Կապար

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
82 ԹալիումԿապարԲիսմունտ
Ջրածին Հելիում Լիթիում Բերիլիում Բորр Ածխածին Ազոտ Թթվածին Ֆտոր Նեոն Նատրիում Մագնեզիում Ալյումին Սիլիցիում Ֆոսֆոր Ծծումբ Քլոր Արգոն Կալիում Կալցիում Սկանդիում Տիտան Վանադիում Քրոմ Մանգան Երկաթ Կոբալտ Նիկել Պղինձ Ցինկ Գալիում Գերմանիում Արսեն Սելեն Բրոմ Կրիպտոն Ռուբիդիում Ստրոնցիում Իտրիում Ցիրկոնիում Նիոբիում Մոլիբդեն Տեխնեցիում Ռութենիում Ռոդիում Պալադիում Արծաթ Կադմիում Ինդիում Անագ Ծարիր Թելուր Յոդ Քսենոն Ցեզիում Բարիում Լանթան Ցերիում Պրազեոդիում Նեոդիում Պրոմեթիում Սամարիում Եվրոպիում Գադոլինիում Տերբիում Դիսպրոզիում Հոլմիում Էրբիում Թուլիում Իտերբիում Լյուտեցիում Հաֆնիում Տանտալ Վոլֆրամ Ռենիում Օսմիում Իրիդիում Պլատին Ոսի Սնդիկ Թալիում Կապար Բիսմունտ Պոլոնիում Աստատ Ռադոն Ֆրանցիում Ռադիում Ակտինիում Թորիում Պրոտակտիում Ուրան Նեպտունիում Պլուտոնիում Ամերիցիում Կյուրիում Բերկլիում Կլիֆորնիում Էյնշտեյնիում Ֆերմիում Մենդելեևիում Նոբելիում Լոուրենցիում Ռեզերֆորդիում Դուբնիում Սիբորգիում Բորիում Հասիում Մեյտներիում Դարմշտադտիում Ռենտգենիում Կոպերնիցիում Ունունտրիում Ֆլերովիում Ունունպենտիում Լիվերմորիում Ունունսեպտիում ՈւնունօկտիումՔիմիական տարրերի պարբերական համակարգ
82Pb
Cubic-face-centered.svg
Electron shell 082 Lead.svg
Կապարի ձուլակտոր
Ծանր արծաթափայլ, կապտավուն երանգով մետաղ է:
Ատոմի հատկություններ
Անվանում, սիմվոլ, կարգաթիվ Կապար/ Plumbum (Pb), 82
Ատոմային զանգված
(մոլային զանգված)
207,2(1)[1] զ. ա. մ. (գ/մոլ)
Էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p2
Ատոմի շառավիղ 175 պմ
Քիմիական հատկություններ
Կովալենտային շառավիղ 147 պմ
Իոնի շառավիղ (+4e) 84 (+2e) 120 պմ
Էլեկտրաբացասականություն 1,8 (Պոլինգի սանդղակ)
Էլեկտրոդային պոտենցիալ Pb←Pb2+ −0,126 В
Pb←Pb4+ 0,80 В
Օքսիդացման աստիճաններ 4, 2, 0
Իոնիզացման էներգիա
(առաջին էլեկտրոն)
 715,2 (7,41) կՋ/մոլ (էՎ)
Պարզ նյութի թերմոդինամիկական հատկություններ
Խտություն (ս. պ.-ում) 11,3415 գ/սմ³
Հալման ջերմաստիճան 600,61 K (327,46 °C, 621,43 °F)[2]
Եռման ջերմաստիճան 4,77
Մոլային ծավալ 18,3 սմ³/մոլ
Պարզ նյութի բյուրեղացանց
Բյուրեղացանցի կառուցվածք խորանարդ
Բյուրեղացանցի տվյալներ 4,950
Դեբայի ջերմաստիճան 88,00 Կ
Այլ հատկություններ
Ջերմահաղորդականություն (300 Կ) 0.27 Վտ/(մ·Կ)
82
Կապար
Pb
207,2
4f145d106s26p2


Կապար (լատ.՝ Plumbum )քիմիական տարր է, որի նշանն է Pb և ատոմային թիվը՝ 82։ Դյուրահալ, արծաթափայլ մետաղ է։ Գտնվում է պարբերական համակարգի 4-րդ խմբի գլխավոր ենթախմբում: Պարոինակում է պրոտոնների յուրահատուկ շարք: Կարող է հանդես գալ պարզ նյութի ձևով (CAS-համարը: 7439-92-1), զիջող, համեմատաբար ցածր հալման ջերմաստիճանով, արծաթագույն, սպիտակ մետաղ է: Դեռևս հայտնի է հնագույն ժամանակներից[3]:

Ֆիզիկական հատկություններ[խմբագրել]

