Švinas

Švinas (Pb)
Periodinė grupė	4
Atomo numeris	82
Išvaizda	Melsvai baltas
Atomo savybės
Atominė masė (Molinė masė)	207,2 а.m.v. (g/mol)
Atomo spindulys	180 pm
Jonizacijos energija (pirmas elektronas)	715,6 kJ/mol (eV)
Elektronų konfigūracija	[Xe] 4f^14 5d^10 6s² 6p²
Cheminės savybės
Kovalentinis spindulys	147 pm
Jono spindulys	(+4e) 84 (+2e) 120 pm
Elektroneigiamumas	2,33 (pagal Polingą)
Elektrodo potencialas	??? V
Oksidacijos laipsniai	4, 2 (amfoterinis oksidas)
Termodinaminės savybės
Tankis	11,34 g/cm³
Šiluminė talpa	26,650 J/(K·mol)
Šiluminis laidumas	35,3 W/(m·K)
Lydymosi temperatūra	600,61 K
Lydymosi šiluma	4,77 kJ/mol
Virimo temperatūra	2022 K
Garavimo šiluma	179,5 kJ/mol
Molinis tūris	18,3 cm³/mol
Kristalinė gardelė
Kristalinė gardelė	Kubinė, ribiškai centruota
Gardelės periodas	4,950 Å

Švinas – periodinės lentelės IV A grupės cheminis elementas, priskiriamas sunkiesiems metalams. Žymimas Pb (lot.: plumbum), atominis numeris – 82.

Gamtoje randamas šiuose mineraluose:

• galenitas PbS
• PbSO₄
• PbCO₃
• Pb₅(PO₄)₃Cl
• Pb₅(AsO₄)₃Cl

Švino fizikinės savybės ir pritaikymo sritys

Švino liepsnos testas

Lydosi 327 °C, garuoja 400–500 °C temperatūroje. Su švinu ir jo druskomis susiduriama švino gamybos įmonėse, metalų apdirbimo ir metalų padengimo švinu ir litavimo cechuose, spaustuvėse, dažų, gumos, chemijos gamyklose, akumuliatorinėse, taip pat buityje naudojant glazūruotus indus.

Ore švinas greitai praranda savo blizgesį ir tampa matinis.

Iš švino gaminami skydai apsaugantys nuo rentgeno spindulių. Senovės Romoje iš švino buvo daromi vandentiekio vamzdžiai.

Pigmentai

Švino pigmentai naudojami dailėje raudonai (švino , Pb₃O₄), baltai (Švino baltalas, 2PbCO₃·Pb(OH)₂) ir geltonai (Neapolio geltonis) spalvoms išgauti, tačiau yra nuodingi, reaguoja su daugeliu kitų (ne švino) pigmentų, keisdami spalvas, todėl negali būti naudojami su daugeliu kitų organinių ir neorganinių dažų. Pastaruoju metu naudojami retai, keičiami kitais, ne tokiais nuodingais pigmentais, pvz., švino baltalas keičiamas cinko baltalo mišiniu su titano baltalu.

Datavimas

Švino izotopų santykio analizė įgalina datuoti labai senus įvykius, įskaitant 4570 mln. m. pr. m. e įvykusį supernovos sprogimą kuris davė pradžią Saulės sistemos formavimuisi.

Švino taršos šaltiniai

Renovuojant senus plieno statinius, juose gali susidaryti didelis kiekis švino dulkių. Kitas švino taršos šaltinis yra automobilių transportas. Benzinui švinas naudojamas kaip antidetonuojanti priemonė (tetraetilo švinas). 75 proc. esančio benzine švino kartu su automobilio išmetamomis dujomis patenka į aplinką.

Aplinka teršiama ir per šiukšlių deginimo įrenginius, kur deginamos švino turinčios atliekos (kapsulės, tūbelės, kai kurios sintetinės medžiagos, prieškoroziniai dažai ir kt.). Metalurgijos pramonės, šviną perdirbančios įmonės ir kuro įrenginiai irgi prisideda prie aplinkos teršimo švinu bei švino junginiais. Dulkių pavidalo arba tirpios formos švinas ir jo junginiai yra ypač stiprus aplinkos nuodas.

Švinas kaip ir kiti sunkieji metalai susikaupia dumble, nuosėdose ir tokiu būdu kenkia aplinkai. Senuose statiniuose, kuriuose geriamasis vanduo dar tiekiamas švininiais vamzdžiais, švino kiekis gali viršyti leistiną normą.

Švino poveikis žmogaus organizmui

Į organizmą daugiausia patenka pro kvėpavimo takus įkvėpus jo turinčių dažų, šlifavimo aerozolio, rečiau – pro burną, kai valgoma neplautomis rankomis, taip pat ir vartojant maisto produktus, kurie buvo laikomi glazūruotuose induose. Reikia pabrėžti, kad švinas į organizmą gali patekti ir būna kenksmingas tik jonų pavidale, t. y. kai tai yra vandenyje tirpus švino junginys. Todėl, pavyzdžiui, švininiai šratai ar lydmetalis nėra nuodingas, o dažai „su švinu“ gali būti net mirtinai nuodingi. Iš organizmo išsiskiria pro žarnyną, inkstus, pieno liaukas, su prakaitu [1]. Patekęs į organizmą švinas sudaro pastovias sankaupas kauluose (apie 70 % jo kiekio). Tačiau švino galima rasti ir kepenyse, inkstuose, kraujyje, seilėse, tulžies sekrete, motinos piene, cerebrospinaliniame skystyje ir kitose biologinėse terpėse.

