सीसा

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सीसा (IPA: /lɛd/) एक रासायनिक तत्व है जिसका रासायनिक प्रतीक Pb ( लैटिन plumbum से) और परमाणु क्रमांक 82 है। यह एक भारी धातु है, जो अधिकांश सामान्य पदार्थों की तुलना में अधिक सघन है। सीसा नरम, आघातवर्धनीय है, और इसका गलनांक अपेक्षाकृत कम होता है। जब इसे ताज़ा काटा या पिघलाया जाता है, तो यह नीले रंग की आभा के साथ चमकदार चांदी जैसा दिखता है, लेकिन हवा के संपर्क में आने पर यह फीका पड़कर भूरा हो जाता है। सीसा में किसी भी स्थिर तत्व का परमाणु क्रमांक सबसे अधिक होता है, और इसके तीन समस्थानिक भारी तत्वों की प्रमुख परमाणु क्षय श्रृंखला के अंतिम बिंदु हैं।

सीसा एक अपेक्षाकृत कम प्रतिक्रियाशील पश्च-संक्रमण धातु है। इसका कमजोर धात्विक चरित्र इसके उभयधर्मी व्यवहार से पता चलता है: सीसा और लेड ऑक्साइड दोनों अम्ल और क्षार के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, और यह सहसंयोजक बंध बनाने की प्रवृत्ति रखता है। सीसा यौगिक आमतौर पर कार्बन समूह के हल्के सदस्यों में सामान्य +4 अवस्था के बजाय +2 ऑक्सीकरण अवस्था में होते हैं, जिसके अपवाद मुख्य रूप से ऑर्गनोलेड यौगिकों तक सीमित हैं। समूह के हल्के सदस्यों की तरह, सीसा स्वयं के साथ बंध बना सकता है, जिससे श्रृंखलाएं और पॉलीहेड्रल संरचनाएं बनती हैं।

चूंकि सीसा को उसके अयस्क से आसानी से निकाला जा सकता है, इसलिए निकट पूर्व में प्रागैतिहासिक लोग इससे परिचित थे। गैलेना सीसा का एक प्रमुख अयस्क है जिसमें अक्सर चांदी होती है। चांदी में रुचि ने प्राचीन रोम में सीसा के व्यापक निष्कर्षण और उपयोग को शुरू करने में मदद की। रोम के पतन के बाद सीसा उत्पादन में गिरावट आई और औद्योगिक क्रांति तक यह तुलनात्मक स्तर तक नहीं पहुंचा। सीसा ने मुद्रण प्रेस के विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई, क्योंकि मूवेबल टाइप को सीसा मिश्र धातुओं से अपेक्षाकृत आसानी से ढाला जा सकता था।(Theodore Low De Vinne, 1899, pp. 9–36) 2022 में, सीसा का वार्षिक वैश्विक उत्पादन लगभग बारह मिलियन टन था, जिसका लगभग दो-तिहाई हिस्सा पुनर्चक्रण से प्राप्त हुआ था। सीसा का उच्च घनत्व, कम गलनांक, तन्यता और ऑक्सीकरण के प्रति सापेक्ष निष्क्रियता इसे उपयोगी बनाती है। इन गुणों ने, इसकी सापेक्ष प्रचुरता और कम लागत के साथ मिलकर, निर्माण, प्लंबिंग, बैटरी, गोली, शॉट्स (छर्रे), वजन, टांका, प्यूटर, फ्यूज़िबल मिश्र धातु, लेड पेंट, लेडेड गैसोलीन, और विकिरण परिरक्षण में इसके व्यापक उपयोग का परिणाम दिया है।

सीसा एक न्यूरोटॉक्सिन है जो कोमल ऊतकों और हड्डियों में जमा हो जाता है। यह तंत्रिका तंत्र को नुकसान पहुंचाता है, जैविक एंजाइमों में हस्तक्षेप करता है, और व्यवहार संबंधी समस्याओं से लेकर मस्तिष्क क्षति तक तंत्रिका संबंधी विकार पैदा कर सकता है। यह हृदय और गुर्दे प्रणालियों को भी प्रभावित करता है। सीसा की विषाक्तता को प्राचीन यूनानी और रोमन लेखकों द्वारा नोट किया गया था, लेकिन 19वीं सदी के अंत में यूरोप में इसे व्यापक रूप से पहचाना गया।

भौतिक गुण

परमाणु

एक सीसा परमाणु में 82 इलेक्ट्रॉन होते हैं, जिनका इलेक्ट्रॉन विन्यास [Xe]4f145d106s26p2 है। संयुक्त पहली और दूसरी आयनन ऊर्जा—दो 6p इलेक्ट्रॉनों को हटाने के लिए आवश्यक कुल ऊर्जा—कार्बन समूह में सीसा के ठीक ऊपर स्थित पड़ोसी टिन के समान है। यह असामान्य है, क्योंकि बाहरी इलेक्ट्रॉनों के नाभिक से दूर होने और आंतरिक कक्षकों द्वारा अधिक परिरक्षित होने के कारण आवर्त सारणी में नीचे जाने पर आयनन ऊर्जा आमतौर पर कम हो जाती है। हालाँकि, सीसा की पहली चार आयनन ऊर्जाओं का योग टिन की तुलना में अधिक है,(Lide, 2005, pp. 10-179) जो आवधिक प्रवृत्तियों के विपरीत है। इस विसंगति को सापेक्षतावादी प्रभावों द्वारा समझाया गया है, जो भारी परमाणुओं में महत्वपूर्ण हो जाते हैं।(Pyykkö, 1988, pp. 563–594) ये प्रभाव s और p कक्षकों को संकुचित करते हैं, जिससे सीसा के 6s इलेक्ट्रॉनों को उनके 5s इलेक्ट्रॉनों की तुलना में अधिक बंधन ऊर्जा मिलती है।(Claudio, Godwin, Magyar, 2002, pp. 1–144) यह अक्रिय-युग्म प्रभाव की ओर ले जाता है, जहाँ 6s इलेक्ट्रॉनों के बंधन में भाग लेने की संभावना कम होती है। परिणाम +2 ऑक्सीकरण अवस्था का स्थिरीकरण और क्रिस्टलीय सीसा में निकटतम परमाणुओं के बीच असामान्य रूप से लंबी दूरी है।(Norman, 1996, p. 36)

सीसा के हल्के कार्बन-समूह सजातीय चतुष्फलकीय रूप से समन्वित, सहसंयोजक रूप से बंधे हीरा घन संरचना के साथ स्थिर या मेटास्टेबल अपरूप बनाते हैं। इन तत्वों में, s- और p-कक्षक ऊर्जा स्तर इतने करीब होते हैं कि चार संकर sp3 कक्षकों में मिश्रण की अनुमति देते हैं। हालाँकि, सीसा में, अक्रिय युग्म प्रभाव s- और p-कक्षकों के बीच अलगाव को इतना बढ़ा देता है कि संकरण से प्राप्त ऊर्जा इस अंतर को दूर करने के लिए अपर्याप्त है।(Greenwood, Earnshaw, 1998, pp. 226–227, 374) हीरा घन व्यवस्था के बजाय, सीसा धात्विक बंधन बनाता है जिसमें केवल p-इलेक्ट्रॉन विस्थानीकृत होते हैं और Pb2+ आयनों के बीच साझा किए जाते हैं। परिणामस्वरूप, सीसा फलक-केंद्रित घन संरचना अपनाता है,(Christensen, 2002, p. 867) जो द्विसंयोजक धातुओं कैल्शियम और स्ट्रोंटियम के समान है।(Considine, Considine, 2013, pp. 501, 2970)[note 1][note 2][note 3]

थोक

शुद्ध सीसा का रंग हल्का नीला आभा के साथ चमकदार भूरा होता है।(Greenwood, Earnshaw, 1998, p. 372) यह नम हवा के संपर्क में आने पर फीका पड़ जाता है, जिससे एक सुस्त सतह विकसित होती है जिसका रंग पर्यावरणीय परिस्थितियों पर निर्भर करता है। सीसा उच्च घनत्व, आघातवर्धनीयता, तन्यता, और निष्क्रियण के कारण संक्षारण के प्रतिरोध की विशेषता है।(Greenwood, Earnshaw, 1998, pp. 372–373)

सीसा मछली पकड़ने के वजन

इसकी सघन-पैक फलक-केंद्रित घन संरचना और उच्च परमाणु द्रव्यमान सीसा को 11.34 g/cm3 का घनत्व(Thornton, Rautiu, Brush, 2001, p. 6) देते हैं, जो लोहा (7.87 g/cm3), तांबा (8.93 g/cm3), और जस्ता (7.14 g/cm3) जैसी सामान्य धातुओं से अधिक है।(Lide, 2005, pp. 12–35, 12–40) यह उच्च घनत्व मुहावरे to go over like a lead balloon का मूल है।(Brenner, 2003, p. 396)(Jones, 2014, p. 42)[note 4] कुछ दुर्लभ धातुएं अधिक सघन होती हैं: टंगस्टन और सोना दोनों 19.3 g/cm3 हैं, जबकि ओस्मियम—सबसे सघन ज्ञात धातु—का घनत्व 22.59 g/cm3 है, जो सीसा से लगभग दोगुना है।(Lide, 2005, pp. 4–13, 4–21, 4–33)

सीसा नरम है, जिसकी मोह कठोरता 1.5 है, और इसे नाखून से खरोंचा जा सकता है।(Vogel, Achilles, 2013, p. 8) यह बहुत आघातवर्धनीय और मध्यम रूप से तन्य है।(Anderson, 1869, pp. 341–343)[note 5] इसका बल्क मापांक—संपीड़न के प्रतिरोध का एक माप—45.8 GPa है, जबकि एल्युमीनियम के लिए 75.2 GPa, तांबे के लिए 137.8 GPa, और माइल्ड स्टील के लिए 160–169 GPa है।(Gale, Totemeier, 2003, pp. 15–2–15–3) सीसा की अंतिम तन्य शक्ति कम है, 12–17 MPa (एल्युमीनियम से लगभग छह गुना कम, तांबे से दस गुना कम, और माइल्ड स्टील से पंद्रह गुना कम)। इसकी ताकत को तांबे या एंटीमनी की थोड़ी मात्रा के साथ मिश्रित करके बढ़ाया जा सकता है।(Thornton, Rautiu, Brush, 2001, p. 8)

धातु की एक डिस्क
पिघली हुई अवस्था से जमा हुआ सीसा का एक नमूना

सीसा 327.5 °C (621.5 °F) पर पिघलता है,(Lide, 2005, p. 12-219) अधिकांश धातुओं की तुलना में अपेक्षाकृत कम गलनांक,(Thornton, Rautiu, Brush, 2001, p. 6)[note 6] और इसका क्वथनांक 1749 °C (3180 °F) है,(Lide, 2005, p. 12-219) जो कार्बन-समूह तत्वों में सबसे कम है। 20 °C पर इसकी विद्युत प्रतिरोधकता और चालकता 192 नैनोओम-मीटर है, जो अच्छे चालकों (तांबा: 15.43 nΩ·m; सोना: 20.51 nΩ·m; एल्युमीनियम: 24.15 nΩ·m) की तुलना में लगभग एक परिमाण का क्रम अधिक है।(Lide, 2005, p. 12-45) सीसा 7.19 K से नीचे एक अतिचालक बन जाता है,(Blakemore, 1985, p. 272) जो टाइप-I अतिचालक के बीच उच्चतम क्रांतिक तापमान है और मौलिक अतिचालकों के बीच तीसरा सबसे अधिक है।(Webb, Marsiglio, Hirsch, 2015)

समस्थानिक

प्राकृतिक सीसा में द्रव्यमान संख्या 204, 206, 207, और 208 के साथ चार स्थिर समस्थानिक होते हैं,(IAEA - Nuclear Data Section, 2017) साथ ही द्रव्यमान संख्या 209–214 के छह अल्पकालिक रेडियोआइसोटोप के निशान होते हैं। समस्थानिकों की अपेक्षाकृत अधिक संख्या सीसा के सम परमाणु क्रमांक के अनुरूप है।[note 7] सीसा में प्रोटॉन (82) की एक जादुई संख्या होती है, जो परमाणु शेल मॉडल के अनुसार इसके नाभिक को विशेष रूप से स्थिर बनाती है।(Stone, 1997) सीसा-208 में 126 न्यूट्रॉन भी होते हैं, जो एक और जादुई संख्या है, जो इसकी असाधारण स्थिरता का कारण हो सकती है।(Stone, 1997)

अपने उच्च परमाणु क्रमांक के साथ, सीसा सबसे भारी तत्व है जिसके प्राकृतिक समस्थानिकों को स्थिर माना जाता है; सीसा-208 ज्ञात सबसे भारी स्थिर नाभिक है। यह भेद पहले बिस्मथ (परमाणु क्रमांक 83) का था जब तक कि 2003 में इसके एकमात्र आदिम समस्थानिक, बिस्मथ-209 को अत्यंत धीरे-धीरे क्षय होते हुए नहीं पाया गया।[note 8] हालांकि सीसा के चार स्थिर समस्थानिक सैद्धांतिक रूप से ऊर्जा रिलीज के साथ अल्फा क्षय से पारा समस्थानिकों में बदल सकते हैं, लेकिन ऐसा कोई क्षय नहीं देखा गया है; उनकी अनुमानित अर्ध-आयु 1035 से 10189 वर्ष तक है,(Beeman, Bellini, Cardani, Casali, 2013) जो ब्रह्मांड की वर्तमान आयु से कम से कम 1025 गुना अधिक है।

पेडस्टल पर एक भूरे उल्कापिंड का टुकड़ा
होल्सिंगर उल्कापिंड, कैन्यन डियाब्लो उल्कापिंड का सबसे बड़ा टुकड़ा। इस उल्कापिंड पर यूरेनियम-सीसा डेटिंग और सीसा-सीसा डेटिंग ने पृथ्वी की आयु को 4.55 बिलियन ± 70 मिलियन वर्ष तक परिष्कृत करने की अनुमति दी।

