Těžké kovy jsou obvykle označení pro kovy nebo jejich sloučeniny s relativně vysokou hustotou, vysokou atomovou hmotností nebo vysokým atomovým číslem. V praxi jde o širokou a neostře vymezenou skupinu prvků ze seznamu známých chemických prvků.

Proč je definice nejistá

Termín „těžké kovy“ je v literatuře používán různě. Kritéria, která se nejčastěji uplatňují, zahrnují:

  • fyzikální kritéria — především vysoká hustota (některé zdroje uvádějí hranici kolem 5 g/cm3),
  • chemická kritéria — vysoká atomová hmotnost nebo atomové číslo,
  • toxikologická kritéria — v praxi je často za „těžký kov“ považován kterýkoli toxický kov nebo metaloid, i když jeho hustota může být nízká.

Proto neexistuje jednotná mezinárodně uznávaná definice; různé disciplíny volí odlišná měřítka a prahy.

Příklady často zmiňovaných prvků

Do kategorie těžkých kovů bývají řazeny mimo jiné:

Hlavní fyzikální vlastnosti

Mezi typické rysy, které se uvažují u těžkých kovů, patří:

  • zvýšená hustota (často nad 5 g/cm3),
  • kovový lesk a elektrická vodivost typické pro kovy,
  • chemická rozmanitost: některé jsou velmi reaktivní, jiné relativně inertní.

Pro srovnání, mnohé definice uvádějí, že těžké kovy mají větší hustotu než železo. Nejtěžším prvkem podle hustoty je osmium.

Výskyt v zemské kůře a průmyslové využití

Relativně málo těžkých kovů se vyskytuje v povrchových vrstvách planety, protože během formování Země se mnohé těžší prvky částečně zkoncentrovaly v zemském jádru a jsou v zemské kůře vzácnější.

Současný průmysl využívá těžké kovy v mnoha aplikacích. Příklady použití:

  • sportovní vybavení — například některé druhy golfových holí,
  • automobilový průmysl — součásti v automobilech,
  • antiseptika a konzervační prostředky — aplikace v antiseptických prostředcích,
  • domácí spotřebiče — například katalytické nebo samočisticí vrstvy v troubách,
  • polymery a kompozity — některé přísady v plastech,
  • obnovitelné zdroje a elektronika — materiály ve solárních panelech a mobilních telefonech,
  • výzkum a fyzika částic — komponenty v urychlovačích částic.

Toxicita, zdravotní dopady a environmentální otázky

Některé těžké kovy jsou pro člověka a ekosystémy vysoce toxické (např. rtuť, olovo, kadmium), jiné jsou relativně netoxické nebo biologicky inertní. Například zlato je v elementárním stavu v organismu většinou chemicky inertní a není obecně považováno za toxické; některé jeho sloučeniny však mohou být škodlivé.

Faktory ovlivňující riziko zahrnují formu chemického prvku (elementární kov vs. sloučenina), dávku, dobu expozice a cestu vstupu do těla (vdechnutí, požití, kůže).

Regulace, monitorování a prevence

Vzhledem k potenciálním zdravotním a ekologickým rizikům jsou emise a používání některých těžkých kovů regulovány. Opatření zahrnují:

  • monitorování koncentrací v ovzduší, půdě a vodě,
  • omezení použití nebezpečných sloučenin,
  • bezpečné nakládání s odpady a recyklaci komponent obsahujících těžké kovy,
  • pracovní ochranu pro osoby vystavené průmyslovým zdrojům těchto prvků.

Souhrn

„Těžké kovy“ je praktický a široký pojem bez jednotné vědecké definice. Zahrnuje mnoho prvků se zvýšenou hustotou či vysokou atomovou hmotností, mezi nimi např. rtuť, olovo nebo vizmut, ale i kovy, které nejsou obecně toxické. Při posuzování rizik je nezbytné zohlednit chemickou formu, množství a expoziční cestu.