ويكيبيديا

فلز ثقيل

الفلزات الثقيلة أو معادن ثقيلة[2] هي فلزات تتميز بأن لها كثافة أو عدد ذري أو كتلة ذرية مرتفعة نسبيًا مثل الفلزات الانتقالية، وبعض أشباه الفلزات، واللانثانيدات، الأكتينيدات.

A silvery thumbnail-size chunk of osmium with a highly irregular crystalline surface.
الأوزميوم، وهو فلز ثقيل يُعادل في كثافته ضعف كثافة الرصاص.[1]

تتواجد الفلزات الثقيلة بصورة طبيعية في النظام البيئي، مع اختلافات كبيرة في التركيز. لكن ازدياد نسبها مؤخراً يرجع إلى المصادر الصناعية والنفايات الصناعية السائلة والنض أيونات الفلزات من التربة إلى البحيرات والأنهار والأمطار الحمضية، والتلوث الحادث من النفايات المتأتية من الوقود بشكل خاص.

معايير التعريفات

عدل
  1. a9a9a9; text-align:center; padding:2px; background:#f8f8f8; float:right; margin-left:20px; max-width: 472px;
  1. a9a9a9; text-align:center; padding:2px; background:#f8f8f8; float:right; margin-left:20px; max-width: 472px;"
خريطة حرارية للفلزات الثقيلة بالجدول الدوري
فلز قلوي فلز قلوي ترابي عناصر المجموعة الثالثة عناصر المجموعة الرابعة عناصر المجموعة الخامسة عناصر المجموعة السادسة عناصر المجموعة السابعة عناصر المجموعة الثامنة عناصر المجموعة التاسعة عناصر المجموعة العاشرة عناصر المجموعة الحادية عشرة عناصر المجموعة الثانية عشرة مجموعة البورون مجموعة الكربون مجموعة النتروجين كالكوجين هالوجين غاز نبيل
دورة (جدول دوري) هيدروجين هيليوم
دورة (جدول دوري) ليثيوم بيريليوم بورون كربون نيتروجين أكسجين فلور نيون
دورة (جدول دوري) صوديوم مغنسيوم ألومنيوم سيليكون فسفور كبريت كلور آرغون
دورة (جدول دوري) بوتاسيوم كالسيوم سكانديوم تيتانيوم فاناديوم كروم منغنيز حديد كوبالت نيكل نحاس زنك غاليوم جرمانيوم زرنيخ سيلينيوم بروم كريبتون
دورة (جدول دوري) روبيديوم سترونتيوم إتريوم زركونيوم نيوبيوم موليبدنوم تكنيشيوم روثينيوم روديوم بالاديوم فضة كادميوم إنديوم قصدير إثمد تيلوريوم يود زينون
دورة (جدول دوري) سيزيوم باريوم لانثانوم هافنيوم تانتالوم تنجستن رينيوم أوزميوم إريديوم بلاتين ذهب زئبق ثاليوم رصاص بزموت بولونيوم أستاتين رادون
دورة (جدول دوري) فرانسيوم راديوم أكتينيوم رذرفورديوم دوبنيوم سيبورغيوم بوريوم هاسيوم مايتنريوم دارمشتاتيوم رونتجينيوم كوبرنيسيوم نيهونيوم فليروفيوم موسكوفيوم ليفرموريوم تينيسين أوغانيسون
     
سيريوم براسوديميوم نيوديميوم بروميثيوم ساماريوم يوروبيوم غادولينيوم تربيوم ديسبروسيوم هولميوم إربيوم ثوليوم إتيربيوم لوتيشيوم
ثوريوم بروتكتينيوم يورانيوم نبتونيوم بلوتونيوم أمريسيوم كوريوم بركيليوم كاليفورنيوم أينشتاينيوم فيرميوم مندليفيوم نوبليوم لورنسيوم
 
عدد المعايير المُستوفاة:
ععد العناصر:
  
10
3
  
9
5
  
8
14
  
6–7
56
  
4–5
14
  
1–3
4
  
0
3
  
لا فلزs
19
يبين هذا الجدول عدد معايير الفلزات الثقيلة التي يستوفيها كل فلز من بين المعايير العشرة المذكورة في هذا القسم، أي اثنين على أساس الكثافة، وثلاثة على أساس الوزن الذري، واثنين على أساس العدد الذري، وثلاثة على أساس الخصائص الكيميائية[n 1] يوضح الجدول عدم وجود اتفاق مُجمع عليه بخصوص وجود تعريف مُحدّد للفلزات الثقيلة، مع احتمال وجود الزئبق والرصاص والبزموت. تعتبر ستة عناصر قرب نهاية دورات الجدول الدوري في الصفوف من 4 إلى 7 في بعض الأحيان كأشباه فلزات، ولكنها تُصنّف هنا باعتبار أنها فلزات ثقيلة وهي الجرمانيوم، والزرنيخ، والسيلينيوم، والإثمد، والتيلوريوم، والأستاتين.[16][n 2] يتم التعامل مع الأوغانيسون أنه لا فلز.

من المتوقع أن يكون للمعادن التي تحتوي على خط متقطع (أو تقع ضمن ـ At و Fm – Ts) كثافة تزيد عن 5 جم سم مكعب.

لا يوجد تعريف مُتفّق عليه على نطاق واسع للمعادن الثقيلة. قد تُرفق معانٍ مختلفة لهذا المصطلح حسب السياق. في علم الفلزات على سبيل المثال، يمكن تعريف المعدن الثقيل على أساس الكثافة،[17] في حين قد يكون المعيار المميز في الفيزياء هو العدد الذري،[18] ومن المحتمل أن يهتم المعيار الكيميائي بالسلوك الكيميائي بشكل أكثر.[10]