सीसा के तीन स्थिर समस्थानिक—सीसा-206, सीसा-207, और सीसा-208—तीन प्रमुख प्राकृतिक क्षय श्रृंखला के अंतिम उत्पाद हैं: यूरेनियम श्रृंखला (यूरेनियम-238 से), एक्टिनियम श्रृंखला (यूरेनियम-235 से), और थोरियम श्रृंखला (थोरियम-232 से)।(Radioactive Decay Series, 2012)(Committee on Evaluation of EPA Guidelines for Exposure to Naturally Occurring Radioactive Materials, Commission on Life Sciences, Division on Earth and Life Studies, National Research Council, 1999) रॉक नमूने की समस्थानिक संरचना इन मूल समस्थानिकों की उपस्थिति पर निर्भर करती है; उदाहरण के लिए, सीसा-208 की प्रचुरता साधारण नमूनों में लगभग 52% से लेकर थोरियम अयस्कों में 90% तक भिन्न हो सकती है।(Smirnov, Borisevich, Sulaberidze, 2012) इस कारण से, सीसा का मानक परमाणु भार केवल एक दशमलव स्थान तक रिपोर्ट किया जाता है।(Greenwood, Earnshaw, 1998, p. 368) समय के साथ, सीसा-204 के लिए इन समस्थानिकों का अनुपात बढ़ता है क्योंकि वे रेडियोधर्मी क्षय द्वारा उत्पादित होते हैं। ये विविधताएं सीसा-सीसा और यूरेनियम-सीसा डेटिंग की अनुमति देती हैं।(Levin, 2009, pp. 40–41) सीसा-207 परमाणु चुंबकीय अनुनाद प्रदर्शित करता है, एक गुण जिसका उपयोग मानव शरीर जैसे जैविक प्रणालियों सहित समाधान और ठोस अवस्था दोनों में इसके यौगिकों का अध्ययन करने के लिए किया जाता है।(Webb, 2000, p. 115)(Wrackmeyer, Horchler, 1990)(Cangelosi, Pecoraro, 2015)

रसायन विज्ञान

एक धातु की छड़ के साथ एक ज्वाला; छड़ के पास की ज्वाला हल्की नीली है।
ज्वाला परीक्षण: सीसा ज्वाला को हल्का नीला रंग देता है

नम हवा के संपर्क में आने पर, थोक सीसा परिवर्तनशील संरचना की एक सुरक्षात्मक सतह परत विकसित करता है। लेड(II) कार्बोनेट एक सामान्य घटक है,(Thürmer, Williams, Reutt-Robey, 2002, pp. 2033–2035)(Tétreault, Sirois, Stamatopoulou, 1998, pp. 17–32)(Thornton, Rautiu, Brush, 2001, pp. 10–11) और शहरी या समुद्री वातावरण में, लेड(II) सल्फेट या लेड(II) क्लोराइड भी मौजूद हो सकते हैं।(Greenwood, Earnshaw, 1998, p. 373) यह परत थोक सीसा को वायुमंडलीय स्थितियों के तहत प्रभावी रूप से निष्क्रिय बना देती है।(Greenwood, Earnshaw, 1998, p. 373) इसके विपरीत, बारीक पाउडर वाला सीसा, कई धातुओं की तरह, पायरोफोरिक होता है(Bretherick, 2016, p. 1442) और नीली-सफेद ज्वाला के साथ जलता है।(Harbison, Bourgeois, Johnson, 2015, p. 132)

सीसा कमरे के तापमान पर फ्लोरीन के साथ प्रतिक्रिया करके लेड(II) फ्लोराइड बनाता है। क्लोरीन के साथ इसकी प्रतिक्रिया समान है लेकिन इसके लिए हीटिंग की आवश्यकता होती है, क्योंकि परिणामी क्लोराइड परत आगे की प्रतिक्रियाशीलता को कम कर देती है।(Greenwood, Earnshaw, 1998, p. 373) पिघला हुआ सीसा लेड(II) चाल्कोजेनाइड्स का उत्पादन करने के लिए चाल्कोजेन के साथ जुड़ता है।(Greenwood, Earnshaw, 1998, p. 374)

धातु सल्फ्यूरिक और फॉस्फोरिक एसिड द्वारा हमले का विरोध करती है लेकिन हाइड्रोक्लोरिक या नाइट्रिक एसिड द्वारा नहीं; अंतर कुछ सीसा लवणों की अघुलनशीलता और बाद के निष्क्रियण से उत्पन्न होता है।(Thornton, Rautiu, Brush, 2001, pp. 11–12) कार्बनिक अम्ल, जैसे एसिटिक एसिड, ऑक्सीजन की उपस्थिति में सीसा को घोल देते हैं।(Greenwood, Earnshaw, 1998, p. 373) केंद्रित क्षार भी सीसा को घोल सकते हैं, जिससे प्लंबाइट का उत्पादन होता है।(Polyanskiy, 1986, p. 20)

अकार्बनिक यौगिक

यह भी देखें: सीसा यौगिक

सीसा दो मुख्य ऑक्सीकरण अवस्थाएं प्रदर्शित करता है: +4 और +2। जबकि द्विसंयोजक अवस्था कार्बन समूह की विशेषता है, द्विसंयोजक अवस्था कार्बन और सिलिकॉन के लिए दुर्लभ है, जर्मेनियम के लिए कम सामान्य है, टिन के लिए महत्वपूर्ण लेकिन प्रमुख नहीं है, और सीसा के लिए सबसे अधिक प्रचलित है।(Greenwood, Earnshaw, 1998, p. 373) यह प्रधानता सापेक्षतावादी प्रभावों—विशेष रूप से अक्रिय युग्म प्रभाव—से जुड़ी है, जो तब होता है जब सीसा और ऑक्साइड, हैलाइड, या नाइट्राइड जैसे आयनों के बीच एक बड़ा विद्युत ऋणात्मकता अंतर होता है। ऐसे मामलों में, सीसा एक स्पष्ट आंशिक सकारात्मक आवेश विकसित करता है, जिससे 6p कक्षक की तुलना में 6s कक्षक का अधिक संकुचन होता है और यह आयनिक यौगिकों में अपेक्षाकृत निष्क्रिय हो जाता है। अक्रिय युग्म प्रभाव उन यौगिकों में कम स्पष्ट होता है जहाँ सीसा समान विद्युत ऋणात्मकता वाले तत्वों के साथ सहसंयोजक बंध बनाता है, जैसे कि ऑर्गनोलेड यौगिकों में कार्बन। इनमें, 6s और 6p कक्षक आकार में तुलनीय रहते हैं, और sp3 संकरण ऊर्जावान रूप से अनुकूल रहता है, जिससे सीसा ऐसे मामलों में मुख्य रूप से चतुर्संयोजक हो जाता है।(Kaupp, 2014, pp. 9–10)

विद्युत ऋणात्मकता मान इस व्यवहार को और दर्शाते हैं: लेड(II) का मान 1.87 है, और लेड(IV) का 2.33 है। यह कार्बन समूह में नीचे जाने पर +4 ऑक्सीकरण अवस्था की स्थिरता बढ़ने की सामान्य प्रवृत्ति में एक उलटफेर का प्रतिनिधित्व करता है; तुलना के लिए, टिन में 1.80 (+2 अवस्था) और 1.96 (+4 अवस्था) की विद्युत ऋणात्मकता होती है।(Dieter, Watson, 2009, p. 509)

लेड(II)

क्रीम पाउडर
लेड(II) ऑक्साइड

लेड(II) यौगिक सीसा के अकार्बनिक रसायन विज्ञान की विशेषता हैं। फ्लोरीन और क्लोरीन जैसे मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट भी सीसा के साथ प्रतिक्रिया करके केवल PbF2 और PbCl2 देते हैं।(Greenwood, Earnshaw, 1998, p. 373) लेड(II) आयन समाधान में आमतौर पर रंगहीन होते हैं,(Hunt, 2014, p. 215) और Pb(OH)+ और अंततः [Pb4(OH)4]4+ (जिसमें हाइड्रॉक्सिल आयन ब्रिजिंग लिगैंड के रूप में कार्य करते हैं) बनाने के लिए आंशिक रूप से हाइड्रोलाइज होते हैं,(King, 1995, pp. 43–63)(Bunker, Casey, 2016, p. 89) लेकिन ये अपचायक एजेंट नहीं हैं जैसे टिन(II) आयन हैं। पानी में Pb2+ आयन की उपस्थिति की पहचान करने के लिए तकनीक आमतौर पर तनु हाइड्रोक्लोरिक एसिड का उपयोग करके लेड(II) क्लोराइड के अवक्षेपण पर निर्भर करती है। चूंकि क्लोराइड लवण पानी में कम घुलनशील है, बहुत तनु समाधानों में लेड(II) सल्फाइड का अवक्षेपण समाधान के माध्यम से हाइड्रोजन सल्फाइड को बुलबुले के रूप में प्रवाहित करके प्राप्त किया जाता है।(Whitten, Gailey, David, 1996, pp. 904–905)

लेड मोनोऑक्साइड दो बहुरूपों में मौजूद है, लिथार्ज α-PbO (लाल) और मैसीकोट β-PbO (पीला), बाद वाला केवल 488 °C से ऊपर स्थिर है। लिथार्ज सीसा का सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला अकार्बनिक यौगिक है।(Greenwood, Earnshaw, 1998, p. 384) लेड(II) हाइड्रॉक्साइड नहीं होता है; लेड(II) लवणों के समाधानों का pH बढ़ाने से हाइड्रोलिसिस और संघनन होता है।(Greenwood, Earnshaw, 1998, p. 387) सीसा आमतौर पर भारी चाल्कोजेन के साथ प्रतिक्रिया करता है। लेड सल्फाइड एक अर्धचालक, एक प्रकाशचालक, और एक अत्यंत संवेदनशील अवरक्त विकिरण डिटेक्टर है। अन्य दो चाल्कोजेनाइड्स, लेड सेलेनाइड और लेड टेलुराइड, समान रूप से प्रकाशचालक हैं। वे असामान्य हैं कि समूह में नीचे जाने पर उनका रंग हल्का हो जाता है।(Greenwood, Earnshaw, 1998, p. 389)

गहरे भूरे और लाल रंग की गेंदें जो गहरे भूरे-लाल सिलेंडरों से जुड़ी हैं
लेड(II,IV) ऑक्साइड की टेट्रागोनल यूनिट सेल में सीसा और ऑक्सीजन

लेड डाइहैलाइड्स अच्छी तरह से पहचाने जाते हैं; इसमें डायस्टाटाइड(Zuckerman, Hagen, 1989, p. 426) और मिश्रित हैलाइड्स, जैसे PbFCl शामिल हैं। बाद वाले की सापेक्ष अघुलनशीलता फ्लोरीन के भारात्मक निर्धारण के लिए एक उपयोगी आधार बनाती है। डाइफ्लोराइड पहला ठोस आयनिक रूप से संचालन करने वाला यौगिक था जिसे खोजा गया था (1834 में, माइकल फैराडे द्वारा)।(Funke, 2013) अन्य डाइहैलाइड्स पराबैंगनी या दृश्य प्रकाश के संपर्क में आने पर विघटित हो जाते हैं, विशेष रूप से डाईआयोडाइड।(Greenwood, Earnshaw, 1998, p. 382) कई लेड(II) स्यूडोहैलाइड ज्ञात हैं, जैसे साइनाइड, साइनेट, और थियोसाइनेट।(Greenwood, Earnshaw, 1998, p. 389)(Bharara, Atwood, 2006, p. 4) लेड(II) विभिन्न प्रकार के हैलाइड समन्वय परिसर बनाता है, जैसे [PbCl4]2−, [PbCl6]4−, और [Pb2Cl9]n5n− श्रृंखला आयन।(Greenwood, Earnshaw, 1998, p. 382)

लेड(II) सल्फेट पानी में अघुलनशील है, अन्य भारी द्विसंयोजक धनायनों के सल्फेट्स की तरह। लेड(II) नाइट्रेट और लेड(II) एसीटेट बहुत घुलनशील हैं, और इसका उपयोग अन्य सीसा यौगिकों के संश्लेषण में किया जाता है।(Greenwood, Earnshaw, 1998, p. 388)

लेड(IV)

कुछ अकार्बनिक लेड(IV) यौगिक ज्ञात हैं। वे केवल अत्यधिक ऑक्सीकरण समाधानों में बनते हैं और सामान्य परिस्थितियों में मौजूद नहीं होते हैं।(Toxicological Profile for Lead, 2007, p. 277) लेड(II) ऑक्साइड आगे ऑक्सीकरण पर एक मिश्रित ऑक्साइड, Pb3O4 देता है। इसे लेड(II,IV) ऑक्साइड, या संरचनात्मक रूप से 2PbO·PbO2 के रूप में वर्णित किया गया है, और यह सबसे प्रसिद्ध मिश्रित संयोजकता सीसा यौगिक है। लेड डाइऑक्साइड एक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट है, जो हाइड्रोक्लोरिक एसिड को क्लोरीन गैस में ऑक्सीकृत करने में सक्षम है।(Downs, Adams, 2017, p. 1128) ऐसा इसलिए है क्योंकि अपेक्षित PbCl4 जो उत्पादित होगा वह अस्थिर है और अनायास PbCl2 और Cl2 में विघटित हो जाता है।(Brescia, 2012, p. 234) लेड मोनोऑक्साइड के समान, लेड डाइऑक्साइड प्लंबेट आयन बनाने में सक्षम है। लेड डाइसल्फाइड(Macintyre, 1992, p. 3775) और लेड डाइसेलेनाइड(Silverman, 1966, pp. 2067–2069) केवल उच्च दबाव पर स्थिर होते हैं। लेड टेट्राफ्लोराइड, एक पीला क्रिस्टलीय पाउडर, स्थिर है, लेकिन डाइफ्लोराइड से कम है। लेड टेट्राक्लोराइड (एक पीला तेल) कमरे के तापमान पर विघटित हो जाता है, लेड टेट्राब्रोमाइड और भी कम स्थिर है, और लेड टेट्राआयोडाइड का अस्तित्व संदिग्ध है।(Greenwood, Earnshaw, 1998, p. 381)

