المركبات الكيميائية للرصاص (4)

شارك الخبر مع أصدقائك

Share on facebook
Share on linkedin
Share on twitter
Share on email

إعداد الجيولوجي: محمد حسين

رئيس مجلس إدارة شركة ABH Training & Supply

يتسبب التعرض للرصاص في الطفولة المبكرة بزيادة مخاطر اضطرابات النوم أما في مراحل الطفولة المتأخرة فيسبب النعاس المفرط في النهار.

كما ترتبط مستويات الدم المرتفعة بتأخر سن البلوغ عند الفتيات.

في القرن العشرين، تم الربط بين تباين التعرض للرصاص (ارتفاعاً وانخفاضاً) الموجود في الجو الناتج عن احتراق الرصاص رباعي الإيثيل في البنزين وبين تباين معدلات الجريمة ارتفاعاً وانخفاضاً، ويعرف ذلك بفرضية الرصاص-الجريمة التي لم تكن مقبولة عالمياً.

مصادر التعرّض

أصبح التعرض للرصاص مشكلة عالمية منذ أن أصبح التعدين وصهر المعادن عمليات صناعية رئيسية، وشيوع صناعة البطاريات والتخلص منها وإعادة تدويرها في العديد من دول العالم. يدخل الرصاص إلى الجسم عن طريق الاستنشاق أو الابتلاع أو امتصاص الجلد. الطريقة الأكثر شيوعاً هي استنشاق الرصاص إلى الجسم، أما بالنسبة للابتلاع فتتراوح نسبة حدوثة بين 20 – 70%، حيث الأطفال أكثر عرضةً لابتلاع الرصاص من البالغين.

ينتج التسمم عادةً عن ابتلاع الطعام أو الماء الملوث بالرصاص، أو ابتلاع تربة ملوثة أو غبار أو طلاء يستخدم فيه الرصاص، وهي الحالات أقل شيوعاً.

قد تحتوي منتجات مياه البحر على الرصاص إذا تعرضت لتلوّث بالمياه الصناعية الناتجة عن المنشآت القريبة.

يمكن أن تتلوث الفواكة والخضراوات أيضاً بمستويات عالية من الرصاص الموجود في التربة التي تزرع فيها. وتتلوث التربة من تراكم الجزئيات التي مصدرها الأنابيب والطلاء والانبعاثات المتبقية من البنزين المحتوي على الرصاص.

يعتبر استخدام الرصاص لتصنيع أنابيب المياه أمراً جدلياً، خاصة في الدول التي فيها ماء يسر أو مياه حمضية.

يشكّل الماء العسر طبقة غير قابلة للذوبان داخل الأنابيب في حين يذيب الماء اليسر والماء الحمضي أنابيب الرصاص.

يؤدي ثاني أكسيد الكربون الذائب في الماء المنقول بواسطة أنابيب مصنوعة من الرصاص إلى تكوين بيكربونات الرصاص قابلة للذوبان؛ قد يؤدي الماء المشبع بالأكسجين إلى تذويب الرصاص ك [هيدروكسيد الرصاص الثنائي].

شرب هذه المياه، ومع مرور الوقت، يمكن أن يسبب مشاكل صحية بسبب سمية الرصاص المذاب. كلما زاد محتوى الماء العسر من بيكربونات الكالسيوم وكبريتات الكالسيوم، كلما زادت طبقة كربونات الرصاص وكبريتات الرصاص الواقية التي تتشكل داخل الأنابيب.

يعتبر دخول الدهانات المحتوية على الرصاص إلى الجسم المصدر الرئيسي للتعرّض بالنسبة للأطفال: من مصادر دخول الدهان إلى الجسم مضغ عتبات النوافذ القديمة المدهونة. أيضاً، عندما يبلى الدهان الجاف، فإنه يتقشّر ويتفتت ويصبح بعضه غباراً، ثم يدخل إلى الجسم من خلال اليدين أو الطعام أو المشروبات الملوثة. كما يؤدي تناول بعض المواد التي تقدم في الطب التقليدي إلى التعرض لبعض مركبات الرصاص..

