DEFINISI

Memimpin- elemen delapan puluh detik dari tabel periodik. Penunjukan - Pb dari plumbum Latin. Berada di periode keenam, grup IVA. Mengacu pada logam. Biaya inti adalah 82.

Timbal adalah logam berat berwarna putih kebiruan (Gbr. 1). Dalam potongan, permukaan timah berkilau. Di udara, ia menjadi ditutupi dengan film oksida dan karena itu memudar. Ini sangat lembut dan dipotong dengan pisau. Ini memiliki konduktivitas termal yang rendah. Kepadatan 11,34 g/cm 3 . Titik lebur 327,46 o C, titik didih 1749 o C.

Beras. 1. Memimpin. Penampilan.

Berat atom dan molekul timbal

Berat molekul relatif suatu zat(M r) adalah angka yang menunjukkan berapa kali massa molekul tertentu lebih besar dari 1/12 massa atom karbon, dan massa atom relatif suatu unsur(A r) - berapa kali massa rata-rata atom suatu unsur kimia lebih besar dari 1/12 massa atom karbon.

Karena timbal ada dalam keadaan bebas dalam bentuk molekul Pb monoatomik, nilai berat atom dan molekulnya bertepatan. Mereka sama dengan 207.2.

Isotop timbal

Diketahui bahwa timbal dapat terdapat di alam dalam bentuk empat isotop stabil 204Pb, 206Pb, 207Pb, dan 208Pb. Nomor massa mereka masing-masing adalah 204, 206, 207 dan 208. Inti dari isotop timbal 204 Pb mengandung delapan puluh dua proton dan seratus dua puluh dua neutron, sedangkan sisanya hanya berbeda dalam jumlah neutron.

Ada isotop timbal yang tidak stabil buatan dengan nomor massa dari 178 hingga 215, serta lebih dari sepuluh keadaan inti isomer, di antaranya isotop yang berumur paling lama adalah 202 Pb dan 205 Pb, waktu paruhnya adalah 52,5 ribu dan 15,3 juta tahun, masing-masing.

ion timbal

Pada tingkat energi terluar atom timbal, ada empat elektron yang bervalensi:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 4f 14 5s 2 5p 6 5d 10 6s 2 6p 2 .

Sebagai hasil dari interaksi kimia, timbal melepaskan elektron valensinya, yaitu adalah donor mereka, dan berubah menjadi ion bermuatan positif:

Pb 0 -2e → Pb 2+;

Pb 0 -4e → Pb 4+.

Molekul dan atom timbal

Dalam keadaan bebas, timbal ada dalam bentuk molekul Pb monoatomik. Berikut adalah beberapa sifat yang menjadi ciri atom dan molekul timbal:

Contoh pemecahan masalah

CONTOH 1

CONTOH 2

Latihan	Ke dalam larutan timbal (II) nitrat seberat 80 g (fraksi massa garam 6,6%) ditambahkan larutan natrium iodida seberat 60 g (fraksi massa NaI 5%). Hitung massa timbal (II) iodida yang diendapkan.
Larutan	Mari kita tulis persamaan reaksi untuk interaksi timbal (II) nitrat dengan natrium iodida: Pb(NO 3) 2 + 2NaI = PbI 2 + 2NaNO 3 . Mari kita cari massa zat terlarut timbal (II) nitrat dan natrium iodida: = msolute / msolution × 100%; msolute = /100%×m larutan ; mzat terlarut (Pb(NO 3) 2)=ω(Pb(NO 3) 2) /100%×m larutan (Pb(NO 3) 2); m zat terlarut (Pb (NO 3) 2) \u003d 6,6 / 100% × 80 \u003d 5,28 g; msolute (NaI) = (NaI) / 100%×m larutan (NaI); msolute (NaI) = 5 / 100% × 60 = 3 g. Mari kita cari jumlah mol zat yang terlibat dalam reaksi (massa molar timbal (II) nitrat adalah 331 g / mol, natrium iodida - 150 g / mol) dan tentukan mana yang berlebih: n(Pb(NO 3) 2) \u003d m zat terlarut (Pb(NO 3) 2) / M (Pb(NO 3) 2); n (Pb (NO 3) 2) \u003d 5,28 / 331 \u003d 0,016 mol. n(NaI)=mzat terlarut(NaI) / M(NaI); n (NaI) \u003d 3 / 150 \u003d 0,02 mol. Natrium iodida berlebih, oleh karena itu, semua perhitungan lebih lanjut didasarkan pada timbal (II) nitrat. n (Pb (NO 3) 2): n (PbI 2) = 1:1, mis. n (Pb (NO 3) 2) \u003d n (PbI 2) \u003d 0,016 mol. Maka massa timbal (II) iodida akan sama dengan (massa molar - 461 g / mol): m (PbI 2) = n (PbI 2) × M (PbI 2); m (PbI 2) \u003d 0,016 × 461 \u003d 7,376 g.
Menjawab	Massa timbal (II) iodida adalah 7,376 g.

Timbal dalam banyak hal merupakan logam yang ideal, karena memiliki banyak keuntungan yang penting bagi industri. Yang paling jelas dari mereka adalah relatif mudahnya memperolehnya dari bijih, yang dijelaskan oleh titik leleh yang rendah (hanya 327°C). Saat memproses bijih timbal yang paling penting - galena - logam mudah dipisahkan dari belerang. Untuk melakukan ini, cukup dengan membakar galena yang dicampur dengan batu bara di udara.

Karena keuletannya yang tinggi, timbal mudah ditempa, digulung menjadi lembaran dan kawat, yang memungkinkan untuk digunakan dalam industri teknik untuk pembuatan berbagai paduan dengan logam lain. Yang disebut babbits (paduan bantalan timbal dengan timah, seng dan beberapa logam lainnya), paduan pencetakan timbal dengan antimon dan timah, dan paduan timah-timah untuk menyolder berbagai logam sudah dikenal luas.

Timbal logam adalah perlindungan yang sangat baik terhadap semua jenis radiasi radioaktif dan sinar-X. Itu dimasukkan ke dalam karet celemek dan sarung tangan pelindung ahli radiologi, menunda sinar-X dan melindungi tubuh dari efek destruktifnya. Melindungi dari radiasi radioaktif dan kaca yang mengandung oksida timbal. Kaca timbal semacam itu memungkinkan untuk mengontrol pemrosesan bahan radioaktif dengan bantuan "lengan mekanis" - manipulator.