अन्य ऑक्सीकरण अवस्थाएं

यह भी देखें: प्लंबाइड
नौ गहरे भूरे रंग के गोले जो सिलेंडरों से जुड़े हैं और एक उत्तल आकार बनाते हैं
[K(18-crown-6)]2K2Pb9·(en)1.5 से कैप्ड स्क्वायर एंटीप्रिज्मैटिक आयन [Pb9]4−(Yong, Hoffmann, Fässler, 2006, pp. 4774–4778)

कुछ सीसा यौगिक +4 या +2 के अलावा अन्य औपचारिक ऑक्सीकरण अवस्थाओं में मौजूद होते हैं। लेड(III) को, लेड(II) और लेड(IV) के बीच एक मध्यवर्ती के रूप में, बड़े ऑर्गनोलेड परिसरों में प्राप्त किया जा सकता है; यह ऑक्सीकरण अवस्था स्थिर नहीं है, क्योंकि लेड(III) आयन और इसे शामिल करने वाले बड़े परिसर दोनों रेडिकल हैं।(Becker, Förster, Franzen, Hartrath, 2008, pp. 9965–9978)(Mosseri, Henglein, Janata, 1990, pp. 2722–2726)(Konu, Chivers, 2011, pp. 391–392) यही बात लेड(I) पर लागू होती है, जिसे ऐसी रेडिकल प्रजातियों में पाया जा सकता है।(Hadlington, 2017, p. 59)

कई मिश्रित लेड(II,IV) ऑक्साइड ज्ञात हैं। जब PbO2 को हवा में गर्म किया जाता है, तो यह 293 °C पर Pb12O19, 351 °C पर Pb12O17, 374 °C पर Pb3O4, और अंततः 605 °C पर PbO बन जाता है। एक और सेसक्विऑक्साइड, Pb2O3, उच्च दबाव पर प्राप्त किया जा सकता है, साथ ही कई गैर-स्टोइकियोमेट्रिक चरणों के साथ। उनमें से कई दोषपूर्ण फ्लोराइट संरचनाएं दिखाते हैं जिसमें कुछ ऑक्सीजन परमाणुओं को रिक्तियों द्वारा बदल दिया जाता है: PbO को ऐसी संरचना के रूप में माना जा सकता है, जिसमें ऑक्सीजन परमाणुओं की हर वैकल्पिक परत अनुपस्थित होती है।(Greenwood, Earnshaw, 1998, pp. 384–386)

नकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्थाएं ज़िंटल चरण के रूप में हो सकती हैं, या तो मुक्त सीसा आयनों के रूप में, जैसे Ba2Pb में, सीसा औपचारिक रूप से लेड(−IV) है,(Röhr, 2017) या ऑक्सीजन-संवेदनशील रिंग-आकार या पॉलीहेड्रल क्लस्टर आयनों में जैसे त्रिकोणीय द्वि-पिरामिड Pb52− आयन, जहां दो सीसा परमाणु लेड(−I) हैं और तीन लेड(0) हैं।(Alsfasser, 2007, pp. 261–263) ऐसे आयनों में, प्रत्येक परमाणु एक पॉलीहेड्रल वर्टेक्स पर होता है और अपने sp3 संकर कक्षकों से एक किनारे के साथ प्रत्येक सहसंयोजक बंध में दो इलेक्ट्रॉन योगदान देता है, अन्य दो एक बाहरी लोन पेयर होते हैं।(King, 1995, pp. 43–63) इन्हें तरल अमोनिया में सोडियम द्वारा सीसा के अपचयन के माध्यम से बनाया जा सकता है।(Greenwood, Earnshaw, 1998, p. 393)

ऑर्गनोलेड

  1. 505050 कार्बन
  2. eeeeee हाइड्रोजन
  3. 577179 सीसा|alt=एक ग्रे-हरा गोला चार काली गेंदों से जुड़ा है, जो बदले में तीन सफेद गेंदों से जुड़ी हैं]]

सीसा बहु-बंधित श्रृंखलाएं बना सकता है, एक ऐसा गुण जो यह कार्बन समूह में अपने हल्के समजात के साथ साझा करता है। ऐसा करने की इसकी क्षमता बहुत कम है क्योंकि Pb–Pb बंध ऊर्जा C–C बंध की तुलना में साढ़े तीन गुना से अधिक कम है।(Greenwood, Earnshaw, 1998, p. 374) स्वयं के साथ, सीसा तीन तक के क्रम के धातु-धातु बंध बना सकता है।(Stabenow, Saak, Weidenbruch, 2003) कार्बन के साथ, सीसा ऑर्गनोलेड यौगिक बनाता है जो विशिष्ट कार्बनिक यौगिकों के समान हैं, लेकिन आम तौर पर कम स्थिर हैं(Polyanskiy, 1986, p. 43) (Pb–C बंध के काफी कमजोर होने के कारण)।(King, 1995, pp. 43–63) यह सीसा के ऑर्गनोमेटेलिक रसायन विज्ञान को टिन की तुलना में बहुत कम व्यापक बनाता है।(Greenwood, Earnshaw, 1998, p. 404) सीसा मुख्य रूप से ऑर्गनोलेड(IV) यौगिक बनाता है, भले ही अकार्बनिक लेड(II) अभिकर्मकों के साथ शुरू किया जाए; बहुत कम ऑर्गनोलेड(II) यौगिक ज्ञात हैं। सबसे अच्छी तरह से पहचाने जाने वाले अपवाद Pb[CH(SiMe3)2]2 और प्लंबोसीन हैं।(Greenwood, Earnshaw, 1998, p. 404)

सबसे सरल कार्बनिक यौगिक, मीथेन, का सीसा एनालॉग प्लंबेन है। प्लंबेन को धात्विक सीसा और परमाणु हाइड्रोजन के बीच प्रतिक्रिया में प्राप्त किया जा सकता है।(Wiberg, Wiberg, Holleman, 2001, p. 918) दो सरल व्युत्पन्न, टेट्रामेथिललेड और टेट्राएथिललेड, सबसे प्रसिद्ध ऑर्गनोलेड यौगिक हैं। ये यौगिक अपेक्षाकृत स्थिर हैं: टेट्राएथिललेड केवल तभी विघटित होना शुरू होता है जब गर्म किया जाता है(Toxicological Profile for Lead, 2007, p. 287) या यदि सूर्य के प्रकाश या पराबैंगनी प्रकाश के संपर्क में आता है।(Polyanskiy, 1986, p. 44)[note 9] सोडियम धातु के साथ, सीसा आसानी से एक समतुल्य मिश्र धातु बनाता है जो अल्काइल हैलाइड्स के साथ प्रतिक्रिया करके ऑर्गनोमेटेलिक यौगिक जैसे टेट्राएथिललेड बनाता है।(Windholz, 1976) कई ऑर्गनोलेड यौगिकों की ऑक्सीकरण प्रकृति का उपयोगी रूप से शोषण किया जाता है: लेड टेट्राएसीटेट कार्बनिक संश्लेषण में ऑक्सीकरण के लिए एक महत्वपूर्ण प्रयोगशाला अभिकर्मक है।(Zýka, 1966, p. 569) टेट्राएथिललेड, जिसे कभी ऑटोमोटिव गैसोलीन में जोड़ा जाता था, का उत्पादन किसी भी अन्य ऑर्गनोमेटेलिक यौगिक की तुलना में अधिक मात्रा में किया गया था,(Greenwood, Earnshaw, 1998, p. 404) और अभी भी छोटे विमानों के लिए ईंधन में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।[1] अन्य ऑर्गनोलेड यौगिक रासायनिक रूप से कम स्थिर हैं।(Polyanskiy, 1986, p. 43) कई कार्बनिक यौगिकों के लिए, सीसा एनालॉग मौजूद नहीं है।(Wiberg, Wiberg, Holleman, 2001, p. 918)

उत्पत्ति और घटना

सौर मंडल में प्रचुरता(Lodders, 2003, pp. 1222–1223)
परमाणु
क्रमांक
तत्व सापेक्ष
मात्रा
42 मोलिब्डेनम 0.798
46 पैलेडियम 0.440
50 टिन 1.146
78 प्लेटिनम 0.417
80 पारा 0.127
82 सीसा 1
90 थोरियम 0.011
92 यूरेनियम 0.003

अंतरिक्ष में

सौर मंडल में सीसे की प्रति-कण प्रचुरता 0.121 ppb (पार्ट्स प्रति बिलियन) है।(Lodders, 2003, pp. 1222–1223)[note 10] यह आंकड़ा प्लेटिनम की तुलना में ढाई गुना अधिक, पारे से आठ गुना अधिक और सोने से सत्रह गुना अधिक है।(Lodders, 2003, pp. 1222–1223) ब्रह्मांड में सीसे की मात्रा धीरे-धीरे बढ़ रही है(Roederer, Kratz, Frebel, Christlieb, 2009, pp. 1963–1980) क्योंकि अधिकांश भारी परमाणु (जो सभी अस्थिर हैं) धीरे-धीरे क्षय होकर सीसे में बदल जाते हैं।(Lochner, Rohrbach, Cochrane, 2005, p. 12) 4.5 अरब वर्ष पहले अपने गठन के बाद से सौर मंडल में सीसे की प्रचुरता में लगभग 0.75% की वृद्धि हुई है।(Lodders, 2003, p. 1224) सौर मंडल की प्रचुरता तालिका दर्शाती है कि सीसा, अपने अपेक्षाकृत उच्च परमाणु क्रमांक के बावजूद, 40 से अधिक परमाणु क्रमांक वाले अधिकांश अन्य तत्वों की तुलना में अधिक प्रचलित है।(Lodders, 2003, pp. 1222–1223)

आदिम सीसा—जिसमें सीसा-204, सीसा-206, सीसा-207 और सीसा-208 समस्थानिक शामिल हैं—मुख्य रूप से तारों में होने वाली बार-बार न्यूट्रॉन कैप्चर प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप बना था। कैप्चर के दो मुख्य तरीके s- और r-प्रक्रिया हैं।(Burbidge, Burbidge, Fowler, Hoyle, 1957, pp. 608–615)

s-प्रक्रिया (s का अर्थ "धीमी" है) में, कैप्चर वर्षों या दशकों के अंतराल पर होते हैं, जिससे कम स्थिर नाभिकों को बीटा क्षय से गुजरने का मौका मिलता है।(Burbidge, Burbidge, Fowler, Hoyle, 1957, p. 551) एक स्थिर थैलियम-203 नाभिक एक न्यूट्रॉन को कैप्चर कर थैलियम-204 बन सकता है; यह बीटा क्षय से गुजरकर स्थिर सीसा-204 देता है; एक और न्यूट्रॉन कैप्चर करने पर, यह सीसा-205 बन जाता है, जिसकी अर्ध-आयु लगभग 1.7 करोड़ वर्ष है। आगे के कैप्चर के परिणामस्वरूप सीसा-206, सीसा-207 और सीसा-208 बनते हैं। एक और न्यूट्रॉन कैप्चर करने पर, सीसा-208 सीसा-209 बन जाता है, जो जल्दी ही बिस्मथ-209 में क्षय हो जाता है। एक और न्यूट्रॉन कैप्चर करने पर, बिस्मथ-209 बिस्मथ-210 बन जाता है, और यह बीटा क्षय होकर पोलोनियम-210 में बदल जाता है, जो अल्फा क्षय होकर सीसा-206 बनाता है। इस प्रकार चक्र सीसा-206, सीसा-207, सीसा-208 और बिस्मथ-209 पर समाप्त होता है।(Burbidge, Burbidge, Fowler, Hoyle, 1957, pp. 608–609)

न्यूक्लाइड चार्ट का सबसे ऊपरी हिस्सा, जिसमें केवल व्यावहारिक रूप से स्थिर समस्थानिक और सीसा-205 दिखाए गए हैं, और उस पर s-प्रक्रिया का पथ तथा सीसा, बिस्मथ और पोलोनियम पर चक्र का पथ भी दर्शाया गया है
s-प्रक्रिया के अंतिम भाग का चार्ट, पारे से पोलोनियम तक। लाल रेखाएं और वृत्त न्यूट्रॉन कैप्चर को दर्शाते हैं; नीले तीर बीटा क्षय को दर्शाते हैं; हरा तीर अल्फा क्षय को दर्शाता है; सियान तीर इलेक्ट्रॉन कैप्चर को दर्शाते हैं।

r-प्रक्रिया (r का अर्थ "तेज" है) में, कैप्चर नाभिकों के क्षय होने की तुलना में तेजी से होते हैं।(Burbidge, Burbidge, Fowler, Hoyle, 1957, p. 553) यह उच्च न्यूट्रॉन घनत्व वाले वातावरण में होता है, जैसे कि सुपरनोवा या दो न्यूट्रॉन तारों का विलय। इसमें शामिल न्यूट्रॉन फ्लक्स 1022 न्यूट्रॉन प्रति वर्ग सेंटीमीटर प्रति सेकंड के क्रम का हो सकता है।(Frebel, 2015, pp. 114–115) r-प्रक्रिया s-प्रक्रिया की तरह अधिक सीसा नहीं बनाती है।(Burbidge, Burbidge, Fowler, Hoyle, 1957, pp. 608–610) यह तब रुक जाती है जब न्यूट्रॉन-समृद्ध नाभिक 126 न्यूट्रॉन तक पहुँच जाते हैं।(Burbidge, Burbidge, Fowler, Hoyle, 1957, p. 595) इस बिंदु पर, न्यूट्रॉन परमाणु नाभिक में पूर्ण कोशों में व्यवस्थित हो जाते हैं, और ऊर्जा की दृष्टि से उनमें और अधिक न्यूट्रॉन को समायोजित करना कठिन हो जाता है।(Burbidge, Burbidge, Fowler, Hoyle, 1957, p. 596) जब न्यूट्रॉन फ्लक्स कम हो जाता है, तो ये नाभिक बीटा क्षय होकर ओस्मियम, इरिडियम और प्लेटिनम के स्थिर समस्थानिकों में बदल जाते हैं।(Burbidge, Burbidge, Fowler, Hoyle, 1957, pp. 582, 609–615)

