ПРИМЕНЕНИЯ ГЕРМАНИЯ, ОЛОВА И СВИНЦА

Германий. Подобно кремнию, германий используется в качестве полупроводникового материала для изготовления микроэлектронных устройств, например транзисторов.

Олово. Олово обладает высокой коррозионной устойчивостью и поэтому используется для нанесения защитных покрытий на металлические предметы. Белая жесть, используемая для изготовления консервных банок, представляет собой тонкое листовое железо, покрытое тонким слоем олова. Однако, если оловянное покрытие повреждено, железо подвергается воздействию атмосферы и влаги и быстро ржавеет (см. разд. 10.5).

Нанесение оловянного покрытия осуществляется при помощи электролиза или погружением металлического предмета в расплавленное олово. При нанесении оловянных покрытий электролитическим методом в качестве электролита используется подкисленный раствор сульфата олова а предмет, на который наносят покрытие, подвешивают к катоду электролизера.

Олово входит в состав различных сплавов, в том числе бронзы, подшипникового сплава и типографского сплава. Посудное олово - это сплав олова (или мышьяка) со свинцом, в который для повышения прочности добавляют медь. Оловянный припой представляет собой сплав олова со свинцом.

Использование олова восходит к бронзовому веку (2500-2000 лет до нашей эры). Бронза представляет собой сплав меди с оловом. Бронза поддается литью легче, чем медь, и обладает прекрасными механическими свойствами.

Свинец. Свинец используется для изготовления кровельного материала, оболочки кабелей, в свинцовых аккумуляторах и с древних времен применяется для изготовления монет, гирь, витражей, припоя и кухонной посуды. Со времен Древнего Рима свинец использовался для изготовления водопроводных и канализационных труб. Однако из-за токсичности свинца в настоящее время он больше не используется для этой цели. Соли свинца используются в производстве красок и для получения который применяют в качестве антидетонаторной присадки к бензину.

Отравление свинцом

В последнее время много внимания широкой общественности привлекают случаи отравления свинцом. Свинец и его соединения очень токсичны при попадании в пищу или при их вдыхании. Свинец обладает способностью накапливаться в организме. Свинец может вызывать повреждение центральной нервной системы. Симптомами отравления свинцом являются потеря аппетита, рвота, судороги и потеря сознания. Отравление свинцом может произойти по разным причинам, некоторые из них перечислены ниже.

Краски. Краски на свинцовой основе опасны хотя бы потому, что некоторые дети жуют все, что попадется под руку. Кроме того, краска может шелушиться и смешиваться с пылью. Она попадает на руки детей, а оттуда к ним в рот, если они едят немытыми руками или сосут пальцы. Это особенно опасно в домах, где есть старые картины.

Свинцовые трубы и оловянная посуда. Свинец использовался для изготовления водопроводных труб и посуды для питья еще со времен Древнего Рима. До недавнего времени водопроводные трубы принято было делать из свинца. Посудное олово - сплав, из которого еще в прошлом веке изготовляли тарелки и пивные кружки, содержало от 10 до 20% свинца.

В мягкой воде свинец медленно взаимодействует с водой и растворенным в ней кислородом, образуя гидроксид

Растворимость гидроксида свинца(II) при 25 °С равна 0,016 г на 100 г воды. В воде с повышенной кислотностью растворяется большее количество свинца. В жесткой воде происходит образование сульфата и карбоната Их растворимость равна соответственно 0,0045 и 0,00017 г на 100 г воды. Они образуют защитный слой на внутренней поверхности труб.

Свинец погубил древних римлян?

Свинец хорошо был известен еще во времена Древнего Рима. Его широко использовали для изготовления кухонной утвари и водопроводных труб. Для улучшения вкуса плохого вина в него добавляли свинец. По-видимому, проблемы отравления свинцом были известны Плинию Он предупреждал об опасности вдыхания паров свинца, но, как ни странно, советовал хранить вино в свинцовых чанах. По-видимому, некоторые следовали его совету. Скелеты, извлеченные из древнеримского кладбища, как оказалось, имеют почти в 10 раз большую концентрацию свинца, чем кости современных людей. Это дало основание предположить, что многие из древних римлян умерли от отравления свинцом. Более того, некоторые ученые полагают, что упадок и распад Римской Империи были обусловлены отравлением свинцом, которое подтачивало здоровье людей.