تتراوح معايير الكثافة من أعلى من 3.5 جم / سم مكعب إلى أعلى من 7 جم / سم مكعب.[3] ويمكن أن تتراوح تعريفات الوزن الذري للفلزات الثقيلة ذات الوزن الذري الأكبر من الصوديوم (الوزن الذري 22.98)،[3] أو أكبر من 40 باستثناء المستوى الفرعي s للجدول الدوري والمستوى الفرعي F للجدول الدوري للمعادن، وبالتالي تبدأ بعنصر السكانديوم،[4] أو أكثر من 200 أي بدءًا من عنصر الزئبق فصاعدًا.[5] تُعطى الأعداد الذرية للمعادن الثقيلة بشكل عام أكبر من 20، وهو العدد الذري للكالسيوم،[3] في بعض الأحيان يتم تقييد هذا العدد عند 92 وهو العدد الذري لليورانيوم.[6] وقد تم انتقاد التعاريف القائمة على العدد الذري لتضمين المعادن ذات الكثافة المنخفضة. فعلى سبيل المثال، يحتوي الروبيديوم في عمود 1 للفلزات القلوية من الجدول الدوري على رقم ذري 37 ولكن كثافة 1.532 غم / سم مكعب فقط، وهي أقل من القيمة الدُنيا المستخدمة في مراجع أخرى.[19] قد تحدث نفس المشكلة مع التعريفات القائمة على الوزن الذري.[20]

يحتوي دستور الأدوية الأمريكي على اختبار للمعادن الثقيلة التي تشمل الشوائب المعدنية المترسبة في صورة كبريتيد ملون.[7][n 3] وكتب ستيفن هوكس، وهو أستاذ كيمياء ذو خمسين سنة من الخبرة في هذا المجال، في عام 1997 قائلًا إن التعريف ينطبق على المعادن ذات الكبريتيدات غير القابلة للذوبان والهيدروكسيدات، التي تنتج أملاحها محاليل ملونة في الماء، عادةً ما تكون مركباتها ملونة. كما اقترح على أساس المعادن التي شاهدها والتي يُشار إليها بالمعادن الثقيلة، أنه من المفيد تعريفها على أنها تشمل جميع فلزات عناصر المجموعة الثالثة حتى الكالكوجين الموجودة في الصف 4 أو أكثر، أو بعبارة أخرى الفلزات الانتقالية والفلزات بعد الانتقالية.[10][n 4] يناسب هذا التعريف اللانثانيدات؛ ولم يُحسم الأمر بعد بالنسبة للأكتينيدات.[n 5][n 6]

في الكيمياء الحيوية، تُعرّف الفلزات الثقيلة في بعض الأحيان على أساس تحلل أيوناتهم في محلول مائي مع أحماض وقواعد لويس مثل الصنف B والمعادن الحدودية.[41] في هذا المخطط، تفضل الأيونات المعدنية من الفئة A الأوكسجين، بينما تُفضل أيونات الطبقة B النيتروجين أو الكبريت، وتُظهر الأيونات الحدوددية أو المتناقضة إما خصائص الفئة A أو B تبعًا لظروف التفاعل.[n 7] تشمل معادن الفئة A، التي تميل إلى أن تكون ذات كهرسلبية منخفضة وتشكل روابط ذات طبيعة أيونية كبيرة مع القلويات، الفلزات القلوية والفلزات القلوية الترابية والألومنيوم وعناصر المجموعة الثالثة واللانثانيدات والأكتينيدات. [n 8] بينما تشمل الفلزات من الصنف B، والتي تميل إلى أن تكون ذات كهرسلبية أعلى وتكوين روابط تساهمية، الفلزات الانتقالية والفلزات بعد الانتقالية. تتكون المعادنالفلزات الحدودية بشكل كبير من فلزات انتقالية أخف وفلزات ما بعد انتقالية (بالإضافة إلى الزرنيخ والإثمد). يعتبر التمييز بين معادن الفئة A والفئتين الأخريين حادًا.[45] لم يُتبنى أي مقترح يتم الاستشهاد به بشكل متكرر[n 9] لاستخدام فئات التصنيف هذه بدلاً من اسم الفلز الثقيل الأكثر استحضارًا على نطاق واسع.[47]

قائمة المعادن الثقيلة على أساس الكثافة

عدل

حُددت الكثافة التي تزيد عن 5 جم / سم مكعب في بعض الأحيان كعامل شائع لتحديد الفلزات الثقيلة.[48] وفي غياب تعريف مُجمع عليه للفلزات الثقيلة، تُستخدم هذه القائمة ما لم يذكر خلاف ذلك توجيه في بقية المقالة. تُعد الفلزات التي تستوفي المعايير السارية - مثل الزرنيخ والأنتيمون على سبيل المثال - في بعض الأحيان معادن ثقيلة، خاصةً في الكيمياء البيئية،[49] كما هو الحال هنا. أُدرج السيلنيوم ذو الكثافة 4.8 غرام / سم مكعب[50] في القائمة أيضًا. يفتقر السيلينيوم بشكل طفيف إلى معيار الكثافة، ويُعتبر بشكل أقل شيوعًا من أشباه الفلزات[51] ولكنه يتمتع يكيمياء مُتعلقة الخصائص بالماء ومُشابهة في بعض النواحي للزرنيخ والأنتيمون.[51] تُصنف بعض الفلزات الأخرى أحيانًا أو تُعامل كفلزات ثقيلة، مثل البريليوم[52] ذو الكثافة 1.8 جم / سم مكعب،[53] والألومنيوم[52] ذو الكثافة 2.7 جم / سم مكعب، [54] والكالسيوم[55] ذو الكثافة 1.55 غم / سم مكعب،[56] والباريوم[55] ذو الكثافة 3.6 غم / سم مكعب[57] ولكنها تُصنّف في هذه المقالة وبشكل عام كفلزات خفيفة.

colspan="2" style="text-align:center; background:
  1. eee8aa" |فلزات تُنتج بشكل رئيسي عن طريق التعدين التجاري''' (مصنفة بشكل غير رسمي من حيث الأهمية الاقتصادية)
عناصر تعتبر حيوية بالنسبة لدول عدة.
عناصر ثمينة
عناصر استراتيجية
غير استراتيجية
عناصر تُعامل كسلع، وتُنتج وتُباع بالطن
عناصر استراتيجية
غير استراتيجية
عناصر دُنيا، ليست حيوية ولا ثمينة ولا تُعامل كسلع
colspan="2" style="text-align:center; background:
  1. eee8aa" |عناصر تُنتح غالبًا عن طريق التحول النووي (تُصنّف رسميًا بالنسبة لحالتها المُستقرّة)
عناصر طويلة الأجل

(عمر النصف أكثر من يوم)

عناصر سريعة الزوال

(عمر النصف أقل من يوم)

