Kurşun Nasıl Çalışır?

1978 yapımı "Süpermen" filminden bir sahnede, tatlı süper kahraman X-ışını vizyonunu bir saksının arkasında duran Lois Lane'de göstermeye çalışır. Başarısız olduğunda, ekicinin kurşundan yapılması gerektiğini ve maddenin içini görmekte zorlandığını açıklar. Filmin ilerleyen bölümlerinde, kötü adam Lex Luthor, mineral kriptoniti bir kurşun kutunun içine saklayarak Süpermen'i yakalar. Süpermen kutuyu açtığında, kendisi için zehirli olan kriptonite maruz kalır. Süper kahramanları kandırabilen bu madde nedir ve neden kurşun sadece ölümlüler için böyle bir sorundur?

Kurşun bir elementtir, özellikle ağır metallerden biridir. Aşağıdaki özelliklere sahiptir:

Kimyasal olarak, kurşun atomunun en yaygın biçimi 82 protona, 82 elektrona ve 125 nötrona sahiptir (bir tazeleme için bkz . Atomlar Nasıl Çalışır ). Dış enerji seviyesinde veya kabuğunda dört elektronu vardır , bu da diğer elementlerle dört adede kadar kimyasal bağ oluşturabileceği anlamına gelir. Yerkabuğunda kurşun nadiren saf bir metal olarak bulunur, bunun yerine kurşun sülfür, kurşun sülfat veya kurşun oksit gibi kurşun bileşikleri olarak bulunur. Bu kurşun bileşikleri genellikle gümüş ile oluşur.

Kurşunun insan vücudunda hiçbir rolü yoktur ve şüphesiz bildiğiniz gibi oldukça zehirlidir. 1970'lerde, birçok Amerikalı çocuk kurşun boyalara maruz kalma yoluyla kurşun zehirlenmesinden muzdaripti. Bu tür boyalar artık Amerika Birleşik Devletleri'nde üretilmemektedir ve eski evler (1978'den önce inşa edilmiş) dışında, bu kaynaktan kurşuna maruz kalma sıklığı azalmıştır. Ancak, kurşun boyalar hala diğer ülkelerde kullanılmaktadır. Örneğin, 2007'de, Çin'de yapılan birçok oyuncak, kurşun bazlı boyalar içerdiği için geri çağrıldığında, kurşun haberleri çarptı (bkz . Çin'de ve kurşun zehirlenmesinde ne var? ). Kurşun, dünya çapında önde gelen bir çevresel tehlike olmaya devam etmektedir. Burada kurşunun çıkarılması ve rafine edilmesini, endüstriyel kullanımlarını ve olumsuz sağlık ve çevresel etkilerini tartışacağız.

İçindekiler

1. Ağır Metal için Kurşunlu Gaz ve Diğer Kullanımlar
2. Kurşuna Nasıl Maruz Kalırız?
3. Kurşun Etkileri ve Tedavisi

Eski zamanlardan beri insanlar kurşun hakkında bilgi sahibi oldular. Kurşun başlangıçta çok az kullanımı veya değeri olan bir yenilikti. İlk kullanımı sanat eseriydi. Ancak girişimci Romalılar kurşunu yoğun bir şekilde kullandılar ve dövülebilirliğinden ve korozyona karşı direncinden yararlandılar. Su taşımak ve lağım suyunu boşaltmak için kurşun borular yaptılar . Ayrıca, su depolayan hat kaplarına kurşun da kullandılar. İngilizce "tesisat" kelimesi ve kurşun (Pb) için kimyasal sembol , sadece "kurşun" anlamına gelen Latince plumbum kelimesinden gelir. Roma döneminden kalma kurşun sıhhi tesisat, bugün Roma hamamlarında ve yapılarında varlığını sürdürmektedir.

Sıhhi tesisattaki rolünün yanı sıra, kozmetiklere, renkli boyalara ve pigmentlere, cama, kalaylı mücevherlere ve sofra takımlarına, mühimmatlara ve çömleklere kurşun eklenmiştir. 20. yüzyılda kurşun ayrıca ev boyalarında, sıhhi tesisatta, kablo kaplamalarında ve benzin katkı maddelerinde (tetraetil kurşun) bulunabilirdi. Ancak sağlık görevlileri metalin insan ve çevre sağlığı üzerindeki toksik etkilerini fark etmeye başlayınca, bu alanlarda kurşun kullanımı ortadan kaldırılmasa da büyük ölçüde azaldı.

