Lyijy

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
Tämä artikkeli käsittelee metallia. Lyijyllä voidaan tarkoittaa myös lyijykynissä käytettyä grafiitin ja saven seosta.
TalliumLyijyVismutti
Sn

Pb

Fl  
 
 
Pb-TableImage.png
Yleistä
Nimi Lyijy
Tunnus Pb
Järjestysluku 82
Luokka Metalli
Lohko d
Ryhmä 14, hiiliryhmä
Jakso 6
Tiheys 11,34×103 kg/m3
Kovuus 2,0[1] (Mohsin asteikko)
Väri Sinertävänharmaa
Löytövuosi, löytäjä Esihistoria, -
Atomiominaisuudet
Atomipaino 207,21[2] amu
Atomisäde, mitattu (laskennallinen) 154 pm
Kovalenttisäde 147 pm
Van der Waalsin säde 202 pm
Orbitaalirakenne [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p2
Elektroneja elektronikuorilla 2, 8, 18, 32, 18, 4
Hapetusluvut +II, +IV
Kiderakenne pintakeskinen kuutiollinen (face centered cubic, FCC)
Fysikaaliset ominaisuudet
Olomuoto Kiinteä
Sulamispiste 600,61 K (327,46 °C)
Kiehumispiste 2022 K (1749 °C)
Moolitilavuus -×10−6 m3/mol
Höyrystymislämpö 179,5 kJ/mol
Sulamislämpö 4,77 kJ/mol
Höyrynpaine - Pa - K:ssa
Äänen nopeus 1190 m/s 295 K:ssa
Muuta
Elektronegatiivisuus 1,8 (Paulingin asteikko)
Ominaislämpökapasiteetti 0,130 kJ/kg K
Sähkönjohtavuus - S/m
Lämmönjohtavuus (300 K) 35,3 W/(m×K)
Tiedot normaalilämpötilassa ja -paineessa

Lyijy on hiiliryhmään kuuluva metallimainen painava alkuaine, jonka kemiallinen merkki on Pb (lat. plumbum) ja CAS-numero 7439-92-1.[3] Jaksollisessa järjestelmässä lyijy on 82. alkuaine.

Ominaisuudet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Lyijykuutio
Lyijymalmikivi

Lyijy on sinertävänharmaa, kiiltävä ja pehmeä metalli, jonka vetolujuus on huono. Ilmassa lyijy hapettuu ja sen pinnalle muodostuu nopeasti himmeän harmaa emäksinen karbonaattikerros. Lyijy ja kaikki sen yhdisteet ovat myrkyllisiä, ja nykyään lyijyn käyttöä pyritään vähentämään ympäristönsuojelullisista ja terveydellisistä syistä.[4]

Kuumennettaessa lyijy reagoi helposti muun muassa hapen, rikin ja halogeenien kanssa. Laimeisiin happoihin se liukenee huonosti, sillä happojen muodostamat suolat estävät hapon syövyttävää vaikutusta. Typpihappoon ja kuumaan väkevään rikkihappoon lyijy liukenee helposti.[3] Tärkeitä lyijymineraaleja ovat lyijyhohde PbS, serusiitti PbCO3, ja anglesiitti PbSO4.

Käyttö[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Yhdisteissä lyijy on +II:n ja +IV:n arvoinen. Lyijy (II) oksidia eli lyijyoksidi tai lyijymonoksidi PbO, käytetään lasien ja emalien valmistukseen. Ruskea lyijyoksidi eli lyijydioksidi PbO2, on voimakas hapetin, jota käytetään esimerkiksi akuissa. Mönjää Pb3O4, käytetään lyijylasin valmistukseen ja korroosionestopigmenttinä. Lyijytetraetyyliä Pb(C2H5)4, käytettiin aiemmin moottoripolttoaineissa ehkäisemään ”nakutusta”.

Lyijyä käytetään erityisesti laitteisiin, jotka joutuvat kosketuksiin rikkihapon kanssa, sekä säteily­suojaukseen. Lyijy on myös tärkeä seosmetalli. Kovalyijyjä käytetään muun muassa kaapeleiden vaippoihin,[4] kemian­teollisuuden laitteisiin ja akkuihin.

Suuren tiheyden vuoksi lyijystä tehdään tuliaseiden luoteja ja hauleja. Ympäristöhaittojen takia lyijyhauleista on pyritty luopumaan, ja nykyään käytetään enenevässä määrin teräs- ja vismuttihauleja.

Rooman valtakunnassa lyijystä tehtiin vesijohtoja ja toisinaan ruokailuvälineitäkin. Lyijysuoloja käytettiin makeuttamaan viinejä. Ruokailuvälineistä lyijyä joutui vähitellen ihmisten elimistöön, ja tästä aiheutuvia myrkytyksiä on epäilty yhdeksi syyksi valtakunnan rappeutumiseen.[4]

Eräitä lyijy-yhdisteitä, lyijyvalkoista, on aikaisemmin käytetty myös väripigmenttinä valkoisissa maaleissa. 1960-luvulle saakka käytännössä kaikki valkoiset maalit sisälsivät lyijyä. Tietoisuus lyijyn terveyshaitoista vähensi lyijyn käyttöä maaleissa 1970-luvulla, eikä lyijyä nykyisin enää maaleissa käytetä. Sen on korvannut etenkin titaanivalkoinen eli titaanidioksidi.