Švinas blokuoja sulfhidrilines (SH) grupes ir pažeidžia baltymų, angliavandenių ir fosforo apykaitą organizme. Būdingas sunkus porfirininės apykaitos sutrikimas, todėl pažeidžiama hemoglobino sintezė ir išsivysto ferodeficitinė anemija. Gamybinėmis sąlygomis pasitaiko tik lėtiniai apsinuodijimai švinu. Pažeidžiamos nervų, kraujo ir virškinimo sistemos, kepenys bei širdies ir . Atsiranda odos ir gleivinės pakitimų. Veido odos spalva pasidaro žemės pilkumo („švino koloritas“) dėl švino vazokonstrikcinio poveikio smulkiosioms kraujagyslėms. Ant dantenų dažnai pastebima siaura, 1–2 mm pločio melsvai pilkšvos spalvos švino sulfido (PbS) juosta. Ji susidaro susijungus kraujyje cirkuliuojančiam švino sulfatui arba albuminatui su vandenilio sulfidu, kurį gamina burnos ertmės mikroorganizmai [1].

Virškinimo sistemos pažeidimai

Pažeidžiama virškinimo organų sistema. Ligoniai skundžiasi vidurių užkietėjimu, pykinimu, vėmimu, kitais dispersiniais reiškiniais. Dažni pilvo skausmo priepuoliai, vadinami „švino kolikomis“, kurių etiopatogeninį pagrindą sudaro švino angiospazminė išemija žarnų lygiuosiuose raumenyse. Išsivysto lėtinis hepatitas, todėl padidėja kepenys ir sutrinka jų funkcija: vystosi hiperbilirubinemija, kraujo serume padaugėja gamaglobulinų, išryškėja patologinė cukraus kreivė, sumažėjęs protrombino kiekis, galima ūminė kepenų distrofija [1-3].

Nervų sistemos pažeidimai

Nervų sistemos veiklos sutrikimus galima charakterizuoti astenovegetaciniu, toksiniu, angiospazminiu, neurasteniniu, encefalopatiniu sindromais. Lėtinei intoksikacijai švinu būdinga abipusis stipininis bei peties srities, rečiau – kojų nervų uždegimas (neuritas). Sutrinka šių raumenų motorika, susilpnėja jų jėga, ištvermė, susilpnėja arba išnyksta refleksai, vystosi raumenų atrofija, paralyžius. Dėl švino spazmogeninio poveikio atsiranda galvos skausmai, greitas nuovargis, pablogėja atmintis, regėjimas ir protinis darbingumas. Sunkesniais apsinuodijimo atvejais vystosi encefalopatija [1]. Dėl kaulų čiulpų dirginimo ir sustiprėjusios jų regeneracijos padaugėja bazofiliškai grūdėtų eritrocitų (daugiau kaip 1 %), periferiniame kraujyje padaugėja (5 % ir daugiau) retikulocitų. Hemoglobino ir eritrocitų keikis sumažėja. Anemija išsivysto tada, kai kaulų čiulpuose susikaupia tam tikra švino koncentracija: iš pradžių kraujyje pasirodo nesubrendusių eritrocitų, vėliau sutrinka ir hemoglobino sintezė, nes slopinamas geležies prisijungimas prie porfirino žiedo [1]. Lėtinės intoksikacijos atvejais padaugėja švino šlapime. Diagnozė patvirtinama, kai šlapime randama daugiau kaip 0,04 mg/l švino [1].

Apsinuodijimų švinu profilaktika

Svarbu mechanizuoti ir automatizuoti technologinį procesą, hermetizuoti įrenginius, tinkamai įrengti vietinę ir bendrąją ištraukiamąją ventiliaciją. Perspektyvi priemonė yra švino pakeitimas kitomis netoksiškomis medžiagomis. Naudojamos individualios apsaugos priemonės – specialūs drabužiai, respiratoriai, pirštinės. Specialūs drabužiai dažnai keičiami, skalbiami. Po darbo maudomasi duše, prieš valgymą plaunamos rankos 1–2 % valgomosios druskos arba acto rūgšties tirpalu. Dirbantieji su švinu turi gauti ne pieno, bet produktų, turinčių pektininių medžiagų bei vitamino C. Tai padeda pašalinti susikaupusį šviną iš organizmo [2].

Svarbūs periodiniai medicininiai tikrinimai, kurie atliekami 2 kartus per metus. Juose turi dalyvauti terapeutas, neuropatologas, okulistas. Dirbantiesiems tiriamas kraujas (ieškoma bazofiliškai grūdėtų eritrocitų), šlapimas (švino kiekis). Dirbti su švinu neleidžiama sergant anemija, kepenų, inkstų, širdies ir kraujagyslių, nervų sistemos ligomis, opalige, regimojo nervo ir tinklainės ligomis, glaukoma ir kai kuriomis kitomis ligomis.

Literatūra

1. Ašmenskas J., Baublinas A., Obelinis V., Šimkūnienė B. Aplinkos medicina // Avicena, 1997.
2. I. T. Brachnova Metalų ir jų junginių miltelių toksiškumas // Medicina, 1971.
3. Токсикология редких металлов, ред. З.Израильсон // М., Медицинская литература, 1983.

Išnašos

1. Bronius Matulis, Vitalijus Janickis, Neringa Petrašauskienė. Chemijos pagrindai . Kaunas: Technologija, 2006, 26 p. .

Vikižodynas