أما طريقة التعرّض الرئيسية الثانية فهي «الاستنشاق، حيث يتأثر بهذه الطريقة العمّال الذين يعملون بمهنٍ ترتبط بالرصاص ومركّباته، والمدخنون، حيث يحتوي دخان السجائر على نظائر الرصاص الإشعاعية بالإضافة للعديد من المواد السامة الأخرى.

قد يكون تعرض الجلد للرصاص خطيراً بالنسبة للأشخاص الذين يعملون بمركّبات الرصاص العضوية، حيث أن معدل امتصاص الجلد للرصاص غير العضوي يكون أقل.

العلاج يتضمن علاج التسمم بالرصاص عادةً استخدام ديمركابرول وسوكيمير قد تتطلب الحالات الحادة استخدام ثنائي صوديوم كالسيوم الإيديتات والكالسيوم بطريقة الاستخلاب، وأملاح حمض إثيلين ديامينيتيتراسيتيك ثنائية الصوديوم (ثنائي أمين الإيثيلين رباعي حمض الأسيتيك). إذ تكوّن تآلفاً أكبر مع الرصاص من الكالسيوم، فينتج عن ذلك خُلابة الرصاص التي تفرز خارج الجسم مع البول تاركةً خلفها الكالسيوم غير المؤذي..

الأثر البيئي

استخراج وإنتاج واستخدام والرصاص والتخلص منه ومن منتجاته كلها عمليات تسببت بتلوث التربة والمياه. وقد بلغت انبعاثات الرصاص إلى الجو ذروتها أثناء الثورة الصناعية، وفترة استخدام البنزين المحتوي على الرصاص في النصف الثاني من القرن العشرين. تنتج انبعاثات الرصاص من مصادر طبيعية (أي تركيز الرصاص الطبيعي) والإنتاج الصناعي والحرق وإعادة التدوير وإعادة استخراج الرصاص المدفون سابقاً.

ولا يزال تركيز الرصاص مرتفع في التربة والرواسب في المناطق الصناعية والحضرية؛ تتضمن الانبعاثات الناتجة عن الصناعة حرق الفحم الحجري، الذي لا يزال متّبعاً في العديد من مناطق العالم، تحديداً في الدول النامية.

يمكن أن يتراكم الرصاص في التربة، خاصة تلك ذات المحتوى العضوي المرتفع، حيث يتبقّى فيها لمئات بل آلاف السنين. ينافس الرصاص البيئي غيره من المعادن التي وجدت في أو على سطح النباتات ما قد يمنع عملية التركيب الضوئي ويؤثر سلباً على نمو النبات وبقائه إن وجد بتركيزات عالية بما فيه الكفاية. يسبب تلوّث التربة والنباتات بالرصاص تصاعد السلسلة الغذائية التي تؤثر على الكائنات الحية الدقيقة والحيوانات. في الحيوانات، إذا ابتُلع الرصاص أو استُنشق أو امتصه الجلد، فإنه يسبب سمّية في العديد من الأجهزة الحيوية، فيضر بالجهاز العصبي والكلى والتكاثر وتكون الدم وأنظمة القلب والأوعية الدموية يتأثر السمك بالرصاص من المياه والرواسب، وبالتالي فإن التراكم الإحيائي في السلسلة الغذائية يشكل خطراً على الأسماك والطيور والثدييات البحرية. يشمل الرصاص الاصطناعي ذلك المستخدم في طلقات الأسلحة وغطاسات الصيد. وهذان من بين أقوى مصادر التلوث بالرصاص في جانب مواقع إنتاج الرصاص.

تم حظر استخدام الرصاص في طلقات الأسلحة وغطاسات الصيد في الولايات المتحدة عام 2017، على الرغم من أن هذا الحظر استمر لمدة شهر واحد فقط، كما يُدرس مثل هذا الحظر حالياً في الاتحاد الأوروبي. تتضمن الطرق التحليلية المتّبعة لتقدير نسب الرصاص في البيئة استخدام قياس الضوء الطيفي وفلورية الأشعة السينية والمطيافية الذرية والكيمياء الكهربائية. ومن المقايسات الحيوية المهمة للتسمم بالرصاص فحص مستويات حمض أمينوليفولينيك في بلازما الدم والمصل والبول.

