سرب یک فلز بسیار پر کاربرد است اما در کنار منافع خود اثرات سمی بر روی انسان ها دارد. در واقع اگر ما نگران تنفس در هوای آکنده از غبار سرب و فرو دادن ذرات بسیار کوچک سرب موجود در هوا نبودیم سرب می توانست نقش مهم و پر رنگی را در صنعت به سبب داشتن خاصیت چکش خواری و مقاومت بسیار بالا در برابر زنگ زدگی ایفا کند.
در طول تاریخ و پیش از آنکه در قرن بیستم دانشمندان به اثرات سمی شدید سرب پی ببرند، سرب به صورت بسیار فراگیری از جمله در ساخت لوازم آرایشی، نقاشی، جوشکاری، لوله ها و گازوئیل استفاده می شد.
ویژگی های منحصر به فرد سرب خصوصا رسانایی، چکش خواری و نفوذ پذیری پایین آن این فلز را به ماده ای مناسب برای ساخت لوله های آب تبدیل کرده است. گرچه به گمان برخی، رومیان باستان که لوله های آب خود را از سرب می ساختند به علت خاصیت سمی سرب به بیماری هایی مبتلا شدند و به گمان برخی دیگر علت نابودی امپراطوری رم میتواند همین مسئله باشد.
عنصر طبیعی
بنابر گزارش آزمایشگاه جفرسون، سرب عنصری بسیار براق و درخشان و به رنگ سفید-آبی می باشد که تنها حدود 0.0013 درصد پوسته ی زمین را تشکیل می دهد.
این فلز به صورت متعادل در زمین پخش شده است و به راحتی قابل استخراج می باشد.
این عنصر به صورت قطعه های کوچک سرب طبیعی، سولفات سرب و سروسیت (نوعی بلور محتوی کربنات سرب) در نواحی کوهستانی به چشم می خورد.
طبق گفته ی مرکز بین المللی کارخانه جات سرب، سرب به صورت معمول در نواحی میسوری، آیداهو، یوتا، کلرادو، مونتانا و تگزاس استخراج و تصفیه می شود. حدود یک سوم سرب موجود در آمریکا تصفیه می شود.
نماد شیمیایی سرب Pb می باشد و از واژه ی یونانی plumbum به معنای آبکاری گرفته شده است. از این جهت این نام برای این عنصر در نظر گرفته شده است که در دوران باستان از سرب برای ساخت لوله های آب استفاده می شد.
گرچه سرب دارای 27 ایزوتوپ می باشد اما تنها 4 مورد از آنها حالت پایدار دارند.
کاربردهای سرب
از آنجایی که سرب توسط ماده ای خورده نمی شود برای ساخت ظرف های حاوی مواد اسیدی بسیار مناسب است. برای مثال تانک های حمل کننده ی مایعات اسیدی همچون سولفوریک اسید از سرب ساخته می شوند. همچنین باتری های اتومبیل ها که اسیدی هستند در محفظه های سربی نگهداری می شوند.
طبق گزارشات آزمایشگاه جفرسون به علت چگالی و توانایی سرب در جذب اشعات، این فلز می تواند محافظ خوبی در برابر اشعات گوناگون همچون اشعه X موجود در ماشین آلات و راکتور های هسته ای باشد.
سرب هم اکنون در ساخت گلوله ها و مهمات به کار می رود.
گازوئیل سربی
در دهه 1920 اضافه کردن تترااتیل سرب به گازوئیل به کاهش صدای موتور، فرسودگی و احتراق موتور کمک کرد.
دقیقا در همین زمان تعدادی از کارکنان کارخانه های ماشین سازی به شدت بیمار شدند و جان خود را باختند.
در یکی از این کارخانه جات به نام داپنت واقع در نیوجرسی بین سال های 1923 تا 1925 هشت کارگر جان خود را از دست دادند. سرانجام پس از آنکه 44 کارگر در استاندار اویل بستری شدند، سازمان بهداشت متوجه شد که علت این بیماری ها گازوئیل های حاوی تترا اتیلن هستند.
با این حال سازمان بهداشت عمومی با وجود تمام مضرات گازوئیل در سال 1925 در کنفرانسی اعلام داشت که این ماده همچنان می تواند مورد استفاده قرار گیرد. در اواخر دهه 1970 استفاده از گازوئیل شروع به کمرنگ شدن کرد و در نهایت در سال 1996 استفاده از اینگونه گازوئیل برای تمانی وسایل نقلیه ممنوع شد.
برخی حقایق مربوط به سرب
عدد اتمی (تعداد پروتون های موجود در هسته) 82
نماد اتمی (نماد موجود در جدول عناصر) pb
وزن اتمی (میانگین جرم اتمی) 207.2
چگالی: 11.34 گرم در هر سانتی متر مکعب
حالت در دمای اتاق: جامد
نقطه ذوب: 621.4 درجه فارنهایت (327.46 درجه سلسیوس)
نقطه جوش: 3180.2 درجه فارنهایت( 1749 درجه سلسیوس)
تعداد ایزوتوپ ها ( اتم های عنصرهای یکسان با تعداد نوترون های متفاوت): 27 ایزوتوپ که 4 مورد از آنها پایدار هستند.
معمول ترین ایزوتوپ ها: pb-208 (فراوانی 52.4 درصد)؛ pb-206 (فراوانی 24.1 درصد)؛ pb-207 (فروانی 22.1 درصد)؛ pb-204 (فراوانی 1.4 درصد)
اثرات سمی سرب در زمان فعلی
از آنجایی که در زمان قدیم مردم اطلاعی در رابطه با خاصیت سمی سرب نداشتند و این فلز به صورت فراگیر استفاده می شد، مردم در زمان فعلی همچنان در معرض اثرات مضر این ماده هستند. برای مثال کودکانی که در خانه های قدیمی زندگی می کنند غبار سرب موجود در هوا را که حاصل سرب موجود در لوازم به کار رفته در ساختمان می باشد استشمام می کنند.
