تويت
رصاص
Lead - Plomb
الرصاص
الرصاص lead معدن، رمزه الكيميائي Pb عرف منذ القدم لسهولة الحصول عليه من فلزاته، فقد عثر على تماثيل وأدوات مصنوعة منه في قبور المصريين القدماء. كما عثر عليه في آثار تعود إلى الحضارة الإيجية (1400-1100ق.م) في جنوب اليونان.
وجوده في الطبيعة وتحضيره
تقدر كمية الرصاص الموجودة في القشرة الأرضية بـ 16 غراماً في الطن، وهي نسبة أصغر بكثير من عناصر عدة تُعد نادرة مثل الزركونيوم، والسيريوم والفاناديوم.
يصادف على شكل كبريتيد الرصاص الغالينا PbS، وهو أهم فلزاته، والسيروسيت PbCO3، والأنغليسيت PbSO4، والفيريت الرصاصي PbFe4O7، والوولفينيت PbMoO4 والفاناديت Pb5(VO4)3Cl. وهي موزعة في القارات الخمس.
نظائره الموجودة في الطبيعة غير مشعة وهي أربعة فقط أعدادها الكتلية 208,207,206,204.
يسحق الفلز ويركَّز بترسيبه بفعل الثـقالة وتعويمه، ثم يحمّص فيتحول إلى أكسيد رصاص وكبريتات رصاص:
يعالج الخليط الناتج من التحميص بالحجر الكلسي الذي يقوم بدور دَفْق flux لإزالة الشوائب السيليكاتية، والكوك الذي يعمل مرجِعاً للأكسيد، والتفاعلات الحادثة معقدة، ويمكن تبسيطها بالشكل:
ويحوي الرصاص الناتج شوائب بكميات صغيرة من الذهب والفضة والنحاس ومعادن أخرى، ويحصل عليه بدرجة أعلى من النقاوة بحل المعدن ثم ترسيبه بطريقة التحليل الكهربائي.
خواصه الفيزيائية والكيميائية
الرصاص عدده الذري 82. يقع أسفل فصيلة الكربون في الجدول الدوري (الفصيلة الرئيسية الرابعة). بنيته الإلكترونية S[Xe]6S2 4f4 5d10 6P2 وتدل [Xe] على بنية ذرة الغاز الخامل زينون وعدده الذري 54، والرصاص من أثقل المعادن الشائعة فكثافته 11.3غ/سم3، ذو درجة انصهار منخفضة 327.5 ْس، ودرجة غليانه 1750 ْس، وزنه الذري 207.22 وكمونه النظامي لتحوله إلى Pb2+ ت(-0.13 فولت) أي يقع فوق الهيدروجين بالترتيب الكهرحركي. وهو ليّن، قابل للسحب إلا أن أسلاكه تنقطع بسهولة، وهو معدن لماع رمادي اللون ويكمد لونه سريعاً نظراً لتشكل طبقة من الأكسيد والكربونات الأساسية على سطحه، وهذه الطبقة تحمي المعدن من التأثر بالعوامل الكيميائية المختلفة مما يجعله خاملاً نسبياً ومقاوماً للتآكل. ويدخل بتشكيل خلائط (سبائك) عدة.
يشبه الرصاص باقي عناصر الفصيلة بأن له تكافؤين (+2) و(+4). و+2 هو التكافؤ المميز له، والتكافؤ (+4) مشترك covalent، وهذا يتطلب رفع الإلكترونات من الحالة الدنيا إلى حالة مهيجة تتهجن فيها المدارات وفق النمط SP3 فيكون للجزيئات الموافقة لهذا التكافؤ شكل رباعي وجوه منتظم.
