Tämä artikkeli käsittelee metallia. Lyijyllä voidaan tarkoittaa myös lyijykynissä käytettyä grafiitin ja saven seosta.
TalliumLyijyVismutti
Sn

Pb

Fl  
 
 


Yleistä
Nimi Lyijy
Tunnus Pb
Järjestysluku 82
Luokka Metalli
Lohko d
Ryhmä 14, hiiliryhmä
Jakso 6
Tiheys11,34 · 103 kg/m3
Kovuus2,0[1] (Mohsin asteikko)
VäriSinertävänharmaa
Löytövuosi, löytäjä Esihistoria, -
Atomiominaisuudet
Atomipaino (Ar)207,21[2]
Atomisäde, mitattu (laskennallinen)154 pm
Kovalenttisäde147 pm
Van der Waalsin säde202 pm
Orbitaalirakenne[Xe] 4f14 5d10 6s2 6p2
Elektroneja elektronikuorilla 2, 8, 18, 32, 18, 4
Hapetusluvut+II, +IV
Kiderakennepintakeskinen kuutiollinen (face centered cubic, FCC)
Fysikaaliset ominaisuudet
Olomuoto Kiinteä
Sulamispiste600,61 K (327,46 °C)
Kiehumispiste2 022 K (1 749 °C)
Moolitilavuus- · 10−3 m3/mol
Höyrystymislämpö179,5 kJ/mol
Sulamislämpö4,77 kJ/mol
Höyrynpaine- Pa - K:ssa
Äänen nopeus1190 m/s 295 K:ssa
Muuta
Elektronegatiivisuus1,8 (Paulingin asteikko)
Ominaislämpökapasiteetti 0,130 kJ/(kg K)
Sähkönjohtavuus4,8×106 S/m
Lämmönjohtavuus(300 K) 35,3 W/(m·K)
CAS-numero7439-92-1
Tiedot normaalilämpötilassa ja -paineessa

Lyijy on hiiliryhmään kuuluva metallimainen painava alkuaine, jonka kemiallinen merkki on Pb (lat. plumbum) ja CAS-numero 7439-92-1.[3] Jaksollisessa järjestelmässä lyijy on 82. alkuaine.

Ominaisuudet muokkaa

 
Lyijykuutio
 
Lyijymalmikivi

Lyijy on sinertävänharmaa, kiiltävä ja pehmeä metalli, jonka vetolujuus on huono. Ilmassa lyijy hapettuu ja sen pinnalle muodostuu nopeasti himmeän harmaa emäksinen karbonaattikerros. Lyijy ja kaikki sen yhdisteet ovat myrkyllisiä, ja nykyään lyijyn käyttöä pyritään vähentämään ympäristönsuojelullisista ja terveydellisistä syistä.[4]

Kuumennettaessa lyijy reagoi helposti muun muassa hapen, rikin ja halogeenien kanssa. Laimeisiin happoihin se liukenee huonosti, sillä happojen muodostamat suolat estävät hapon syövyttävää vaikutusta. Typpihappoon ja kuumaan väkevään rikkihappoon lyijy liukenee helposti.[3] Tärkeitä lyijymineraaleja ovat lyijyhohde PbS, serusiitti PbCO3, ja anglesiitti PbSO4.

Käyttö muokkaa

Yhdisteissä lyijy on +II:n ja +IV:n arvoinen. Lyijy (II) oksidia eli lyijyoksidi tai lyijymonoksidi PbO, käytetään lasien ja emalien valmistukseen. Ruskea lyijyoksidi eli lyijydioksidi PbO2, on voimakas hapetin, jota käytetään esimerkiksi akuissa. Mönjää Pb3O4, käytetään lyijylasin valmistukseen ja korroosionestopigmenttinä. Lyijytetraetyyliä Pb(C2H5)4, käytettiin aiemmin moottoripolttoaineissa ehkäisemään ”nakutusta”.

Lyijyä käytetään erityisesti laitteisiin, jotka joutuvat kosketuksiin rikkihapon kanssa, sekä säteily­suojaukseen. Lyijy on myös tärkeä seosmetalli. Kovalyijyjä käytetään muun muassa kaapeleiden vaippoihin,[4] kemian­teollisuuden laitteisiin ja akkuihin.

Suuren tiheyden vuoksi lyijystä tehdään tuliaseiden luoteja ja hauleja. Ympäristöhaittojen takia lyijyhauleista on pyritty luopumaan, ja nykyään käytetään enenevässä määrin teräs- ja vismuttihauleja.