القيود والمعالجة

حدث تحول كبير في استخدام الرصاص بحلول منتصف ثمانينيات القرن الماضي. ففي الولايات المتحدة خفضت اللوائح البيئية أو ألغت استخدام الرصاص في المنتجات غير المتعلقة بالبطارية، بما في ذلك البنزين والدهانات وشبكات المياه. وأمكن استخدام أجهزة تحكم الجسيمات في محطات توليد الطاقة التي تعمل بالفحم من أجل التقاط انبعاثات الرصاص.

الاستخدامات خلافاً للاعتقاد الشائع، لا يوجد قط مادة الرصاص في أقلام الرصاص الخشبية. عندما صنعت أقلام الرصاص كأداة للكتابة من مادة الغرانيت الملفوفة، كان نوع الغرافيت المستخدم آنذاك يعرف باسم «الرصاص الأسود plumbago» (ويعني الاسم حرفياً «تصرّف كالرصاص» أو «نموذج الرصاص»).

الشكل الأولي (كعنصر)

لمعدن الرصاص العديد من الخصائص الميكانيكية المفيدة، بما في ذلك الكثافة العالية، ونقطة الانصهار المنخفضة، والليونة، والخمول النسبي. تتفوق العديد من المعادن على الرصاص في بعض هذه الخصائص، لكنها أقل شيوعاً واستخراجها من خاماتها أكثر صعوبةً. ونظراً لسمّية الرصاص، فقد استبعد من بعض الصناعات والاستخدامات.

استخدم معدن الرصاص في تصنيع طلقات الأسلحة منذ اختراعها في العصور الوسطى. نظراً لكونه غير مكلف ونقطة انصهاره منخفضة، فقد كان من المفضّل استخدامه لصنع ذخائر الأسلحة الصغيرة وقذائف الطلقات النارية الصغيرة بطريقة الصبّ ومعدات تقنية بسيطة؛ ونظراً لكون كثافته أعلى من كثافة بعض المعادن الأخرى الشائعة، يعتبر الحفاظ على تسارع تغيير الرصاص أفضل من غيره. أما اليوم، فلا يزال الرصاص المادة الأساسية لصناعة طلقات الأسلحة ويستخدم لخلطه مع معادن أخرى لتصليبها.أثيرت مخاوف من استخدام طلقات الرصاص في الصيد قد تضرّ بالبيئة. لذا بدأت ولاية كاليفورنيا حظر استخدام طلقات الرصاص للصيد في تموز (يوليو) 2015.[235] يستخدم الرصاص في العديد من التطبيقات بفضل كثافته العالية ومقاومته للتآكل. فهو يستخدم كصابورة لتوازن القوارب الشراعية؛ إذ تتيح كثافته بالحدّ من مقاومة الماء، وبالتالي موازنة تأثير الرياح على الأشرعة.

كما يستخدم في نظام الوزن الخاص بالغوص المتّبع في عمليات الغوص بجهاز التنفس تحت الماء المكتفي ذاتيا لمقاومة طفو الغطّاس.

عام 1993، تم تدعيم قاعدة برج بيزا المائل بحوالي 600 طن من الرصاص.وبسبب مقاومته للتآكل، يُستخدم الرصاص كغمدٍ وقائي للكابلات تحت الماء.

للرصاص استخدامات عديدة في صناعات البناء والتشييد؛ تستخدم صفائح الرصاص كمعدن معماري في مواد تدعيم الأسقف، والتصفيح والحشوات المعدنية المانعة للتسرب وفي صناعة المزاريب ووصلاتها وفي حواجز الأسقف.