पृथ्वी पर

रोमन काल की सीसे की सिल्लियाँ, कार्टाजेना, स्पेन

सीसे को गोल्डश्मिट वर्गीकरण के तहत चाल्कोफाइल के रूप में वर्गीकृत किया गया है, जिसका अर्थ है कि यह आमतौर पर सल्फर के साथ संयुक्त रूप में पाया जाता है।(Langmuir, Broecker, 2012, pp. 183–184) यह शायद ही कभी अपने मूल, धात्विक रूप में पाया जाता है।(Davidson, Ryman, Sutherland, Milner, 2014, pp. 4–5) कई सीसा खनिज अपेक्षाकृत हल्के होते हैं और पृथ्वी के इतिहास के दौरान, पृथ्वी के आंतरिक भाग में गहराई तक डूबने के बजाय पपड़ी में ही बने रहे हैं। यही कारण है कि पृथ्वी की पपड़ी में सीसे की प्रचुरता 14 ppm है; यह पपड़ी में 36वां सबसे प्रचुर तत्व है।(Emsley, 2011, pp. 286, passim)[note 11]

मुख्य सीसा-युक्त खनिज गैलेना (PbS) है, जो ज्यादातर जस्ता अयस्कों के साथ पाया जाता है।(Davidson, Ryman, Sutherland, Milner, 2014, p. 4) अधिकांश अन्य सीसा खनिज किसी न किसी तरह गैलेना से संबंधित हैं; बौलेंजरिट, Pb5Sb4S11, गैलेना से व्युत्पन्न एक मिश्रित सल्फाइड है; एंगलेसाइट, PbSO4, गैलेना के ऑक्सीकरण का उत्पाद है; और सेरुसाइट या सफेद सीसा अयस्क, PbCO3, गैलेना का एक अपघटन उत्पाद है। आर्सेनिक, टिन, एंटीमनी, चांदी, सोना, तांबा और बिस्मथ सीसा खनिजों में सामान्य अशुद्धियाँ हैं।(Davidson, Ryman, Sutherland, Milner, 2014, p. 4)

एक रेखा चार्ट जो सामान्यतः दाईं ओर नीचे की ओर झुक रहा है
सीसा अपने उच्च परमाणु क्रमांक (82) के लिए पृथ्वी की पपड़ी में काफी सामान्य तत्व है। 40 से अधिक परमाणु क्रमांक वाले अधिकांश तत्व कम प्रचुर हैं।

विश्व में सीसे के संसाधन दो अरब टन से अधिक हैं। महत्वपूर्ण भंडार ऑस्ट्रेलिया, चीन, आयरलैंड, मैक्सिको, पेरू, पुर्तगाल, रूस और संयुक्त राज्य अमेरिका में स्थित हैं। वैश्विक भंडार—वे संसाधन जिन्हें निकालना आर्थिक रूप से व्यवहार्य है—2016 में कुल 8.8 करोड़ टन थे, जिनमें से ऑस्ट्रेलिया के पास 3.5 करोड़, चीन के पास 1.7 करोड़ और रूस के पास 64 लाख टन थे।(United States Geological Survey, 2017, p. 97)

सीसे की सामान्य पृष्ठभूमि सांद्रता वायुमंडल में 0.1 μg/m3; मिट्टी में 100 mg/kg; वनस्पति में 4 mg/kg; और ताजे पानी तथा समुद्री पानी में 5 μg/L से अधिक नहीं होती है।(Rieuwerts, 2015, p. 225)

व्युत्पत्ति

आधुनिक अंग्रेजी शब्द lead जर्मनिक मूल का है; यह मध्य अंग्रेजी leed और पुरानी अंग्रेजी lēad से आया है (जिसमें "e" के ऊपर मैक्रोन यह दर्शाता है कि उस अक्षर की स्वर ध्वनि लंबी है)।(Merriam-Webster) पुरानी अंग्रेजी शब्द काल्पनिक पुनर्निर्मित प्रोटो-जर्मनिक *lauda- ('सीसा') से लिया गया है।(Kroonen, 2013, *lauda-) भाषाई सिद्धांत के अनुसार, इस शब्द के कई जर्मनिक भाषाओं में बिल्कुल समान अर्थ वाले वंशज थे।(Kroonen, 2013, *lauda-)

प्रोटो-जर्मनिक *lauda- की उत्पत्ति पर कोई आम सहमति नहीं है। एक परिकल्पना यह बताती है कि यह प्रोटो-इंडो-यूरोपीय *lAudh- ('सीसा'; स्वर का कैपिटलाइजेशन मैक्रोन के बराबर है) से लिया गया है।(Nikolayev, 2012) एक अन्य परिकल्पना यह बताती है कि इसे प्रोटो-सेल्टिक *ɸloud-io- ('सीसा') से उधार लिया गया है। यह शब्द लैटिन plumbum से संबंधित है, जिसने इस तत्व को इसका रासायनिक प्रतीक Pb दिया। शब्द *ɸloud-io- को प्रोटो-जर्मनिक *bliwa- (जिसका अर्थ भी 'सीसा' है) की उत्पत्ति माना जाता है, जिससे जर्मन Blei निकला।(Kroonen, 2013, *bliwa- 2)

रासायनिक तत्व का नाम उसी वर्तनी वाली क्रिया से संबंधित नहीं है, जो प्रोटो-जर्मनिक *laidijan- ('नेतृत्व करना') से ली गई है।(Kroonen, 2013, *laidijan-)

इतिहास

मुख्य लेख: सीसे का इतिहास

सीसे को पहली बार 7वीं सहस्राब्दी ईसा पूर्व में गलाया गया था, जब इसे इसके काम करने में आसानी और चांदी के अयस्कों के साथ इसके जुड़ाव के कारण व्यापक रूप से अपनाया गया था। यह प्राचीन भूमध्यसागरीय क्षेत्र में विशेष रूप से महत्वपूर्ण हो गया, जहाँ रोमन उत्पादन अभूतपूर्व स्तर तक पहुँच गया था। पश्चिमी रोमन साम्राज्य के पतन के बाद, सीसे का उपयोग एशिया में बढ़ा और बाद में मध्य युग और औद्योगिक क्रांति के दौरान यूरोप में पुनर्जीवित हुआ। आधुनिक युग में सीसे की विषाक्तता के बारे में बढ़ती जागरूकता के कारण नियामक प्रतिबंध लगाए गए, हालांकि यह धातु कुछ औद्योगिक अनुप्रयोगों में महत्वपूर्ण बनी हुई है।

उत्पादन

कई रेखाओं वाला एक रेखा चार्ट, कुछ दूसरों की तुलना में लंबी हैं, अधिकांश सामान्यतः दाईं ओर बढ़ रही हैं
1840 से सीसे का प्राथमिक उत्पादन

2014 तक, लेड-एसिड बैटरी में उपयोग के कारण दुनिया भर में सीसे का उत्पादन बढ़ रहा है।(Tolliday, 2014) उत्पादन की दो प्रमुख श्रेणियां हैं: खनन किए गए अयस्कों से प्राथमिक, और स्क्रैप से माध्यमिक। 2014 में, 45.8 लाख मीट्रिक टन प्राथमिक उत्पादन से और 56.4 लाख टन माध्यमिक उत्पादन से आया था। उस वर्ष खनन किए गए सीसा सांद्रण के शीर्ष तीन उत्पादक चीन, ऑस्ट्रेलिया और संयुक्त राज्य अमेरिका थे।(United States Geological Survey, 2017, p. 97) परिष्कृत सीसे के शीर्ष तीन उत्पादक चीन, संयुक्त राज्य अमेरिका और भारत थे।(Guberman, 2016, pp. 42.14–15) 2010 की सोसाइटी रिपोर्ट में धातु स्टॉक के अनुसार, वैश्विक आधार पर उपयोग, भंडारित, त्याग दिए गए या पर्यावरण में विसर्जित सीसे की कुल मात्रा 8 किलोग्राम प्रति व्यक्ति है। इसका अधिकांश हिस्सा कम विकसित देशों (1-4 किलोग्राम प्रति व्यक्ति) के बजाय अधिक विकसित देशों (20-150 किलोग्राम प्रति व्यक्ति) में है।(Graedel, 2010) 2022 में, सीसे का वार्षिक वैश्विक उत्पादन लगभग एक करोड़ बीस लाख टन था, जिसमें से लगभग दो-तिहाई पुनर्चक्रण से प्राप्त हुआ था।[2]

प्राथमिक और माध्यमिक सीसा उत्पादन प्रक्रियाएं समान हैं। कुछ प्राथमिक उत्पादन संयंत्र अब अपने संचालन में स्क्रैप सीसे का उपयोग करते हैं, और भविष्य में इस प्रवृत्ति के बढ़ने की संभावना है। पर्याप्त तकनीकों को देखते हुए, माध्यमिक प्रक्रियाओं के माध्यम से प्राप्त सीसा प्राथमिक प्रक्रियाओं के माध्यम से प्राप्त सीसे से अप्रभेद्य है। निर्माण व्यापार से प्राप्त स्क्रैप सीसा आमतौर पर काफी साफ होता है और इसे गलाने की आवश्यकता के बिना फिर से पिघलाया जाता है, हालांकि कभी-कभी शोधन की आवश्यकता होती है। इसलिए, ऊर्जा आवश्यकताओं के संदर्भ में माध्यमिक सीसा उत्पादन प्राथमिक उत्पादन की तुलना में सस्ता है, अक्सर 50% या अधिक।(Thornton, Rautiu, Brush, 2001, p. 56)

प्राथमिक

अधिकांश सीसा अयस्कों में सीसे का प्रतिशत कम होता है (समृद्ध अयस्कों में 3-8% की सामान्य मात्रा होती है) जिसे निष्कर्षण के लिए केंद्रित किया जाना चाहिए।(Davidson, Ryman, Sutherland, Milner, 2014, p. 6) प्रारंभिक प्रसंस्करण के दौरान, अयस्क आमतौर पर कुचलने, सघन-माध्यम पृथक्करण, पिसाई, झाग प्लवन, सुखाना से गुजरते हैं। परिणामी सांद्रण, जिसमें द्रव्यमान के अनुसार 30-80% (नियमित रूप से 50-60%) सीसा होता है,(Davidson, Ryman, Sutherland, Milner, 2014, p. 6) को फिर (अशुद्ध) सीसा धातु में बदल दिया जाता है।

ऐसा करने के दो मुख्य तरीके हैं: एक दो-चरणीय प्रक्रिया जिसमें रोस्टिंग और उसके बाद ब्लास्ट फर्नेस निष्कर्षण शामिल है, जो अलग-अलग जहाजों में किया जाता है; या एक प्रत्यक्ष प्रक्रिया जिसमें सांद्रण का निष्कर्षण एक ही जहाज में होता है। बाद वाला सबसे आम मार्ग बन गया है, हालांकि पहला अभी भी महत्वपूर्ण है।(Davidson, Ryman, Sutherland, Milner, 2014, p. 17)

विश्व के सबसे बड़े सीसा खनन देश, 2016(United States Geological Survey, 2017, p. 97)
देश उत्पादन
(हजार
टन)
चीन 2,400
ऑस्ट्रेलिया 500
संयुक्त राज्य अमेरिका 335
पेरू 310
मेक्सिको 250
रूस 225
भारत 135
बोलीविया 80
स्वीडन 76
तुर्की 75
ईरान 41
कजाकिस्तान 41
पोलैंड 40
दक्षिण अफ्रीका 40
उत्तर कोरिया 35
आयरलैंड 33
उत्तर मैसेडोनिया 33
अन्य देश 170

दो-चरणीय प्रक्रिया

सबसे पहले, सल्फाइड सांद्रण को सीसा सल्फाइड को ऑक्सीकृत करने के लिए हवा में रोस्ट किया जाता है:(Thornton, Rautiu, Brush, 2001, p. 51)

2 PbS(s) + 3 O2(g) → 2 PbO(s) + 2 SO2(g)↑

चूंकि मूल सांद्रण शुद्ध सीसा सल्फाइड नहीं था, इसलिए रोस्टिंग से न केवल वांछित सीसा(II) ऑक्साइड प्राप्त होता है, बल्कि सीसे और अयस्क में निहित अन्य धातुओं के ऑक्साइड, सल्फेट और सिलिकेट का मिश्रण प्राप्त होता है।(Davidson, Ryman, Sutherland, Milner, 2014, pp. 11–12) इस अशुद्ध सीसा ऑक्साइड को कोक-फायर्ड ब्लास्ट फर्नेस में (फिर से, अशुद्ध) धातु में अपचयित किया जाता है:(Thornton, Rautiu, Brush, 2001, pp. 51–52)

2 PbO(s) + C(s) → 2 Pb(s) + CO2(g)↑

अशुद्धियाँ मुख्य रूप से आर्सेनिक, एंटीमनी, बिस्मथ, जस्ता, तांबा, चांदी और सोना हैं। आमतौर पर उन्हें पायरोमेटालर्जिकल प्रक्रियाओं की एक श्रृंखला में हटा दिया जाता है। पिघले हुए पदार्थ को हवा, भाप, सल्फर के साथ रिवरबरेटरी फर्नेस में उपचारित किया जाता है, जो चांदी, सोना, बिस्मथ को छोड़कर अशुद्धियों को ऑक्सीकृत करता है। ऑक्सीकृत संदूषक पिघले हुए पदार्थ के ऊपर तैरते हैं और उन्हें हटा दिया जाता है।(Davidson, Ryman, Sutherland, Milner, 2014, p. 25)(प्राथमिक सीसा शोधन) धात्विक चांदी और सोने को पार्क्स प्रक्रिया के माध्यम से आर्थिक रूप से हटा दिया जाता है और पुनर्प्राप्त किया जाता है, जिसमें सीसे में जस्ता मिलाया जाता है। जस्ता, जो सीसे में अमिश्रणीय है, चांदी और सोने को घोल लेता है। जस्ता घोल को सीसे से अलग किया जा सकता है, और चांदी और सोने को पुनः प्राप्त किया जा सकता है।(प्राथमिक सीसा शोधन)(Pauling, 1947) चांदी-रहित सीसे को बेटरटन-क्रॉल प्रक्रिया द्वारा बिस्मथ से मुक्त किया जाता है, इसे धात्विक कैल्शियम और मैग्नीशियम के साथ उपचारित किया जाता है। परिणामी बिस्मथ ड्रॉस को हटाया जा सकता है।(प्राथमिक सीसा शोधन)

