Применения кремния
Кремний и его соединения подобно углероду и его соединениям широко применяются в разных областях. Кремний используется для изготовления микроэлектронных устройств. Кремнезем используется в производстве стекла и цемента. Разнообразны применения силикатов (табл. 15.8). Во всех этих примерах используются силикаты натрия. Наконец, силиконы используются для получения синтетических каучуков, политур и материалов для изготовления защитных покрытий. Теперь мы несколько подробнее остановимся на трех из этих применений.
Таблица 15.8. Некоторые применения силикатов
Применения германия, олова и свинца
Германий. Подобно кремнию, германий используется в качестве полупроводникового материала для изготовления микроэлектронных устройств, например транзисторов.
Олово. Олово обладает высокой коррозионной устойчивостью и поэтому используется для нанесения защитных покрытий на металлические предметы. Белая жесть, используемая для изготовления консервных банок, представляет собой тонкое листовое железо, покрытое тонким слоем олова. Однако, если оловянное покрытие повреждено, железо подвергается воздействию атмосферы и влаги и быстро ржавеет (см. разд. 10.5).
Нанесение оловянного покрытия осуществляется при помощи электролиза или погружением металлического предмета в расплавленное олово. При нанесении оловянных покрытий электролитическим методом в качестве электролита используется подкисленный раствор сульфата олова а предмет, на который наносят покрытие, подвешивают к катоду электролизера.
Олово входит в состав различных сплавов, в том числе бронзы, подшипникового сплава и типографского сплава. Посудное олово - это сплав олова (или мышьяка) со свинцом, в который для повышения прочности добавляютмедь. Оловянный припой представляет собой сплав олова со свинцом.
Использование олова восходит к бронзовому веку (2500-2000 лет до нашей эры). Бронза представляет собой сплав меди с оловом. Бронза поддается литью легче, чем медь, и обладает прекрасными механическими свойствами.
Свинец. Свинец используется для изготовления кровельного материала, оболочки кабелей, всвинцовых аккумуляторах и с древних времен применяется для изготовления монет, гирь, витражей, припоя и кухонной посуды. Со времен Древнего Рима свинец использовался для изготовления водопроводных и канализационных труб. Однако из-за токсичности свинца в настоящее время он больше не используется для этой цели. Соли свинца используются в производстве красок и для получения который применяют в качестве антидетонаторной присадки к бензину.
Отравление свинцом
В последнее время много внимания широкой общественности привлекают случаи отравления свинцом. Свинец и его соединения очень токсичны при попадании в пищу или при их вдыхании. Свинец обладает способностью накапливаться в организме. Свинец может вызывать повреждение центральной нервной системы. Симптомами отравления свинцом являются потеря аппетита, рвота, судороги и потеря сознания. Отравление свинцом может произойти по разным причинам, некоторые из них перечислены ниже.
Краски. Краски на свинцовой основе опасны хотя бы потому, что некоторые дети жуют все, что попадется под руку. Кроме того, краска может шелушиться и смешиваться с пылью. Она попадает на руки детей, а оттуда к ним в рот, если они едят немытыми руками или сосут пальцы. Это особенно опасно в домах, где есть старые картины.
Свинцовые трубы и оловянная посуда. Свинец использовался для изготовления водопроводных труб и посуды для питья еще со времен Древнего Рима. До недавнего времени водопроводные трубы принято было делать из свинца. Посудное олово - сплав, из которого еще в прошлом веке изготовляли тарелки и пивные кружки, содержало от 10 до 20% свинца.
В мягкой воде свинец медленно взаимодействует с водой и растворенным в ней кислородом, образуя гидроксид
Растворимость гидроксида свинца(II) при 25 °С равна 0,016 г на 100 г воды. В воде с повышенной кислотностью растворяется большее количество свинца. В жесткой воде происходит образование сульфата и карбоната Их растворимость равна соответственно 0,0045 и 0,00017 г на 100 г воды. Они образуют защитный слой на внутренней поверхности труб.