Ketika terkena udara, air dan berbagai asam, timbal menunjukkan stabilitas yang lebih besar. Sifat ini memungkinkan untuk digunakan secara luas dalam industri kelistrikan, terutama untuk pembuatan baterai dan pemotongan kabel. Yang terakhir ini banyak digunakan dalam industri pesawat terbang dan radio. Stabilitas timbal memungkinkannya digunakan untuk melindungi kabel tembaga telegraf dan saluran telepon dari kerusakan. Lembaran timah tipis menutupi bagian besi dan tembaga yang terkena serangan kimia (mandi untuk elektrolisis tembaga, seng dan logam lainnya).

Timbal dan teknik listrik

Terutama banyak timbal dikonsumsi oleh industri kabel, di mana telegraf dan kabel listrik dilindungi dari korosi selama peletakan bawah tanah atau bawah air. Banyak timbal juga digunakan dalam pembuatan paduan dengan titik leleh rendah (dengan bismut, timah dan kadmium) untuk sekering listrik, serta untuk pemasangan bagian kontak yang tepat. Tetapi hal utama, tampaknya, adalah penggunaan timbal dalam sumber arus kimia.

Sejak awal, baterai timbal telah mengalami banyak perubahan desain, tetapi dasarnya tetap sama: dua pelat timah direndam dalam elektrolit asam sulfat. Pasta timbal oksida diterapkan pada pelat. Saat baterai diisi, hidrogen dilepaskan di salah satu pelat, mereduksi oksida menjadi timbal logam, dan di sisi lain, oksigen dilepaskan, mengubah oksida menjadi peroksida. Seluruh struktur diubah menjadi sel galvanik dengan elektroda yang terbuat dari timbal dan timbal peroksida. Dalam proses pemakaian, peroksida terdeoksidasi, dan timbal logam berubah menjadi oksida. Reaksi-reaksi ini disertai dengan munculnya arus listrik yang akan mengalir melalui rangkaian sampai elektroda menjadi sama - ditutupi dengan timbal oksida.

Produksi baterai alkaline telah mencapai proporsi yang sangat besar di zaman kita, tetapi hal itu tidak menggantikan baterai timbal. Yang terakhir lebih rendah daripada yang alkali dalam kekuatan, mereka lebih berat, tetapi mereka memberikan arus tegangan yang lebih tinggi. Jadi, untuk menyalakan autostarter, Anda memerlukan lima baterai kadmium-nikel atau tiga baterai timah.

Industri baterai adalah salah satu konsumen timbal terbesar.

Seseorang dapat, mungkin, mengatakan bahwa timah adalah asal mula teknologi komputasi elektronik modern.

Timbal adalah salah satu logam pertama yang menjadi superkonduktif. Ngomong-ngomong, suhu di bawahnya logam ini memperoleh kemampuan untuk melewatkan arus listrik tanpa hambatan sedikit pun cukup tinggi - 7,17 ° K. (Sebagai perbandingan, kami menunjukkan bahwa untuk timah adalah 3,72, untuk seng - 0,82, untuk titanium - hanya 0,4 ° K). Gulungan transformator superkonduktor pertama yang dibangun pada tahun 1961 terbuat dari timah.

Salah satu "trik" fisik paling spektakuler didasarkan pada superkonduktivitas timbal, pertama kali ditunjukkan pada tahun 30-an oleh fisikawan Soviet V.K. Arkadiev.

Menurut legenda, peti mati dengan tubuh Muhammad digantung di luar angkasa tanpa penyangga. Tentu saja, tidak ada orang yang berpikiran waras yang percaya akan hal ini. Namun, hal serupa terjadi dalam eksperimen Arkadiev: sebuah magnet kecil digantung tanpa penyangga di atas pelat timah, yang berada dalam helium cair, yaitu. pada suhu 4,2°K, jauh lebih rendah dari suhu kritis untuk timbal.

Diketahui bahwa ketika medan magnet berubah dalam konduktor apa pun, arus eddy (arus Foucault) muncul. Dalam kondisi normal, mereka dengan cepat dipadamkan oleh perlawanan. Tetapi, jika tidak ada hambatan (superkonduktivitas!), arus ini tidak memudar dan, tentu saja, medan magnet yang diciptakan olehnya dipertahankan. Magnet di atas pelat timah, tentu saja, memiliki medannya sendiri dan, jatuh di atasnya, membangkitkan medan magnet dari pelat itu sendiri, diarahkan ke medan magnet, dan magnet itu ditolak. Ini berarti bahwa tugasnya adalah mengambil magnet dengan massa sedemikian rupa sehingga gaya tolak ini dapat menjaganya pada jarak yang terhormat.

Di zaman kita, superkonduktivitas adalah bidang penelitian ilmiah dan aplikasi praktis yang sangat luas. Tentu saja, tidak mungkin untuk mengatakan bahwa itu hanya terkait dengan timbal. Tetapi pentingnya timbal dalam bidang ini tidak terbatas pada contoh-contoh yang diberikan.

Salah satu konduktor listrik terbaik - tembaga - tidak dapat ditransfer ke keadaan superkonduktor. Mengapa demikian, para ilmuwan belum memiliki konsensus. Dalam percobaan pada superkonduktivitas tembaga, peran isolator listrik diberikan. Tapi paduan tembaga dan timah digunakan dalam teknologi superkonduktor. Dalam kisaran suhu 0,1...5°K, paduan ini menunjukkan ketergantungan linier resistensi pada suhu. Oleh karena itu, digunakan dalam instrumen untuk mengukur suhu yang sangat rendah.

Pimpin dan transportasi

Dan tema ini terdiri dari beberapa aspek. Yang pertama adalah paduan anti-gesekan berbasis timbal. Seiring dengan babbits terkenal dan perunggu timbal, ligatur timbal-kalsium (3 ... 4% kalsium) sering berfungsi sebagai paduan anti-gesekan. Beberapa solder, yang dibedakan dengan kandungan timah yang rendah dan, dalam beberapa kasus, penambahan antimon, memiliki tujuan yang sama. Paduan timbal dengan talium mulai memainkan peran yang semakin penting. Kehadiran yang terakhir meningkatkan ketahanan panas bantalan, mengurangi korosi timbal oleh asam organik yang terbentuk selama penghancuran fisik dan kimia minyak pelumas.