† يُعترف عادة بالإثمد والزرنيخ والجرمانيوم والتيلوريوم كأشباه فلزات؛ والسيلينيوم أقل شيوعًا في ذلك.[16]
‡ يُتوقع أن يكون الأستاتين من الفلزات..[58]
  جميع النظائر الكيميائية لهذه العناصر الـ 34 غير مستقرة وبالتالي تُعتبر مشعة. في حين ينطبق هذا أيضًا على البزموت، إلا أنه لم يكن ملحوظًا إلى حدٍ كبير، حيث أن نصف عمره البالغ 19 مليار مليار سنة يزيد عن مليار مرة من عمر الكون البالغ 13.8 مليار سنة.[59][60]
لا تتواجد تلك العناصر بصورة كبيرة في الطبيعة ولكن بكميات لا تجعل عملية استخراجها مُفيدة من الناحية الاقتصادية.[61]

أصل مصطلح الفلزات الثقيلة واستخدامه

عدل

قد يكون ثقل المعادن الموجودة في الطبيعة مثل الذهب والنحاس والحديد قد لوحظت في عصور ما قبل التاريخ، وفي ضوء قابليتها للتشكيل، أدّت إلى المحاولات الأولى لصنع الحلي المعدنية والأدوات والأسلحة.[62] كانت جميع المعادن المكتشفة منذ ذلك الحين حتى عام 1809ذات كثافة عالية نسبيًا. ويعتبر ثقلهم معيارًا مميزًا بشكل فريد.[63]

من عام 1809 فصاعدًا، تم عزل المعادن الخفيفة مثل الصوديوم والبوتاسيوم والسترونتيوم. أدت كثافة تلك المعادن المنخفضة إلى اقتراح اعتبارها أشباه فلزات، بمعنى أنها تشبه المعادن في الشكل أو المظهر.[64] تم تجاهل هذا الاقتراح، وصُنفت العناصر الجديدة كفلزات، واستُخدم المصطلح أشباه الفلزات للإشارة إلى العناصر غير المعدنية، وفيما بعد، للإشارة إلى العناصر التي كان من الصعب وصفها كمعادن أو غير معدنية.[65]

يرجع استخدام مصطلح الفلزات الثقيلة في وقت مبكر إلى عام 1817، عندما قسم الكيميائي الألماني ليوبولد غملين العناصر إلى اللافلزات والفلزات الخفيفة الفلزات الثقيلة.[66] كانت للفلزات الخفيفة كثافة تتراوح من 0,860 إلى 5,0 جم سم مكعب؛ وللفلزات الثقيلة كثافة تتراوح من 5.308إلى 22.000 جم سم مكعب.[67][n 10] وارتبط المصطلح فيما بعد بعناصر ذات وزن ذري مرتفع أو عدد ذري مرتفع.[19] يُستخدم المطلح في بعض الأحيان بالتبادل مع مصطلح العنصر الثقيل. ففي مناقشة تاريخ الكيمياء النووية على سبيل المثال، لاحظ ماجي[68] أن الأكتينيدات كان يُعتقد في السابق أنها تمثل مجموعة انتقال جديدة للعناصر الثقيلة في حين مال سيبورغ وزملاءه إلى وصفها بسلسلة معادن شبيهة بمعادن الأرض النادرة. في علم الفلك، يُعرّف العنصر الثقيلعلى أنه أي عنصر أثقل من الهيدروجين والهيليوم.[69]

الانتقادات

عدل

في عام 2002، استعرض عالم السموم الأسكتلندي جون دوفوس التعريفات المستخدمة على مدى الستين عامًا الماضية، وخلص إلى أنها متنوعة للغاية بحيث تجعل المصطلح فعليًا بلا معنى.[70] وإلى جانب هذه النتيجة، تُحدد بعض العناصر على أنها من الفلزات الثقيلة في بعض الأحيان على أساس أنها خفيفة للغاية، أو تشارك في عمليات بيولوجية، أو نادرًا ما تشكل مخاطر بيئية. ومن الأمثلة على ذلك السكانديوم ذو الوزن الذري الخفيف جدًا،[19][71] ومن الفاناديوم إلى الزنك حيث يُستخدمون في العمليات البيولوجية،[72] والروديوم والإنديوم والأوزميوم والذين يُعتبروا عناصر نادرة جدًا.[73]

شعبية المصطلح

عدل

على الرغم من معناها المشكوك فيه، إلا أن مصطلح الفلزات الثقيلة يظهر بانتظام في الأدبيات العلمية. وجدت دراسة أُجريت عام 2010 أنه استُخدم بشكل متزايد ويبدو أنه أصبح جزءًا من لغة العلم.[74] شاع في الأوساط العلمية أنه مصطلح مقبول، نظرًا لسهولته وانتشاره، طالما أنه يقترن بتعريف صارم.[41] أوردت جمعية المعادن والفلزات والمواد أن الفلزات الخفيفة والثقيلة تشمل الألومنيوم والمغنيسيوم والبريليوم والتيتانيوم والليثيوم والمعادن الأخرى التفاعلية،[75] والتي تتراوح كثافتها من 0.534 إلى 4.54 جم / سم مكعب.

دورها الحيوي

عدل
متوسط كمية الفلزات الثقيلة في جسم إنسان يبلغ 70 كغم.
العنصر بالميلليغرام[76]
حديد 4000 4000
 