يتأثر بالحموض ببطء شديد، فيتغطى بطبقة من الكلوريد بتفاعله مع حمض كلور الماء HCl، وتتشكل طبقة من الكبريتات على سطحه بتفاعله مع حمض الكبريت، وتحول الطبقة المتشكلة دون الاستمرار في التفاعل، وهو يذوب للحال في حمض الآزوت ويتشكل نترات الرصاص وأكاسيد آزوتية:
ولهذا السبب لا يجوز استعمال أنابيب رصاصية لنقل مياه الشرب، إذ إن مركبات الرصاص جميعها سامة.
يعرف له عدة أكاسيد أهمها أحادي أكسيد الرصاص PbO، والرصاص الأحمر Pb3O4، وثنائي أكسيد الرصاص PbO2. أحادي الأكسيد، ويطلق عليه تجارياً اسم ليتارج ويحصل عليه بأكسدة الرصاص في أثناء استحصاله، ويدخل في صناعة المطاط وفي إنتاج الزجاج البصري optical glass، ويخلط مع الغليسرين لاستعماله إسمنتاً للحدادين.
يستعمل PbO2 ملوناً pigment في الدهان، كما يستعمل في صفائح المدّخرات.
وبإضافة هيدروكسيد الصوديوم إلى محلول ملح ذوّاب للرصاص، يتشكل راسب أبيض من هيدروكسيد الرصاص (II) :
والهيدروكسيد مذبذب، يذوب بإضافة هيدروكسيد الصوديوم ويتـشكل الرصاصيت PbO2- -.2H2O:
لا يمكن فصل Pb(OH)4 إلا أن أملاحها معروفة مثل Pb3O4 أو Pb2PbO4 الذي يمكن اعتباره ملحاً للحمض H4PbO4، وملح رصاصيت الكلسيوم Ca2PbO4 وهو ملح معروف، ولا توجد شاردة Pb4+ في المحلول وإنما يوجد PbO44-.
للرصاص هيدريد واحد PbH4
للرصاص أملاح كثيرة: نترات الرصاص وخلات الرصاص ملحان ذوّابان بالماء، يستحصل الأول بتفاعل حمض الآزوت مع الليثارج والثاني بتفاعل حمض الخل مع الليثارج. ولخلات الرصاص طعم حلو لذا يطلق عليه اسم «سكر الرصاص» وهو كغيره من مركبات الرصاص، شديد السمية، يستحصل على كلوريد الرصاص بإضافة شاردة كلوريد إلى محلول يحوي شوارد رصاص:
وهو لا يذوب في الماء البارد ولكنه يذوب في الماء الساخن، أما بروميد الرصاص، ويوديد الرصاص فغير ذوّابين. كبريتيد الرصاص ذو لون أسود يترسب بإمرار H2S في محلول قلوي، أو ضعيف الحموضة، يحوي شوارد رصاص:
وهو يذوب فوراً في حمض الآزوت. كرومات الرصاص ملح أصفر اللون يترسب بإضافة كرومات ذوابة على محلول من شوارد الرصاص:
ويستعمل هذا التفاعل للكشف عن شاردة الرصاص في محلول. ولهذا الملح استعمال تجاري فهو يستعمل ملوناً للدهانات.
أما رباعي إيتيل الرصاص Pb(C2H5)4 فيضاف إلى بنزين السيارات مضاداً للدق، وهو سائل يغلي في درجة 82 ْس تحت ضغط 13 ميلمتر زئبق، وهو الوحيد بين مركبات الرصاص الذي ينفذ من الجلد بالتماس. ويستحضر بتفاعل خليطة رصاص مع صوديوم (10%) مع كلور الإيتيل. ويستعمل ثنائي إيتيل الأنيلين أو البريدين وسيطاً (حفّازاً) للتفاعل:
تدخل بعض أملاح الرصاص مثل أبيض الرصاص PbCO3. Pb(OH)2 والكرومات في صناعة الدهان.
