В  свинцовых трубах и  других местах, где возможен контакт этого металла с водой и кислородом воздуха, идут процессы окисления: 2Pb + O2+ 2H2O = 2Pb(OH)2

В  подщелоченной воде свинец может накапливаться в  значительных концентрациях в результате образования растворимых плюмбитов:

Pb(OH)2 + 2OH(–) = PbO2(2–) + 2H2O

Если в  воде присутствует СО2 , то  это приводит к  образованию довольно хорошо растворимого гидрокарбоната свинца. Ежегодное мировое потребление свинца составляет около 3 млн т, из которых 40% используют для производства аккумуляторных батарей, 12%  – в строительстве, 6% – для покрытия кабелей.

Концентрация свинца в  воздухе некоторых городов 5 мкр/см 3 , и  эта величина ежегодно увеличивается на 5%. Вдоль автомобильных дорог свинец абсорбируют растения (из  воздуха, а  не  из  почвы!), этот же процесс происходит при загрязнении поверхностных слоев вод. В  воду свинец может попадать из загрязненных им почв.

Неорганические соединения свинца Pb(2+) нарушают обмен веществ и  являются ингибиторами ферментов, у  детей вызывая умственную отсталость, заболевания мозга. Попадая в клетки, свинец дезактивирует ферменты. Свинец может заменять кальций в костях, становясь постоянным источником отравления. Органические соединения свинца еще более токсичны. Степень отравления свинцом определяют по концентрации его в крови. Установлены предельно допустимые количества (ПДК) веществ для охраны от загрязнения: шкала экологического нормирования тяжелых металлов предложена с  учетом генетического типа почвы. Главное значение имеет не  количество тяжелых металлов, а  их формы соединений в  почве, зависящие от pH почвы.

В качественном анализе применяют только те реакции, обнаруживаемый минимум которых не превышает 50 мкг (1 мкг = 10–6 г). Порог чувствительности не является постоянной характеристикой аналитической реакции; он зависит от условий выполнения реакции: кислотности среды, концентрации реагентов, температуры, присутствия посторонних веществ и др. Основным способом повышения чувствительности является концентрирование веществ, которое проводят, например, упаривая раствор.

ОПЫТ 1. Определение содержания ионов свинца в почве.

1.Отберите образцы почв (1–2 столовых ложки в  зависимости от  влажности почвы) в трех пунктах на различном расстоянии от автомагистрали. Результаты опыта оформите в виде таблицы «Содержание ионов свинца в растительности местности».

2.Взвесьте на  фильтрах, предварительно уравновесив их на  весах, по 10 г каждого образца почвы.

3.Перенесите навески в  пронумерованные конические колбы (No  1, 2,3). Налейте в каждую по 15 мл HNO3, взболтайте в течение 2–3 мин. Полученные вытяжки отфильтруйте в пронумерованные стаканы, используя для каждой вытяжки свой фильтр.

4.Для анализа из каждого стакана возьмите по 5 мл фильтрата и поместите в  три пронумерованные пробирки, используя для этого мерные пипетки.

5.Проведите осаждение ионов свинца в пробирках одним из предложенных ниже способов, прилив равные объемы реактивов  – соляную кислоту (1  : 2)  или р-р NaCl 5% (Pb2+ + 2Cl-=PbCl2(белый осадок), реакцию проводить на  холоде), или раствор KI (5%) (Pb2+ + 2I-= PbI2 (золотистые кристаллы), реакцию проводить в  присутствии уксусной кислоты  – 10 капель нагреть на  водяной бане, а  затем охладить), или раствор хромата калия К2CrO4 (Pb2+ + CrO42– = PbCrO4(желтый осадок)).

6.Поставьте пробирки в  штатив, дайте осадкам настояться. Сравните вывод о  содержании ионов свинца в  почве на  различном расстоянии от  автомагистрали.

Результаты опыта оформите в виде таблицы или графика зависимости содержания катионов свинца от расстояния от автомагистрали.

ОПЫТ 2. Определение содержания ионов свинца в растительности,

произрастающей на разном расстоянии от автомагистрали

1. Соберите небольшое количество растительности (листьев, травы)на  расстоянии 2–3  м, 100  м, 300  м от  оживленной магистрали. Пронумеруйте соответствующие пробы.

2.Размелите собранную растительность и добавить во все пробы строго одинаковое количество спирта и воды. Затем кипятите на водяной бане. Отфильтруйте полученный раствор.

3.Добавьте к  раствору растительности раствор Na2S . В результате в растворах выпадает черный осадок PbS разной степени концентрации.

4.Растворы разных проб налейте в  стеклянные пробирки с  отметками, указывающими, на  каком расстоянии от  дороги они взяты. Рассматривая их на свет, можно будет легко увидеть, что, чем дальше от дороги, тем меньше концентрация свинца (меньше черный осадок) в растительности.

Используя ресурсы Интернета, подготовьте презентацию в  программе В MS  PowerPoint о  биологической роли тяжелых металлов в  организме человека, животных и  растений и  о  влиянии тяжелых металлов на  здоровье человека.

Для количественной характеристики полученные осадки можно отделить, взвесить и рассчитать содержание катионов свинца в исходной пробе.

Вопросы для рассмотрения и обсуждения в этой теме:

1. Какие из тяжелых металлов наиболее опасны для здоровья человека.

2. Опасны ли металлы, находящиеся в почве, для человека, ведь человек не использует почву в пищу?

3. Как могут из почвы тяжелые металлы попасть в организм человека?

4. С чем связано увеличение количество тяжелых металлов в поверхностных слоях почвы?

5. Почему не рекомендуется собирать грибы и ягоды по обочинам дорог?

6. Какие меры надо предпринять при пищевом отравлении?

7. Выскажите свое мнение о том, как происходит загрязнение городских почв тяжелыми металлами. Как сохранить почвы и  растения от  радиационного загрязнения?

Буду рада Вашим оценкам и комментариям, они мотивируют.

Готовимся к ЕГЭ по химии 2021:

на  Youtube канале разборы сложных задач и видеоуроки по химии;

на  Яндекс Дзене теория, инфографика для подготовки к ЕГЭ по химии 2021;

на сайте  https://www.himikus.com/ удобная навигация, подготовка в к ОГЭ И ЕГЭ по химии, учебные видео, авторская инфографика по химии, тематические тесты, проектная и исследовательская деятельность по химии в школе;

Подписывайтесь на канал в Telegram, там идёт  марафон "10 минут в день для ЕГЭ по химии 2021"

Твой репетитор по химии 👋