Свинец

СВИНЕЦ — элемент IV группы шестого периода периодической системы элементов Д.И.Менделеева.

Встречается в природе в виде минерала галенита (свинцового блеска) РЬS.В соединениях проявляет степень окисления +2, +4. Для человека является канцерогенным металлом, то есть его воздействие на организм при определенных условиях вызывает раковые и другие опухоли.

Свинец — мягкий, пластичный тускло-серый металл, температура плавления — 328°С. Во влажном воздухе покрывается защитной оксидной пленкой, которая затем переходит в основной карбонат. Жесткая вода (содержащая соли кальция и магния) создает на свинце пленку нерастворимых солей, мягкая вода растворяет свинец, и происходит отравление воды. Вот почему водопроводные трубы никогда не изготавливают из свинца. В электрохимическом ряду напряжений металлов свинец стоит перед водородом. Этот металл устойчив к воздействию кислорода и воды, но растворяется в азотной кислоте.

Все растворимые соединения свинца ядовиты!

Свинец используют для изготовления защитных оболочек электрических кабелей, оборудования для производства серной кислоты. Сплавы свинца идут на изготовление подшипников, аккумуляторов, применяют как основу для изготовления типографского металла.

Свинец хорошо поглощает у-излучение и используется для защиты от него при работе с радиоактивными веществами (свинцовые экраны и т.д.). Широкое применение находят оксиды свинца: — оксид свинца (II) РЬО (свинцовый глет) — для изготовления ячеек аккумуляторных пластин, некоторых сортов свинцового стекла; — Рb₃О (сурик, или красный свинец) — в стекольной промышленности, как пигмент при изготовлении масляных красок, защищающих железные и стальные конструкции от коррозии; — диоксид свинца PbО₂ — в свинцовых аккумуляторах.

Разнообразно применение различных солей свинца: В производстве красок, в качестве пригмента, а тетраэтилсвинец Pb(C₂H₅)₄ - добавляют к бензину для предотвращения детониции в автомобильных двигателях. Применение и выпуск тетраэтилсвинца в настоящее время прекращается, из-за ядовитости его паров, которые обладают нервым и психотропным действием на организм человека,а также влияют на изменение наследственной структуры.

Cвинец – один из самых мягких и пластичных из тяжелых металлов. Зачастую свинец поступает в наш пункт приема металла в виде типографских шрифтов, кабельной изоляции, аккумуляторов, а также в виде сплавов с другими химическими элементами.

Свинец – описание и свойства

Свинец – это металл, легкий в добыче и обработке. Свинец имеет серый цвет с синеватым металлическим блеском, при окислении – тусклый грязно-серый. На воздухе свинец очень быстро окисляется, поэтому его поверхность покрыта пленкой оксидов. Плотность свинца достаточно высока – в четыре раза выше, чем у алюминия, а температура плавления, наоборот, предельно низкая – 327,4 °C.

Основными характеристиками свинца является мягкость и пластичность – он легко режется ножом, куется и прокатывается в листы различной толщины. Кроме того, он обладает низкой теплопроводностью и относится к категории малоактивных металлов. Это позволяет легко отделять свинец из раствора солей, поскольку он быстро вытесняется другими металлами.

Свинцовые сплавы

Свинец легко сплавляется со многими металлами, образуя сплавы с новыми свойствами, необходимыми для промышленного производства. Различают два основных вида сплавов – это высоколегированные и низколегированные. В первом случае, сплавы из свинца содержат большое количество добавок, которые усиливают антифрикционные свойства материала и делают его более твердым и прочным. Низколегированные сплавы, напротив, содержат лишь незначительное количество примесей, зачастую из олова, кадмия, сурьмы или меди. Такие добавки повышают стойкость сплава к коррозии, а также усиливают его прочность и текучесть. Наиболее распространенные свинцовые сплавы, это:

• Пьютер. Сплав на основе свинца (10-15%) и олова (85-90%). Этот сплав имеет низкую стоимость и легко поддается обработке. Свинцовый сплав на основе олова широко используется при производстве силовых и низковольтных кабелей, домашней утвари, а также в художественном литье.

• Припой. Свинцовый сплав на основе сурьмы (33%) и свинца (67%). Получил широкое распространение в электротехнике, при производстве кабелей, аккумуляторов, а также типографского шрифта.

• Баббиты. Многокомпонентные сплавы, основу которых составляет свинец (80%), сурьма (15%) и олово (5%). Баббит является антифрикционным сплавом, который используется при производстве подшипников. Сплав на основе свинца, олова и сурьмы обеспечивает более высокую вязкость и рабочую температуру, а также низкий коэффициент трения, что позволяет изготавливать подшипники для дизельных двигателей и железнодорожного транспорта.

Существуют также свинцовые сплавы с ртутью, кадмием и висмутом, а также другими элементами, обеспечивающими широкое применение свинца в автомобильном, промышленном и строительном производстве.

Область применения свинца

Свинец и свинцовые сплавы активно используются в различных сферах производства. Так свинцовые сплавы применяются в строительстве – при изготовлении лакокрасочных изделий, уплотнителей для труб, возведении сейсмоустойчивых фундаментов; военной промышленности – при создании пуль, дроби, взрывчатых веществ и детонаторов, а также в легкой промышленности для изготовления домашней утвари.

Широкое распространение свинец получил в сфере машиностроения, где его сплавы используются для производства кислотоупорной аппаратуры, антифрикционных деталей и подшипников. Кроме того, высокая плотность свинца позволяет использовать его в качестве защиты от радиационного излучения, что предопределило его применение в химической промышленности, ядерном производстве и медицинской сфере. Свинец используется при оборудовании диагностических и рентгеновских кабинетов, а также экипировке сотрудников, работающих в условиях повышенного радиационного фона.

Около 20% добываемого свинца расходуется на изготовление оболочки для электрических кабелей. Поскольку свинец не ржавеет и не окисляется под воздействием влаги, он защищает кабели от коррозии, влаги, перегрева и радиации, тем самым, обеспечивая длительный срок службы. Кром того, из свинцовых сплавов изготавливают электрические предохранители и другие детали.

Более половины всех добываемых запасов свинца уходит на создание батарей, в которых химическая реакция между водородом, свинцом и кислородом ведет к возникновению электрического тока.

Несмотря на то, что свинец является ядовитым, а его сплавы при попадании в организм человека вызывают отравление, отказаться от его использования в промышленности невозможно. Мягкий и пластичный свинец очень прост в обработке, а его стоимость в 2 раза ниже алюминия и в 10 раз ниже олова. К тому же в отдельных сферах производства, например, таких как автомобильная и ядерная промышленность, свинец просто незаменим.