books tariff standards

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، في حين قد يكون المعيار المميز في الفيزياء هو العدد الذري، ومن المحتمل أن يهتم المعيار الكيميائي بالسلوك الكيميائي بشكل أكثر.

تتراوح معايير الكثافة من أعلى من 3.5 جم / سم مكعب إلى أعلى من 7 جم / سم مكعب. ويمكن أن تتراوح تعريفات الوزن الذري للفلزات الثقيلة ذات الوزن الذري الأكبر من الصوديوم (الوزن الذري 22.98)، أو أكبر من 40 باستثناء المستوى الفرعي s للجدول الدوري والمستوى الفرعي F للجدول الدوري للمعادن، وبالتالي تبدأ بعنصر السكانديوم، أو أكثر من 200 أي بدءًا من عنصر الزئبق فصاعدًا. تُعطى الأعداد الذرية للمعادن الثقيلة بشكل عام أكبر من 20، وهو العدد الذري للكالسيوم، في بعض الأحيان يتم تقييد هذا العدد عند 92 وهو العدد الذري لليورانيوم. 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. قد تحدث نفس المشكلة مع التعريفات القائمة على الوزن الذري.

يحتوي دستور الأدوية الأمريكي على اختبار للمعادن الثقيلة التي تشمل الشوائب المعدنية المترسبة في صورة كبريتيد ملون. 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. يناسب هذا التعريف اللانثانيدات؛ ولم يُحسم الأمر بعد بالنسبة للأكتينيدات.

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. 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. 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. 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. لم يُتبنى أي مقترح يتم الاستشهاد به بشكل متكرر لاستخدام فئات التصنيف هذه بدلاً من اسم الفلز الثقيل الأكثر استحضارًا على نطاق واسع.

قائمة المعادن الثقيلة على أساس الكثافة

حُددت الكثافة التي تزيد عن 5 جم / سم مكعب في بعض الأحيان كعامل شائع لتحديد الفلزات الثقيلة. 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، كما هو الحال هنا. أُدرج السيلنيوم ذو الكثافة 4.8 غرام / سم مكعب في القائمة أيضًا. يفتقر السيلينيوم بشكل طفيف إلى معيار الكثافة، ويُعتبر بشكل أقل شيوعًا من أشباه الفلزات ولكنه يتمتع يكيمياء مُتعلقة الخصائص بالماء ومُشابهة في بعض النواحي للزرنيخ والأنتيمون. تُصنف بعض الفلزات الأخرى أحيانًا أو تُعامل كفلزات ثقيلة، مثل البريليوم ذو الكثافة 1.8 جم / سم مكعب، والألومنيوم ذو الكثافة 2.7 جم / سم مكعب، والكالسيوم ذو الكثافة 1.55 غم / سم مكعب، والباريوم ذو الكثافة 3.6 غم / سم مكعب ولكنها تُصنّف في هذه المقالة وبشكل عام كفلزات خفيفة.