Rooman valtakunnassa lyijystä tehtiin vesijohtoja ja toisinaan ruokailuvälineitäkin. Lyijysuoloja käytettiin makeuttamaan viinejä. Ruokailuvälineistä lyijyä joutui vähitellen ihmisten elimistöön, ja tästä aiheutuvia myrkytyksiä on epäilty yhdeksi syyksi valtakunnan rappeutumiseen.[4]

Eräitä lyijy-yhdisteitä, lyijyvalkoista, on aikaisemmin käytetty myös väripigmenttinä valkoisissa maaleissa. 1960-luvulle saakka käytännössä kaikki valkoiset maalit sisälsivät lyijyä. Tietoisuus lyijyn terveyshaitoista vähensi lyijyn käyttöä maaleissa 1970-luvulla, eikä lyijyä nykyisin enää maaleissa käytetä. Sen on korvannut etenkin titaanivalkoinen eli titaanidioksidi.

Lyijyä on käytetty myös veneiden pohjamaaleissa. Myrkyllisyytensä ansiosta lyijy estää tehokkaasti eliöiden kasvun veneen pohjassa. Lyijyä sisältävien pohjamaalien käyttö on lopetettu ympäristöhaittojen takia.

Aina 1980-luvulle saakka lähes viidesosa maailmalla käytetystä lyijystä käytettiin bensiinin lisäaineena. Ympäristömääräysten takia on kehitetty korvaavia, vähemmän saastuttavia lisäaineita bensiiniin.

Lyijyä on käytetty historiassa kauneuden­hoidossa vaalean ihon aikaansaamiseksi muun muassa antiikin Kreikassa ja Roomassa – tosin tuhoisin seurauksin. Kaunottarien iho kärsi verenmyrkytyksestä, minkä takia he käyttivät entistä suurempia määriä lyijynvalkoista kasvojensa peittämiseen. Kesti vuosisatoja, ennen kuin lääkärit saivat viimein todistettua lyijyn myrkyllisyyden ja voiteen käyttö lakkasi. Vielä 1700-luvullakin lyijyä käytettiin kauneudenhoidossa.

Lyijy ilmansaasteena muokkaa

Ilman lyijyhiukkasten luonnollinen pitoisuus on vähemmän kuin 0,1 mikrogrammaa kuutiometriä kohden. Lyijyä pääsee ilmaan maan eroosiossa, tulivuorien purkauksista, merivesien vaahdoista ja pensaspaloista. Lyijyä vapautuu ilmaan myös metalli­teollisuudesta, hiili­voimaloista, kemian­teollisuudesta ja paristo­teollisuudesta. Moottoriliikenne oli aiemmin suurin päästöjen aiheuttaja, mutta ilman lyijypitoisuus putosi 98 % maissa, joissa siirryttiin lyijyttömään bensiiniin. Huoneilmaan lyijyä voi vapautua, jos lyijymaalattuja seiniä hiotaan tai käsitellään epäasiallisesti. Lyijyä sisältäviä maaleja ei enää käytetä asunto- ja toimistorakentamisessa, mutta silta- ja teollisuusrakentamisessa niitä vielä käytetään. Eläimet joutuvat alttiiksi lyijylle syödessään kasveja joihin lyijy on laskeutunut. Myös ilmakehässä ja vesissä oleva lyijy voi helposti joutua eläinten elimistöön. [5][6][7][8][9]

Lyijy ympäristömyrkkynä muokkaa

Pääartikkeli: Lyijymyrkytys

Suomalainen saa päivässä keskimäärin 100 mikrogrammaa lyijyä eri lähteistä[10]. Ihminen saa elimistöön kertyvää haitallista lyijyä esimerkiksi ruoasta. Etenkin kaakaota ja viljaa sisältävät ruoat sisältävät sitä runsaasti[11]. Muita elimistöön päätyvän lyijyn mahdollisia lähteitä ovat esimerkiksi lyijymaalilla maalatut lelut ja lyijystä saastunut vesi.

