Применение тяжелых металлов

 

 

 

 

Применение  тяжелых металлов.

 

 

Ртуть:

 

 

 Ртуть всегда  находила  широкое применение  в различных  сферах практической, научной и  культурной деятельности  человека. К началу 1980-х гг. было  известно свыше тысячи разнообразных областей ее применения. Вот основные  из них, в которых ртуть и ее соединения в той или иной мере используются и сейчас: - химическая промышленность - производство хлора и каустика, ацетальдегида, хлорвинила, полиуретанов, ртутьорганических пестицидов, красок;

 

- электротехническая  промышленность - производство различных ламп, реле, сухих батарей, переключателей, выпрямителей, игнитронов и др.;

 

- радиотехническая  промышленность  и приборостроение  - производство  контрольно-измерительных  приборов (термометры, барометры, манометры,  полярографы, электрометры), радио-  и телеаппаратуры;

 

- медицина и  фармацевтическая  промышленность - изготовление глазных  и кожных  мазей, веществ бактерицидного  действия, производство витамина  В , изготовление зубных пломб (амальгамы серебра и меди);

 

- сельское хозяйство (ядохимикаты,  антисептики);

 

- машиностроение  и вакуумная  техника - производство  вакуумных  насосов и др.;

 

- военное дело - изготовление  детонаторов, управляемых  снарядов;

 

- металлургия  - получение  сверхчистых металлов, точное литье,  амальгамирование благородных металлов;

 

- горное дело (гремучая  ртуть);

 

- лабораторная  практика  и аналитическая химия. 

 

 В энергетике  ртуть  использовалась как рабочее   тело в мощных бинарных установках  промышленного типа, где для генерации   электроэнергии на первых ступенях  применялись ртутно-паровые турбины,  а также в ядерных реакторах  для отвода тепла. Элементарную  ртуть используют в процессах  разделения изотопов лития. Ртутью  иногда легируют другие металлы.  Небольшие ее добавки увеличивают  твердость сплава свинца со  щелочноземельными металлами. Ее  даже использовали при паянии. Цианид ртути применяли в производстве  антисептического мыла.

 

 

Свинец:

 

Впервые широкое  применение свинец получил при изготовлении водопроводных труб. Один из наиболее мягких металлов, хорошо прокатывающийся  в листы, свинец уже в древности  использовался для устройства водопроводных  труб.

 

Трубы римского водопровода, выстроенного рабами, были свинцовыми. Очевидно, поэтому такой  короткой и была средняя продолжительность  жизни римлян. Все растворимые  соединения свинца являются ядовитыми. На устойчивость свинца к воде оказывает  большое влияние содержащийся в  ней углекислый газ. При малых  количествах он образует на поверхности  свинца соединение, не растворимое  в воде (углекислый свинец), и тем  способствует устойчивости свинца. Если же содержание углекислого газа в  воде сравнительно велико, а так  именно было с водой, питавшей древний  Рим, то углекислый газ, реагируя со свинцом, образует кислый углекислый свинец, который  хорошо растворяется в воде. Поступая в организм в малых порциях, свинец задерживается в нем и, постепенно замещая кальций, входящий в состав костей, вызывает хроническое отравление.

 

В настоящее  время можно  перечислить очень  много областей применения свинца: производство аккумуляторов, освинцовка внутренней поверхности химической аппаратуры, трубы для перекачки кислот, сточные трубы химических лабораторий, военная техника, производство электрических кабелей и т.д. - все это требует много чистого свинца. Металлический свинец также ко всему прочему - очень хорошая защита от всех видов радиоактивного излучения и рентгеновских лучей.

 

 

 

Кадмий:

 

 

Основная часть  промышленного  потребления кадмия приходится на кадмиевые  защитные покрытия, предохраняющие металлы  от коррозии. Эти покрытия имеют  значительное преимущество перед никелевыми, цинковыми или оловянными, т.к. не отслаиваются от деталей при деформации.

 

Кадмиевые покрытия в некоторых  случаях превосходят  все остальные: 1) при защите от морской  воды, 2) для  деталей, работающих в  закрытых помещениях с высокой влажностью, 3) для защиты электроконтактов.

 

Вторая область  применения кадмия –  производство сплавов. Сплавы кадмия серебристо-белые, пластичные, хорошо поддаются механической обработке. Сплавы кадмия с небольшими добавками  никеля, меди и серебра используют для изготовления подшипников мощных судовых, авиационных и автомобильных  двигателей.

 

Провод из меди с добавлением  всего 1% кадмия в два раза прочнее, при этом его электропроводность снижается незначительно.

 

Медно-кадмиевый  сплав  с добавкой циркония обладает еще  большой прочностью и используется для линий высоковольтных передач.

 

Чистый кадмий, благодаря  замечательному свойству – высокому сечению захвата тепловых нейтронов, используется для изготовления регулирующих и аварийных стержней  ядерных  реакторов  на медленных нейтронах.

 

В  ювелирном  деле  используют сплавы золота с  кадмием. Изменяя  соотношение компонентов, получают различные цветовые оттенки.

 

Никелево-кадмиевые  аккумуляторы, даже полностью разряженные не приходят в полную негодность.

 

Амальгама кадмия используется  в стоматологии  для изготовления пломб. 

 

 

Мышьяк:

 

 

Около 97% добываемого  мышьяка  используют в виде его  соединений. Чистый мышьяк применяют  редко. В  год во всем мире получают и используют всего несколько  сотен тонн металлического мышьяка. В количестве 3% мышьяк улучшает качество подшипниковых сплавов. Добавки  мышьяка к свинцу заметно повышают его твердость, что используется при производстве свинцовых аккумуляторов  и кабелей. Малые добавки мышьяка