زنك 2500 2500
 
رصاص[n 11] 120 120
 
نحاس 70 70
 
قصدير[n 12] 30 30
 
فاناديوم 20 20
 
كادميوم 20 20
 
نيكل[n 13] 15 15
 
سيلينيوم 14 14
 
منغنيز 12 12
 
مواد أخرى[n 14] 200 200
 
المجموع 7000

يتطلب وجود كميات ضئيلة من بعض الفلزات الثقيلة، ومعظمها في الفترة الرابعة، لبعض العمليات البيولوجية. تشمل تلك الفلزات الحديد والنحاس والأكسجين ونقل الإلكترونات والكوبالت لتوليف مركبات استقلاب الخلية، والزنك،[81] والفاناديوم والمنجنيز لتنظيم أو عمل الإنزيمات، والكروم لاستخدام الجلوكوز، والنيكل لنمو الخلايا، والزرنيخ للنمو والتمثيل الغذائي في بعض الحيوانات وربما في البشر، والسيلينيوم كمضاد تأكسد ويعمل كمحفز للهرمونات.[82] تحتوي الدورة الخماسة والسادسة على عدد أقل من المعادن الثقيلة الأساسية، بما يتماشى مع النمط العام الذي تميل الفلزات الثقيلة إلى أن تكون أقل وفرة وأأقل احتمالا لتكون ضرورية من الناحية التغذوية.[83] في الدورة 5، يلزم وجود الموليبدينوم لتحفيز تفاعلات الأكسدة والاختزال، ويُستخدم الكادميوم من قبل بعض الدياتومات البحرية لنفس الغرض، وقد يستلزم وجود القصدير للنمو في عدد قليل من الأنواع.[84] في الدورة 6، تحتاج بعض البكتيريا القديمة إلى التنغستن لعمليات الأيض.[85] قد يؤدي أي نقص في أي من الفلزات الثقيلة بالدورات من الرابعة إلى السادسة إلى زيادة قابلية التسمم بالمعادن الثقيلة[86] وعلى عكس ما كان يُعتقد، تسبب زيادة تلك العناصر أيضًا تأثيرات بيولوجية ضارة أيضًا. يبلغ متوسط وزن الجسم البشري 70 كيلوجرام ويتكون حوالي 0.01٪ منه من المعادن الثقيلة بما يعادل 7 جم تقريبًا، أي ما يعادل وزن حبتين من البازلاء المجففة، ونسبة حديد تعادل 4 جم، و2.5 جم من الزنك، مما يشكل 0.12 جم من المكونات الرئيسية)، و2 ٪ منه من المعادن الخفيفة أي ما يُعادل 1.4 كجم تقريبًا، وهو وزن زجاجة النبيذ، وما يقرب من 98٪ من اللافلزات، معظمها ماء.[87][n 15]

لوحظ أن بعض المعادن الثقيلة غير الأساسية لها تأثيرات بيولوجية. يمكن أن يحفز الغاليوم، والجرمانيوم، والإنديوم، ومعظم اللانثانيدات عملية الأيض، ويشجع التيتانيوم النمو في النباتات[88] على الرغم من أنه لا يعتبر دائمًا من الفلزات الثقيلة.

علاقة الفلزات الثقيلة بالكائنات الحية

عدل

تحتاج الكائنات الحية إلى كميات مختلفة من الفلزات الثقيلة، مثل الحديد والكوبالت والنحاس والمنغنيز والموليبدينوم، والزنك والسيلنيوم، حيث يكون استهلاك هذه الفلزات ضروريا وهاما للمحافظة على عملية التمثيل الغذائي بجسم الكائن الحي. ولكن استهلاك كميات كبيرة منها بتركيزات عالية يكون ضارًا بل وسامًّا وينتج عنه ما يُسمى بتسمم الفلزات الثقيلة.[89][90]

تشكل الفلزات نسبة 45 من وزن جسم الإنسان، ويتركز معظمها في الهيكل العظمي. وتأتي خطورة الفلزات الثقيلة من تراكمها الحيوي داخل جسم الإنسان بشكل أسرع من انحلالها من خلال عملية التمثيل الغذائي أو إخراجها.

مثال لتلوث البيئة بالفلزات الثقيلة

عدل

في عام 1932، صرفت مياه الصرف الصحي في اليابان والتي كانت تحتوى على نسب عالية من الزئبق في ميناء مينيماتا، والذي نجم عنه التراكم الحيوي للزئبق في الكائنات البحرية، وظهور حالات من التسمم في عام 1952 والتي عُرفت باسم داء ميناماتا أو متلازمة ميناماتا.

علاج التسمم بالفلزات الثقيلة

عدل

الاختبارات

عدل

أول خطوة في علاج التسمم الناتج عن الفلزات الثقيلة هو تحديد مصدر التسمم وتحديد نوع الفلز المتسبب في التسمم. يعتبر القيام بالاختبارات المخبرية وتحليل الشعر أسهل طريقة لتحديد ذلك على الرغم من اعتبارها طريقة مثيرة للجدل. توجد اختبارات إضافية تستخدم عقاقير الاستخلاب مع تجميع للبول على مدار 24 ساعة لتحديد نسبة الفلزات الثقيلة.ومن الاختبارات الأخرى الهامة تحليل البول، صورة الدم الكاملة.

العلاج

عدل

العلاج الاستخلابي هي طريقة مقبولة عالميًا لتخليص الجسم من آثار سموم الفلزات الثقيلة. يرجع اشتقاق المصطلح إلى كلمة يونانية قديمة تعنى المخالب، ويستخدم في هذا النوع العلاجي عوامل تتحد مع الفلزات الثقيلة السامة مثل الزئبق، والرصاص أو الزرنيخ لتعادل تأثيرها وتسمح بخروجها من الجسم بدون التفاعل مع المواد الكيميائية الأخرى.

يطلق العلماء مصطلح الاستخلاب ليعطى معنى اختطاف المعدن من الجسم بهدف تسهيل امتصاصه أو إخراجه كما في حالة الفلزات السامة.

العلاج عن طريق الوريد باستخدام فيتامين (ج) والجلوتاثيون

عدل

تُستخدم الكزبرة لعلاج تسمم الفلزات الثقيلة، كما يمنع النظام الغذائى الغني بالألياف والألياف على شكل الجيل من دخول الفلزات الثقيلة إلى المعدة.

تحمي الكزبرة المخ والجهاز العصبي المركزي من تأثير الفلزات الثقيلة.

الميلاتونين

عدل

مركب من الماغنسيوم وحمض التفاح قادران على سحب الألومنيوم من الجسم. يتحد السيلنيوم مع الفلزات الثقيلة الأخرى مثل الكادميوم والزئبق ليقلل من سُميتها. ويمنع الزنك انتقال الكادميوم والرصاص إلى أنسجة الجسم المختلفة. ومن المعروف عن الزنك أنه عدو النحاس الأحمر.تساعد المواد الغذائية مثل الثوم وحامض ألفا الدهني، وهو الشكل العضوي للكبريت المتواجد في الأطعمة من منتجات الألبان والحبوب واللحوم والخضراوات والفاكهة في حماية جسم الإنسان من الفلزات الثقيلة بوجه عام، وبوجه خاص في التسمم الناتج عن الزئبق.