Bugün, araba aküsü gibi, elektrik gücü için kurşun asitli akülerde ağırlıklı olarak kurşun buluyorsunuz . Uluslararası Kurşun Derneği'ne göre, kurşun asitli pillerin yüzde 70'i geri dönüştürülmekte ve ikincil kurşun üretimi için kullanılmaktadır.

Pillerin yanı sıra, çatı kaplama ürünlerinde ve radyasyon kalkanında kurşun bulabilirsiniz - elementin yüksek yoğunluğu, onu gama radyasyonunu ve X-ışınlarını emmek için ideal kılar . Çoğu cam katot ışın tüpleri ( bilgisayar monitörlerindekiler gibi), izleyiciyi içeride oluşan radyasyondan korumak için içlerinde kurşunlu cam bulunur. Dekoratif kristal için cama eklenen kurşun da bulacaksınız. Son olarak, kurşun lehim elektrik bağlantıları yapmak için iyidir ve element ayrıca elektronik endüstrisinde kullanılan seramik cihazlar için de kullanışlıdır.

Tüm bu kurşun nereden geliyor? Yerkabuğunda , öncelikle mineral galeninde bir sülfür (PbS) olarak gizlidir . Şu anda, dünya liderliğinin yüzde 75'i Çin, Amerika Birleşik Devletleri, Avustralya, Kanada, Meksika ve Peru'dan geliyor [kaynak: Uluslararası Kurşun Derneği ]. Kurşun hurdasının geri dönüştürülmesiyle ikincil olarak daha fazla kurşun üretilir.

Kurşun bitmiş haliyle var olmadan önce, kurşun cevherini işlemeniz ve rafine etmeniz gerekir. Romalılar gümüşü kurşundan ayırmak için kupelasyon adı verilen bir işlem kullandılar. Bugün kurşun sanayisi, Romalıların kullandığı yöntemlere benzer olan kavurma ve eritme işlemlerini kullanarak elementi çıkarmaktadır.

1. Kavurma : Galena, kurşun sülfürü (PbS) kurşun okside (PbO) artı kükürt dioksite dönüştürmek için havada ısıtılır.

2PbS + 3O ₂ --> 2PbO + 2SO ₂

2. Eritme : Kurşun okside (PbO) kok (karbon - C) eklenir ve kurşun metal elde etmek için yüksek sıcaklıktaki bir yüksek fırında hava ile karıştırılır. Fırının şaftında, karbon, karbon dioksit gazı (CO ₂ ) ve erimiş kurşun (Pb) oluşturmak için kurşunu kurşun oksitten uzaklaştırır.

2PbO + C --> 2Pb + CO ₂

Erimiş kurşun fırının dibine çöker, sifonlanır ve kurşun tuğlalar veya domuzlar (büyük, dikdörtgen kütleler) oluşturmak üzere soğur. Metal eritme işleminin metalik olmayan bir yan ürünü olan cüruf , erimiş kurşundan ayrılır, sifonlanır, soğutulur ve atık olarak atılır. Eritme yoluyla çıkarılan erimiş kurşun genellikle çinko, arsenik, bakır, gümüş, altın ve bizmut gibi diğer metal safsızlıklarını içerir. Electrowinning , bir elektrik akımı yardımıyla bu safsızlıkları giderir.

Ağır metal, cevherden kurşun çıkarmanın yanı sıra kullanılmış piller ve hurda kurşun gibi ikincil kaynaklardan da üretilebilir. İkincil ekstraksiyon ayrıca hammaddelerin işlenmesini, eritilmesini (veya geri kazanılmış kurşunun alaşımlara veya elemental formuna döndürülmesini), soğutmayı ve dökümü içerir. İkincil bir kurşun izabe tesisi ve bunun çevresel kontrollerine ilişkin sanal bir tur için, bkz . OSHA'nın İkincil Kurşun İzabe Tesisi eTool'u .

Ardından, kurşunun vücudumuza nasıl girdiğini öğrenin.

Halk sağlığı görevlileri on yıllar önce kurşunun zehirliliği konusunda bilgi sahibi olsalar da, kurşun hala eski evlerin ve diğer binaların (1978'den önce inşa edilmiş) boya ve borularında oyalanıyor. İç ve dış duvarlardan sıyrılan kurşun bazlı boya talaşları ve pulları bir maruziyet kaynağıdır. Kurşun borulardan geçen ve sızan su başka bir kaynaktır. Boyalı alçıpanın çıkarılması gibi bazı ev onarımları havaya kurşun tozu gönderebilir. Ek olarak, lehimli metal kaplardan gelen kurşun, kurşun sırlı çömlek, kurşun cam kristal ve kurşun boyalı oyuncaklar, evdeki diğer maruz kalma yolları olarak hizmet eder.

