Властивості свинцю

Свинець. (Plumbum), Pb – хім. елемент IV групи періодичної системи елементів; ат. н. 82, ат. м. 207,2. Синювато-сірий метал. У соедінеіях проявляє ступені окпсленія +2 і +4. Природний С. складається з стабільних ізотопів 204РЬ (1,4%), 206РЬ (25,2%), 2о7РЬ (21,7%) і 208РЬ (51,7%). Є також кілька радіоактивних ізотопів. С. відомий з давніх часів. Єгиптяни виплавляли його за 5-7 тис. Років до н. е. Римляни виготовляли з С. водопровідні труби. Вміст С. в земній корі 1,0-10 4%. Самородний С. в природі не зустрічається. Найважливіший мінерал – галеніт, Міститься преим, в сульфідних поліметалічних рудах. Кристалічна решітка С. гранецентрированная кубічна з періодом а = 4,9495 А.
Щільність чистого металу 11,34 г / см3; tпл 327,4 ° С; tкіп1740 ° С; прихована теплота плавлення 6,26 кал / г; прихована теплота випаровування 201 кал / г; температурний коеф. лінійного розширення (т-ра 20 ° С) 27,56 х 10-6 град; питома теплопровідність (т-ра 18 ° С) 0,083 кал / см х сек х град; теплоємність (т-ра 0-100 ° С) 0,0306 кал / г х град; питомий електричний опір 20,68-10-6 ом-см. В’язкість при т-рі 340 ° С дорівнює 0,0189 nз, при т-рі 470 ° С становить 0,0144 пз. Т-ра переходу в надпровідний стан 7,17 К. С. м’який і пластичний. Модуль норм, пружності 1 700 кгс / мм2; межа міцності на розтяг 1,2-1,3 кгс / мм2;
відносне подовження 55%; НВ = 3-4.

На повітрі С. покривається окисной плівкою, яка запобігає метал від подальшого окислення. При нагріванні розплавленого С. на повітрі утворюється окис РЬО. При повільному нагріванні на повітрі РЬО перетворюється на РЬ304 червоного кольору. Розбавлені соляна і сірчана к-ти майже не діють на метал. С. легко розчиняється в азотної к-ті, утворюючи нітрат. При доступі повітря С. розчиняється в оцтової к-ті з утворенням ацетату. Растюряется Сів лугах. С. сплавляється з багатьма металами, утворюючи свинцю сплави і Інтерметал-лические з’єднання. З залізом не реагує в рідкому і твердому стані.

При нагріванні безпосередньо усамітнюється з багатьма неметалами, зокрема з усіма галогенами, з сіркою, селеном і телуром. с. та його сполуки отруйні. Гранично допустима концентрація в повітрі 0,01 мг / м3. С. отримують з сульфідних концентратів, к-які піддають агломеруючого випалу з подальшою плавкою шихти в шахтній печі. Осн. продуктом плавки є чорновий С. (веркблей), що містить 97-99% осн. металу і 3-1% домішок (міді, сурми, олова, срібла, вісмуту та ін.). Поширені методи пирометаллургич-ського і гідроелектролітіческого рафінування веркблея. Розроблено також способи рафінування чорнового С. і розділення його сплавів електроліз іонних розплавів.

Для одержання особливо чистого металу застосовують методи амальгамной металургії, зонної перекристалізації та ін. С. вельми легко піддається куванні і прокочується в листи будь-якої товщини. Свинцеву стружку можна спресувати в монолітну масу при тиску 2 тс / см2. Свинцеву дріт отримують, продавлюючи через фільєру твердий метал. Кисень, азот, сірчистий газ, водень, окис вуглецю, вуглекислий газ і вуглеводні не розчиняються ні в рідкому, ні в твердому металевому свинці. С. застосовують для облицювання (футерування) хім. апаратури, в електролізних ваннах металургійних заводів. Він охороняє від корозії телеграфні та електр. проводи, які прокладаються під землею або під водою (див. Корозія металів). Велика кількість С. витрачається на вироб-сть акумуляторів. На його основі виготовляють легкоплавкі, друкарські та антифрикційні сплави.

