Olovo

1. Kovy a jejich výroba

Tři čtvrtiny všech prvků v periodické soustavě jsou kovy. Řadí se mezi ně tzv. prvky s (až na vodík a helium), d, f a některé p prvky. Kovy se v tabulce nacházejí více vlevo a jejich kovový charakter směrem doleva stoupá.

Kovy se vyznačují specifickými vlastnostmi, které rozdělujeme na vlastnosti fyzikální a chemické. Mezi fyzikální vlastnosti patří kovový lesk, kujnost, tažnost, tvrdost, tepelná vodivost a vodivost elektrického proudu. Při běžné teplotě jsou kovy pevné s výjímkou rtuti, která je tekutá. Kovy jsou tvořeny molekulama o jednom atomu. Snadno se slévají a vytvářejí tak slitiny, jako například bronz, mosaz, dural, amalban. Mezi chemické vlastnosti patří fakt, že kovy ve sloučeninách vystupují většinou jako kationty, že některé z nich tvoří sloučeniny s jinými prvky, nicméně tzv. vzácné kovy jako je zlato, stříbro nebo platina sloučeniny netvoří.

Kovy se získávají z rud. Ruda je většinou sloučenina obsahující určité procento nečistot. Je-li ruda již vyčištěná, musíme ji nějakým způsobem rozložit, abychom z ní získali čistý kov. K tom u požíváme různé postupy, které závisejí na reaktivitě daného kovu. Čím je kov reaktivnější tím hůře se jeho sloučeniny rozkládají. Nejúčinnější metodou je elektrolýza. Spotřebovává se při ní velké množství energie, a proto je drahá. Používá se tedy jen k výrobě vysoce reaktivních kovů.

2. Olovo

2.1 Vlastnosti

Relativní atomová hmotnost: 207,2 amu
Atomové číslo: 82
Hustota: 11,34 g/cm3
Tvrdost: 1,5 (Mohsova stupnice tvrdosti)
Teplota tání: 327,5° C
Teplota varu: 1749° C

Olovo je nízkotavitelný, měkký, velmi těžký, toxický kov, používaný člověkem již od starověku. Je poměrně špatným vodičem elektrického proudu. Je velmi odolné vůči korozi ale může se velmi pozvolna rozpouštět v měkké vodě. Ve sloučeninách se vyskytuje v mocenství: Pb+2 a Pb+4. Za normálních podmínek je olovo odolné a neomezeně stálé vůči atmosférickým vlivům. Dobře se rozpouští především v kyselině dusičné, koncentrovaná kyselina sírová jej naopak pasivuje a olovo s ní nereaguje.

2.1 Výskyt a výroba
Olovo je v zemské kůře zastoupeno poměrně řídce, přesto je však jeho obsah větší, než by bylo možno očekávat podle jeho umístění v periodické tabulce prvků. Důvodem pro tento fakt je to, že izotopy olova jsou konečným produktem radioaktivních uranových a thoriových rozpadových řad a obsah olova se v zemské kůře postupně zvyšuje. V mořské vodě činí jeho koncentrace pouze 0,03 mikrogramu v jednom litru. Předpokládá se, že ve vesmíru připadá na jeden atom olova přibližně 10 milionů atomů vodíku.
Elementární olovo se v přírodě vyskytuje pouze vzácně. Nejběžnějším minerálem a zároveň olověnou rudou je sulfid olovnatý, galenit PbS. Dalšími méně běžnými minerály olova jsou cerusit, uhličitan olovnatý PbCO3 a anglesit, síran olovnatý PbSO4. Dále se olovo často vyskytuje jako doprovodný prvek v rudách zinku a stříbra. Při získávání olova z rudy je obvykle hornina jemně namleta a flotací oddělena složka s vysokým zastoupením kovu. Následuje pražení rudy, které převede přítomné sulfidy olova na oxidy.
2PbS + 3O2 → 2PbO + 2SO2
Kovové olovo se pak z praženého koncentrátu rud získává běžnou žárovou redukcí elementárním uhlíkem (obvykle koks).
PbO + C → Pb + CO

2.2 Využití olova a jeho slitiny
V poslední době se projevuje snaha o co největší omezení využívání olova a jeho slitin pro výrobu předmětů praktického použití a to vzhledem k jeho prokázané toxicitě. Avšak ještě v první polovině 20. století bylo olovo velmi běžným kovem.
Jedním z největších zpracovatelů olova je do současné doby průmysl, vyrábějící elektrické akumulátory. Olovo také velmi účinně pohlcuje rentgenové záření a gama paprsky a slouží proto jako ochrana na pracovištích, kde se s tímto vysoce energetickým elektromagnetickým zářením pracuje. Přídavky olova do skla zvyšují značně jeho index lomu a olovnaté sklo je prakticky výhradní surovinou pro výrobu skleněných lustrů i řady dekorativních skleněných předmětů (vázy, popelníky, těžítka…).
2.3 Zdravotní rizika
Olovo patří zcela jasně mezi toxické prvky. Toxicita olova je zvláště významná pro dětský organismus. Trvalá expozice dětského organizmu i nízkými dávkami olova je příčinou zpomalení duševního vývoje a nepříznivých změn v chování.
V současné době je díky používání olova v rozvodu pitné vody, širokému použití olova při výrobě barev, rozsáhlému použití olova jako aditiva v benzínu a díky jeho ostatnímu využití v průmyslu všudypřítomným kontaminantem prostředí. Olovo se po vniknutí do organismu ukládá hlavně v kostech a v určitém množství se nachází v krvi. Ale vstupem České republiky do EU se dočkáme celé řady nutných změn v oblasti elektronického průmyslu. Na základě legislativy EU - WEEE (Waste from Electrical and Electronic Equipment) se omezuje používání olovnaté pájky pouze do 1. července 2006. Od tohoto data většina výrobců elektroniky musí začít používat tzv. bezolovnaté pájení. Po razantním snížení olova v nátěrových hmotách, instalatérství a pohonných hmotách je elektronika dalším odvětvím, která přichází na řadu. Vyloučení olova z procesů výroby spotřební, ale i průmyslové a telekomunikační elektroniky pozitivně přispěje ke zlepšení životního prostředí.