Aspek kedua adalah perang melawan ledakan di mesin. Proses detonasi mirip dengan proses pembakaran, tetapi kecepatannya terlalu tinggi ... Pada mesin pembakaran internal, itu terjadi karena pemecahan molekul hidrokarbon yang belum terbakar di bawah pengaruh tekanan dan suhu yang meningkat. Membusuk, molekul-molekul ini menambahkan oksigen dan membentuk peroksida, yang stabil hanya dalam kisaran suhu yang sangat sempit. Merekalah yang menyebabkan ledakan, dan bahan bakar menyala sebelum kompresi campuran yang diperlukan dalam silinder tercapai. Akibatnya, mesin mulai "melompat", terlalu panas, knalpot hitam muncul (tanda pembakaran tidak sempurna), pembakaran piston semakin cepat, mekanisme engkol batang penghubung lebih aus, tenaga hilang ...

Agen antiknock yang paling umum adalah tetraetil timbal (TES) Pb (C 2 H 5) 4 - cairan beracun yang tidak berwarna. Tindakannya (dan zat antiknock organologam lainnya) dijelaskan oleh fakta bahwa pada suhu di atas 200 ° C, molekul zat antiknock terurai. Radikal bebas aktif terbentuk, yang bereaksi terutama dengan peroksida, mengurangi konsentrasinya. Peran logam yang terbentuk selama dekomposisi lengkap timbal tetraetil direduksi menjadi penonaktifan partikel aktif - produk dari dekomposisi eksplosif dari peroksida yang sama.

Penambahan timbal tetraetil ke bahan bakar tidak pernah melebihi 1%, tetapi bukan hanya karena toksisitas zat ini. Radikal bebas yang berlebihan dapat menginisiasi pembentukan peroksida.

Peran penting dalam studi tentang proses ledakan bahan bakar motor dan mekanisme aksi agen antiknock milik para ilmuwan dari Institut Fisika Kimia dari Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet, yang dipimpin oleh Akademisi N.N. Semenov dan Profesor A.S. Elang.

Pimpin dan perang

Timbal adalah logam berat dengan densitas 11,34. Keadaan inilah yang menyebabkan penggunaan besar-besaran timbal dalam senjata api. Omong-omong, proyektil timbal digunakan di zaman kuno: slinger pasukan Hannibal melemparkan bola timah ke orang Romawi. Dan sekarang peluru dilempar dari timah, hanya cangkangnya yang terbuat dari logam lain yang lebih keras.

Aditif apa pun untuk timbal meningkatkan kekerasannya, tetapi secara kuantitatif efek aditif tidak setara. Hingga 12% antimon ditambahkan ke timah yang digunakan untuk pembuatan pecahan peluru, dan tidak lebih dari 1% arsenik ditambahkan ke timah tembak.

Tanpa memulai bahan peledak, tidak ada satu pun senjata api cepat yang akan berfungsi. Garam logam berat mendominasi di antara zat-zat dari kelas ini. Gunakan, khususnya, timbal azida PbN 6 .

Semua bahan peledak tunduk pada persyaratan yang sangat ketat dalam hal penanganan yang aman, daya, ketahanan kimia dan fisik, dan sensitivitas. Dari semua bahan peledak pemicu yang diketahui, hanya “merkuri fulminat”, azida dan timah trinitroresorsinat (TNRS) yang “melewati” semua karakteristik ini.

Memimpin dan Sains

Di Alamogordo - lokasi ledakan atom pertama - Enrico Fermi mengendarai tangki yang dilengkapi pelindung timah. Untuk memahami mengapa timbal yang melindungi terhadap radiasi gamma, kita perlu beralih ke esensi penyerapan radiasi gelombang pendek.

Sinar gamma yang menyertai peluruhan radioaktif berasal dari inti, yang energinya hampir satu juta kali lebih besar daripada yang "dikumpulkan" di kulit terluar atom. Secara alami, sinar gamma jauh lebih energik daripada sinar cahaya. Ketika bertemu dengan materi, foton atau kuantum dari radiasi apa pun kehilangan energinya, dan ini adalah bagaimana penyerapannya dinyatakan. Tetapi energi sinarnya berbeda. Semakin pendek gelombang mereka, semakin energik mereka, atau, seperti yang mereka katakan, lebih keras. Semakin padat medium yang dilalui sinar, semakin menundanya. Timbal padat. Menabrak permukaan logam, gamma kuanta melumpuhkan elektron darinya, di mana mereka menghabiskan energi mereka. Semakin besar nomor atom suatu unsur, semakin sulit untuk menjatuhkan elektron dari orbit terluarnya karena gaya tarik inti yang lebih besar.

Kasus lain juga mungkin terjadi, ketika gamma-kuantum bertabrakan dengan elektron, memberikan sebagian energinya dan melanjutkan gerakannya. Tetapi setelah pertemuan, itu menjadi kurang energik, lebih "lunak", dan di masa depan lebih mudah bagi lapisan elemen berat untuk menyerap kuantum semacam itu. Fenomena ini disebut efek Compton setelah ilmuwan Amerika yang menemukannya.

Semakin keras sinar, semakin besar daya tembusnya - aksioma yang tidak memerlukan bukti. Namun, para ilmuwan yang mengandalkan aksioma ini mendapat kejutan yang sangat aneh. Tiba-tiba ternyata sinar gamma dengan energi lebih dari 1 juta eV ditahan oleh timah tidak lebih lemah, tetapi lebih kuat daripada yang kurang keras! Fakta tampaknya bertentangan dengan bukti. Setelah melakukan eksperimen yang paling halus, ternyata gamma-kuantum dengan energi lebih dari 1,02 MeV di sekitar inti "menghilang", berubah menjadi pasangan elektron-positron, dan masing-masing partikel mengambilnya. setengah dari energi yang dihabiskan untuk pembentukan mereka. Positron berumur pendek dan, bertabrakan dengan elektron, berubah menjadi kuantum gamma, tetapi energinya lebih rendah. Pembentukan pasangan elektron-positron hanya diamati dalam kuanta gamma berenergi tinggi dan hanya di dekat inti "masif", yaitu, dalam elemen dengan nomor atom lebih tinggi.

Timbal adalah salah satu elemen stabil terakhir dari tabel periodik. Dan dari unsur-unsur berat, ini adalah yang paling mudah diakses, dengan teknologi ekstraksi yang telah dikembangkan selama berabad-abad, dengan bijih yang dieksplorasi. Dan sangat plastik. Dan sangat mudah untuk ditangani. Inilah sebabnya mengapa perisai radiasi timbal adalah yang paling umum. Lapisan timbal lima belas hingga dua puluh sentimeter sudah cukup untuk melindungi orang dari efek radiasi jenis apa pun yang diketahui sains.