Деяка кількість С. через здатність поглинати радіоактивне випромінювання застосовують у рентгенотехніці і ядерній техніці. С. використовують у вогнепальній зброї, в напівпровідниковій техніці. Особливо чистий метал йде на виготовлення термоелектрогенераторов, в яких брало здійснюється пряме перетворення теплової енергії в електричну. Ефективними матеріалами для виготовлення термоелектрогенераторов служать телурид і селенід свинцю. Сплав міді зі свинцем використовують в сверхпроводніковой техніці З’єднання С. застосовують в произове фарб, скла, для очищення нафти. Осі. вуглекислу сіль свинцю 2PbCOs • РЬ (0Н) 2 використовують для приготування свинцевих білил; з’єднання РЬ304 – для отримання фарби яскраво-червоного кольору; тетра-етілсвінец (С2Н5) 4РЬ – найпоширеніший антидетонатор; азид свинцю PbN6 – инициирующее речовина. Окис РЬО застосовують у произве легкоплавких, сильно заломлюючих світло стекол, емалей.

Плюмбум або свинець
Свинець – блакитно сірий, м’який, пластичний метал, легко ріжеться ножем, має щільність 11,34 г / см³ і температурою плавлення 327,5.
Тепло – і електропровідність свинцю низька. На повітрі він покривається захисною оксидною плівкою і тьмяніє утворюючи PbO:

Pb + O2 = PbO

Також оксид свинцю утворюється при прожарюванні його на повітрі, а при великому доступі повітря і не дуже високій температурі переходить у Pb3O4 (свинцевий сурик).
У присутності вологи взаємодіє з киснем повітря по реакції:

2Pb + O2 + 2H2O + 2Pb (OH) 2

При підвищеній температурі свинець переважно знаходиться у сполученні зі ступенем окислення 2+.
Негативну ступінь окислення проявляє тільки в з’єднанні з деякими більш електро позитивними металами, наприклад з магнієм (плюмбід Mg2Pb)
З воднем свинець безпосередньо не взаємодіє, але його сполуки отримують побічно:

Mg2Pb + 4HCl = 2MgCl2 + PbH4

При цьому утворюється нестійкий, отруйний газ плюмбан PbH4
Свинець практично не розчиняється в соляній і розведеної сірчаної кислоти, так як покривається нерозчинної плівкою солей PpCl2 і PbSO4:

Pb + 2HCl = PbCl2 + H2

Pb + H2SO4 = PbSO4 + H2

Тільки при дії концентрованої сірчаної кислоти утворюється розчинна кисла сіль і свинець починає розчиняться Pb (HSO4) 2.
При взаємодії з концентрованою і розведеною азотною кислотою метал утворює нітрат свинцю Pb (NO3) 2:

Pb + HNO3 = Pb (NO3) 2 + NO + H2O

Для свинцю більш характерні сполуки зі ступенем окислення 2+ .Окісленіе сполуки свинцю (II) до сполуки свинцю (IV) відбувається лише при дії сильних кислот:

Pb (CH3COO) 2 + CaOCl2 + H2O = Pb2 + 2CH3COOH + CaCl2

Сполуки свинцю (IV) -сильні окислювачі, наприклад, при кип’ятінні з 30% сірчаною кислотою діоксид свинцю окисляє марганець з (II) до (VII):

5PbO2 + 2MnSO4 + 3H2SO4 = 5PbSO4 + 2HMnO4 + 2H2O

Застосування свинцю.
Свинець застосовується для виготовлення джерел постійного струму – акумуляторів. У виробництві вибухових речовин (азид свинцю Pb (N3) 2), входить до складу багатьох сплавів (сплави для виробництва підшипників). Зі свинцю виготовляють хімічну апаратуру, оболонки для кабелів, труби. Він служить також для виготовлення гвинтівочних і шрапнельних куль і вичинки дробу .Свінец сильно поглинає гамма – промені і тому застосовується для захисту від гамма – випромінювань при роботі з радіоактивними речовинами. Оксид свинцю PbO використовують при виробництві стекол (зокрема, кришталю), оксид свинцю PbO2 – в кислотних акумуляторах. Ацетат свинцю Pb (CH3COO) 2 застосовують як протравлення при фарбуванні тканин, ахромат свинцю PbCrO4 – для виготовлення фарб (жовтий пігмент)

Фізичні властивості .
Свинець – Pb, блакитно – сірий метал, горюча речовина. Ат. маса 207,2; температура плавлення 327,4 ° C; температура кипіння тисяча сімсот сорок п’ять ° C. При дисперсності зразка 74 мкм тем. самовоспл.: аерогелю 270 ° C, аерозависі 580 ° C; макс. давл. вибуху 20 кПа; макс. швидкість наростання давл. 700 кПа / с; МВСК 10% (об).

Свинцю сульфат, важко горюча речовина, не схильний до самозаймання. Мол. маса 239,25; щільність 7100 кг / м3; температура плавлення 1100 ° C. Дисперсність зразка 250 мкм. Температура самозаймання аерогелю 780 ° C;

Посилання на основну публікацію