تستخدم قوالب الرصاص المفصلة في قطع الزخرفة المستخدمة لإصلاح صفائح الرصاص. كما لا يزال مستخدماً لصناعة التماثيل والمنحوتات بما في ذلك دعامات التماثيل. في الماضي، كان الرصاص يستخدم عادةً في توازن عجلات السيارات؛ لكن توقف استخدامه لهذا الغرض لأسباب بيئية.

يضاف الرصاص إلى سبائك النحاس، كالنحاس الأصفر والبرونز، لتحسين إمكانية استخدامها في صناعة المياكن. ولكونه غير قابل للذوبان في النحاس عملياً، يشكّل الرصاص كريات صلبة في السبيكة كالحد الحبيبي وهذا من عيوبه. في التركيزات المنخفضة وعند استخدامه كمادة تشحييم، تعوق الكريات تشكيل الرايش أثناء عمل السبائك، وبالتالي تستخدم سبائك الرصاص ذي التركيزات الأكبر في صناعة المحامل. يوفر الرصاص خاصية التشحيم، ودعم المحامل.

كثافة الرصاص العالية وعدده الذري وقابليته على التشكيل جعلت منه مادة أساسية لتصنيع الحواجز التي تمتص الصوت والاهتزازات والإشعاع.. ليس للرصاص ترددات صدى طبيعية؛ نتيجةً لذلك، تستخدم صفائح الرصاص كطبقات لتخفيت الأصوات في الجدران والأرضيات والأسقف في الاستديوهات الصوتية. تصنع أنابيب الأرغن من سبائك الرصاص عادةً وذلك بمزجها بكميات مختلفة من القصدير للتحكم في نغمة كل أنبوب.

الرصاص مادة مهمة في صناعة الدروع الواقية من الإشعاعات المؤينة في الفيزياء النووية وغرف التصوير بالأشعة السينية وذلك بسبب كثافته ومعامل امتصاصه المرتفع.

يستخدم الرصاص المصهور كمادة تبريد في المفاعلات السريعة بتبريد الرصاص.

أكبر استخدامات الرصاص في أوائل القرن 21 هو «بطاريات الرصاص الحمضية». حيث توفر التفاعلات في البطارية بين الرصاص وثاني أكسيد الرصاص وحمض الكبريتيك مصدراً جيداً للجهد الكهربائي.

تم تركيب المكثفات الفائقة التي تتضمن بطاريات الرصاص الحمضية في تطبيقات تعتمد مقاييس الكيلووات والميغاوايت في أستراليا واليابان والولايات المتحدة لتنظيم الترددات وتحويل الطاقة الشمسية وتطويع الرياح وتطبيقات أخرى [[مكثف فائق تتميز هذه البطاريات بكثافة طاقة أقل وأكثر كفاءة في تفريغ الشحنات من بطاريات أيونات الليثيوم، لكنها أرخص بكثير.

يستخدم الرصاص في كوابل الطاقة ذات الجهد العالي كمادة تغليف لمنع انتشار المياه إلى العازل الكهربائي؛ إلا أن استخدام الرصاص لهذا الغرض أصبح يقل تدريجياً. كما أن استخدامه في سبائك لحام القصدير المستخدمه في الإلكترونيات أصبح أقل في بعض الدول وذلك بهدف تقليل كمية النفايات الضارة بالبيئة. يعتبر الرصاص أحد ثلاثة معادن تستخدم في اختبار أودي المتّبع لفحص مواد المتاحف، التي تستخدم للكشف عن الأحماض العضوية والألدهيدات والغازات الحمضية.

مركباته إضافة لتطبيقات معدن الرصاص الرئيسية، تعتبر بطاريات الرصاص الحمضي أكبر مستهلك لمركبات الرصاص. إذ تستخدم تفاعلات التخزين وإلإطلاق مركبات كبريتات الرصاص الثنائي وأكسيد الرصاص الرباعي.