Mari kita sebutkan secara singkat satu aspek lagi dari layanan timah untuk ilmu pengetahuan. Hal ini juga terkait dengan radioaktivitas.

Tidak ada bagian timah di jam tangan yang kami gunakan. Tetapi dalam kasus di mana waktu tidak diukur dalam jam dan menit, tetapi dalam jutaan tahun, timbal sangat diperlukan. Transformasi radioaktif uranium dan thorium berujung pada pembentukan isotop stabil unsur No. 82. Dalam hal ini, bagaimanapun, timbal yang berbeda diperoleh. Peluruhan isotop 235 U dan 238 U akhirnya menghasilkan isotop 207 Pb dan 206 Pb. Isotop thorium yang paling umum, 232 Th, melengkapi transformasinya dengan isotop 208 Pb. Dengan menetapkan rasio isotop timbal dalam komposisi batuan geologi, Anda dapat mengetahui berapa lama mineral tertentu ada. Di hadapan instrumen yang sangat akurat (spektrometer massa), usia batuan ditentukan menurut tiga penentuan independen - menurut rasio 206 Pb: 238 U; 207Pb: 235U dan 208Pb: 232Th.

Memimpin dan budaya

Mari kita mulai dengan fakta bahwa garis-garis ini dicetak dengan huruf-huruf yang terbuat dari paduan timbal. Komponen utama paduan pencetakan adalah timah, timah dan antimon. Sangat menarik bahwa timah dan timah mulai digunakan dalam pencetakan buku sejak langkah pertama. Tapi kemudian mereka bukan merupakan paduan tunggal. Pelopor Jerman Johann Guttenberg melemparkan huruf timah ke dalam cetakan timah, karena dia menganggapnya nyaman untuk mencetak cetakan dari timah lunak yang dapat menahan sejumlah tuang timah tertentu. Paduan pencetakan timah-timah saat ini dirancang untuk memenuhi banyak persyaratan: mereka harus memiliki sifat pengecoran yang baik dan penyusutan yang rendah, cukup keras dan tahan bahan kimia terhadap tinta dan larutan pencuci; selama peleburan kembali, komposisi harus tetap konstan.

Namun, jasa timbal terhadap kebudayaan manusia sudah dimulai jauh sebelum munculnya buku-buku pertama. Lukisan muncul sebelum menulis. Selama berabad-abad, para seniman telah menggunakan cat berbasis timbal, dan mereka masih belum digunakan: mahkota kuning - timah, timah merah - merah dan, tentu saja, timah putih. Ngomong-ngomong, karena timah putih lukisan-lukisan para empu tua itu tampak gelap. Di bawah aksi pengotor mikro hidrogen sulfida di udara, timbal putih berubah menjadi timbal sulfida PbS...

Untuk waktu yang lama, dinding tembikar ditutupi dengan glasir. Glasir paling sederhana terbuat dari timbal oksida dan pasir kuarsa. Sekarang pengawasan sanitasi melarang penggunaan glasir ini dalam pembuatan barang-barang rumah tangga: kontak produk makanan dengan garam timbal harus dikecualikan. Tetapi dalam komposisi glasir majolica yang dimaksudkan untuk tujuan dekoratif, senyawa timbal yang meleleh relatif rendah digunakan, seperti sebelumnya.

Akhirnya, timbal adalah bagian dari kristal, lebih tepatnya, bukan timbal, tetapi oksidanya. Kaca timbal diseduh tanpa komplikasi, mudah ditiup dan dipotong, relatif mudah untuk menerapkan pola dan pemotongan biasa, khususnya, padanya. Kaca tersebut membiaskan sinar cahaya dengan baik dan karena itu menemukan aplikasi dalam perangkat optik.

Dengan menambahkan timbal dan kalium (bukan kapur) ke dalam campuran, berlian imitasi disiapkan - kaca dengan kecemerlangan lebih besar daripada batu mulia.

Timbal dan obat-obatan

Begitu masuk ke dalam tubuh, timbal, seperti kebanyakan logam berat, menyebabkan keracunan. Namun demikian, timbal dibutuhkan oleh obat-obatan. Sejak zaman Yunani kuno, losion dan plester timbal tetap ada dalam praktik medis, tetapi layanan medis timbal tidak terbatas pada ini.

Empedu dibutuhkan tidak hanya untuk satiris. Asam organik yang terkandung di dalamnya, terutama glikokolat C 23 H 36 (OH) 3 CONHCH 2 COOH, serta taurocholic C 23 H 36 (OH) 3 CONHCH 2 CH 2 SO 3 H, merangsang aktivitas hati. Dan karena hati tidak selalu bekerja dengan ketepatan mekanisme yang sudah mapan, asam-asam ini dibutuhkan oleh obat-obatan. Mereka diisolasi dan dipisahkan dengan timbal asetat. Garam timbal dari asam glikokolat mengendap, sedangkan asam taurokolat tetap berada dalam larutan induk. Setelah menyaring endapan, obat kedua juga diisolasi dari larutan induk, sekali lagi bekerja dengan senyawa timbal - garam asetat utama.

Tetapi pekerjaan utama timbal dalam kedokteran terkait dengan diagnostik dan radioterapi. Ini melindungi dokter dari paparan sinar-x yang konstan. Untuk penyerapan sinar-X yang hampir sempurna, cukup menempatkan lapisan timbal 2 ... 3 mm di jalurnya. Karena itu, petugas medis di ruang rontgen mengenakan celemek, sarung tangan, dan helm berbahan karet yang mengandung timbal. Dan gambar di layar diamati melalui kaca timah.

Ini adalah aspek utama dari hubungan manusia dengan timbal - elemen yang dikenal sejak zaman kuno, tetapi bahkan hari ini melayani manusia di banyak bidang aktivitasnya.

Panci yang luar biasa berkat timah

Produksi logam, terutama emas, dianggap sebagai "seni suci" di Mesir kuno. Para penakluk Mesir menyiksa para pendetanya, memeras dari mereka rahasia peleburan emas, tetapi mereka mati menyimpan rahasia itu. Inti dari proses, yang dijaga oleh orang Mesir, ditemukan bertahun-tahun kemudian. Mereka mengolah bijih emas dengan timah cair, yang melarutkan logam mulia, dan dengan demikian mengekstraksi emas dari bijih. Larutan ini kemudian mengalami pemanggangan oksidatif dan timbal diubah menjadi oksida. Rahasia utama dari proses ini adalah panci tembak. Mereka terbuat dari abu tulang. Selama peleburan, oksida timbal diserap ke dalam dinding pot, sambil membawa kotoran acak. Dan di bagian bawah ada paduan murni.

