Металл Профиль: свойства и характеристики свинца

Свинец - это мягкий, серый, блестящий металл с высокой плотностью и низкой температурой плавления. Хотя это опасно для нашего здоровья, люди добывают и используют свинец более 6000 лет.

Свойства

• Атомный символ: Pb
• Атомный номер: 82
• Атомная масса: 207. 2 amu
• Точка плавления: 327. 5 ° C (600. 65 K, 621. 5 ° F )
• Точка кипения: 1740 ° С (2013. 15 К, 3164 ° С)
• Плотность: 11. 36 г / см ³

История истории

Древние египтяне, вероятно, первыми извлекли свинец, который они использовали для изготовления небольших скульптур.

Соединения свинца также были обнаружены в египетских керамических глазури. В Китае свинец использовался для подделки монет к 2000 году.

Греки первыми признали коррозионно-стойкие свойства свинца и применяли свинец в качестве защитного покрытия на корпусах кораблей (применение, которое соединения свинца все еще используются до сих пор). Поэтому римляне начали добывать большие количества свинца для своих обширных водных систем.

К первому столетию нашей эры считается, что производство свинца в рудах составляло около 80 000 тонн в год. Листы свинца использовались для выравнивания ванн, а свинцовые трубопроводы создавались путем обертывания листов свинцового металла вокруг стержня и пайки краев. Трубопроводы свинца, которые использовались до 20-го века, помогли защитить от коррозии, но также привели к широкомасштабному отравлению свинцом.

В средние века свинец использовался в качестве кровельного материала в некоторых районах Европы из-за его сопротивления огню.

Фактически, как Вестминстерское аббатство, так и собор Святого Павла в Лондоне имеют крытые крыши, которые датируются сотнями лет. Позже олово (сплав олова и свинца) использовали для изготовления кружек, тарелок и столовых приборов.

После разработки огнестрельного оружия высокая плотность свинца была определена как идеальный материал для пуль - или свинца.

Свинцовый выстрел был впервые выпущен в середине XVII века, позволив расплавленным свинцовым каплям попасть в воду, где они затвердевали в сферической форме.

Производство

Около половины всего выпускаемого свинца каждый год поступает из переработанного материала, а это означает, что свинец имеет один из самых высоких показателей рециркуляции всех используемых сегодня материалов. В 2008 году мировое производство свинца превысило 8 миллионов тонн.

Крупнейшими производителями добытого свинца являются Китай, Австралия и США, тогда как крупнейшими производителями переработанного свинца являются США, Китай и Германия. Только на Китай приходится около 60 процентов всего производства свинца.

Наиболее экономически важная свинцовая руда называется галенита. Галена содержит сульфид свинца (PbS), а также цинк и серебро, все из которых могут быть извлечены и очищены для получения чистых металлов. Другие руды, добытые для свинца, включают в себя углы и церусситы.

Большая доля (около 90 процентов) всего свинца используется в свинцово-кислотных батареях, свинцовых листах и ​​других металлических приложениях, которые подлежат вторичной переработке.В результате в 2009 году из переработанных материалов было произведено около 5 миллионов тонн свинца (или 60 процентов всей продукции).

Применения

Первичное применение для свинца продолжает оставаться в свинцово-кислотных батареях, что объясняет приблизительно 80 процентов использования металла.

Свинцово-кислотные батареи идеально подходят для всех типов транспортных средств из-за их относительно большого отношения мощности к весу, что позволяет им обеспечивать высокие токи перенапряжения, требуемые моторными стартерными двигателями.

Достижения в циклах разрядки / заряда свинцово-кислотных аккумуляторов также сделали их жизнеспособными в качестве ячеек для хранения энергии на аварийных электростанциях для больниц и компьютерных установок, а также в системах сигнализации. Они также используются в качестве хранилищ для возобновляемых источников энергии, таких как ветряные турбины и солнечные элементы.

Хотя чистый свинец очень реакционноспособный, соединения свинца, такие как оксид свинца, могут быть очень стабильными, что делает их пригодными в качестве ингредиентов для коррозионно-стойкого покрытия для железа и стали. Покрытия для свинца используются для защиты корпусов судов, в то время как стабилизаторы и оболочки свинца используются для защиты подводных кабелей питания и связи.

Сплавы свинца все еще используются в некоторых пулях и, в связи с низкой температурой плавления металла, в металлических припоях. Свинцовое стекло имеет специальные применения в объективах камеры и оптических приборах, а свинцовый кристалл, содержащий до 36 процентов свинца, используется для создания декоративных элементов. Другие соединения свинца все еще используются в некоторых красящих пигментах, а также спичках и фейерверках.

Отравление свинцом

За последние 40 лет большее осознание негативных последствий для здоровья свинца привело к тому, что многие страны запретили многочисленные продукты свинца. Ведущее топливо, которое широко использовалось на протяжении большей части 20-го века, теперь запрещено в большинстве развитых стран. Подобные запреты существуют для красок с свинцовыми пигментами, свинцовыми рыболовными грузилами и свинцовыми трубопроводами.

Литература:

Улица, Артур. & Alexander, W. O. 1944.

Металлы на службе человека . 11-е издание (1998). Уоттс, Сьюзан. 2002.
Свинец . Настольные книги.