معرض صور

عدل

طالع أيضاً

عدل

ملاحظات

عدل
  1. ^ Criteria used were density:[3] (1) above 3.5 g/cm3; (2) above 7 g/cm3; atomic weight: (3) > 22.98;[3] (4) > 40 (excluding s- and مستوى فرعي للجدول الدوري metals);[4] (5) > 200;[5] atomic number: (6) > 20; (7) 21–92;[6] chemical behaviour: (8) United States Pharmacopeia;[7][8][9] (9) Hawkes' periodic table-based definition (excluding the لانثانيداتs and أكتينيداتs);[10] and (10) Nieboer and Richardson's biochemical classifications.[11] Densities of the elements are mainly from Emsley.[12] Predicted densities have been used for At، Fr and Fm–Ts.[13] Indicative densities were derived for Fm، Md، No and Lr based on their atomic weights, estimated رابطة فلزية,[14] and predicted تعبئة متراصة crystalline structures.[15] Atomic weights are from Emsley,[12] inside back cover
  2. ^ Metalloids were, however, excluded from Hawkes' periodic table-based definition given he noted it was "not necessary to decide whether semimetals [i.e. metalloids] should be included as heavy metals."[10]
  3. ^ The test is not specific for any particular metals but is said to be capable of at least detecting Mo، Cu، Ag، Cd، Hg، Sn، Pb، As، Sb, and Bi.[8] In any event, when the test uses كبريتيد الهيدروجين as the reagent it cannot detect Th، Ti، Zr، Nb، Ta, or Cr.[9]
  4. ^ Transition and post-transition metals that do not usually form coloured complexes are Sc and Y in عناصر المجموعة الثالثة؛[21] Ag in عناصر المجموعة الحادية عشرة؛[22] Zn and Cd in group 12;[21][23] and the metals of groups 13–16.[24]
  5. ^ Lanthanide (Ln) sulfides and hydroxides are insoluble;[25] the latter can be obtained from aqueous solutions of Ln salts as coloured gelatinous precipitates;[26] and Ln complexes have much the same colour as their aqua ions (the majority of which are coloured).[27] Actinide (An) sulfides may or may not be insoluble, depending on the author. Divalent uranium monosulfide is not attacked by boiling water.[28] Trivalent actinide ions behave similarly to the trivalent lanthanide ions hence the sulfides in question may be insoluble but this is not explicitly stated.[29] Tervalent An sulfides decompose[30] but Edelstein et al. say they are soluble[31] whereas Haynes says كبريتيد ثوريوم رباعي is insoluble.[32] Early in the history of nuclear fission it had been noted that precipitation with كبريتيد الهيدروجين was a "remarkably" effective way of isolating and detecting عنصر ما بعد اليورانيومs in solution.[33] In a similar vein, Deschlag writes that the elements after uranium were expected to have insoluble sulfides by analogy with third row transition metals. But he goes on to note that the elements after أكتينيوم were found to have properties different from those of the transition metals and claims they do not form insoluble sulfides.[34] The An hydroxides are, however, insoluble[31] and can be precipitated from aqueous solutions of their salts.[35] Finally, many An complexes have "deep and vivid" colours.[36]
  6. ^ The heavier elements commonly to less commonly recognised as شبه فلز—Ge؛ As، Sb؛ Se، Te، Po؛ At—satisfy some of the three parts of Hawkes' definition. All of them have insoluble sulfides[35][37] but only Ge, Te, and Po apparently have effectively insoluble hydroxides.[38] All bar At can be obtained as coloured (sulfide) precipitates from aqueous solutions of their salts;[35] astatine is likewise precipitated from solution by hydrogen sulfide but, since visible quantities of At have never been synthesised, the colour of the precipitate is not known.[37][39] As مستوى فرعي للجدول الدوري, their complexes are usually colourless.[40]
  7. ^ The class A and class B terminology is analogous to the "hard acid" and "soft base" terminology sometimes used to refer to the behaviour of metal ions in inorganic systems.[42]
  8. ^ Be and Al are exceptions to this general trend. They have somewhat higher electronegativity values.[43] Being relatively small their +2 or +3 ions have high charge densities, thereby polarising nearby electron clouds. The net result is that Be and Al compounds have considerable covalent character.[44]
  9. ^ جوجل سكولار has recorded more than 900 citations for the paper in question.[46]
  10. ^ If Gmelin had been working with the وحدات إمبراطورية of weights and measures he may have chosen 300 lb/ft3 as his light/heavy metal cutoff in which case selenium (density 300.27 lb/ft3 ) would have made the grade, whereas 5 g/cm3=312.14lb/ft3.
  11. ^ Lead, which is a تراكم حيوي, has a relatively high abundance due to its extensive historical use and human-caused discharge into the environment.[77]
  12. ^ Haynes shows an amount of < 17 mg for tin[78]
  13. ^ Iyengar records a figure of 5 mg for nickel;[79] Haynes shows an amount of 10 mg[78]
  14. ^ Encompassing 45 heavy metals occurring in quantities of less than 10 mg each, including As (7 mg), Mo (5), Co (1.5), and Cr (1.4)[80]
  15. ^ Of the elements commonly recognised as metalloids, B and Si were counted as nonmetals; Ge, As, Sb, and Te as heavy metals.