Penggunaan ballast timbal

Pada tanggal 26 Mei 1931, Profesor Auguste Piccard seharusnya terbang ke langit dengan balon stratosfer rancangannya sendiri - dengan kabin bertekanan. Dan bangun. Namun, saat mengembangkan detail penerbangan yang akan datang, Piccard tiba-tiba mengalami kendala yang sama sekali bukan perintah teknis. Sebagai pemberat, ia memutuskan untuk mengambil alih bukan pasir, tetapi tembakan timah, yang membutuhkan lebih sedikit ruang di gondola. Setelah mengetahui hal ini, pejabat yang bertanggung jawab atas penerbangan dengan tegas melarang penggantian: aturan mengatakan "pasir", tidak ada lagi yang boleh dilemparkan ke kepala orang (kecuali hanya air). Piccard memutuskan untuk membuktikan keamanan pemberatnya. Dia menghitung kekuatan gesekan tembakan timah ke udara dan memerintahkan agar tembakan ini dijatuhkan di kepalanya dari gedung tertinggi di Brussel. Keamanan lengkap "hujan timbal" telah ditunjukkan dengan jelas. Namun, pemerintah mengabaikan pengalaman itu: "Hukum adalah hukum, katanya pasir, yang berarti pasir, bukan tembakan." Rintangan itu tampaknya tidak dapat diatasi, tetapi ilmuwan itu menemukan jalan keluar: ia mengumumkan bahwa "pasir timbal" akan berada di gondola balon stratosfer sebagai pemberat. Dengan mengganti kata "tembakan" dengan kata "pasir", para birokrat dilucuti dan tidak lagi menghalangi Piccard.

Timbal di industri cat

Timbal putih mampu menghasilkan 3 ribu tahun yang lalu. Pemasok utama mereka di dunia kuno adalah pulau Rhodes di Laut Mediterania. Tidak ada cukup cat saat itu, dan harganya sangat mahal. Pelukis Yunani terkenal Nikias pernah dengan penuh semangat menunggu kedatangan kapur dari Rhodes. Kargo yang berharga tiba di pelabuhan Piraeus di Athena, tetapi tiba-tiba kebakaran terjadi di sana. Api melalap kapal-kapal yang membawa putih itu. Ketika api padam, seniman yang frustrasi naik ke dek salah satu kapal yang tertimpa musibah. Dia berharap tidak semua kargo hilang, tetapi setidaknya satu barel dengan cat yang dia butuhkan bisa selamat. Memang, tong kapur ditemukan di palka: mereka tidak terbakar, tetapi sangat hangus. Ketika tong dibuka, kejutan sang seniman tidak mengenal batas: mereka tidak memiliki cat putih, tetapi merah cerah! Jadi api di pelabuhan menyarankan cara untuk membuat cat yang indah - minium.

Timbal dan gas

Saat melelehkan satu atau lain logam, seseorang harus berhati-hati menghilangkan gas dari lelehan, karena jika tidak, bahan berkualitas rendah diperoleh. Ini dicapai dengan berbagai metode teknologi. Peleburan timbal dalam pengertian ini tidak menimbulkan masalah bagi ahli metalurgi: oksigen, nitrogen, sulfur dioksida, hidrogen, karbon monoksida, karbon dioksida, hidrokarbon tidak larut dalam timbal cair atau padat.

Memimpin dalam konstruksi

Pada zaman kuno, ketika membangun bangunan atau struktur pertahanan, batu sering diikat dengan timah cair. Di desa Stary Krym, reruntuhan yang disebut masjid timah, dibangun pada abad ke-14, bertahan hingga hari ini. Bangunan itu mendapatkan namanya karena celah-celah pada pasangan bata diisi dengan timah.

Pembatasan Timbal

Saat ini, industri di seluruh dunia sedang melalui tahap transformasi lain yang terkait dengan pengetatan standar lingkungan - ada penolakan umum terhadap timbal. Jerman telah sangat membatasi penggunaannya sejak tahun 2000, Belanda sejak tahun 2002, dan negara-negara Eropa seperti Denmark, Austria dan Swiss telah melarang penggunaan timbal sama sekali. Tren ini akan menjadi umum di semua negara Uni Eropa pada tahun 2015. AS dan Rusia juga secara aktif mengembangkan teknologi yang akan membantu menemukan alternatif penggunaan timbal.

Penggunaannya yang luas dalam industri telah mengakibatkan kontaminasi timbal ditemukan di mana-mana. Pertimbangkan komponen paling penting dari biosfer, seperti udara, air, dan tanah.

Mari kita mulai dengan suasana. Dengan udara, sejumlah kecil timbal memasuki tubuh manusia - (hanya 1-2%), tetapi sebagian besar timbal diserap. Emisi timbal terbesar ke atmosfer terjadi di industri berikut:

• industri metalurgi;
• teknik mesin (produksi akumulator);
• kompleks bahan bakar dan energi (produksi bensin bertimbal);
• kompleks kimia (produksi pigmen, pelumas, dll.);
• perusahaan kaca;
• produksi pengalengan;
• perkayuan dan industri pulp dan kertas;
• perusahaan industri pertahanan.

Tidak diragukan lagi, sumber polusi timbal yang paling signifikan di atmosfer adalah kendaraan bermotor yang menggunakan bensin bertimbal.

Telah terbukti bahwa peningkatan kandungan timbal dalam air minum menyebabkan, sebagai suatu peraturan, peningkatan konsentrasinya dalam darah. Peningkatan signifikan kandungan logam ini di perairan permukaan dikaitkan dengan konsentrasinya yang tinggi dalam air limbah dari pabrik pengolahan bijih, beberapa pabrik metalurgi, tambang, dll.

Dari tanah yang terkontaminasi, timbal memasuki tanaman pertanian, dan bersama-sama dengan makanan - langsung ke dalam tubuh manusia. Akumulasi aktif logam ini dicatat pada kubis dan tanaman umbi-umbian, dan pada mereka yang banyak dimakan (misalnya, pada kentang). Beberapa jenis tanah sangat mengikat timbal, yang melindungi tanah dan air minum, produk tanaman dari polusi. Tetapi kemudian tanah itu sendiri berangsur-angsur menjadi semakin terkontaminasi, dan pada titik tertentu perusakan bahan organik tanah dapat terjadi dengan pelepasan timbal ke dalam larutan tanah. Akibatnya, itu tidak akan cocok untuk penggunaan pertanian.