वैकल्पिक रूप से, बेट्स प्रक्रिया का उपयोग करके पिघले हुए सीसे को इलेक्ट्रोलाइटिक रूप से संसाधित करके बहुत शुद्ध सीसा प्राप्त किया जा सकता है। अशुद्ध सीसे के एनोड और शुद्ध सीसे के कैथोड को सीसा फ्लोरोसिलिकेट (PbSiF6) के इलेक्ट्रोलाइट में रखा जाता है। एक बार विद्युत क्षमता लागू होने के बाद, एनोड पर अशुद्ध सीसा घुल जाता है और कैथोड पर चढ़ जाता है, जिससे अधिकांश अशुद्धियाँ घोल में रह जाती हैं।(प्राथमिक सीसा शोधन)(Davidson, Ryman, Sutherland, Milner, 2014, p. 34) यह एक उच्च लागत वाली प्रक्रिया है और इसलिए ज्यादातर अशुद्धियों के उच्च प्रतिशत वाले बुलियन को परिष्कृत करने के लिए आरक्षित है।(Davidson, Ryman, Sutherland, Milner, 2014, p. 23)

प्रत्यक्ष प्रक्रिया

इस प्रक्रिया में, सीसा बुलियन और स्लैग सीधे सीसा सांद्रण से प्राप्त किए जाते हैं। सीसा सल्फाइड सांद्रण को एक भट्टी में पिघलाया जाता है और ऑक्सीकृत किया जाता है, जिससे सीसा मोनोऑक्साइड बनता है। पिघले हुए चार्ज में फ्लक्सिंग एजेंटों के साथ कार्बन (कोक या कोल गैस[note 12]) मिलाया जाता है। इस प्रकार सीसा मोनोऑक्साइड को धात्विक सीसे में अपचयित किया जाता है, जो सीसा मोनोऑक्साइड से समृद्ध स्लैग के बीच होता है।(Davidson, Ryman, Sutherland, Milner, 2014, p. 17)

यदि इनपुट सीसे में समृद्ध है, तो मूल सीसे का 80% तक बुलियन के रूप में प्राप्त किया जा सकता है; शेष 20% सीसा मोनोऑक्साइड से समृद्ध स्लैग बनाता है। निम्न-श्रेणी के फीड के लिए, सभी सीसे को उच्च-सीसा स्लैग में ऑक्सीकृत किया जा सकता है।(Davidson, Ryman, Sutherland, Milner, 2014, p. 17) धात्विक सीसा आगे उच्च-सीसा (25-40%) स्लैग से जलमग्न ईंधन दहन या इंजेक्शन, इलेक्ट्रिक फर्नेस द्वारा सहायता प्राप्त अपचयन, या दोनों के संयोजन के माध्यम से प्राप्त किया जाता है।(Davidson, Ryman, Sutherland, Milner, 2014, p. 17)

विकल्प

एक स्वच्छ, कम ऊर्जा-गहन सीसा निष्कर्षण प्रक्रिया पर शोध जारी है; एक बड़ी कमी यह है कि या तो बहुत अधिक सीसा कचरे के रूप में खो जाता है, या विकल्प परिणामी सीसा धातु में उच्च सल्फर सामग्री में परिणामित होते हैं। हाइड्रोमेटालर्जिकल निष्कर्षण, जिसमें अशुद्ध सीसे के एनोड को इलेक्ट्रोलाइट में डुबोया जाता है और शुद्ध सीसा कैथोड पर जमा (इलेक्ट्रोवाउंड) किया जाता है, एक ऐसी तकनीक है जिसमें क्षमता हो सकती है, लेकिन वर्तमान में यह किफायती नहीं है, सिवाय उन मामलों के जहां बिजली बहुत सस्ती है।(Thornton, Rautiu, Brush, 2001, pp. 52–53)

माध्यमिक

गलाना, जो प्राथमिक उत्पादन का एक अनिवार्य हिस्सा है, माध्यमिक उत्पादन के दौरान अक्सर छोड़ दिया जाता है। यह केवल तब किया जाता है जब धात्विक सीसा महत्वपूर्ण ऑक्सीकरण से गुजर चुका हो।(Thornton, Rautiu, Brush, 2001, p. 56) यह प्रक्रिया ब्लास्ट फर्नेस या रोटरी फर्नेस में प्राथमिक उत्पादन के समान है, जिसमें आवश्यक अंतर पैदावार की अधिक परिवर्तनशीलता है: ब्लास्ट फर्नेस कठोर सीसा (10% एंटीमनी) का उत्पादन करते हैं जबकि रिवरबरेटरी और रोटरी भट्टी फर्नेस अर्ध-नरम सीसा (3-4% एंटीमनी) का उत्पादन करते हैं।(United States Environmental Protection Agency, 2010, p. 1)

ISASMELT प्रक्रिया एक अधिक हालिया गलाने की विधि है जो प्राथमिक उत्पादन के विस्तार के रूप में कार्य कर सकती है; खर्च की गई लेड-एसिड बैटरी (सीसा सल्फेट और सीसा ऑक्साइड युक्त) से बैटरी पेस्ट का सल्फेट क्षार के साथ उपचार करके हटा दिया जाता है, और फिर ऑक्सीजन की उपस्थिति में कोयले से चलने वाली भट्टी में उपचारित किया जाता है, जो अशुद्ध सीसा देता है, जिसमें एंटीमनी सबसे आम अशुद्धि है।(Thornton, Rautiu, Brush, 2001, p. 57) माध्यमिक सीसे का शोधन प्राथमिक सीसे के समान है; पुनर्चक्रित सामग्री और उसके संभावित संदूषण के आधार पर कुछ शोधन प्रक्रियाओं को छोड़ा जा सकता है।(Thornton, Rautiu, Brush, 2001, p. 57)

पुनर्चक्रण के लिए सीसे के स्रोतों में, लेड-एसिड बैटरी सबसे महत्वपूर्ण हैं; सीसे के पाइप, शीट और केबल म्यान भी महत्वपूर्ण हैं।(Thornton, Rautiu, Brush, 2001, p. 56)

अनुप्रयोग

काली ईंटों की एक बंद संरचना
सीसे की ईंटें (4% एंटीमनी के साथ मिश्र धातु) विकिरण परिरक्षण के रूप में उपयोग की जाती हैं।(Street, Alexander, 1998, p. 181)

लोकप्रिय धारणा के विपरीत, लकड़ी की पेंसिल में पेंसिल लेड कभी भी सीसे से नहीं बने होते हैं। जब पेंसिल एक लिपटे हुए ग्रेफाइट लेखन उपकरण के रूप में उत्पन्न हुई, तो उपयोग किए जाने वाले ग्रेफाइट के विशेष प्रकार का नाम प्लंबैगो (शाब्दिक रूप से, सीसा मॉकअप) रखा गया था।(Evans, 1908, pp. 133–179)

धात्विक रूप

सीसा धातु में कई उपयोगी यांत्रिक गुण होते हैं, जिनमें उच्च घनत्व, कम गलनांक, लचीलापन और सापेक्ष निष्क्रियता शामिल है। कई धातुएं इन पहलुओं में से कुछ में सीसे से बेहतर हैं लेकिन आमतौर पर कम सामान्य हैं और मूल अयस्कों से निकालना अधिक कठिन है। सीसे की विषाक्तता ने कुछ उपयोगों के लिए इसे चरणबद्ध तरीके से समाप्त करने के लिए प्रेरित किया है।(Baird, Cann, 2012, pp. 537–538, 543–547)

सीसे का उपयोग फारस में अलमुत कैसल के चढ़ाई की रक्षा करने वाले प्राचीरों को कवर करने के लिए किया गया था,[3] जो घेराबंदी इंजनों द्वारा हमलों को अवशोषित कर सकता था।

मध्य युग में उनके आविष्कार के बाद से सीसे का उपयोग गोलियों के लिए किया गया है। यह सस्ता है; इसका कम गलनांक का मतलब है कि छोटे हथियारों के गोला-बारूद और शॉटगन छर्रों को न्यूनतम तकनीकी उपकरणों के साथ ढाला जा सकता है; और यह अन्य सामान्य धातुओं की तुलना में सघन है, जो बेहतर वेग प्रतिधारण की अनुमति देता है। यह गोलियों के लिए मुख्य सामग्री बनी हुई है, जिसे हार्डनर के रूप में अन्य धातुओं के साथ मिश्रित किया जाता है।(Ramage, 1980, p. 8) चिंताएं जताई गई हैं कि शिकार के लिए उपयोग की जाने वाली सीसे की गोलियां पर्यावरण को नुकसान पहुंचा सकती हैं।[note 13] शॉटगन कारतूस जिनका उपयोग जलपक्षी शिकार के लिए किया जाता है, आज संयुक्त राज्य अमेरिका,[4] कनाडा,[5] और यूरोप में सीसा-मुक्त होना चाहिए।[6]

सीसे के उच्च घनत्व और संक्षारण प्रतिरोध का उपयोग कई संबंधित अनुप्रयोगों में किया गया है। इसका उपयोग सेलबोट कील में गिट्टी के रूप में किया जाता है; इसका घनत्व इसे कम मात्रा लेने और पानी के प्रतिरोध को कम करने की अनुमति देता है, जिससे पाल पर हवा के हीलिंग प्रभाव को संतुलित किया जा सके।(Parker, 2005, pp. 194–195) इसका उपयोग स्कूबा डाइविंग वेट बेल्ट में गोताखोर की उछाल का मुकाबला करने के लिए किया जाता है।(Krestovnikoff, Halls, 2006, p. 70) 1993 में, पीसा की झुकी हुई मीनार के आधार को 600 टन सीसे के साथ स्थिर किया गया था।(Street, Alexander, 1998, p. 182) अपने संक्षारण प्रतिरोध के कारण, सीसे का उपयोग पानी के नीचे के केबलों के लिए एक सुरक्षात्मक म्यान के रूप में किया जाता है।(Jensen, 2013, p. 136)

पीली मूर्ति
17वीं सदी की सोने की परत वाली सीसे की मूर्ति

निर्माण उद्योग में सीसे के कई उपयोग हैं; सीसे की चादरों का उपयोग छत सामग्री, क्लैडिंग, फ्लैशिंग, गटर और गटर जोड़ों, छत के पैरापेट में वास्तुकला धातुओं के रूप में किया जाता है।(Think Lead research)(Weatherings to Parapets) सीसे का उपयोग अभी भी मूर्तियों और शिल्पकृतियों में किया जाता है,[note 14] जिसमें आर्मेचर भी शामिल हैं।(Putnam, 2003, p. 216) अतीत में इसका उपयोग अक्सर कारों के पहियों को संतुलित करने के लिए किया जाता था; पर्यावरणीय कारणों से इस उपयोग को अन्य सामग्रियों के पक्ष में चरणबद्ध तरीके से समाप्त किया जा रहा है।(United States Geological Survey, 2017, p. 97)

सीसे को तांबे की मिश्र धातुओं, जैसे पीतल और कांस्य में मिलाया जाता है, ताकि मशीनीकरण में सुधार हो सके और इसके स्नेहन गुणों के लिए। तांबे में व्यावहारिक रूप से अघुलनशील होने के कारण, सीसा मिश्र धातु के भीतर खामियों में ठोस ग्लोब्यूल्स बनाता है, जैसे कि ग्रेन बाउंड्री। कम सांद्रता में, स्नेहक के रूप में कार्य करने के साथ-साथ, ग्लोब्यूल्स मिश्र धातु के काम करते समय स्वार्फ के गठन को रोकते हैं, जिससे मशीनीकरण में सुधार होता है। सीसे की बड़ी सांद्रता वाली तांबे की मिश्र धातुओं का उपयोग बेयरिंग में किया जाता है। सीसा स्नेहन प्रदान करता है, और तांबा भार-वहन समर्थन प्रदान करता है।(Copper Development Association)

सीसे का उच्च घनत्व, परमाणु क्रमांक और निर्माण क्षमता सीसे के एक बाधा के रूप में उपयोग का आधार बनाती है जो ध्वनि, कंपन और विकिरण को अवशोषित करती है।(Rich, 1994, p. 101) सीसे में कोई प्राकृतिक अनुनाद आवृत्ति नहीं होती है;(Rich, 1994, p. 101) परिणामस्वरूप, शीट-सीसे का उपयोग ध्वनि स्टूडियो की दीवारों, फर्श और छतों में ध्वनि को कम करने वाली परत के रूप में किया जाता है।(Guruswamy, 2000, p. 31) ऑर्गन पाइप अक्सर सीसा मिश्र धातु से बने होते हैं, जिन्हें प्रत्येक पाइप के स्वर को नियंत्रित करने के लिए टिन की विभिन्न मात्राओं के साथ मिलाया जाता है।(Audsley, 1965, pp. 250–251)(Palmieri, 2006, pp. 412–413) सीसा परमाणु विज्ञान और एक्स-रे कमरों में विकिरण से एक स्थापित परिरक्षण सामग्री है(National Council on Radiation Protection and Measurements, 2004, p. 16) इसके घनत्व (जो इसे एक उच्च क्षीणन गुणांक देता है) के साथ-साथ इसके उल्लेखनीय रूप से उच्च द्रव्यमान क्षीणन गुणांक (यह कई अन्य सघन सामग्रियों की तुलना में प्रति इकाई द्रव्यमान बेहतर क्षीणन करता है) के कारण।(Thornton, Rautiu, Brush, 2001, p. 7) पिघले हुए सीसे का उपयोग सीसा-कूल्ड फास्ट रिएक्टर के लिए शीतलक के रूप में किया गया है।(Tuček, Carlsson, Wider, 2006, p. 1590)

