeiben +4. Negatív standarpotenciálja alapján savakban hidrogén fejlődése közben oldódik, így a sósav és a kénsav is megtámadja, de felületén ilyenkor vízben rosszul oldódó ólom(II)-klorid vagy ólom(II)-szulfát keletkezik, mely meggátolja a további oldódást.

Az ólom messze a leggyakoribb nehézelem (13 ppm), a gyakorisági sorban a tallium (8,1 ppm) és az urán (2,3 ppm) követi. Gyakorisága azzal magyarázható, hogy négy természetes izotópja közül három a természetes radioaktív bomlási sorok stabilis végtermékei. Csak a 204Pb nem radioaktív eredetű. Az ólomásványokban az ólom oxidációs száma mindig +2. Ércei sokfelé előfordulnak, több mint 50 országban folytatnak kitermelést.

Felhasználása

Előnyös tulajdonságai miatt lőszerek gyártásánál használják, illetve az autók akkumulátoraiban is széleskörűen előfordul. Radioaktív sugárzástól védő mellényeket, ruhákat szintén ólomból gyártanak, régebben ólomból készítettek vízvezetékcsövet, ónnal keverve óntárgyakat és forrasztóónt (lágyforrasz) (75%-a ón, 25%-a ólom) készítenek belőle. Felhasználják még építkezéseknél, az ólom(II)-oxid egyes kerámiamázak alapanyaga. A vegyiparban berendezéseket gyártanak belőle, valamint jelentős felhasználási területe az ólomkamrás kénsavgyártás is. A fém annyira puha, hogy szobahőmérsékleten papírra lehet írni vele, ezért a középkorban ólomból készítették az ún. irónt. Az ólom-tetraetil régebben a benzin fontos adalékanyaga volt, kopogásgátlónak használták. A festékipar a míniumot, mint rozsdagátló festéket használta. A nyomdaiparban sokáig betűfémként használták ónnal és antimonnal ötvözve, melyet a fémipar keményólomnak hív.

Élettani tulajdonságai

A természetben főleg oxidjai és más vegyületei fordulnak elő. Az emberi szervezetbe bejutva kiszorít egyéb, létfontosságú fémeket (vasat, cinket, kalciumot), sejtméregként viselkedik, nagyobb adagban ólommérgezést okoz. Az ókortól a késő középkorig az ólom-acetátot édesítőszerként és kozmetikumok alkotórészeként használták, ezzel súlyos köszvényt és egyéb megbetegedéseket okozva.

Az ólomból készült vízvezetékek, étkezőeszközök voltak a szervezetbe való bejutás másik útjai. A vörös ólom-oxidot mázas kerámiák előállításához használják. Például, az erdélyi Korond fazekasközpontban emiatt főleg az 50-es évektől a 90-es évekig (az ólommentes máz megjelenéséig) nagyon sok ólommérgezés történt. Az ólmozott benzin és füstje szintén komoly veszélyforrás volt, de ma már nem használják ezt az üzemanyagot.

Izotópjai

A 204Pb kivételével az összes izotópja megtalálható az urán és a tórium bomlási soraiban. A természetes ólom-izotópok közül a 204Pb gyengén radioaktív, stabil izotópjai a 206Pb, a 207Pb és a 208Pb. A 202Pb izotóp felezési ideje körülbelül 53 000 év.

TartalomjegyzékhezVilágképem <  Anyag-időszak     

 

--------------

http://hu.wikipedia.org/wiki/%C3%93lom