Dengan demikian, karena pencemaran lingkungan global dengan timbal, timbal telah menjadi komponen yang ada di mana-mana dari setiap makanan nabati dan hewani. Dalam tubuh manusia, sebagian besar timbal berasal dari makanan - dari 40 hingga 70% di berbagai negara. Makanan nabati umumnya mengandung lebih banyak timbal daripada produk hewani.

Seperti yang telah disebutkan, perusahaan industri yang harus disalahkan. Secara alami, di fasilitas produksi itu sendiri, berurusan dengan timbal, situasi lingkungan lebih buruk daripada di tempat lain. Menurut hasil statistik resmi, di antara keracunan pekerjaan, timbal menempati urutan pertama. Dalam industri listrik, metalurgi non-ferrous dan teknik mesin, keracunan disebabkan oleh kelebihan MPC timbal di udara area kerja sebanyak 20 kali atau lebih. Timbal menyebabkan perubahan patologis yang luas pada sistem saraf, mengganggu aktivitas sistem kardiovaskular dan reproduksi.

Timbal sudah dikenal sejak milenium ke-3 - ke-2 SM. di Mesopotamia, Mesir dan negara-negara kuno lainnya, di mana batu bata besar (babi), patung dewa dan raja, segel dan berbagai barang rumah tangga dibuat darinya. Timbal digunakan untuk membuat perunggu, serta tablet untuk menulis dengan benda tajam dan keras. Di kemudian hari, orang Romawi mulai membuat pipa untuk pipa air dari timah. Pada zaman kuno, timbal dikaitkan dengan planet Saturnus dan sering disebut sebagai Saturnus. Pada Abad Pertengahan, karena bobotnya yang berat, timbal memainkan peran khusus dalam operasi alkimia, ia dikreditkan dengan kemampuan untuk dengan mudah berubah menjadi emas.

Berada di alam, mendapatkan:

Kandungan di kerak bumi adalah 1,6 10 -3% berat. Timbal asli jarang ditemukan, kisaran batuan di mana ia ditemukan cukup luas: dari batuan sedimen hingga batuan intrusi ultrabasa. Ini terutama ditemukan dalam bentuk sulfida (PbS - kilau timbal).
Produksi timbal dari kilau timbal dilakukan dengan peleburan reaksi pemanggangan: pertama, muatan mengalami pembakaran yang tidak lengkap (pada 500-600 ° C), di mana bagian sulfida masuk ke oksida dan sulfat:
2PbS + 3O 2 \u003d 2PbO + 2SO 2 PbS + 2O 2 \u003d PbSO 4
Kemudian, melanjutkan pemanasan, hentikan akses udara; sedangkan sulfida yang tersisa bereaksi dengan oksida dan sulfat, membentuk timbal logam:
PbS + 2РbО = 3Рb + SO 2 PbS + bSO 4 = 2Рb + 2SO 2

Properti fisik:

Salah satu logam paling lembut, mudah dipotong dengan pisau. Biasanya ditutupi dengan film oksida abu-abu kotor yang kurang lebih tebal; ketika dipotong, permukaan mengkilap terbuka, yang memudar seiring waktu di udara. Kepadatan - 11,3415 g / cm 3 (pada 20 ° C). Titik lebur - 327,4 °C, titik didih - 1740 °C

Sifat kimia:

Pada suhu tinggi, timbal membentuk senyawa tipe PbX 2 dengan halogen, tidak bereaksi langsung dengan nitrogen, membentuk PbS sulfida bila dipanaskan dengan belerang, dan teroksidasi menjadi PbO dengan oksigen.
Dengan tidak adanya oksigen, timbal tidak bereaksi dengan air pada suhu kamar, tetapi ketika terkena uap air panas, ia membentuk oksida timbal dan hidrogen. Dalam rangkaian tegangan, timbal berada di sebelah kiri hidrogen, tetapi tidak menggantikan hidrogen dari HCl dan H2SO4 encer, karena tegangan lebih pelepasan H2 pada timbal, dan juga karena pembentukan lapisan sedikit garam larut pada permukaan logam yang melindungi logam dari asam tindakan lebih lanjut.
Dalam asam sulfat dan asam klorida pekat, ketika dipanaskan, timbal larut, membentuk, masing-masing, Pb (HSO 4) 2 dan H 2 [PbCl 4]. Nitrat, serta beberapa asam organik (misalnya, sitrat) melarutkan timbal untuk membentuk garam Pb(II). Timbal juga bereaksi dengan larutan alkali pekat:
Pb + 8HNO 3 (razb., Gor.) \u003d 3Pb (NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O.
Pb + 3H 2 SO 4 (> 80%) = Pb (HSO 4) 2 + SO 2 + 2H 2 O
Pb + 2NaOH (conc.) + 2H 2 O \u003d Na 2 + H 2
Untuk timbal, senyawa dengan bilangan oksidasi paling khas: +2 dan +4.

Koneksi yang paling penting:

oksida timbal- dengan oksigen, timbal membentuk sejumlah senyawa Pb 2 O, PbO, Pb 2 O 3, Pb 3 O 4, PbO 2, terutama yang bersifat amfoter. Banyak dari mereka dicat dengan warna merah, kuning, hitam, coklat.
Timbal(II) oksida- PbO. Merah (suhu rendah sebuah- modifikasi, litharge) atau kuning (suhu tinggi b-modifikasi, massicot). Stabil secara termal. Mereka bereaksi sangat buruk dengan air, larutan amonia. Menunjukkan sifat amfoter, bereaksi dengan asam dan basa. Dioksidasi oleh oksigen, direduksi oleh hidrogen dan karbon monoksida.
Timbal(IV) oksida- PbO2 . Plattnerit. Coklat tua, bubuk berat, terurai tanpa meleleh pada pemanasan ringan. Tidak bereaksi dengan air, asam encer dan alkali, larutan amonia. Ini terurai dengan asam pekat, alkali pekat, ketika direbus, perlahan-lahan dipindahkan ke dalam larutan dengan pembentukan....
Oksidator kuat dalam lingkungan asam dan basa.
PbO dan PbO 2 oksida sesuai dengan amfoter hidroksida Pb(OH)2 dan Pb(OH)4 . Dapatkan..., Properti...
Pb 3 O 4 - timbal merah. Ini dianggap sebagai campuran oksida atau orto-plumbat timbal (II) - b 2 PbО 4 . Bubuk oranye-merah. Dengan pemanasan yang kuat, ia terurai, hanya meleleh di bawah tekanan berlebih O 2. Tidak bereaksi dengan air, amonia hidrat. menguraikan konsentrasi asam dan basa. Oksidator kuat.
Garam timbal(II). Sebagai aturan, mereka tidak berwarna, menurut kelarutannya dalam air mereka dibagi menjadi tidak larut (misalnya, sulfat, karbonat, kromat, fosfat, molibdat dan sulfida), sedikit larut (iodida, klorida dan fluorida) dan larut (misalnya , timbal asetat, nitrat dan klorat). timbal asetat, atau gula timah, Pb (CH 3 COO) 2 3H 2 O, kristal tidak berwarna atau bubuk putih rasa manis, perlahan-lahan lapuk dengan kehilangan air terhidrasi, adalah zat yang sangat beracun.
Kalkogenida timbal- PbS, PbSe, dan PbTe - kristal hitam, semikonduktor celah sempit.
Garam timbal(IV) dapat diperoleh dengan elektrolisis larutan garam timbal(II) yang diasamkan kuat dengan asam sulfat. Properti...
Timbal(IV) hidrida- PbH 4 adalah zat gas tidak berbau yang sangat mudah terurai menjadi timbal dan hidrogen. Ini diperoleh dalam jumlah kecil dengan reaksi Mg 2 Pb dan HCl encer.