فهارس

عدل

اقتباسات

عدل
  1. ^ Emsley 2011، صفحات 288; 374
  2. ^ محمد الصاوي محمد مبارك (2003)، معجم المصطلحات العلمية في الأحياء الدقيقة والعلوم المرتبطة بها (بالعربية والإنجليزية)، القاهرة: مكتبة أوزوريس، ص. 340، OCLC:4769982658، QID:Q126042864
  3. ^ ا ب ج د ه Duffus 2002، صفحة 798
  4. ^ ا ب Rand, Wells & McCarty 1995، صفحة 23
  5. ^ ا ب Baldwin & Marshall 1999، صفحة 267
  6. ^ ا ب Lyman 2003، صفحة 452
  7. ^ ا ب The United States Pharmacopeia 1985، صفحة 1189
  8. ^ ا ب Raghuram, Soma Raju & Sriramulu 2010، صفحة 15
  9. ^ ا ب Thorne & Roberts 1943، صفحة 534
  10. ^ ا ب ج د Hawkes 1997
  11. ^ Nieboer & Richardson 1980، صفحة 4
  12. ^ ا ب Emsley 2011
  13. ^ Hoffman, Lee & Pershina 2011، صفحات 1691,1723; Bonchev & Kamenska 1981، صفحة 1182
  14. ^ Silva 2010، صفحات 1628, 1635, 1639, 1644
  15. ^ Fournier 1976، صفحة 243
  16. ^ ا ب Vernon 2013، صفحة 1703
  17. ^ Morris 1992، صفحة 1001
  18. ^ Gorbachev, Zamyatnin & Lbov 1980، صفحة 5
  19. ^ ا ب ج Duffus 2002، صفحة 797
  20. ^ Liens 2010، صفحة 1415
  21. ^ ا ب Longo 1974، صفحة 683
  22. ^ Tomasik & Ratajewicz 1985، صفحة 433
  23. ^ Herron 2000، صفحة 511
  24. ^ Nathans 1963، صفحة 265
  25. ^ Topp 1965، صفحة 106: Schweitzer & Pesterfield 2010، صفحة 284
  26. ^ King 1995، صفحة 297; Mellor 1924، صفحة 628
  27. ^ Cotton 2006، صفحات 66
  28. ^ Albutt & Dell 1963، صفحة 1796
  29. ^ Wiberg 2001، صفحات 1722–1723
  30. ^ Wiberg 2001، صفحة 1724
  31. ^ ا ب Edelstein et al. 2010، صفحة 1796
  32. ^ Haynes 2015، صفحات 4–95
  33. ^ Weart 1983، صفحة 94
  34. ^ Deschlag 2011، صفحة 226
  35. ^ ا ب ج Wulfsberg 2000، صفحات 209–211
  36. ^ Ahrland, Liljenzin & Rydberg 1973، صفحة 478
  37. ^ ا ب Korenman 1959، صفحة 1368
  38. ^ Yang, Jolly & O'Keefe 1977، صفحة 2980; Wiberg 2001، صفحات 592; Kolthoff & Elving 1964، صفحة 529
  39. ^ Close 2015، صفحة 78
  40. ^ Parish 1977، صفحة 89
  41. ^ ا ب Rainbow 1991، صفحة 416
  42. ^ Nieboer & Richardson 1980، صفحات 6–7
  43. ^ Lee 1996، صفحات 332; 364
  44. ^ Clugston & Flemming 2000، صفحات 294; 334, 336
  45. ^ Nieboer & Richardson 1980، صفحة 7
  46. ^ Nieboer & Richardson 1980
  47. ^ Hübner, Astin & Herbert 2010، صفحات 1511–1512
  48. ^ Järup & 2003، صفحة 168; Rasic-Milutinovic & Jovanovic 2013، صفحة 6; Wijayawardena, Megharaj & Naidu 2016، صفحة 176
  49. ^ Duffus 2002، صفحات 794–795; 800
  50. ^ Emsley 2011، صفحة 480
  51. ^ ا ب USEPA 1988، صفحة 1; Uden 2005، صفحات 347–348; DeZuane 1997، صفحة 93; Dev 2008، صفحات 2–3
  52. ^ ا ب Ikehata et al. 2015، صفحة 143
  53. ^ Emsley 2011، صفحة 71
  54. ^ Emsley 2011، صفحة 30
  55. ^ ا ب Podsiki 2008، صفحة 1
  56. ^ Emsley 2011، صفحة 106
  57. ^ Emsley 2011، صفحة 62
  58. ^ Hermann, Hoffmann & Ashcroft 2013، صفحة 11604-1
  59. ^ Emsley 2011، صفحة 75
  60. ^ Gribbon 2016، صفحة x
  61. ^ Emsley 2011، صفحات 428–429; 414; Wiberg 2001، صفحات 527; Emsley 2011، صفحات 437; 21–22; 346–347; 408–409
  62. ^ Raymond 1984، صفحات 8–9
  63. ^ Chambers 1743: "That which distinguishes metals from all other bodies ... is their heaviness ..."
  64. ^ Oxford English Dictionary 1989; Gordh & Headrick 2003، صفحة 753
  65. ^ Goldsmith 1982، صفحة 526
  66. ^ Habashi 2009، صفحة 31
  67. ^ Gmelin 1849، صفحة 2
  68. ^ Magee 1969، صفحة 14
  69. ^ Ridpath 2012، صفحة 208
  70. ^ Duffus 2002، صفحة 794
  71. ^ Leeper 1978، صفحة ix
  72. ^ Housecroft 2008، صفحة 802
  73. ^ Shaw, Sahu & Mishra 1999، صفحة 89; Martin & Coughtrey 1982، صفحات 2–3
  74. ^ Hübner, Astin & Herbert 2010، صفحة 1513
  75. ^ The Minerals, Metals and Materials Society 2016
  76. ^ Emsley 2011، صفحات 35; passim
  77. ^ Emsley 2011، صفحات 280, 286; Baird & Cann 2012، صفحات 549, 551
  78. ^ ا ب Haynes 2015، صفحات 7–48
  79. ^ Iyengar 1998، صفحة 553
  80. ^ Emsley 2011، صفحات 47; 331; 138; 133; passim
  81. ^ Nieboer & Richardson 1978، صفحة 2
  82. ^ Emsley 2011، صفحات 604; 31; 133; 358; 47; 475
  83. ^ Valkovic 1990، صفحات 214, 218
  84. ^ Emsley 2011، صفحات 331; 89; 552
  85. ^ Emsley 2011، صفحة 571
  86. ^ Venugopal & Luckey 1978، صفحة 307
  87. ^ Emsley 2011، صفحات 24; passim
  88. ^ Emsley 2011، صفحات 192; 197; 240; 120, 166, 188, 224, 269, 299, 423, 464, 549, 614; 559
  89. ^ Duffus 2002، صفحات 794; 799
  90. ^ Baird & Cann 2012، صفحات 519–520; 567; Rusyniak et al. 2010، صفحة 387