बैटरी

21वीं सदी की शुरुआत में सीसे का सबसे बड़ा उपयोग लेड-एसिड बैटरी में है। बैटरी में सीसा मनुष्यों के साथ कोई सीधा संपर्क नहीं करता है, इसलिए विषाक्तता की चिंता कम है।[note 15] सीसा बैटरी उत्पादन या पुनर्चक्रण संयंत्रों में काम करने वाले लोग सीसे की धूल के संपर्क में आ सकते हैं और इसे सांस के माध्यम से अंदर ले सकते हैं।(Toxicological Profile for Lead, 2007, pp. 5–6) बैटरी में सीसा, सीसा डाइऑक्साइड और सल्फ्यूरिक एसिड के बीच की प्रतिक्रियाएं वोल्टेज का एक विश्वसनीय स्रोत प्रदान करती हैं।[note 16] लेड-एसिड बैटरी को शामिल करने वाले सुपरकैपेसिटर ऑस्ट्रेलिया, जापान और संयुक्त राज्य अमेरिका में आवृत्ति विनियमन, सौर स्मूथिंग और शिफ्टिंग, पवन स्मूथिंग और अन्य अनुप्रयोगों में किलोवाट और मेगावाट पैमाने के अनुप्रयोगों में स्थापित किए गए हैं।(Olinsky-Paul, 2013) इन बैटरी में लिथियम-आयन बैटरी की तुलना में कम ऊर्जा घनत्व और चार्ज-डिस्चार्ज दक्षता होती है, लेकिन ये काफी सस्ती होती हैं।(Gulbinska, 2014)

केबल के लिए कोटिंग

सीसे का उपयोग उच्च वोल्टेज बिजली केबलों में इन्सुलेशन में पानी के प्रसार को रोकने के लिए खोल सामग्री के रूप में किया जाता है; यह उपयोग कम हो रहा है क्योंकि सीसे को चरणबद्ध तरीके से समाप्त किया जा रहा है।(Rich, 1994, pp. 133–134) इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए सोल्डर में इसके उपयोग को भी पर्यावरण के लिए खतरनाक कचरे की मात्रा को कम करने के लिए कुछ देशों द्वारा चरणबद्ध तरीके से समाप्त किया जा रहा है।(Zhao, 2008, p. 440)

यौगिक

एक क्रिस्टल ग्लास
सीसा कांच
सीसा पीला और सीसा लाल

सीसा धातु के लिए मुख्य अनुप्रयोग होने के अलावा, लेड-एसिड बैटरी सीसा यौगिकों की मुख्य उपभोक्ता भी हैं। इन उपकरणों में उपयोग की जाने वाली ऊर्जा भंडारण/रिलीज प्रतिक्रिया में सीसा सल्फेट और सीसा डाइऑक्साइड शामिल हैं:[7]

Pb(s) + PbO2(s) + 2H2SO4(aq) → 2PbSO4(s) + 2H2O(l)

सीसा (लेड) यौगिकों के अन्य अनुप्रयोग बहुत विशिष्ट हैं और अक्सर कम होते जा रहे हैं। सीसा-आधारित रंग एजेंटों का उपयोग सिरेमिक ग्लेज़ और कांच में किया जाता है, विशेष रूप से लाल और पीले रंगों के लिए।(Burleson, 2001, p. 23) जबकि यूरोप और उत्तरी अमेरिका में सीसे वाले पेंट का उपयोग बंद कर दिया गया है, वे चीन,(Insight Explorer, IPEN, 2016) भारत,(Singh, 2017) या इंडोनेशिया(Ismawati, Primanti, Brosché, Clark, 2013, p. 2) जैसे कम विकसित देशों में उपयोग में बने हुए हैं। लेड टेट्राएसीटेट और लेड डाइऑक्साइड का उपयोग कार्बनिक रसायन विज्ञान में ऑक्सीकरण एजेंटों के रूप में किया जाता है। सीसे का उपयोग अक्सर बिजली के तारों की पॉलीविनाइल क्लोराइड कोटिंग में किया जाता है।(Zweifel, 2009)(Wilkes, Summers, Daniels, Berard, 2005, p. 106) इसका उपयोग मोमबत्ती की बत्तियों को उपचारित करने के लिए किया जा सकता है ताकि वे लंबे समय तक और अधिक समान रूप से जलें। अपनी विषाक्तता के कारण, यूरोपीय और उत्तरी अमेरिकी निर्माता जस्ता (जिंक) जैसे विकल्पों का उपयोग करते हैं।(Randerson, 2002)(Nriagu, Kim, 2000, pp. 37–41) लेड ग्लास (सीसायुक्त कांच) 12–28% लेड ऑक्साइड से बना होता है, जो इसकी ऑप्टिकल विशेषताओं को बदलता है और आयनकारी विकिरण के संचरण को कम करता है,(Amstock, 1997, pp. 116–119) यह गुण पुराने टीवी और कैथोड-रे ट्यूब वाले कंप्यूटर मॉनिटर में उपयोग किया जाता था। लेड टेलुराइड और लेड सेलेनाइड जैसे सीसा-आधारित सेमीकंडक्टर (अर्धचालक) का उपयोग फोटोवोल्टिक सेल और इन्फ्रारेड डिटेक्टरों में किया जाता है।(Rogalski, 2010, pp. 485–541)

ऐतिहासिक संरक्षण

संग्रहालयों को जंग रोकने में रुचि होती है। कई ऐतिहासिक कलाकृतियों में सीसा होता है, और हवा में सीसे को संक्षारित करने वाले एजेंट मौजूद हो सकते हैं: एल्डिहाइड, कार्बनिक अम्ल जैसे एसिटिक अम्ल या फॉर्मिक अम्ल, और अम्लीय गैसें। ओडी परीक्षण (Oddy test) त्वरित संक्षारण का एक वातावरण है, जो संक्षारक एजेंटों की उपस्थिति निर्धारित करने के लिए सीसे और अन्य धातुओं का उपयोग करता है।(Beiner, Lavi, Seri, Rossin, 2015)(Szczepanowska, 2013, pp. 84–85)

जैविक प्रभाव

मुख्य लेख: Lead poisoning
ज्ञानसन्दूक
Container only yes
Hazards
Ghspictograms GHS08GHS09
Ghssignalword Danger
Hphrases 410
Pphrases 391[8]
Nfpa-h 2
Nfpa-f 0
Nfpa-r 0

सीसे की कोई पुष्टि की गई जैविक भूमिका नहीं है, और सीसे के संपर्क का कोई सुरक्षित स्तर भी सिद्ध नहीं है।(World Health Organization, 2018) 2009 के एक कनाडाई-अमेरिकी अध्ययन ने निष्कर्ष निकाला कि उन स्तरों पर भी जिन्हें बहुत कम या कोई जोखिम नहीं माना जाता है, सीसा "प्रतिकूल मानसिक स्वास्थ्य परिणामों" का कारण बन सकता है।(Bouchard, Bellinger, Weuve, Matthews-Bellinger, 2009) मानव शरीर में इसकी व्यापकता—वयस्क औसत 120 mg[note 17]—के बावजूद भारी धातुओं में केवल जस्ता (2500 mg) और लोहा (4000 mg) ही इससे अधिक हैं।(Emsley, 2011, pp. 280, 621, 255) सीसे के लवण शरीर द्वारा बहुत कुशलता से अवशोषित किए जाते हैं।(Luckey, Venugopal, 1979, pp. 177–178) सीसे की एक छोटी मात्रा (1%) हड्डियों में जमा हो जाती है; बाकी संपर्क के कुछ हफ्तों के भीतर मूत्र और मल में उत्सर्जित हो जाती है। एक बच्चे द्वारा सीसे का केवल एक तिहाई हिस्सा ही उत्सर्जित किया जाता है। निरंतर संपर्क के परिणामस्वरूप सीसे का जैव-संचय (bioaccumulation) हो सकता है।(Toxic Substances Portal)

विषाक्तता

सीसा एक अत्यधिक जहरीली धातु है (चाहे सांस के माध्यम से ली जाए या निगली जाए), जो मानव शरीर के लगभग हर अंग और प्रणाली को प्रभावित करती है।(United States Food and Drug Administration, 2015, p. 42) 100 mg/m3 के वायुजनित स्तर पर, यह जीवन या स्वास्थ्य के लिए तत्काल खतरनाक है।(National Institute for Occupational Safety and Health) अधिकांश निगला गया सीसा रक्तप्रवाह में अवशोषित हो जाता है।(Occupational Safety and Health Administration) इसकी विषाक्तता का प्राथमिक कारण एंजाइमों के उचित कामकाज में हस्तक्षेप करने की इसकी प्रवृत्ति है। यह कई एंजाइमों पर पाए जाने वाले सल्फहाइड्रिल समूहों से जुड़कर,(Rudolph, Rudolph, Hostetter, Lister, 2003, p. 369) या उन अन्य धातुओं की नकल करके और उन्हें विस्थापित करके ऐसा करता है जो कई एंजाइमी प्रतिक्रियाओं में कोफैक्टर के रूप में कार्य करती हैं।(Dart, Hurlbut, Boyer-Hassen, 2004, p. 1426) जिन आवश्यक धातुओं के साथ सीसा परस्पर क्रिया करता है उनमें कैल्शियम, लोहा और जस्ता शामिल हैं।(Kosnett, 2006, p. 238) कैल्शियम और लोहे के उच्च स्तर सीसा विषाक्तता से कुछ सुरक्षा प्रदान करते हैं; कम स्तर संवेदनशीलता को बढ़ाते हैं।(Luckey, Venugopal, 1979, pp. 177–178)

प्रभाव

सीसा मस्तिष्क और गुर्दे को गंभीर नुकसान पहुंचा सकता है और अंततः मृत्यु का कारण बन सकता है। कैल्शियम की नकल करके, सीसा रक्त-मस्तिष्क अवरोध (blood–brain barrier) को पार कर सकता है। यह न्यूरॉन्स के माइलिन म्यान को खराब करता है, उनकी संख्या कम करता है, न्यूरोट्रांसमिशन मार्गों में हस्तक्षेप करता है, और न्यूरोनल विकास को कम करता है।(Rudolph, Rudolph, Hostetter, Lister, 2003, p. 369) मानव शरीर में, सीसा पोरफोबिलिनोजेन सिंथेस और फेरोकेलेटस को रोकता है, जिससे पोरफोबिलिनोजेन का निर्माण और प्रोटोपोर्फिरिन IX में लोहे का समावेश, जो हीम संश्लेषण का अंतिम चरण है, दोनों रुक जाते हैं। यह अप्रभावी हीम संश्लेषण और माइक्रोसाइटिक एनीमिया का कारण बनता है।(Cohen, Trotzky, Pincus, 1981, pp. 904–906)

मानव शरीर का एक चार्ट जिसमें शरीर के विभिन्न हिस्सों की ओर इशारा करते हुए तीर के निशान हैं
सीसा विषाक्तता के लक्षण

सीसा विषाक्तता के लक्षणों में नेफ्रोपैथी, शूल (colic) जैसा पेट दर्द, और संभवतः उंगलियों, कलाइयों या टखनों में कमजोरी शामिल है। रक्तचाप में मामूली वृद्धि, विशेष रूप से मध्यम आयु वर्ग और वृद्ध लोगों में, स्पष्ट हो सकती है और एनीमिया का कारण बन सकती है।[9] कई अध्ययनों ने सीसे के बढ़ते संपर्क और हृदय गति परिवर्तनशीलता में कमी के बीच संबंध पाया है।(Navas-Acien, 2007) गर्भवती महिलाओं में, सीसे के उच्च स्तर के संपर्क से गर्भपात हो सकता है। क्रोनिक, उच्च-स्तरीय संपर्क पुरुषों में प्रजनन क्षमता को कम करने के लिए दिखाया गया है।(Sokol, 2005, p. 133, passim)

बच्चे के विकासशील मस्तिष्क में, सीसा सेरेब्रल कॉर्टेक्स में सिनैप्स निर्माण, न्यूरोकेमिकल विकास (न्यूरोट्रांसमीटर सहित), और आयन चैनलों के संगठन में हस्तक्षेप करता है।(Mycyk, Hryhorczuk, Amitai, 2005, p. 462) बचपन के शुरुआती संपर्क को बाद के बचपन में नींद की गड़बड़ी और अत्यधिक दिन में उनींदापन के बढ़ते जोखिम से जोड़ा गया है।(Liu, Liu, Pak, Wang, 2015, pp. 1869–1874) उच्च रक्त स्तर लड़कियों में विलंबित यौवन से जुड़े हैं।(Schoeters, Den Hond, Dhooge, Van Larebeke, 2008, pp. 168–175) 20वीं सदी के दौरान गैसोलीन में टेट्राएथिल लेड के दहन से वायुजनित सीसे के संपर्क में वृद्धि और गिरावट को अपराध के स्तर में ऐतिहासिक वृद्धि और कमी से जोड़ा गया है।[10]

संपर्क के स्रोत

सीसे का संपर्क एक वैश्विक मुद्दा है क्योंकि सीसा खनन और गलाने, और बैटरी निर्माण, निपटान, और पुनर्चक्रण, कई देशों में आम हैं। सीसा सांस लेने, निगलने या त्वचा के अवशोषण के माध्यम से शरीर में प्रवेश करता है। लगभग सारा सांस लिया गया सीसा शरीर में अवशोषित हो जाता है; निगलने के लिए, दर 20-70% है, जिसमें बच्चे वयस्कों की तुलना में अधिक प्रतिशत अवशोषित करते हैं।(Tarragó, 2012, p. 16)

विषाक्तता आमतौर पर सीसे से दूषित भोजन या पानी के सेवन से होती है, और दूषित मिट्टी, धूल, या सीसा-आधारित पेंट के आकस्मिक सेवन के बाद कम आम है।(Toxicological Profile for Lead, 2007, p. 4) समुद्री जल के उत्पादों में सीसा हो सकता है यदि वे आसपास के औद्योगिक जल से प्रभावित हों।(Bremner, 2002, p. 101) फल और सब्जियां उन मिट्टी में सीसे के उच्च स्तर से दूषित हो सकती हैं जिनमें वे उगाई गई थीं। मिट्टी पाइपों, लेड पेंट, लेड गैसोलीन से अवशिष्ट उत्सर्जन से सीसे के कणों के संचय के माध्यम से दूषित हो सकती है।(Agency for Toxic Substances and Disease Registry, 2007)