Aplikasi:

Perisai radiasi timbal dan sinar-x dengan baik, digunakan sebagai bahan pelindung, khususnya di ruang sinar-x, di laboratorium di mana ada bahaya paparan radiasi. Juga digunakan untuk pembuatan pelat baterai (sekitar 30% dari timah yang dilebur), cangkang kabel listrik, perlindungan terhadap radiasi gamma (dinding batu bata timah), sebagai komponen paduan pencetakan dan anti-gesekan, bahan semikonduktor.

Timbal dan senyawanya, terutama yang organik, bersifat racun. Masuk ke dalam sel, timbal menonaktifkan enzim, sehingga mengganggu metabolisme, menyebabkan keterbelakangan mental pada anak-anak, penyakit otak. Timbal dapat menggantikan kalsium dalam tulang, menjadi sumber keracunan yang konstan. MPC di udara atmosfer senyawa timbal adalah 0,003 mg / m 3, dalam air 0,03 mg / l, tanah 20,0 mg / kg.

Barsukova M. Petrova M.
Universitas Negeri KhF Tyumen, 571 kelompok.

Sumber: Wikipedia: http://ru.wikipedia.org/wiki/Lead dan lainnya,
N.A. Figurovsky "Penemuan elemen dan asal usul nama mereka". Moskow, Nauka, 1970
Remy G. "Kursus kimia anorganik", v.1. Rumah Penerbitan Sastra Asing, Moskow.
Lidin R.A. "Sifat kimia senyawa anorganik". M.: Kimia, 2000. 480 hal.: sakit.

jari-jari atom 175 sore Energi ionisasi
(elektron pertama) 715,2 (7,41) kJ/mol (eV) Konfigurasi elektronik 4f 14 5d 10 6s 2 6p 2 Sifat kimia jari-jari kovalen 147 sore jari-jari ion (+4e) 84 (+2e) 120 malam Keelektronegatifan
(menurut Pauling) 1,8 Potensial elektroda Pb←Pb 2+ -0,126 V
Pb←Pb 4+ 0,80 V Keadaan oksidasi 4, 2 Sifat termodinamika zat sederhana Kepadatan 11.3415 /cm³ Kapasitas panas molar 26,65 J /( mol) Konduktivitas termal 35.3 W / ( ) Suhu leleh 600,65 Panas leleh 4,77 kJ/mol Suhu didih 2 013 Panas penguapan 177,8 kJ/mol Volume molar 18,3 cm³/mol Kisi kristal dari zat sederhana Struktur kisi kubik berpusat wajah Parameter kisi 4,950 rasio c/a tidak ada Debye suhu 88,00

Pb	82
207,2
4f 14 5d 10 6s 2 6p 2
Memimpin

Memimpin- elemen dari subkelompok utama dari kelompok keempat, periode keenam dari sistem periodik unsur kimia D. I. Mendeleev, dengan nomor atom 82. Ini ditunjuk oleh simbol Pb (lat. Plumbum). Zat sederhana timbal (nomor CAS: 7439-92-1) adalah logam abu-abu yang mudah ditempa dan memiliki titik leleh yang relatif rendah.

Asal kata "timah" tidak jelas. Dalam sebagian besar bahasa Slavia (Bulgaria, Serbo-Kroasia, Ceko, Polandia) timah disebut timah. Sebuah kata dengan arti yang sama, tetapi mirip dalam pengucapan dengan "memimpin", hanya ditemukan dalam bahasa kelompok Baltik: vinas (Lithuania), svins (Latvia).

Plumbum Latin (juga asalnya tidak jelas) memberi kata bahasa Inggris tukang ledeng - tukang ledeng (setelah pipa dicetak dengan timah lunak), dan nama penjara Venesia dengan atap timah - Piombe, dari mana, menurut beberapa laporan, Casanova berhasil melarikan diri. Dikenal sejak zaman kuno. Produk dari logam ini (koin, medali) digunakan di Mesir Kuno, pipa air timbal - di Roma Kuno. Indikasi timbal sebagai logam tertentu ditemukan dalam Perjanjian Lama. Peleburan timbal adalah proses metalurgi pertama yang diketahui manusia. Sebelum tahun 1990, sejumlah besar timbal digunakan (bersama dengan antimon dan timah) untuk mencetak font tipografi, serta dalam bentuk timbal tetraetil - untuk meningkatkan angka oktan bahan bakar motor.

Menemukan timah di alam

Mendapatkan petunjuk

Negara - produsen timbal terbesar (termasuk timbal sekunder) untuk tahun 2004 (menurut ILZSG), dalam ribuan ton:

UE	2200
Amerika Serikat	1498
Cina	1256
Korea	219

Sifat fisik timbal

Timbal memiliki konduktivitas termal yang agak rendah, yaitu 35,1 W/(m·K) pada 0°C. Logamnya lunak dan mudah dipotong dengan pisau. Di permukaan, biasanya ditutupi dengan lapisan oksida yang kurang lebih tebal; ketika dipotong, permukaan mengkilap terbuka, yang memudar seiring waktu di udara.