همچنین آب ممکن است با عبور از لوله های سربی قدیمی خاصیت سمی سرب را به افراد انتقال دهد. بنابر گفته ی مرکز بین المللی کارخانه جات سرب ، تقریبا تمام خانه هایی که پیش از دهه 1980 ساخته شده اند در ساختار لوله های خود سرب و مس دارند. حتی برخی از کلان شهرهای آمریکا هم اکنون برای آبرسانی به منازل از لوله های سربی کمک می گیرند. هم اکنون تلاش بر آن است که با نظارت هر چه تمام تر بر سازمان های آب از ورود سرب به آب آشامیدنی جلوگیری شود.
طبق گفته ی دانشگاه ایالت یوتا، بیشترین خطر موجود متوجه کودکان است. سرب می تواند رشد ذهنی و جسمی نوزادان و کودکان را مختل کند. در بزرگسالان نیز انباشتگی تدریجی سرب در بدن می تواند منجر به بروز آسیب های کلیوی، بیماری های سیستم عصبی، آنمی، سکته های مغزی و سرطان شود.
گوآن لو، دستیار پروفسور ژنتیک محیطی و آسیب شناسی مدرسه سلامت عمومی هاروارد تی- اچ چان و نویسنده ارشد مطالعه ی اخیر که بر روی تاثیرات مضر سرب بر روی کودکان و سیستم سلولی و عصبی آنها صورت گرفت بیان داشت:
سرب می تواند سبب بروز دردهای شکمی، کاهش وزن، استفراغ و حتی مرگ شود. همچنین سرب در کودکان سبب بروز اختلال در نمو سیستم عصبی و رفتارهای خشن و ضد اجتماعی می شود.
لو در ادامه بیان داشت:
سرب می تواند عملکرد اعصاب را مختل کند و اثرات مخربی بر عملکرد نورون ها داشته باشد.
همچنین سرب از عملکرد صحیح گیرنده ی NMDA که سبب نمو مغز، یادگیری و حافظه می شود جلوگیری می کند.
ما باید تمام تلاش خود را برای کاهش استفاده از سرب به کار بگیریم. باید تمامی منابع آزاد کننده ی سرب همچون لوازم آرایشی، گازوئیل، رنگ ها و هر ماده ی مصرفی که حاوی سرب می باشد از بین بروند. بررسی های اخیر که حاکی از وجود سرب در آب آشامیدنی برخی از کلان شهرهای آمریکا بوده اند، سبب تلاش بیشتر برای از بین بردن سرب برای محافظت از کودکان شده است.
آیا می دانید؟
- مداد ها دارای سرب نیستند و هیچگاه نبوده اند. سرب موجود در مداد ها گرافیت است. هنگامی که در دهه 1500 گرافیت برای اولین بار در انگلیس کشف شد مردم می پنداشتند که سرب را کشف کرده اند از اینرو این نام را به آن نسبت دادند.
-
- در علم کیمیاگری در زمان باستان سرب ماده ی اولیه نامیده می شد. کیمیاگران سرب را مرتبط با ساطورن، خدای کشاورزی رومیان می دانستند. به همین سبب نماد سرب در آن زمان به شکل داس بود.
- در رم باستان افراد بی اعتقاد برای تغییر طعم آب جو به آن سرب می افزودند. گرچه در سال 1948 کلیسای کاتولیک این عمل را اکیدا ممنوع اعلام کرد، این عمل تا چندین سال ادامه یافت و سبب بروز مشکلاتی در پی اثرات سمی سرب در قرن هجدهم شد.
- در قرن 16 و 17 اروپا، سرب در لوازم آرایشی برای سفید کردن صورت افراد به کار می رفت چراکه این گونه چهره ها در آن زمان خصوصا در طبقه ی اشراف بسیار پر طرفدار بود.
- یکی از طرفداران پر و پا قرص لوازم آرایش سربی، ملکه الیزابت انگلستان بود چراکه این چهره ی سفید برای او حکم ماسک جوانی را داشت.
- استفاده طولانی مدت از سرب سبب پوسیدگی دندان ها می شد و در اغلب موارد برای ساخت دندان های مصنوعی بار دیگر از سرب استفاده می شد که این امر سبب آسیب های بیشتر در افراد می شد.
میشیگان و آب های آلوده به سرب
یکی از مناطقی که آلوده ترین آب آشامیدنی را به واسطه ی سرب دارد، چندی پیش در فلینت واقع در میشیگان کشف شد. این پرونده جزو بدنام ترین پرونده ها است. مقامات این منطقه برای اندوختن پول آب را از فاضلاب ها به مناطق دیگر می فرستادند.
در طول چند هفته اهالی فلینت متوجه رنگ و بوی خاص آب شدند. آزمایش هایی که بر روی این آب ها صورت گرفت نشان داد، میزان زیادی از باکتری های موجود در مدفوع انسان در این آب ها وجود دارد و به همین جهت آب ها حاوی کلر بیشتری نسبت به حد مجاز بودند. این سطح از کلر سبب شده بود که سرب موجود در لوله های آب وارد آب آشامیدنی شود. در بسیاری از خانه های این منطقه میزان سرب موجود در آب از حد طبیعی که 15ppb می باشد بسیار بالاتر بود. در واقع در آب موجود در یکی از خانه ها که به واسطه ی محققان ویرجینیا تک بررسی شد سطح سرب آب برابر با 13200ppb بود. این سطح از سرب که بسیار پر خطر بود متاسفانه سبب مسمومیت یکی از کودکان ساکن در آن خانه شد.