يتعرض الإنسان للتسمم بالرصاص نتيجة استنشاق أبخرته وغباره أثناء عملية صهر الرصاص أو في صناعة المبيدات الحشرية، أو صناعة الفخار وصناعة المدّخرات، أو بملامسة البنزين الحاوي على مضافات رصاصية. واستنشاق أبخرته أخطر أنواع التعرض للرصاص، كما تدخل كميات صغيرة منه إلى جسم الإنسان عندما توجد آثار صغيرة منه في المواد الغذائية. ويمتص الجسم الرصاص ببطء عن طريق الأمعاء الغليظة والأمعاء الدقيقة، إلا أن عملية طرحه خارج الجسم أبطأ، وتتوزع مركبات الرصاص العضوية في الجسم وتستقر في الأغشية اللينة خاصة في الكبد والكليتين، وبمرور الزمن ينتقل منها ويتوضع في العظام والأسنان والمخ.
هيام بيرقدار
Lead - Plomb
الرصاص
الرصاص lead معدن، رمزه الكيميائي Pb عرف منذ القدم لسهولة الحصول عليه من فلزاته، فقد عثر على تماثيل وأدوات مصنوعة منه في قبور المصريين القدماء. كما عثر عليه في آثار تعود إلى الحضارة الإيجية (1400-1100ق.م) في جنوب اليونان.
وجوده في الطبيعة وتحضيره
تقدر كمية الرصاص الموجودة في القشرة الأرضية بـ 16 غراماً في الطن، وهي نسبة أصغر بكثير من عناصر عدة تُعد نادرة مثل الزركونيوم، والسيريوم والفاناديوم.
يصادف على شكل كبريتيد الرصاص الغالينا PbS، وهو أهم فلزاته، والسيروسيت PbCO3، والأنغليسيت PbSO4، والفيريت الرصاصي PbFe4O7، والوولفينيت PbMoO4 والفاناديت Pb5(VO4)3Cl. وهي موزعة في القارات الخمس.
نظائره الموجودة في الطبيعة غير مشعة وهي أربعة فقط أعدادها الكتلية 208,207,206,204.
يسحق الفلز ويركَّز بترسيبه بفعل الثـقالة وتعويمه، ثم يحمّص فيتحول إلى أكسيد رصاص وكبريتات رصاص:
| 2PbS + 3O2 ® 2PbO + 2SO2 PbS + 2O2 ® PbSO4 |
| 2PbO + C ® 2Pb + CO2 PbS + 2PbO ® 3Pb + SO2 PbSO4 + PbS ® 2Pb + 2SO2 |
خواصه الفيزيائية والكيميائية
الرصاص عدده الذري 82. يقع أسفل فصيلة الكربون في الجدول الدوري (الفصيلة الرئيسية الرابعة). بنيته الإلكترونية S[Xe]6S2 4f4 5d10 6P2 وتدل [Xe] على بنية ذرة الغاز الخامل زينون وعدده الذري 54، والرصاص من أثقل المعادن الشائعة فكثافته 11.3غ/سم3، ذو درجة انصهار منخفضة 327.5 ْس، ودرجة غليانه 1750 ْس، وزنه الذري 207.22 وكمونه النظامي لتحوله إلى Pb2+ ت(-0.13 فولت) أي يقع فوق الهيدروجين بالترتيب الكهرحركي. وهو ليّن، قابل للسحب إلا أن أسلاكه تنقطع بسهولة، وهو معدن لماع رمادي اللون ويكمد لونه سريعاً نظراً لتشكل طبقة من الأكسيد والكربونات الأساسية على سطحه، وهذه الطبقة تحمي المعدن من التأثر بالعوامل الكيميائية المختلفة مما يجعله خاملاً نسبياً ومقاوماً للتآكل. ويدخل بتشكيل خلائط (سبائك) عدة.
يشبه الرصاص باقي عناصر الفصيلة بأن له تكافؤين (+2) و(+4). و+2 هو التكافؤ المميز له، والتكافؤ (+4) مشترك covalent، وهذا يتطلب رفع الإلكترونات من الحالة الدنيا إلى حالة مهيجة تتهجن فيها المدارات وفق النمط SP3 فيكون للجزيئات الموافقة لهذا التكافؤ شكل رباعي وجوه منتظم.