հալած կապար

Կապարի առանձնահատկություններն են՝ բարձր խտությունը, փափկությունը, կռելիությունը և առաձգականությունը։ Մյուս մետաղների համեմատ ունի թույլ էլեկտրահաղորդականություն, կորոզիայի հանդեպ դիմացկունություն և օրգանական նյութերի հետ ռեակցիայի մեջ մտնելու ընդունակություն։

Այլ մետաղների չնչին քանակությունները նշանակալիորեն փոխում են կապարի հատկությունները՝ պղնձի ծարիրի փոքր քանակության ավելացումը մեծացնում է համաձուլվածքի ամրությունը և ծծմբաթթվից բարելավում է կորոզիայի հանդեպ դիմադրողականությունը։ Մի քանի այլ մետաղներ նույնպես բարելավում են միայն կարծրությունը, ինչպես, օրինակ, կադմիումը, անագը կամ թելուրը։ Այնպիսի մետաղներ, ինչպիսին են կալիումը կամ կալցիումը, նույնպես ունեն այդպիսի հատկություն, սակայն, նրանք թուլացնում են քիմիական կայունությունը։ Մյուս կողմից, կապարի պարունակությունը զգալիորեն վատացնում է նյութերի որակը, օրինակ՝ կապարի փոքր քանակությունը նվազեցնում է պողպատի առաձգականությունը։

Կապարի խտությունը կախված ջերմաստիճանի փոփոխությունից
Ջերմաստիճան, °С Խտություն, գ/սմ3
327,6 10,686
450 10,536
650 10,302
850 10,078

Քիմիական հատկություններ[խմբագրել]

Էլեկտրոնային բանաձևն է՝ 5s25p65d106s26p2, Իոնացման էներգիան՝ (Pb → Pb+ + e) հավասար է 7,42 Էվ: Արտաքին էլեկտրոնային թաղանթում գտնվում է 4 էլեկտրոն (2 p- և 2 d- օրբիտալներ), ունի +2 և +4 օքսիդացման աստիճաններ:

  • Կապարի երկվալենտ աղերը փոխազդում են ալկալիների հետ, առաջացնելով կապարի (II).
\mathrm {Pb^{2+}} + \mathrm {2OH^-}= \mathrm {Pb(OH)_2}
\mathrm {Pb(OH)_2 + 2OH^- = [Pb(OH)_4]^{2-}}
  • Փոխազդում է հիմքերի և աղերի հետ.
\mathrm {Pb + 2NaOH + 2{H_2}O = Na_2[Pb(OH)_4]+ H_2 \uparrow}
\mathrm {Pb + 2HCl = PbCl_2 + H_2\uparrow}

Կիրառում[խմբագրել]

Կապարի հանքաքարը

Կապարը թունավոր մետաղ է և մի շարք միջազգային կազմակերպությունների, այդ թվում՝ Առողջապահության համաշխարհային կազմակերպության, ՄԱԿ-ի Շրջակա միջավայրի ծրագրի, Թունավոր նյութերի և հիվանդությունների վերահսկման ամերիկյան գործակալության և տարբեր երկրներում նմանատիպ այլ պետական կազմակերպությունների կողմից դասվում է առաջնային աղտոտող նյութերի շարքին: Կապարի լայն կիրառումն աշխարհի շատ մասերում հանգեցրել է բնապահպանական և առողջապահական լուրջ խնդիրների: Շրջակա միջավայրի աղտոտման կարևոր աղբյուրներից են, մասնավորապես, կապարի երկրորդային հումքի արդյունահանումը, հալումը, արդյունաբերական արտադրությունը և վերամշակումը: Որոշ երկրներում դեռևս շարունակվում է կապար պարունակող ներկերի և էթիլացված բենզինի կիրառումը: Բենզինը մշակման ընթացքում հարստացնում են կապարով, քանի որ այն նպաստում է մարտկոցի լավ աշխատանքին: 70-80-ական թվականներին այդ խնդիրը սկսվեց շոշափվել ամբողջ աշխարհում: Նկատի ունենալով այն, որ կապարը լուրջ հետևանքներ է ունենում մարդու առողջության, բնական միջավայրի և կենդանական աշխարհի վրա, որոշվեց դադարեցնել բենզինը կապարով հարստացնելու գործընթացը: Հայաստանի կառավարությունը 2000 թվականինին որոշում կայացրեց հանրապետություն ներմուծել միայն կապար չպարունակող բենզին: Կապարն ամենից շատ օգտագործվում է շարժիչային փոխադրամիջոցների համար կապարաթթվային մարտկոցների արտադրությունում: Այն կիրառվում է նաև այնպիսի ապրանքների արտադրությունում, ինչպիսիք են գունանյութերը, ներկանյութերը, գունավոր ապակին, բյուրեղապակյա սպասքը, ռազմական տեխնիկան, կերամիկական ջնարակը, զոդանյութերը, ոսկերչական իրերը, խաղալիքները, որոշ կոսմետիկական միջոցներ և այլն: Խմելու ջուրը, որը հոսում է կապարե խողովակների կամ կապար պարունակող զոդանյութով եռակցված խողովակների միջով, նույնպես կարող է պարունակել կապար:

Կերամիկական բաժակ պատված կապարով

Աղյուսակում բերված է բնության մեջ կապարի տարածվածության որոշ պարամետրեր ըստ Ա. Պ. Վինոգրադովի [4]:

Տեսակներ Երկնաքարեր Դունիտ Բազալտ Դիորիտ Գրանիտ Կավ Երկրի ընդերքը
Պարունակությունը, կշիռ % 2×10−5 1×10−5 8×10−4 1,5×10−3 2×10−3 2×10−3 1,6×10−3
Օբեկտներ Կենդանի նյութ Երկիր Լիտոսֆերա Հող Բույսեր ( մոխիր) Ջուր օվկիանոսներ (մգ/լ)
Պարունակությունը, կշիռ % 5×10−5 0,0016 0,001 0,001 0,00003

Կապար պարունակող գունանյութերը, թեև ավելի փոքր քանակությամբ, շարունակվում են օգտագործվել ներկերի արտադրությունում: Դրանք մտնում են հակակոռոզիական (հակաքայքայիչ) ծածկույթների բաղադրությունում և ունեն հիմնականում ոչ թե դեկորատիվ, այլ պաշտպանական նշանակություն: Կապարը լայնորեն օգտագործվում է էլեկտրական մալուխների, թթուների մղման խողովակների, քիմիական լաբորատորիաների կոյուղատարների արտադրության, քիմիական սարքավորումների ներքին մակերեսների կապարապատման համար: Կապարը, գամմա ճառագայթները հեշտությամբ կլանելու հատկության շնորհիվ, օգտագործվում է որպես պաշտպանիչ միջոց՝ ռադիոակտիվ նյութերի և ռենտգենյան ճառագայթների հետ աշխատանքների ժամանակ:

Կապարը Հայաստանում[խմբագրել]

Հայաստանում «Հայ կանայք հանուն առողջության և առողջ շրջակա միջավայրի» ՀԿ-ի կողմից նմուշառված 68 խաղալիքի մոտ 20 % -ը պարունակում է առնվազն 1 ծանր մետաղ, որի խտությունը գերազանցում է սահմանային թույլատրելի խտությունը: Ամենից հաճախ հանդիպող խնդիրներից է խաղալիքներում կապարի բարձր պարունակությունը: Հողում, որի վրա քայլում են երեխաները, կապարի թույլատրելի խտությունը 32 մգ/կգ է, իսկ ստուգված մանկական խաղալիքներում, որոնք երեխաները հաճախ կարող են տանել բերանը, այն տատանվել է 32 - 12140 մգ/կգ սահմաններում, այսինքն՝ մոտ 350 անգամ գերազանցել է թույլատրելի խտությունը: Թունավոր մետաղներ պարունակող խաղալիքների մեծ մասն արտադրված է եղել Չինաստանում:

կապարից պատրաստված խողովակներ

Կապարի ազդեցությունը շրջակա միջավայրի վրա[խմբագրել]

Կապարով շրջակա միջավայրի աղտոտման հսկայական աղբյուր են համարվում կենցաղային կոշտ թափոնների աղբավայրերը: Այդտեղ կարելի է հանդիպել մաշված կապարաթթվային մարտկոցների, մալուխների, ծածկույթների (որոնք արտադրվել են հատկապես վերջին տասնամյակների ընթացքում), բյուրեղապակյա, կապարային ապակուց պատրաստված իրերի, ջնարակված կերամիկայի, կապարի խառնուրդով զոդված արտադրանքների, այդ թվում՝ թիթեղյա տարաների, որոշ ռետինե արտադրանքների: Աղբի վերամշակված արտադրանքներում կապարի պարունակությունը հարյուրից մինչև հազար անգամ գերազանցում է հողում կապարի պարունակությունը: Հողում կապարի բարձր խտություններ հայտնաբերվում են այն քաղաքներում, որտեղ գործում են կապարի ձուլման, կապար պարունակող մարտկոցների կամ ապակու արտադրություններ: Կապարի բարձր պարունակություն նկատվում է արմատավոր բույսերում և այլ բուսական ծագման մթերքներում, որոնք աճում են արտադրական տարածքների հարևանությամբ տեղակայված հողատարածքներում և ճանապարհների եզրերին:

Կապարի ազդեցությունը մարդու առողջության վրա[խմբագրել]

