მძიმე ლითონები

მასალა ვიკიპედიიდან — თავისუფალი ენციკლოპედია
Jump to navigation Jump to search
ვერცხლისწყალი პეტრის თეფშზე

მძიმე ლითონები − აღნიშნავს ლითონთა იმ ჯგუფს, რომლებიც მაღალი სიმკვრივით, ატომური მასითა და ატომური ნომრით გამოირჩევა. მძიმე ლითონებად განსაზღვრა დამოკიდებულია ავტორსა და კონტექსტზე. მეტალურგიაში მძიმე ლითონები სიმკვრივით განისაღვრება, ფიზიკაში — ატომური ნომრით, ხოლო ქიმიაში — ქიმიური თვისებებით. მძიმე ლითონებისგანსხვავების სხვადასხვა ვერსიაა შემოთავაზებული, მაგრამ მათგან არცერთია ფართოდ გავრცელებული. მიუხედავად ამისა, ტერმინი ფართოდ გამოიყენება საბუნებისმეტყველო მეცნიერებებში. მძიმე ლითონების განმსაზღვრელ ერთ-ერთ მთავარ კრიტერიუმად 5 გ/სმ³-ზე მეტ სიმკვრივეს მიიჩნევენ.

უძველეს პერიოდში ცნობილი ლითონები, როგორიცაა რკინა, სპილენძი და კალა, ასევე მბრწყინავი ლითონები, როგორიცაა ვერცხლი, ოქრო და პლატინა მძიმე ლითონებია. 1809 წლის შემდეგ მსუბუქი ლითონების (მაგნიუმი, ალუმინი, ტიტანი) აღმოშენასთან ერთად, ნაკლებად ცნობილი მძიმე ლითონებიც აღმოაჩინეს, მათ შორის: გალიუმი, თალიუმი და ჰაფნიუმი.

ზოგიერთი მძიმე ლითონი სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანი ნუტრიენტია (რკკინა, კობალტი და თუთია) ან პირიქით − საზიანო (ვერცხლი, რუთენიუმი ან ინდიუმი). ზოგიერთი მძიმე ლითონი ძლიერ მომწამლავია, როგორიცაა კადმიუმი, ვერცხლისწყალი ან ტყვია.

მძიმე ლითონების ფიზიკური და ქიმიური თვისებების დახასიათებისას სიფრთხილეა საჭირო, რადგანაც ზუსტად არაა განსაზღვრული. მეტ სიმკვრივესთან ერთად, მძიმე ლითონების დამახასიათებელი თვისებაა მსუბუქ ლითონებზე ნაკლებ რეაქტიულობა და ნაკლები ხსნადი სულფიდისა და ჰიდროქსიდის ქონა. ზოგიერთი მძიმე ლითონი, როგორებიცაა თუთია, ვერცხლისწყალი და ტყვია, მსუბუქი ლითონებისგან რთული გასარჩევია, ხოლო ზოგიერთი მსუბუქი ლითონი, როგორებიცაა ბერილიუმი, სკანდიუმი და ტიტანი მძიმე ლითონების მსგავსი თვისებებით გამოირჩევა.

მძიმე ლითონები დედამიქის ქერქში შედარებით მცირე რაოდენობითაა, მაგრამ თანამედროვე ცხოვრების სხვადასხვა სფეროში გამოიყენება, მაგ: გოლფის კლუბებში, მანქანებში, ანტიმიკრობულ ხსნარებში, მზის პანელებში, პლასტიკურ ნივთებსა და მობილურ ტელეფონებში.

განსაზღვრებები[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

ჩელოსა და ვიოლინოს სიმების დასამზადებლად ვოლფრამს იყენებენ, რითიც უფრო ვიწრო დიამეტრის სიმების დამზადებისას სასურველ ჟღერადობას იღებენ.[1]

მძიმე ლითონების კონკრეტული განსაზღვრება არ არსებობს. ტერმინი კონტექსტზეა დამოკიდებული. მეტალურგიაში მთავარი განმსაზღვრელი ნიშანი ლითონთა სიმკვრივეა,[2] ფიზიკაში - ატომური რიცხვი,[3] ხოლო ქიმიაში - ლითონის ქიმიური თვისებები.

მძიმე ლითონების განსაზღვრისას სიმკვრივის კრიტერიუმი 3.5გ/სმ³-დან 7გ/სმ³-მდე მერყეობს.[4] მძიმე მეტალების ატომურ რიცხვად 20-ზე მეტს მიიჩნევენ, ანუ კალციუმზე მეტს.[4] ატომური რიცხვის მიხედვით განსაზღვრებებს ნაკლები სიმკვრივის გამო აკრიტიკებენ, მაგალითად, რუბიდიუმს, რომელიც პირველ სვეტშია მოქცეული და მისი ატომური რიცხვი 37-ია, მხოლოდ 1.532გ/სმ³ სიმკვრივე აქვს, რის გამოც ამ ელემენტს ის ავტორები, რომლებიც სიმკვრივეს უმთავრეს ნიშნად მიიჩნევენ, მძიმე ლითონად არ თვლიან.[5] იგივე პრობლემები იჩენს თავს ატომური მასის მიხედვით განსაზღვრებისას.[6]

ბიოქიმიაში მძიმე ლითონებს ხშირად ლიუისის მჟავის თვისებების მიხედვით განსაზღვრავენ, რის მიხედვითაც მძიმე ლითონებს B კლასისა და მოსაზღვრე ლითონები მიეკუთვნება.[7] ამ სქემის მიხედვით, A კლასის იონები დონორებად ჟანგბადს ირჩევენ, ხოლო B კლასის იონები აზოტსა და გოგირდს. მოსაზღვრე და ამბივალენტურ იონებს როგორც A, ასევე B კლასის თვისებები აქვთ, რაც კონკრეტულ შემთხვევებზეა დამოკიდებული.

ბიბლიოგრაფია[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

  • Ali H. & Khan E. 2017, "What are heavy metals? long-standing controversy over the scientific use of the term 'heavy metals'—proposal of a comprehensive definition", Toxicological & Environmental Chemistry, pp. 1–25, doi:10.1080/02772248.2017.1413652. Suggests defining heavy metals as "naturally occurring metals having atomic number (Z) greater than 20 and an elemental density greater than 5 g cm−3".
  • Duffus J. H. 2002, "'Heavy metals'—A meaningless term?", Pure and Applied Chemistry, vol. 74, no. 5, pp. 793–807, doi:10.1351/pac200274050793. Includes a survey of the term's various meanings.
  • Hawkes S. J. 1997, "What is a "heavy metal"?", Journal of Chemical Education, vol. 74, no. 11, p. 1374, doi:10.1021/ed074p1374. A chemist's perspective.
  • Hübner R., Astin K. B. & Herbert R. J. H. 2010, " 'Heavy metal'—time to move on from semantics to pragmatics?", Journal of Environmental Monitoring, vol. 12, pp. 1511–1514, doi:10.1039/C0EM00056F. Finds that, despite its lack of specificity, the term appears to have become part of the language of science.

სქოლიო[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]