مراجع

عدل
  • Ahrland S., Liljenzin J. O. & Rydberg J. 1973, "Solution chemistry," in J. C. Bailar & A. F. Trotman-Dickenson  [لغات أخرى]‏ (eds), Comprehensive Inorganic Chemistry, vol. 5, The Actinides, مطبعة بيرغامون, Oxford.
  • Albutt M. & Dell R. 1963, The nitrites and sulphides of uranium, thorium and plutonium: A review of present knowledge, UK Atomic Energy Authority Research Group, مؤسسة الطاقة الذرية البريطانية, Berkshire.
  • Alves A. K., Berutti, F. A. & Sánche, F. A. L. 2012, "Nanomaterials and catalysis", in C. P. Bergmann & M. J. de Andrade (ads), Nanonstructured Materials for Engineering Applications, Springer-Verlag, Berlin, (ردمك 978-3-642-19130-5).
  • Amasawa E., Yi Teah H., Yu Ting Khew, J., Ikeda I. & Onuki M. 2016, "Drawing Lessons from the Minamata Incident for the General Public: Exercise on Resilience, Minamata Unit AY2014", in M. Esteban, T. Akiyama, C. Chen, I. Ikea, T. Mino (eds), Sustainability Science: Field Methods and Exercises, Springer International, Switzerland, pp. 93–116, دُوِي:10.1007/978-3-319-32930-7_5 (ردمك 978-3-319-32929-1).
  • Ariel E., Barta J. & Brandon D. 1973, "Preparation and properties of heavy metals", Powder Metallurgy International, vol. 5, no. 3, pp. 126–129.
  • Atlas R. M. 1986, Basic and Practical Microbiology, مكملين ناشرون, New York, (ردمك 978-0-02-304350-5).
  • Australian Government 2016, National Pollutant Inventory, Department of the Environment and Energy, accessed 16 August 2016.
  • Baird C. & Cann M. 2012, Environmental Chemistry, 5th ed., W. H. Freeman and Company, New York, (ردمك 978-1-4292-7704-4).
  • Baldwin D. R. & Marshall W. J. 1999, "Heavy metal poisoning and its laboratory investigation", Annals of Clinical Biochemistry, vol. 36, no. 3, pp. 267–300, دُوِي:10.1177/000456329903600301.
  • Ball J. L., Moore A. D. & Turner S. 2008, Ball and Moore's Essential Physics for Radiographers, 4th ed., Blackwell Publishing, Chichester, (ردمك 978-1-4051-6101-5).
  • Bánfalvi G. 2011, "Heavy metals, trace elements and their cellular effects", in G. Bánfalvi (ed.), Cellular Effects of Heavy Metals, شركة أكسل شبرينقر, Dordrecht, pp.  3–28, (ردمك 978-94-007-0427-5).
  • Baranoff E. 2015, "First-row transition metal complexes for the conversion of light into electricity and electricity into light", in W-Y Wong (ed.), Organometallics and Related Molecules for Energy Conversion, Springer, Heidelberg, pp. 61–90, (ردمك 978-3-662-46053-5).
  • Berea E., Rodriguez-lbelo M. & Navarro J. A. R. 2016, "Platinum Group Metal—Organic frameworks" in S. Kaskel (ed.), The Chemistry of Metal-Organic Frameworks: Synthesis, Characterisation, and Applications, vol. 2, Wiley-VCH Weinheim, pp. 203–230, (ردمك 978-3-527-33874-0).
  • Berger A. J. & Bruning N. 1979, Lady Luck's Companion: How to Play ... How to Enjoy ... How to Bet ... How to Win, Harper & Row, New York, (ردمك 978-0-06-014696-2).
  • Berry L. G. & Mason B. 1959, Mineralogy: Concepts, Descriptions, Determinations, W. H. Freeman and Company, San Francisco.
  • Biddle H. C. & Bush G. L 1949, Chemistry Today, Rand McNally, Chicago.
  • Bonchev D. & Kamenska V. 1981, "Predicting the properties of the 113–120 transactinide elements", The Journal of Physical Chemistry, vo. 85, no. 9, pp. 1177–1186, دُوِي:10.1021/j150609a021.
  • Bonetti A., Leone R., Muggia F. & Howell S. B. (eds) 2009, Platinum and Other Heavy Metal Compounds in Cancer Chemotherapy: Molecular Mechanisms and Clinical Applications, هيومانا Press, New York, (ردمك 978-1-60327-458-6).
  • Booth H. S. 1957, Inorganic Syntheses, vol. 5, McGraw-Hill, New York.
  • Bradl H. E. 2005, "Sources and origins of heavy metals", in Bradl H. E. (ed.), Heavy Metals in the Environment: Origin, Interaction and Remediation, Elsevier, Amsterdam, (ردمك 978-0-12-088381-3).
  • Brady J. E. & Holum J. R. 1995, Chemistry: The Study of Matter and its Changes, 2nd ed., وايلي (ناشر), New York, (ردمك 978-0-471-10042-3).
  • Brephohl E. & McCreight T.  [لغات أخرى]‏ (ed) 2001, The Theory and Practice of Goldsmithing, C. Lewton-Brain trans., Brynmorgen Press, Portland, Maine, (ردمك 978-0-9615984-9-5).
  • Brown I. 1987, "Astatine: Its organonuclear chemistry and biomedical applications," in H. J. Emeléus & A. G. Sharpe (eds), Advances in Inorganic Chemistry, vol. 31, Academic Press, Orlando, pp. 43–88, (ردمك 978-0-12-023631-2).
  • Bryson R. M. & Hammond C. 2005, "Generic methodologies for nanotechnology: Characterisation"', in R. Kelsall, I. W. Hamley & M. Geoghegan, Nanoscale Science and Technology, John Wiley & Sons, Chichester, pp. 56–129, (ردمك 978-0-470-85086-2).
  • Burkett B. 2010, Sport Mechanics for Coaches, 3rd ed., Human Kinetics, Champaign, Illinois, (ردمك 978-0-7360-8359-1).
  • Casey C. 1993, "Restructuring work: New work and new workers in post-industrial production", in R. P. Coulter & I. F. Goodson (eds), Rethinking Vocationalism: Whose Work/life is it?, Our Schools/Our Selves Education Foundation, Toronto, (ردمك 978-0-921908-15-9).
  • Chakhmouradian A.R., Smith M. P. & Kynicky J. 2015, "From "strategic" tungsten to "green" neodymium: A century of critical metals at a glance", Ore Geology Reviews, vol. 64, January, pp. 455–458, دُوِي:10.1016/j.oregeorev.2014.06.008.
  • Chambers E.  [لغات أخرى]‏ 1743, "Metal", in Cyclopedia: Or an Universal Dictionary of Arts and Sciences (etc.), vol. 2, D. Midwinter, London.
  • Chandler D. E. & Roberson R. W. 2009, Bioimaging: Current Concepts in Light & Electron Microscopy, Jones & Bartlett Publishers, Boston, (ردمك 978-0-7637-3874-7).
  • Chawla N. & Chawla K. K. 2013, Metal matrix composites, 2nd ed., سبرنجر, New York, (ردمك 978-1-4614-9547-5).
  • Chen J. & Huang K. 2006, "A new technique for extraction of platinum group metals by pressure cyanidation", Hydrometallurgy, vol. 82, nos. 3–4, pp. 164–171, دُوِي:10.1016/j.hydromet.2006.03.041.
  • Choptuik M. W., Lehner L. & Pretorias F. 2015, "Probing strong-field gravity through numerical simulation", in A. Ashtekar  [لغات أخرى]‏, B. K. Berger, J. Isenberg & M. MacCallum (eds), General Relativity and Gravitation: A Centennial Perspective, Cambridge University Press, Cambridge, (ردمك 978-1-107-03731-1).
  • برايان كليج 2014, "Osmium tetroxide", Chemistry World, accessed 2 September 2016.
  • Close F. 2015, Nuclear Physics: A Very Short Introduction, دار نشر جامعة أكسفورد, Oxford, (ردمك 978-0-19-871863-5).
  • Clugston M & Flemming R 2000, Advanced Chemistry, Oxford University, Oxford, (ردمك 978-0-19-914633-8).
  • Cole M., Lindeque P., Halsband C. & Galloway T. S. 2011, "Microplastics as contaminants in the marine environment: A review", Marine Pollution Bulletin, vol. 62, no. 12, pp. 2588–2597, دُوِي:10.1016/j.marpolbul.2011.09.025.
  • Cole S. E. & Stuart K. R. 2000, "Nuclear and cortical histology for brightfield microscopy  [لغات أخرى]‏", in D. J. Asai & J. D. Forney (eds), Methods in Cell Biology, vol. 62, Academic Press, San Diego, pp. 313–322, (ردمك 978-0-12-544164-3).
  • Cotton S. A. 1997, Chemistry of Precious Metals, Blackie Academic & Professional, London, (ردمك 978-94-010-7154-3).
  • Cotton S. 2006, Lanthanide and Actinide Chemistry, reprinted with corrections 2007, وايلي (ناشر), Chichester, (ردمك 978-0-470-01005-1).
  • Cox P. A. 1997, The elements: Their Origin, Abundance and Distribution, دار نشر جامعة أكسفورد, Oxford, (ردمك 978-0-19-855298-7).
  • Crundwell F. K., Moats M. S., Ramachandran V., Robinson T. G. & Davenport W. G. 2011, Extractive Metallurgy of Nickel, Cobalt and Platinum Group Metals, Elsevier, Kidlington, Oxford, (ردمك 978-0-08-096809-4).
  • Cui X-Y., Li S-W., Zhang S-J., Fan Y-Y., Ma L. Q. 2015, "Toxic metals in children's toys and jewelry: Coupling bioaccessibility with risk assessment", Environmental Pollution  [لغات أخرى]‏, vol. 200, pp. 77–84, دُوِي:10.1016/j.envpol.2015.01.035.
  • Dapena J. & Teves M. A. 1982, "Influence of the diameter of the hammer head on the distance of a hammer throw", Research Quarterly for Exercise and Sport, vol. 53, no. 1, pp. 78–81, دُوِي:10.1080/02701367.1982.10605229.
  • De Zuane J. 1997, Handbook of Drinking Water Quality, 2nd ed., John Wiley & Sons, New York, (ردمك 978-0-471-28789-6).
  • Department of the Navy 2009, Gulf of Alaska Navy Training Activities: Draft Environmental Impact Statement/Overseas Environmental Impact Statement, U.S. Government, accessed 21 August 2016.
  • Deschlag J. O. 2011, "Nuclear fission", in A. Vértes, S. Nagy, Z. Klencsár, R. G. Lovas, F. Rösch (eds), Handbook of Nuclear Chemistry, 2nd ed., سبرنجر, Dordrecht, pp. 223–280, (ردمك 978-1-4419-0719-6).
  • Desoize B. 2004, "Metals and metal compounds in cancer treatment", Anticancer Research, vol. 24, no. 3a, pp. 1529–1544, PMID 15274320 (ببمد: 15274320)
    Citation will be completed automatically in a few minutes.