Римский ученый Плиний Старший, написавший обширный энциклопедический труд «Естественная история», жил в I веке н.э. - Прим. перев.

Бензин. Свинец в форме тетраэтилсвинца добавляют к бензину для более плавного действия двигателей внутреннего сгорания. По имеющимся оценкам, с выхлопными газами автомобилей в атмосферу ежегодно выбрасывается 7500-10000 т свинца. Большая часть этих газов сосредоточена в городских зонах, где концентрация

свинца в воздухе, дождевой воде и выращенных поблизости сельскохозяйственных продуктах оказывается намного выше допустимого уровня, а в некоторых местах превышает его вдвое. В таких местах уровень содержания свинца в крови детей тоже повышен, и полагают, что это снижает их умственные способности.

В последние годы в парламент Великобритании поступают предложения о введении мер, призванных снизить содержание свинца в бензине, которое, согласно ныне существующим стандартам, не должно превышать до уровня Кроме того, рекомендовано снизить содержание свинца в новых красках для бытовых нужд и в отходах заводов по переработке свинца, а также подвергать специальной обработке кислотную питьевую воду из природных источников, чтобы снизить в ней содержание растворенного свинца.

Итак, повторим еще раз!

1. Углерод, кермний и германий имеют каркасную кристаллическую структуру.

2. Олово и свинец имеют металлическую структуру.

3. При перемещении к нижней части IV группы наблюдается повышение электропроводности элементов и переход от ковалентного к металлическому типу связи.

4. Углерод обнаруживает мопотропию.

5. Олово обнаруживает энантиотропию.

6. Реакционная способность элементов IV группы возрастает при перемещении к ее нижней части.

7. Все элементы IV группы, кроме углерода, реагируют со щелочами.

8. Все элементы IV группы, кроме свинца, реагируя с кислородом, образуют диоксиды.

9. Углерод и кремний образуют ковалентные соединения.

10. Свинец и олово образуют соединения, имеющие ионный характер.

11. Все элементы IV группы образуют соединения, в которых они находятся в состоянии окисления +4.

12. Катенация это способность какого-либо элемента образовывать соединения, в которых его атомы связаны друг с другом. Углерод проявляет эту способность в большей мере, чем все остальные элементы.

13. Способность элементов IV группы образовывать устойчивые диоксиды уменьшается при перемещении к нижней части группы, а способность образовывать устойчивые моноксиды, наоборот, возрастает.

14. Диоксид углерода представляет собой газ, обладающий кислотными свойствами.

15. Оксид кремния (IV) имеет каркасную структуру. Он тоже обладает кислотными свойствами.

16. Моноксид углерода - токсичный газ с нейтральными свойствами.

17. Тетрахлориды элементов IV группы являются ковалентными соединениями.

18. Тетрахлориды всех элементов IV группы, кроме гидролизуются водой.

19. Способность элементов IV группы образовывать гидриды уменьшается при перемещении к нижней части группы.

20. Диоксид углерода играет важнейшую роль в круговороте углерода в природе.

21. Силикаты составляют приблизительно 75% массы всей земной коры.

22. Графит получают промышленным способом из кокса и песка (процесс Ачесона).

23. Для получения чистого кремния используется зонная плавка.

24. Полупроводники -типа получают, легируя кремний или германий каким-либо элементом V группы.

25. Полупроводники p-типа получают, легируя кремний или германий каким-либо элементом III группы.

26. Для получения силикатного стекла расплавляют какие-либо силикаты, которым затем дают остыть.

27. Оптические волокна изготовляют из особо чистого кварцевого стекла.

28. Силиконы представляют собой полимерные ациклические соединения.

29. Олово - коррозионно-устойчивый металл.

30. Свинец и его соединения обладают высокой токсичностью.

31. Отравление свинцом может быть вызвано попаданием красок внутрь организма, применением свинцовых водопроводных труб и кухонной утвари, изготовленной из сплава олова со свинцом. Причиной отравления может быть тетраэтилсвинец, добавляемый в автомобильный бензин в качестве антидетонатора.