Çevrede, kurşun bazlı ürünler elementi suya ve toprağa sızdırabilir. Örneğin kurşun drenaj borularından akan su veya kurşun bazlı boyalarla boyanmış duvarlardan akan su metali toprağa taşıyacaktır. Kurşun pillerin uygun olmayan şekilde atılmış olabileceği atık dökümleri de kurşunu toprağa sızdırabilir.

Peki ya hava? 1970 yılında, ABD Çevre Koruma Ajansı'na göre, kurşun emisyonlarının büyük kısmı (yüzde 78), kurşunlu benzinle çalışan arabalar gibi yoldaki kaynaklardan geldi. Metal işleme -- eritmeyi hatırlıyor musunuz? -- yüzde 11 daha katkıda bulundu. EPA, çeyrek yüzyıl kadar sonra sayıları çalıştırdığında, ajans, emisyon kaynaklarının çarpıcı biçimde değiştiğini buldu. Metal işleme artık kurşun emisyonlarının yüzde 52'sini üstlenirken, atık bertarafı (yüzde 16), yakıt yanması (yüzde 13), karayolu dışı kaynaklar (yüzde 13) ve diğer kaynaklar (yüzde 6) çok geride kaldı. Elbette bu köklü değişiklik, Şubat 1996'da yürürlüğe giren motor yakıtlarında kurşun katkı maddelerinin kullanılmasına ilişkin yasaktan kaynaklandı. Diğer birçok ülkede benzer yasaklar yürürlüğe girdi.

Havada, suda veya evde kurşun vücudunuzda çeşitli şekillerde birikebilir. Örneğin, kirlenmiş su içebilir veya kurşun tozunu yutabilirsiniz. Muhtemelen kurşun bazlı boyalarla boya parçaları yemeyi veya oyuncakları yalamayı sevmiyorsunuz, ancak çocuklarınız olabilir. Her iki durumda da, kurşun bir kez alındığında ince bağırsak tarafından emilir ve kan dolaşımına girer.

Kurşun tozu veya kurşun içeren hava kirliliğini teneffüs ettiğinizde kurşun ayrıca vücuda akciğerlerden girebilir. Metal işleme endüstrisindeki (ergitme) işçiler ve inşaat işçileri kurşun tozuna ve dumanına maruz kalabilir. Solunduğunda kurşun, akciğerlerdeki kılcal damarlardan emilir ve kan dolaşımına girer. Kurşunla çalışan kişiler de onu doğrudan deri yoluyla emebilir.

Doktorlar kurşun maruziyetini bir kan örneği (parmak veya topuk çubuğu) alarak ölçer. Kanınızdaki çinko protoporfirin seviyelerini değerlendirerek maruz kalmayı da ölçebilirler . Bu çinko bileşiği, yüksek kurşun maruziyetinde gözlenen kırmızı kan hücrelerinin parçalanmasının bir yan ürünüdür ; ancak bu test kan kurşun testi kadar hassas değildir.

Liderliği nasıl çıkaracağınızı öğrenmek için okumaya devam edin.

Ne Kadar Çok Fazla?

ABD Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezleri, küçük çocuklarda desilitre başına 5 mikrograma eşit veya daha yüksek bir kan seviyesinin endişe verici olduğunu belirlemiştir. Yetişkinler biraz daha yüksek maruziyete sahip olabilir.

Çinko veya demirden farklı olarak, örneğin vücutta kurşunun biyolojik bir rolü yoktur. Bu sadece bir toksin. Ancak vücudunuz kurşuna kalsiyum gibi davranır, bu nedenle kemikleriniz gibi kalsiyumun depolandığı yerlerde birikir. Kalsiyum sinir hücreleri , kas kasılması ve hormonlar arasındaki iletişimde önemli rollere sahip olduğundan , kurşun bu süreçlere müdahale edebilir.

Kurşun beyni ve sinir sistemini, kalp ve kan damarlarını, böbrekleri, sindirim sistemini ve üreme sistemini etkiler. Her sistemi etkilediği için kurşun çeşitli semptomlar üretir.

Bu semptomlar, nispeten yüksek kan kurşun seviyeleri ile akut kurşun zehirlenmesi vakalarında kolaylıkla fark edilecektir. Ancak daha az akut vakalarda fark edilmeyebilirler, yalnızca kronik maruziyet sırasında kandaki kurşun seviyeleri kademeli olarak yükseldikçe ortaya çıkarlar.