Lyijyä on käytetty myös veneiden pohjamaaleissa. Myrkyllisyytensä ansiosta lyijy estää tehokkaasti eliöiden kasvun veneen pohjassa. Lyijyä sisältävien pohjamaalien käyttö on lopetettu ympäristöhaittojen takia.

Aina 1980-luvulle saakka lähes viidesosa maailmalla käytetystä lyijystä käytettiin bensiinin lisäaineena. Ympäristömääräysten takia on kehitetty korvaavia, vähemmän saastuttavia lisäaineita bensiiniin.

Lyijyä on käytetty historiassa kauneuden­hoidossa vaalean ihon aikaansaamiseksi muun muassa antiikin Kreikassa ja Roomassa – tosin tuhoisin seurauksin. Kaunottarien iho kärsi verenmyrkytyksestä, minkä takia he käyttivät entistä suurempia määriä lyijynvalkoista kasvojensa peittämiseen. Kesti vuosisatoja, ennen kuin lääkärit saivat viimein todistettua lyijyn myrkyllisyyden ja voiteen käyttö lakkasi. Vielä 1700-luvullakin lyijyä käytettiin kauneudenhoidossa.

Lyijy saasteena[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Lyijyä on ilmassa pieninä hiukkasina. Lyijyä pääsee ilmaan maan eroosiossa, tulivuorien purkauksista, merivesien vaahdoista ja pensaspaloista. Lyijyn luonnollinen pitoisuus ilmassa on vähemmän kuin 0,1 mikrogrammaa kuutiometriä kohden. Lyijyä vapautuu ilmaan metalli­teollisuudesta, hiili­voimaloista, kemian­teollisuudesta ja paristo­teollisuudesta. Ennen suurin päästöjen aiheuttaja oli moottoriliikenne, mutta siirryttyä lyijyttömään bensiiniin ilman lyijypitoisuus putosi 98 %. Huoneilmaan lyijyä voi vapautua, jos lyijymaalattuja seiniä hiotaan tai käsitellään epäasiallisesti. Lyijyä sisältäviä maaleja ei enää käytetä asunto- ja toimistorakentamisessa, mutta silta- ja teollisuusrakentamisessa niitä vielä käytetään. Eläimet joutuvat alttiiksi lyijylle syödessään kasveja joihin lyijy on laskeutunut. Myös ilmakehässä ja vesissä olevat lyijy voi helposti joutua eläinten elimistöön. [5][6][7][8][9]

Terveysvaikutukset ihmiselle[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Lyijyä voi joutua elimistöön maaperästä, lyijymaalia sisältävistä leluista, saastuneesta ruoasta tai vedestä. Lyijy imeytyy elimistöön nieltynä tai hengityselimistön kautta[3], terveysvaikutukset ovat molemmissa tapauksissa vastaavat. Kesällä 2007 vedettiin 15 miljoonaa lelua pois myynnistä lyijyvärin vuoksi. Lyijylle ei ole todettu alarajaa, missä sillä ei olisi haitallisia vaikutuksia. Pienet lapset ja sikiöt ovat helpommin riskialttiita johtuen heidän pienestä koostaan ja heidän kehonsa kasvamisesta ja kehittymisestä. He varastoivat kehoonsa 50 % niellystä lyijystä. Lapset altistuvat aikuisia enemmän lyijylle, koska he nielevät enemmän likaa ja pölyä käsistään ja leluistaan. [6][7][10]

Lyijy vaikuttaa lähes kaikkiin kehon kudoksiin. Myrkytyksen ensimmäisinä oireina esiintyy usein päänsärkyä ja vatsakipuja.[4] Pitkäaikaisemman altistumisen haittavaikutuksia ovat:

Merkittävimmät esiintymisalueet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

     

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. Antti Kivinen, Osmo Mäkitie: Kemia, s. 325. Otava, 1988. 951-1-10136-6.
  2. Michael T. Wieser & Tyler B. Coplen: Atomic Weights of the Elements 2009 (IUPAC technical report). Pure and Applied Chemistry, 2011, 83. vsk, nro 2. IUPAC. Artikkelin verkkoversio Viitattu 16.4.2011. (englanniksi)
  3. a b c d e f g Lyijyn kansainvälinen kemikaalikortti
  4. a b c d e Lyijy rappeutti Roomassa Helsingin Sanomat 27.12.2005. Viitattu 13.7.2010.
  5. http://www.environment.gov.au/atmosphere/airquality/publications/leadfs.html luettu 11.5.2010
  6. a b http://www.cleanairtrust.org/lead.html luettu 11.5.2010
  7. a b http://www.environment-agency.gov.uk/business/topics/pollution/176.aspx luettu 11.5.2010
  8. http://epa.gov/lead/pubs/leadinfo.htm#where luettu 11.5.2010
  9. http://netspace.lohja.fi/sapry/Liitetiedostot/AHeino.pdf luettu 11.5.2010
  10. http://www.thegoodairlady.com/lead_in_air_pollution_000207.html luettu 11.5.2010
  11. http://www.tohtori.fi/?page=6771267&id=9396681 luettu 21.11.2010

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Commons
Wikimedia Commonsissa on kuvia tai muita tiedostoja aiheesta lyijy.