पानी के पाइपों के लिए सीसे का उपयोग नरम या अम्लीय पानी वाले क्षेत्रों में एक समस्या है।(Thornton, Rautiu, Brush, 2001, p. 17) कठोर पानी पाइपों की आंतरिक सतह पर अघुलनशील सुरक्षात्मक परतें बनाता है, जबकि नरम और अम्लीय पानी सीसे के पाइपों को घोल देता है।(Moore, 1977, pp. 109–115) प्रवाहित जल में घुली कार्बन डाइऑक्साइड घुलनशील लेड बाइकार्बोनेट के निर्माण का कारण बन सकती है; ऑक्सीजनयुक्त पानी इसी तरह सीसे को लेड(II) हाइड्रोक्साइड के रूप में घोल सकता है। समय के साथ ऐसा पानी पीने से घुले हुए सीसे की विषाक्तता के कारण स्वास्थ्य समस्याएं हो सकती हैं। पानी जितना कठोर होता है, उसमें उतना ही अधिक कैल्शियम बाइकार्बोनेट और सल्फेट होता है, और पाइपों के अंदर उतनी ही अधिक लेड कार्बोनेट या लेड सल्फेट की सुरक्षात्मक परत चढ़ी होती है।(Wiberg, Wiberg, Holleman, 2001, p. 914)

मेंढक के हृदय पर लेड एसीटेट के प्रभाव की काइमोग्राफिक रिकॉर्डिंग

सीसा-आधारित पेंट का सेवन बच्चों के लिए संपर्क का प्रमुख स्रोत है: एक सीधा स्रोत पुरानी पेंट वाली खिड़की की चौखटों को चबाना है। इसके अतिरिक्त, जैसे-जैसे सतह पर लेड पेंट खराब होता है, यह छिल जाता है और धूल में बदल जाता है। धूल फिर हाथ-से-मुंह के संपर्क या दूषित भोजन या पेय के माध्यम से शरीर में प्रवेश करती है। कुछ घरेलू उपचारों का सेवन करने से सीसे या उसके यौगिकों के संपर्क में आ सकते हैं।(Tarragó, 2012, p. 11)

सांस लेना संपर्क का दूसरा प्रमुख मार्ग है, जो धूम्रपान करने वालों और विशेष रूप से सीसा-संबंधित व्यवसायों में श्रमिकों को प्रभावित करता है।(Occupational Safety and Health Administration) सिगरेट के धुएं में अन्य विषाक्त पदार्थों के अलावा, रेडियोधर्मी लेड-210 होता है।(Centers for Disease Control and Prevention, 2015) "ईपीए (EPA) के नियामक प्रयासों के परिणामस्वरूप, [संयुक्त राज्य अमेरिका में] हवा में सीसे का स्तर 2010 और 2020 के बीच 86 प्रतिशत कम हो गया।"[11] संयुक्त राज्य अमेरिका में हवा में सीसे की सांद्रता 2014 में 0.15 μg/m3 के राष्ट्रीय मानक से नीचे गिर गई।[12][13]

कार्बनिक सीसा यौगिकों के साथ काम करने वाले लोगों के लिए त्वचा का संपर्क महत्वपूर्ण हो सकता है। अकार्बनिक सीसे के लिए त्वचा अवशोषण की दर कम है।(Wani, Ara, Usman, 2015, pp. 57, 58)

खाद्य पदार्थों में सीसा

सीसा भोजन में तब पाया जा सकता है जब भोजन ऐसी मिट्टी में उगाया जाता है जिसमें सीसा अधिक हो, वायुजनित सीसा फसलों को दूषित करता है, जानवर अपने आहार में सीसा खाते हैं, या सीसा भोजन में उस चीज से प्रवेश करता है जिसमें इसे संग्रहीत या पकाया गया था।[14] लेड पेंट और बैटरी का सेवन भी पशुधन के लिए संपर्क का एक मार्ग है, जो बाद में मनुष्यों को प्रभावित कर सकता है।[15] दूषित मवेशियों द्वारा उत्पादित दूध को कम सीसा सांद्रता तक पतला किया जा सकता है और खपत के लिए बेचा जा सकता है।[16]

बांग्लादेश में, हल्दी को अधिक पीला बनाने के लिए उसमें सीसा यौगिक मिलाए गए हैं।[17] माना जाता है कि यह 1980 के दशक में शुरू हुआ था और 2019 तक जारी है।[17] इसे देश में उच्च सीसा स्तर के मुख्य स्रोतों में से एक माना जाता है।[18] हांगकांग में भोजन में अधिकतम अनुमत सीसा स्तर ठोस पदार्थों में 6 भाग प्रति मिलियन और तरल पदार्थों में 1 भाग प्रति मिलियन है।[19]

सीसा युक्त धूल कोको बीन्स पर तब जम सकती है जब उन्हें प्रदूषण फैलाने वाले औद्योगिक संयंत्रों के पास बाहर सुखाया जाता है।[20] दिसंबर 2022 में, कंज्यूमर रिपोर्ट्स ने 28 डार्क चॉकलेट ब्रांडों का परीक्षण किया और पाया कि उनमें से 23 में सीसा, कैडमियम या दोनों के संभावित हानिकारक स्तर थे। उन्होंने चॉकलेट निर्माताओं से सीसे के स्तर को कम करने का आग्रह किया है जो हानिकारक हो सकता है, विशेष रूप से विकासशील भ्रूण के लिए।[21]

मार्च 2024 में, अमेरिकी खाद्य एवं औषधि प्रशासन (FDA) ने सीसे के संदूषण के कारण दालचीनी के 6 ब्रांडों को स्वैच्छिक रूप से वापस लेने की सिफारिश की,[22] बच्चों में सीसा विषाक्तता की 500 रिपोर्टों के बाद।[23] एफडीए ने निर्धारित किया कि दालचीनी लेड क्रोमेट के साथ मिलावटी थी।[24]

प्लास्टिक के खिलौनों में सीसा

संयुक्त राज्य अमेरिका के सेंटर फॉर डिजीज कंट्रोल के अनुसार, 2024 तक प्लास्टिक में सीसे के उपयोग पर प्रतिबंध नहीं लगाया गया है। सीसा प्लास्टिक को नरम करता है और इसे अधिक लचीला बनाता है ताकि यह अपने मूल आकार में वापस आ सके। स्ट्रिप्ड बिजली के तारों से रंगीन प्लास्टिक इन्सुलेशन को चबाने की आदत एक 46 वर्षीय व्यक्ति में सीसे के उच्च स्तर का कारण पाई गई।[25] सीसे का उपयोग प्लास्टिक के खिलौनों में अणुओं को गर्मी से स्थिर करने के लिए किया जा सकता है। सीसे की धूल तब बन सकती है जब प्लास्टिक सूरज की रोशनी, हवा और डिटर्जेंट के संपर्क में आता है जो सीसे और प्लास्टिक के बीच के रासायनिक बंधन को तोड़ देते हैं।[26]

उपचार

यह भी देखें: Chelation therapy

सीसा विषाक्तता के उपचार में सामान्यतः डिमरकैप्रोल और सक्सीमर का प्रशासन शामिल है।(Prasad, 2010, pp. 651–652) तीव्र मामलों में डाईसोडियम कैल्शियम एडेटेट, कैल्शियम कीलेट, और एथिलीनडायमाइनटेट्राएसेटिक एसिड (EDTA) के डाईसोडियम नमक के उपयोग की आवश्यकता हो सकती है। इसकी कैल्शियम की तुलना में सीसे के लिए अधिक आत्मीयता है, जिसके परिणामस्वरूप विनिमय द्वारा लेड कीलेट बनता है और मूत्र में उत्सर्जित हो जाता है, जिससे हानिरहित कैल्शियम पीछे रह जाता है।(Masters, Trevor, Katzung, 2008, pp. 481–483)

रोग का बोझ

सीसे के कारण होने वाला वैश्विक रोग का बोझ बहुत बड़ा है, जिसमें विभिन्न अनुमानों में प्रतिवर्ष लाखों मौतों का कारण सीसे के संपर्क को माना गया है।[27][28] ग्लोबल बर्डन ऑफ डिजीज स्टडी ने 2019 में 850,000 मौतों का कारण सीसे के संपर्क से होने वाले उच्च रक्तचाप को माना, और लैंसेट प्लैनेटरी हेल्थ में 2023 के एक अध्ययन ने अनुमान लगाया कि हृदय रोग (CVD) से होने वाली लगभग 5.5 मिलियन वार्षिक मौतें सीसे के कारण हुईं।[28] जर्नल ऑफ द अमेरिकन कॉलेज ऑफ कार्डियोलॉजी में 2022 के एक अध्ययन ने अनुमान लगाया कि सीसे के संपर्क ने 2021 में दुनिया भर में 1.57 मिलियन मौतों का कारण बना, "उच्च रक्तचाप, स्ट्रोक, कोरोनरी धमनी रोग, परिधीय धमनी रोग, और अन्य CVDs" के माध्यम से।[29]

सीसे का संपर्क संज्ञानात्मक हानि का प्राथमिक पर्यावरणीय कारण है;[30] 24 महीने की उम्र के आसपास सीसे का थोड़ा बढ़ा हुआ स्तर भी 10 साल की उम्र में बौद्धिक और शैक्षणिक प्रदर्शन की कमी से जुड़ा है।[31] अनुमान है कि अमेरिकी आबादी के आधे हिस्से में बचपन में रक्त सीसा स्तर 5 µg/dL से अधिक था, जिसके कारण 2015 तक 824 मिलियन IQ अंकों का संचयी नुकसान हुआ।[32]

पर्यावरणीय प्रभाव

एक धूल भरा डंप
डकार, सेनेगल में बैटरी संग्रह स्थल, जहां 2008 में सीसा विषाक्तता से कम से कम 18 बच्चों की मृत्यु हो गई थी

सीसे और उसके उत्पादों के निष्कर्षण, उत्पादन, उपयोग और निपटान ने पृथ्वी की मिट्टी और पानी को काफी दूषित किया है। सीसे का वायुमंडलीय उत्सर्जन औद्योगिक क्रांति के दौरान और बीसवीं सदी के उत्तरार्ध में लेड गैसोलीन अवधि के दौरान अपने चरम पर था।(United Nations Environment Programme, 2010, p. 4)

सीसे का उत्सर्जन प्राकृतिक स्रोतों (यानी, प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले सीसे की सांद्रता), औद्योगिक उत्पादन, भस्मीकरण और पुनर्चक्रण, और पहले से दबे हुए सीसे के गतिशीलता से उत्पन्न होता है।(United Nations Environment Programme, 2010, p. 4) विशेष रूप से, चूंकि सीसे को अन्य उपयोगों से चरणबद्ध तरीके से बाहर कर दिया गया है, ग्लोबल साउथ में, वैश्विक विनिर्माण के लिए उपयोग किए जाने वाले सस्ते सीसे को निकालने के लिए डिज़ाइन किए गए सीसा पुनर्चक्रण संचालन संपर्क का एक अच्छी तरह से प्रलेखित स्रोत बन गए हैं।(Renfrew, 2019, p. 8) औद्योगिक और शहरी क्षेत्रों में मिट्टी और तलछट में सीसे की उच्च सांद्रता बनी रहती है; औद्योगिक उत्सर्जन, जिसमें कोयला जलाने से उत्पन्न उत्सर्जन शामिल है,(Trace element emission, 2012) दुनिया के कई हिस्सों में, विशेष रूप से विकासशील देशों में जारी है।(United Nations Environment Programme, 2010, p. 6)

सीसा मिट्टी में जमा हो सकता है, विशेष रूप से उच्च कार्बनिक सामग्री वाली मिट्टी में, जहां यह सैकड़ों से हजारों वर्षों तक रहता है। पर्यावरणीय सीसा पौधों की सतहों पर पाए जाने वाले अन्य धातुओं के साथ प्रतिस्पर्धा कर सकता है, जो संभावित रूप से प्रकाश संश्लेषण को बाधित करता है और पर्याप्त उच्च सांद्रता पर, पौधों के विकास और अस्तित्व को नकारात्मक रूप से प्रभावित करता है। मिट्टी और पौधों का संदूषण सीसे को खाद्य श्रृंखला में ऊपर चढ़ने की अनुमति दे सकता है, जो सूक्ष्मजीवों और जानवरों को प्रभावित करता है। जानवरों में, सीसा कई अंगों में विषाक्तता प्रदर्शित करता है, जो निगलने, सांस लेने या त्वचा के अवशोषण के बाद तंत्रिका, वृक्क, प्रजनन, हेमेटोपोएटिक, और हृदय प्रणालियों को नुकसान पहुंचाता है।(Assi, Hezmee, Haron, Sabri, 2016) मछलियां पानी और तलछट दोनों से सीसा लेती हैं;(World Health Organization, 1995) खाद्य श्रृंखला में जैव-संचय मछलियों, पक्षियों और समुद्री स्तनधारियों के लिए खतरा पैदा करता है।(UK Marine SACs Project, 1999)

मानवजनित सीसे में शॉट और सिंकर से सीसा शामिल है। ये सीसा उत्पादन स्थलों के साथ-साथ सीसा संदूषण के सबसे शक्तिशाली स्रोतों में से हैं।(United Nations Environment Programme, 2010, p. 9) 2017 में, USFWS द्वारा प्रबंधित भूमि पर शिकार और मछली पकड़ने के लिए लेड शॉट, गोलियों और सिंकरों पर प्रतिबंध लगा दिया गया था,(McCoy, 2017) लेकिन प्रतिबंध केवल एक महीने के लिए प्रभावी था।(Cama, 2017) यूरोपीय संघ में भी इसी तरह के प्रतिबंध पर विचार किया जा रहा है।(Layton, 2017)