Çocuklarda kurşun zehirlenmesinin baskın etkisi beyinleri üzerindedir. Bir çocuğun beyni, eviniz gibi tamamen "bağlı" değildir. Bunun yerine, bir çocuğun beyni geliştikçe, yeni deneyimlere, öğrenmeye ve anılara yanıt olarak yeni sinir devreleri oluşur (sinirbilimciler bu yeteneği yeni bağlantılar oluşturma esnekliği olarak adlandırır ). Bu devreler, nörotransmiterler adı verilen kimyasal mesajlar gönderip alarak beynin çeşitli bölümlerinde başkalarıyla iletişim kuran bir veya daha fazla nöronu içerir . Yeni devreler nörotransmitter olan glutamatı kullanıyor .

Şimdi, vücut kurşunu kalsiyumdan çok iyi ayırt edemediğinden kurşun, presinaptik hücreden glutamat salınımına ve NMDA reseptörü adı verilen postsinaptik hücredeki özel bir reseptöre müdahale edebilir. Bu müdahale, çocukların gelişen beyinlerinde çok önemli olan plastisiteyi bozar.

Kurşun zehirlenmesi için en iyi tedavi önlemedir. ABD Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezleri, 6 yaş ve altındaki tüm çocukların kurşun için test edilmesini önermektedir. Evinizde potansiyel kurşun kaynakları varsa – kurşun bazlı boya veya kurşun boruları soymak – o zaman siz veya bir profesyonel bunları çıkarmaya çalışmalısınız (profesyonel temizlik, eski boyayı boyama veya tehlikeli maddeleri çıkarma).

Kan kurşun seviyeleri yüksekse, Succimer gibi reçeteli ilaçlar kan kurşununu azaltabilir. Endüstriyel bir kaza gibi aşırı kurşun maruziyeti durumlarında, şelasyon tedavisi ile toksik kurşun seviyeleri giderilebilir . Bu terapide, etilendiamintetraasetik asit (EDTA) gibi bir şelatlama maddesi kan dolaşımına aşılanır. Ajan kurşuna bağlanır. Böbrekler daha sonra kurşuna bağlı EDTA'yı salgılar. Yine, bu tedavi genellikle aşırı kurşun zehirlenmesi vakaları için ayrılmıştır.

Kurşundan olumsuz etkilenen tek vücut biz değiliz. Kurşun çevreye kirlenmiş sudan girer - kurşun drenaj borularından gelen su, hava kirliliğinden gelen kurşun içeren yağmur suyu veya kirlenmiş topraktan filtrelenen yağmur suyu. Kirlenmiş su, yeraltı suyuna ve su ekosistemlerine karışır. Kurşun, bu sucul ekosistemlerde besin zincirinin alt kısımlarındaki plankton (mikroskobik bitki ve hayvanlar) ve yumuşakçalar gibi organizmaları olumsuz etkiler. Bu organizmalar öldüğünde, ayrışırlar ve kurşunlarını çevreye geri bırakırlar. Balıklar, deniz memelileri, kuşlar ve insanlar gibi besin zincirinde daha yüksek organizmalar tarafından yenildiğinde, kurşun bu yüksek organizmaların dokularında birikir ve böylece daha fazla kötü etki yaratır.

Bu ağır metal ve ilgili hikayeler hakkında daha fazla bilgi için okumaya devam edin.

Sinir Hücreleri Nasıl Haberleşir?

Beyniniz ve sinir sisteminiz sinir hücreleri veya nöronlardan oluşur (daha fazla bilgi için Beyninizin Nasıl Çalıştığını okuyun ). Evinizin elektrik sistemindeki teller gibi, sinir hücreleri de sinir yolları adı verilen devrelerde birbirleriyle bağlantı kurar . Evinizdeki tellerin aksine sinir hücreleri birbirine dokunmaz, sinapslarda birbirine yaklaşır . Sinapsta, iki sinir hücresi küçük bir boşluk veya sinaptik yarık ile ayrılır . Gönderici nörona presinaptik hücre, alıcı nörona ise postsinaptik hücre denir . Sinir hücreleri, nörotransmitterleri sinaps boyunca presinaptik hücreden postsinaptik hücreye tek yönlü bir yönde gönderir.

İlgili Makaleler

Daha Fazla Harika Bağlantı

Kaynaklar

­