Jump the queue or expand by hand.

لمزيد من القراءة

عدل

التعريفات والاستخدامات

السميّة والدور الحيويل

  • Baird C. & Cann M. 2012, Environmental Chemistry, 5th ed., chapter 12, "Toxic heavy metals", W. H. Freeman and Company, New York, (ردمك 1-4292-7704-1). Discusses the use, toxicity, and distribution of Hg, Pb, Cd, As, and Cr.
  • Nieboer E. & Richardson D. H. S. 1980, "The replacement of the nondescript term 'heavy metals' by a biologically and chemically significant classification of metal ions", Environmental Pollution Series B, Chemical and Physical, vol. 1, no. 1, pp. 3–26, دُوِي:10.1016/0143-148X(80)90017-8. A widely cited paper, focusing on the biological role of heavy metals.

التكوين

الاستخدامات

  • Koehler C. S. W. 2001, "Heavy metal medicine", Chemistry Chronicles, American Chemical Society, accessed 11 July 2016
  • Morowitz N. 2006, "The heavy metals," Modern Marvels, season 12, episode 14, قناة التاريخ التلفزيونية
  • Öhrström L. 2014, "Tantalum oxide", Chemistry World, 24 September, accessed 4 October 2016. The author explains how tantalum(V) oxide banished brick-sized mobile phones. Also available as a podcast.

وصلات خارجية

عدل
  • [httpwww.niehs.nih.govhealth المعهد القومي للصحة والعلوم البيئية NIEHS ]
  • [httpwww.iupac.org الاتحاد الدولي للكمياءالبحتة والتطبيقية IUPAC ]

تصنيف:كومنزHeavy metals

مجلوبة من «https://ar.wikipedia.org/w/index.php?title=فلز_ثقيل&oldid=68354055»