पर्यावरण में सीसे के निर्धारण के लिए विश्लेषणात्मक विधियों में स्पेक्ट्रोफोटोमेट्री, एक्स-रे प्रतिदीप्ति, परमाणु स्पेक्ट्रोस्कोपी, और इलेक्ट्रोकेमिकल विधियां शामिल हैं। एक विशिष्ट आयन-चयनात्मक इलेक्ट्रोड को आयनोफोर S,S'-मेथिलीनबिस(N,N-डाईआइसोब्यूटिलडाइथियोकार्बामेट) के आधार पर विकसित किया गया है।(Hauser, 2017, pp. 49–60) सीसा विषाक्तता के लिए एक महत्वपूर्ण बायोमार्कर परख प्लाज्मा, सीरम और मूत्र में δ-अमीनोलेवुलिनिक एसिड का स्तर है।(Lauwerys, Hoet, 2001, pp. 115, 116–117)

प्रतिबंध और सुधार

एक एक्स-रे तस्वीर जिसमें सफेद रंग में कई छोटे पेलेट हाइलाइट किए गए हैं
कोंडे-सुर-लेस्कॉट (उत्तरी फ्रांस) में मृत पाए गए एक हंस की रेडियोग्राफी, जिसमें लेड शॉट को हाइलाइट किया गया है। इसमें सैकड़ों लेड पेलेट हैं (एक दर्जन ही कुछ दिनों के भीतर एक वयस्क हंस को मारने के लिए पर्याप्त हैं)। ऐसे शव सीसे द्वारा पर्यावरणीय संदूषण के स्रोत हैं।

1980 के दशक के मध्य तक, उद्योग में सीसे के उपयोग में उल्लेखनीय गिरावट आई थी।[33] संयुक्त राज्य अमेरिका में, पर्यावरणीय नियमों ने गैसोलीन, पेंट, सोल्डर और जल प्रणालियों सहित गैर-बैटरी उत्पादों में सीसे के उपयोग को कम या समाप्त कर दिया। सीसा उत्सर्जन को पकड़ने के लिए कोयला-आधारित बिजली संयंत्रों में कण नियंत्रण उपकरण स्थापित किए गए थे।(Trace element emission, 2012) 1992 में, अमेरिकी कांग्रेस ने पर्यावरण संरक्षण एजेंसी को देश के बच्चों के रक्त सीसा स्तर को कम करने की आवश्यकता बताई।(Auer, Kover, Aidala, Greenwood, 2016, p. 4) यूरोपीय संघ के 2003 के खतरनाक पदार्थों के प्रतिबंध निर्देश द्वारा सीसे के उपयोग को और कम कर दिया गया।(Petzel, Juuti, Sugimoto, 2004, pp. 122–124) शिकार और खेल शूटिंग के लिए लेड शॉट के उपयोग पर 1993 के राष्ट्रीय प्रतिबंध के बाद नीदरलैंड में सीसे के जमाव में बड़ी गिरावट आई: 1990 में 230 टन से 1995 में 47.5 टन।(Deltares, Netherlands Organisation for Applied Scientific Research, 2016) सामान्य विमानन के लिए Avgas 100LL में सीसे का उपयोग 2022 तक यूरोपीय संघ में अनुमत है।[34]

संयुक्त राज्य अमेरिका में, कार्यस्थल पर सीसे (lead) के लिए अनुमेय जोखिम सीमा (permissible exposure limit), जिसमें धात्विक सीसा, अकार्बनिक सीसा यौगिक और सीसा साबुन (lead soaps) शामिल हैं, को 8-घंटे के कार्यदिवस के लिए 50 μg/m³ निर्धारित किया गया था, और 2012 में रक्त में सीसे के स्तर की सीमा 5 μg प्रति 100 ग्राम रक्त निर्धारित की गई थी।(Agency for Toxic Substances and Disease Registry, 2017) सीसा अभी भी पत्थर के बर्तनों (stoneware),(Grandjean, 1978, pp. 303–321) विनाइल,(Levin, Brown, Kashtock, Jacobs, 2008, p. 1288) (जैसे कि ट्यूबिंग और बिजली के तारों के इन्सुलेशन के लिए उपयोग किया जाने वाला) और चीनी पीतल में हानिकारक मात्रा में पाया जा सकता है।[note 18] पुराने घरों में अभी भी सीसे वाला पेंट हो सकता है।(Levin, Brown, Kashtock, Jacobs, 2008, p. 1288) औद्योगिक देशों में सफेद सीसे वाले पेंट की बिक्री पर रोक लगा दी गई है, लेकिन अन्य पिगमेंट जैसे पीले लेड क्रोमेट का विशेष उपयोग अभी भी जारी है,(Crow, 2007) विशेष रूप से सड़क फुटपाथ अंकन पेंट में।[35] सैंडिंग द्वारा पुराने पेंट को हटाने से धूल पैदा होती है जिसे सांस के जरिए अंदर लिया जा सकता है।(Marino, Landrigan, Graef, Nussbaum, 1990, pp. 1183–1185) जिन संपत्तियों में छोटे बच्चे रहते हैं, वहां कुछ अधिकारियों द्वारा सीसा उपशमन (lead abatement) कार्यक्रमों को अनिवार्य कर दिया गया है।(Schoch, 1996, p. 111) 2023 तक संयुक्त राज्य अमेरिका में सामान्य विमानन (general aviation) के लिए Avgas 100LL में सीसे के उपयोग की सामान्यतः अनुमति है।[36]

सीसे के कचरे को, अधिकार क्षेत्र और कचरे की प्रकृति के आधार पर, घरेलू कचरे (सीसा उपशमन गतिविधियों को सुविधाजनक बनाने के लिए) के रूप में,(United States Environmental Protection Agency, 2000) या संभावित रूप से खतरनाक कचरे के रूप में माना जा सकता है जिसके लिए विशेष उपचार या भंडारण की आवश्यकता होती है।(Lead in Waste, 2016) शूटिंग स्थलों पर सीसा पर्यावरण में छोड़ा जाता है और सीसे के संदूषण का मुकाबला करने के लिए कई सीसा प्रबंधन प्रथाएं विकसित की गई हैं।(United States Environmental Protection Agency, 2005, p. I-1) अम्लीय मिट्टी में सीसे का प्रवास बढ़ सकता है; इसका मुकाबला करने के लिए, यह सलाह दी जाती है कि मिट्टी को उदासीन करने और सीसे के रिसाव को रोकने के लिए मिट्टी को चूने से उपचारित किया जाए।(United States Environmental Protection Agency, 2005, p. III-5–III-6)

जैविक साधनों द्वारा जैव-प्रणालियों से सीसे को हटाने के तरीके पर शोध किया गया है: संदूषित मिट्टी में सीसे का जैव-उपचार करने की क्षमता के लिए मछली की हड्डियों पर शोध किया जा रहा है।(Freeman, 2012, pp. a20–a21)(Young, 2012) कवक Aspergillus versicolor जल निकायों में छोड़े जाने से पहले औद्योगिक कचरे से सीसा आयनों को अवशोषित करने में प्रभावी है।(Acton, 2013, pp. 94–95) पर्यावरण से सीसे को हटाने की क्षमता के लिए कई बैक्टीरिया पर शोध किया गया है, जिसमें सल्फेट-अपचयन करने वाले बैक्टीरिया Desulfovibrio और Desulfotomaculum शामिल हैं, जो जलीय घोल में अत्यधिक प्रभावी हैं।(Park, Bolan, Meghara, Naidu, 2011, pp. 162–174) बाजरा घास Urochloa ramosa में अपने प्ररोह (shoot) और जड़ के ऊतकों में सीसे और जस्ता (zinc) जैसी धातुओं की महत्वपूर्ण मात्रा जमा करने की क्षमता है, जो इसे संदूषित मिट्टी के उपचार के लिए एक महत्वपूर्ण पौधा बनाती है।[37]

देखें

नोट्स

  1. ↑ टिन के चतुष्फलकीय अपरूप को α- या ग्रे टिन कहा जाता है और यह केवल 13.2 °C (55.8 °F) या उससे नीचे स्थिर होता है। इस तापमान से ऊपर टिन का स्थिर रूप β- या सफेद टिन कहलाता है और इसकी एक विकृत फलक केंद्रित घन (टेट्रागोनल) संरचना होती है जिसे ग्रे टिन के चतुष्फलकों को उनके घन अक्षों के साथ संकुचित करके प्राप्त किया जा सकता है। सफेद टिन प्रभावी रूप से ग्रे टिन की नियमित चतुष्फलकीय संरचना और सीसा की नियमित फलक केंद्रित घन संरचना के बीच एक मध्यवर्ती संरचना है, जो किसी भी प्रतिनिधि समूह में नीचे जाने पर धात्विक चरित्र बढ़ने की सामान्य प्रवृत्ति के अनुरूप है।(Parthé, 1964, p. 13)
  2. ↑ 2013 में सीसा के एक क्वासीक्रिस्टलीय पतली-फिल्म अपरूप की सूचना मिली थी, जिसमें पंचकोणीय समरूपता थी। यह अपरूप एक आइसोहेड्रल चांदी-इंडियम-यिटरबियम क्वासीक्रिस्टल की सतह पर सीसा परमाणुओं को जमा करके प्राप्त किया गया था। इसकी चालकता दर्ज नहीं की गई थी।(Sharma, Nozawa, Smerdon, Nugent, 2013)(Sharma, Smerdon, Nugent, Ribeiro, 2014, p. 174710)
  3. ↑ सिलिकॉन के जाली पैरामीटर के आसपास जाली पैरामीटर वाली हीरा घन संरचनाएं पतली सीसा और टिन फिल्मों में, और भारी सीसा और टिन में मौजूद होती हैं, जो ~5 × 10−6 Torr के निर्वात में ताज़ा जम जाती हैं। कम से कम तीन ऑक्साइड प्रकारों की लगभग समान संरचनाओं के लिए प्रयोगात्मक साक्ष्य प्रस्तुत किए गए हैं, जो यह प्रदर्शित करते हैं कि सीसा और टिन न केवल क्रिस्टलीकरण के प्रारंभिक चरणों में, बल्कि ऑक्सीकरण के प्रारंभिक चरणों में भी सिलिकॉन की तरह व्यवहार करते हैं।(Peneva, Djuneva, Tsukeva, 1981)
  4. ↑ ब्रिटिश अंग्रेजी: to go down like a lead balloon.
  5. ↑ आघातवर्धनीयता यह बताती है कि यह संपीड़न के तहत कितनी आसानी से विकृत होता है, जबकि तन्यता का अर्थ है इसके खिंचने की क्षमता।
  6. ↑ एक (गीली) उंगली को जलने के जोखिम के बिना पिघले हुए सीसा में डुबोया जा सकता है।(Willey, 1999)
  7. ↑ प्रोटॉन या न्यूट्रॉन की एक सम संख्या आमतौर पर विषम संख्या वाले समस्थानिकों की तुलना में समस्थानिकों की परमाणु स्थिरता को बढ़ाती है। विषम परमाणु क्रमांक वाले किसी भी तत्व में दो से अधिक स्थिर समस्थानिक नहीं होते हैं; सम-क्रमांक वाले तत्वों में कई स्थिर समस्थानिक होते हैं, जिसमें टिन (तत्व 50) में सभी तत्वों के समस्थानिकों की संख्या सबसे अधिक, दस है।(IAEA - Nuclear Data Section, 2017) अधिक विवरण के लिए सम और विषम परमाणु नाभिक देखें।
  8. ↑ प्रयोग में पाई गई अर्ध-आयु 1.919 वर्ष थी।(de Marcillac, Coron, Dambier, Leblanc, 2003, pp. 876–78) प्राकृतिक बिस्मथ के एक किलोग्राम में लगभग 0.003 बेकरेल (प्रति सेकंड क्षय) का गतिविधि मान होगा। तुलना के लिए, मानव शरीर में प्राकृतिक विकिरण का गतिविधि मान शरीर के वजन के प्रति किलोग्राम लगभग 65 बेकरेल (औसतन 4500 बेकरेल) है।(World Nuclear Association, 2015)
  9. ↑ टेट्राफेनिललेड और भी अधिक तापीय रूप से स्थिर है, जो 270 °C पर विघटित होता है।(Greenwood, Earnshaw, 1998, p. 404)
  10. ↑ स्रोत में प्रचुरता को प्रति-कण नोटेशन के बजाय सिलिकॉन के सापेक्ष सूचीबद्ध किया गया है। सिलिकॉन के 106 भागों में सभी तत्वों का योग 2.668210 भाग है; सीसा 3.258 भाग बनाता है।
  11. ↑ तत्वों की प्रचुरता के आंकड़े अनुमानित हैं और उनका विवरण स्रोत के अनुसार भिन्न हो सकता है।(Cox, 1997, p. 182)
  12. ↑ कोकिंग प्रक्रिया का गैसीय उप-उत्पाद, जिसमें कार्बन मोनोऑक्साइड, हाइड्रोजन और मीथेन होता है; ईंधन के रूप में उपयोग किया जाता है।
  13. ↑ कैलिफोर्निया ने जुलाई 2015 में उस आधार पर शिकार के लिए सीसे की गोलियों पर प्रतिबंध लगाना शुरू किया।(California Department of Fish and Wildlife)
  14. ↑ उदाहरण के लिए, एक फर्म "...एक सदी से अधिक समय से पश्चिम लंदन में हमारे स्टूडियो से गुणवत्तापूर्ण [सीसा] उद्यान आभूषण का उत्पादन कर रही है"।(Lead garden ornaments, 2016)
  15. ↑ ऐसी बैटरी के नियमित उपयोगकर्ताओं को संभावित चोटें सीसे की विषाक्तता से संबंधित नहीं हैं।(Concordia University, 2016)
  16. ↑ लेड-एसिड बैटरी कैसे काम करती है, इसके विवरण के लिए (Progressive Dynamics, Inc.) देखें।
  17. ↑ दरें देश के अनुसार बहुत भिन्न होती हैं।(World Health Organization, 2000, pp. 149–153)
  18. ↑ पीतल (तांबा और जस्ता) का सीसे, लोहे, टिन और कभी-कभी एंटीमनी के साथ एक मिश्र धातु।(Duda, 1996, p. 242)

संदर्भ

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ग्रंथसूची

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बाहरी कड़ियाँ


स्रोत: अंग्रेज़ी विकिपीडिया के "Lead" लेख पर आधारित। मूल लेख: https://en.wikipedia.org/wiki/Lead यह लेख स्वचालित रूप से तैयार किया गया है।