أما التطبيقات الأخرى لمركّبات الرصاص فمتخصصة جداً وفي في طريقها للتلاشي. تستخدم عوامل التلوين التي يدخل الرصاص في تكوينها في تزجيج الخزف والزجاج، خاصة ظلال اللونين الأحمر والأصفر. تم التخلص من الألوان التي يدخل الرصاص في تكوينها في أوروبا وأمريكا الشمالية، لكنها لا تزال مستخدمة في الدول الأقل تقدماً كالصين والهند وإندونيسيا. يستخدم رباعي أسيتيد الرصاص وثاني أكسيد الرصاص كعوامل مؤكسدة في الكيمياء العضوية. كما يستخدم الرصاص في طلاء الأسلاك الكهربائية مع كلوريد متعدد الفاينيل.ويمكن استخدامه لمعالجة فتائل الشموع لضمان فترة احتراق أطول وأقوى. لكن وبسبب سمّيته، يستخدم المصنّعون الأوروبيون والأمريكيون الشماليون الآن بدائل كالزنك.

يحتوي الزجاج الرصاصي على 12-28% أكسيد الرصاص الثنائي، الذي يعمل على تغيير خصائصه البصرية ويقلل انتقال الإشعاع المؤين.تستخدم أشباه الموصلات القائمة على الرصاص مثل تيلورايد وسيلينايد الرصاص المستخدمان في خلايا الألواح الضوئية وأجهزة استكشاف الأشعة تحت الحمراء.

في الحياة والثقافة العامة

يسمى الرصاص في اللغة العربية أيضاً باسم الصَرَفان.

وأما الآنك هو: الأُسْرُبُّ. وهو: الرصاص القلعيُّ، أو القزدير، أو الرصاص الأبيض، وقيل: الأسود، وقيل هو: الخالص منه.

لكلمة «lead» في اللغة الإنجليزية أصل يعود إلى الإنجليزية الوسطى من كلمة «leed»، والتي بدورها مشتقة من الإنجليزية القديمة «lēad» (مع وجود علامة مكرون فوق حرف «e» للإشارة إلى مد الحرف). أما الكلمة الإنجليزية القديمة فيفترض أنها مشتقة من اللغة الجرمانية البدائية والتي لا يوجد اتفاق على أصلها اللغوي بين علماء اللسانيات. تقول إحدى الفرضيات أنها مشتقة من الهندية الأوروبية البدائية في حين أن فرضية أخرى تقول أنها مستعارة من الكلتية البدائية، التي أعطت العنصر رمزه الكيميائي Pb.

منذ العصر الكلاسيكي القديم ولفترات لاحقة (وصلت حتى إلى القرن السابع عشر) كان هناك خلط بين عنصري القصدير والرصاص، ولذلك أصل لغوي، فالرومان أسموا الرصاص «plumbum nigrum» (رصاص أسود أو داكن)، في حين أنهم أسموا القصدير «plumbum candidum» (رصاص ناصع). يمكن ملاحظة ذلك الترافق في لغات أخرى؛ فعلى سبيل المثال فإن كلمة «olovo» في اللغة التشيكية تعني «رصاص»، ولكن بالمقابل فإن اللفظ القريب «олово» (أولوفو) في اللغة الروسية يعني «قصدير». وفي تداخل آخر يتم أحياناً الخلط بين الرصاص والإثمد؛ خاصة أن كلاً منهما يوجد على شكل معدن كبريتيدي (الغالينا والاستيبنيت على الترتيب) وغالباً سويةً؛ ولذلك فقد أورد بلينيوس الأكبر وبشكل خاطئ أن تسخين الاستيبنيت يعطي الرصاص بدل الإثمد. ويمكن ملاحظة ذلك التداخل أنه في بعض الدول مثل تركيا أو الهند فإن كلمة «surma» ذات الأصل الفارسي تشير إلى كبريتيد الإثمد أو كبريتيد الرصاص. وفي بعض اللغات مثل الروسية فإن كلمة «сурьма» (سورما) تشير إلى عنصر الإثمد.

سجل بريدك الإلكتروني مجانا

حتى ستصلك الجريدة كل عدد

أخبار جديدة

لكي يصل مشروعك للجميع أو تعلن موقعك على أول صفحة في جوجل اتصل بنا فورا واحصل على خصم

اتصل على الرقم: 0499910365