يتأثر بالحموض ببطء شديد، فيتغطى بطبقة من الكلوريد بتفاعله مع حمض كلور الماء HCl، وتتشكل طبقة من الكبريتات على سطحه بتفاعله مع حمض الكبريت، وتحول الطبقة المتشكلة دون الاستمرار في التفاعل، وهو يذوب للحال في حمض الآزوت ويتشكل نترات الرصاص وأكاسيد آزوتية:
| 3Pb + 8HNO3 ® 3Pb(NO3)2 + 2NO + 4H2O |
يعرف له عدة أكاسيد أهمها أحادي أكسيد الرصاص PbO، والرصاص الأحمر Pb3O4، وثنائي أكسيد الرصاص PbO2. أحادي الأكسيد، ويطلق عليه تجارياً اسم ليتارج ويحصل عليه بأكسدة الرصاص في أثناء استحصاله، ويدخل في صناعة المطاط وفي إنتاج الزجاج البصري optical glass، ويخلط مع الغليسرين لاستعماله إسمنتاً للحدادين.
يستعمل PbO2 ملوناً pigment في الدهان، كما يستعمل في صفائح المدّخرات.
وبإضافة هيدروكسيد الصوديوم إلى محلول ملح ذوّاب للرصاص، يتشكل راسب أبيض من هيدروكسيد الرصاص (II) :
| Pb++ + 2OH- ® Pb(OH)2 |
| Pb(OH)2 + 2OH- ® Pb(OH)4- - |
للرصاص هيدريد واحد PbH4
للرصاص أملاح كثيرة: نترات الرصاص وخلات الرصاص ملحان ذوّابان بالماء، يستحصل الأول بتفاعل حمض الآزوت مع الليثارج والثاني بتفاعل حمض الخل مع الليثارج. ولخلات الرصاص طعم حلو لذا يطلق عليه اسم «سكر الرصاص» وهو كغيره من مركبات الرصاص، شديد السمية، يستحصل على كلوريد الرصاص بإضافة شاردة كلوريد إلى محلول يحوي شوارد رصاص:
| Pb2+ + 2Cl- ® PbCl2 |
| Pb2+ + H2S ® PbS + 2H+ |
| Pb2+ + CrO 4- - ® PbCrO4 |
أما رباعي إيتيل الرصاص Pb(C2H5)4 فيضاف إلى بنزين السيارات مضاداً للدق، وهو سائل يغلي في درجة 82 ْس تحت ضغط 13 ميلمتر زئبق، وهو الوحيد بين مركبات الرصاص الذي ينفذ من الجلد بالتماس. ويستحضر بتفاعل خليطة رصاص مع صوديوم (10%) مع كلور الإيتيل. ويستعمل ثنائي إيتيل الأنيلين أو البريدين وسيطاً (حفّازاً) للتفاعل:
| 4C2H5Cl + Na4Pb® Pb(C2H5)4 + 4NaCl |
يتعرض الإنسان للتسمم بالرصاص نتيجة استنشاق أبخرته وغباره أثناء عملية صهر الرصاص أو في صناعة المبيدات الحشرية، أو صناعة الفخار وصناعة المدّخرات، أو بملامسة البنزين الحاوي على مضافات رصاصية. واستنشاق أبخرته أخطر أنواع التعرض للرصاص، كما تدخل كميات صغيرة منه إلى جسم الإنسان عندما توجد آثار صغيرة منه في المواد الغذائية. ويمتص الجسم الرصاص ببطء عن طريق الأمعاء الغليظة والأمعاء الدقيقة، إلا أن عملية طرحه خارج الجسم أبطأ، وتتوزع مركبات الرصاص العضوية في الجسم وتستقر في الأغشية اللينة خاصة في الكبد والكليتين، وبمرور الزمن ينتقل منها ويتوضع في العظام والأسنان والمخ.
هيام بيرقدار