Lyijylasitteella käsiteltyjen posliiniastioiden päivittäiskäyttöä ei suositella, koska niistä saattaa irrota ruokaan ja juomaan niin paljon lyijyä että lyijyn kokonaissaanti kaksinkertaistuu. Kaikki markkinoilla olevat astiat eivät täytä myöskään suurimpaa sallittua lyijypitoisuutta koskevia määräyksiä. Seitsemänkymmenluvulla jopa joka kolmas posliiniastia ylitti lyijypitoisuuden enimmäisraja-arvon.[12]

Lapset altistuvat aikuisia enemmän lyijylle, koska he nielevät enemmän likaa ja pölyä käsistään ja leluistaan. Pienet lapset ja sikiöt ovat myös helpommin riskialttiita johtuen heidän pienestä koostaan ja heidän kehonsa kasvamisesta ja kehittymisestä. He varastoivat kehoonsa 50 % niellystä lyijystä. Kesällä 2007 vedettiin 15 miljoonaa lelua pois myynnistä lyijyvärin vuoksi.[6][7][13]

Lyijylle ei ole todettu alarajaa, jossa sillä ei olisi haitallisia vaikutuksia. Lyijy vaikuttaa lähes kaikkiin kehon kudoksiin. Myrkytyksen ensimmäisinä oireina esiintyy usein päänsärkyä ja vatsakipuja.[4] Pitkäaikaisemman altistumisen haittavaikutuksia ovat:

Merkittävimmät esiintymisalueet muokkaa

     

Vanhoja uskomuksia lyijyn ominaisuuksista muokkaa

Lyijyä pidettiin antiikin aikana taikavoimaisena aineena. Niinpä kaulassa pidetty lyijylevy suojasi uskomuksen mukaan lemmentaikoja vastaan. Keskiajan alkemistit uskoivat, että lyijy on sukua kullalle. Heidän tarinoissaan kerrottiin, kuinka lyijy oli saatu muuttumaan kullaksi sirottelemalla viisasten kiveä sulaan lyijyyn. Lyijyn arveltiin olevan maanpäällinen vastine planeetta Saturnukselle ja sen ominaisuuksiksi ajateltiin kylmyys ja märkyys.[15]

Lähteet muokkaa

  1. Antti Kivinen, Osmo Mäkitie: Kemia, s. 325. Otava, 1988. 951-1-10136-6.
  2. Michael T. Wieser & Tyler B. Coplen: Atomic Weights of the Elements 2009 (IUPAC technical report). Pure and Applied Chemistry, 2011, 83. vsk, nro 2. IUPAC. Artikkelin verkkoversio. Viitattu 16.4.2011. (englanniksi)
  3. a b c d e f Lyijyn kansainvälinen kemikaalikortti
  4. a b c d e Lyijy rappeutti Roomassa Helsingin Sanomat 27.12.2005. Arkistoitu 10.2.2010. Viitattu 13.7.2010.
  5. http://www.environment.gov.au/atmosphere/airquality/publications/leadfs.html luettu 11.5.2010
  6. a b http://www.cleanairtrust.org/lead.html luettu 11.5.2010
  7. a b http://www.environment-agency.gov.uk/business/topics/pollution/176.aspx (Arkistoitu – Internet Archive) luettu 11.5.2010
  8. http://epa.gov/lead/pubs/leadinfo.htm#where (Arkistoitu – Internet Archive) luettu 11.5.2010
  9. http://netspace.lohja.fi/sapry/Liitetiedostot/AHeino.pdf[vanhentunut linkki] luettu 11.5.2010
  10. Vanhoissa astioissa huikeita lyijypitoisuuksia yle.fi. 4.6.2008. Viitattu 15.12.2023.
  11. Riskinarviointi suomalaisten aikuisten altistumisesta elintarvikkeiden ja talousveden raskasmetalleille sekä alumiinille. Ruokaviraston tutkimuksia 2020. https://www.ruokavirasto.fi/globalassets/tietoa-meista/julkaisut/julkaisusarjat/tutkimukset/riskiraportit/ruokaviraston_tutkimuksia_1_2020_finaali.pdf
  12. Vanhoissa astioissa huikeita lyijypitoisuuksia yle.fi. 4.6.2008. Viitattu 15.12.2023.
  13. http://www.thegoodairlady.com/lead_in_air_pollution_000207.html (Arkistoitu – Internet Archive) luettu 11.5.2010
  14. http://www.tohtori.fi/?page=6771267&id=9396681 luettu 21.11.2010
  15. Hans Biedermann: Suuri symbolikirja, s. 208–209. Suom. Pertti Lempiäinen. WSOY, 1993. ISBN 951-0-18537-X.

Aiheesta muualla muokkaa

 
Commons
Wikimedia Commonsissa on kuvia tai muita tiedostoja aiheesta lyijy.