Կապարից կուբիկներ, որոնք օգտագործում են ճառագայթման համար

Կապարն, ըստ կենդանի օրգանիզմների վրա ունեցած ազդեցության, պատկանում է խիստ վտանգավոր նյութերի թվին, այսինքն՝ կապարի անվտանգ չափաքանակ գոյություն չունի: Այն մարդու օրգանիզմ թափանցում է կերակրափողի, շնչուղիների, մաշկի միջոցով և աստիճանաբար կուտակվում օրգանիզմում: Մարդու առողջության համար կապարի վտանգավորությունը որոշվում է վերջինիս թունայնությամբ և օրգանիզմում կուտակվելու հատկությամբ: Կապարի տարբեր միացությունների թունայնությունը տարբեր է: Մթնոլորտային օդի միջոցով մարդու օրգանիզմ թափանցում է կապարի փոքր քանակություն, ընդամենը 1-2%, որի մեծ մասը ներծծվում է մարդու օրգանիզմում: Կապարով աղտոտված հողը համարվում է պարենային հումքի և մարդու, հատկապես՝ երեխաների օրգանիզմ կապարի ուղղակիորեն ներթափանցման աղբյուր: Պարենային հումքի և սննդամթերքի մեջ կապարը կարող է մուտք գործել հողի, ջրի, օդի, գյուղատնտեսական կենդանիների կերի միջոցով: Կապարի առավել բարձր խտություններ հայտնաբերվում են թիթեղյա տարայով պահածոներում, թարմ և սառեցված ձկնեղենի, ցորենի թեփի, ժելատինի, խեցեմորթների մեջ և այլն: Կապարը թունավոր է և վտանգավոր նրանով, որ, անցնելով օրգանիզմ, ոչ թե քայքայվում է, այլ՝ կուտակվում։ Այն կարող է ժամանակ առ ժամանակ թափանցել արյան մեջ ու առաջ բերել կապարային հիվանդություններ։ Կապարի ազդեցության նկատմամբ առավել զգայուն է նախադպրոցական տարիքի երեխաների օրգանիզմը, քանի որ նրանց նյարդային համակարգը գտնվում է ձևավորման փուլում: Երեխաների առողջության վրա կապարի ազդեցության հիմնական ցուցանիշն արյան մեջ դրա քանակն է, ընդ որում, մշտապես վերանայվում է արյան մեջ կապարի նորմատիվային պարունակությունը: Մի շարք խոշոր ազգային և միջազգային ծրագրերի արդյունքներով հաստատվել է, որ, երեխայի արյան մեջ կապարի խտությունն ավելացնելով 10 - ից մինչև 20 մկգ/դլ, նվազում է մտավոր զարգացման գործակիցը (IQ):

Կապարային թունավորում[խմբագրել]

Կապարային թունավորումն առաջացնում է ագրեսիվություն, թերզարգացվածություն, ցրվածություն, գերակտիվություն, վարքագծի փոփոխություններ, լսողության նվազեցում: Բարձր չափաքանակներով թունավորումն առաջացնում է մտավոր հետամնացություն, թմբիր (կոմա), ցնցումներ և նույնիսկ՝ մահ: Մեծահասակների առողջության վրա կապարի վնասակար հետևանքներից են արյան ճնշման բարձրացումը, նյարդային և վերարտադրողական համակարգերի, լյարդի և երիկամների գործառույթների խանգարումը:Արյան մեջ կապարի բարձր պարունակությունը հատկապես վտանգավոր է հղի կանանց համար, քանի որ կապարն ազատ անցնում է ընկերքի մեջ՝ թունավորազդեցություն ունենալով պտղի վրա: Կապարի բարձր քանակները հղի կանանց մոտ կարող են վիժումների, պտղի մահվան, վաղաժամ ծննդաբերության և ծնվելու պահին ցածր քաշի և այլ թերությունների պատճառ դառնալ: Կապարի արտադրությունը աշխարհում

Կապարի, ցինկի. աղբյուրները աշխարհում՝ USGS

Տես նաև[խմբագրել]

Ծանոթագրություններ[խմբագրել]

  1. Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O’Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang‑Kun Zhu. Atomic weights of the elements 2011 (IUPAC Technical Report) (en) // Pure and Applied Chemistry. — 2013. — Т. 85. — № 5. — С. 1047-1078. — doi:10.1351/PAC-REP-13-03-02
  2. «Lead: physical properties»։ WebElements։ http://www.webelements.com/lead/։ Վերցված է 2013-08-20։ 
  3. «Pb — свинец»։ РХТУ։ Արխիվացված օրիգինալից 2013-08-24-ին։ http://www.webcitation.org/6J71FBx1s։ Վերցված է 2013-08-20։ 
  4. Войткевич Г. В., Мирошников А. Е., Поваренных А. С., Прохоров В. Г. Краткий справочник по геохимии. — Կաղապար:М: Недра, 1970.

Արտաքին հղումներ[խմբագրել]