Kepadatan - 11,3415 g / cm³ (pada 20 ° C)

Titik lebur - 327,4 ° C

Titik didih - 1740 ° C

Sifat kimia timbal

Rumus elektronik: KLMN5s 2 5p 6 5d 10 6s 2 6p 2, yang menurutnya memiliki bilangan oksidasi +2 dan +4. Timbal tidak terlalu reaktif secara kimiawi. Pada bagian logam timbal, kilau logam terlihat, berangsur-angsur menghilang karena pembentukan lapisan tipis PbO.

Dengan oksigen membentuk sejumlah senyawa Pb2O, PbO, PbO2, Pb2O3, Pb3O4. Tanpa oksigen, air pada suhu kamar tidak bereaksi dengan timbal, tetapi pada suhu tinggi timbal oksida dan hidrogen dihasilkan oleh interaksi timbal dan uap air panas.

PbO dan PbO2 oksida sesuai dengan hidroksida amfoter Pb(OH)2 dan Pb(OH)4.

Reaksi Mg2Pb dan HCl encer menghasilkan sejumlah kecil PbH4. PbH4 adalah zat gas tidak berbau yang sangat mudah terurai menjadi timbal dan hidrogen. Pada suhu tinggi, halogen membentuk senyawa dalam bentuk PbX2 dengan timbal (X adalah halogen yang sesuai). Semua senyawa ini sedikit larut dalam air. Halida dari tipe PbX4 juga dapat diperoleh. Timbal tidak langsung bereaksi dengan nitrogen. Timbal azida Pb (N3) 2 diperoleh secara tidak langsung: melalui interaksi larutan garam Pb (II) dan garam NaN3. Timbal sulfida dapat diperoleh dengan memanaskan belerang dengan timbal, PbS sulfida terbentuk. Sulfida juga diperoleh dengan melewatkan hidrogen sulfida ke dalam larutan garam Pb(II). Dalam rangkaian tegangan, Pb berada di sebelah kiri hidrogen, tetapi timbal tidak menggantikan hidrogen dari HCl dan H2SO4 encer, karena tegangan lebih H2 pada Pb, dan lapisan tipis klorida PbCl2 dan sulfat PbSO4 yang larut terbentuk pada logam. permukaan, melindungi logam dari tindakan lebih lanjut dari asam. Asam pekat seperti H2SO4 dan HCl, ketika dipanaskan, bekerja pada Pb dan membentuk senyawa kompleks yang larut dengan komposisi Pb(HSO4)2 dan H2[PbCl4]. Nitrat, serta beberapa asam organik (misalnya, sitrat) melarutkan timbal untuk membentuk garam Pb(II). Menurut kelarutannya dalam air, garam timbal dibagi menjadi tidak larut (misalnya, sulfat, karbonat, kromat, fosfat, molibdat dan sulfida), sedikit larut (seperti klorida dan fluorida) dan larut (misalnya, timbal asetat, nitrat dan klorat). Garam Pb(IV) dapat diperoleh dengan elektrolisis larutan garam Pb(II) yang diasamkan kuat dengan asam sulfat. Garam Pb(IV) menambahkan ion negatif membentuk anion kompleks, misalnya plumbates (PbO3) 2- dan (PbO4) 4-, chloroplumbates (PbCl6) 2-, hydroxoplumbates [Pb (OH) 6] 2- dan lain-lain. Larutan pekat alkali kaustik, ketika dipanaskan, bereaksi dengan Pb dengan melepaskan hidrogen dan hidroksoplumbita dari jenis X2[Pb(OH)4]. Eion (Saya => Saya ++ e) \u003d 7.42 eV.

Senyawa timbal dasar

oksida timbal

Timbal oksida sebagian besar bersifat basa atau amfoter. Banyak dari mereka dicat dengan warna merah, kuning, hitam, coklat. Dalam foto di awal artikel, di bagian tengahnya terlihat warna-warna rona di permukaannya - ini adalah lapisan tipis oksida timbal yang terbentuk karena oksidasi logam panas di udara.

Timbal halida

Kalkogenida timbal

Kalkogenida timbal - timbal sulfida, timbal selenida dan timbal tellurida - adalah kristal hitam yang merupakan semikonduktor celah sempit.

garam timbal

Timbal sulfat
timbal nitrat
timbal asetat- gula timbal, mengacu pada zat yang sangat beracun. Timbal asetat, atau gula timah, Pb (CH 3 COO) 2 3H 2 O ada dalam bentuk kristal tidak berwarna atau bubuk putih, perlahan lapuk dengan hilangnya air hidrasi. Senyawa ini sangat larut dalam air. Ini memiliki efek astringen, tetapi karena mengandung ion timbal beracun, digunakan secara eksternal dalam kedokteran hewan. Asetat juga digunakan dalam kimia analitik, pencelupan, pencetakan kapas, sebagai pengisi sutra, dan untuk pembuatan senyawa timbal lainnya. Pb (CH 3 COO) 2 Pb (OH) 2 - bubuk putih yang kurang larut dalam air - digunakan untuk menghilangkan warna larutan organik dan memurnikan larutan gula sebelum analisis.

Aplikasi utama

Memimpin dalam perekonomian nasional

timbal nitrat digunakan untuk produksi bahan peledak campuran yang kuat. Timbal azida digunakan sebagai detonator yang paling banyak digunakan (memulai bahan peledak). Timbal perklorat digunakan untuk menyiapkan cairan berat (kepadatan 2,6 g/cm³) yang digunakan dalam flotasi benefisiasi bijih, kadang-kadang digunakan dalam bahan peledak campuran yang kuat sebagai zat pengoksidasi. Timbal fluorida saja, serta bersama dengan bismut, tembaga, perak fluorida, digunakan sebagai bahan katoda dalam sumber arus kimia. Timbal bismut, timbal sulfida PbS, timbal iodida digunakan sebagai bahan katoda dalam baterai lithium. Timbal klorida PbCl2 sebagai bahan katoda pada sumber arus cadangan. Lead telluride PbTe banyak digunakan sebagai bahan termoelektrik (thermo-emf dengan 350 V/K), bahan yang paling banyak digunakan dalam produksi generator termoelektrik dan lemari es termoelektrik. Timbal dioksida PbO2 banyak digunakan tidak hanya dalam baterai timbal, tetapi juga banyak sumber arus kimia cadangan yang diproduksi atas dasar itu, misalnya, unsur timbal-klorin, unsur timbal-fluor, dll.

Timah putih, dasar karbonat Pb (OH) 2.PbCO3, bubuk putih padat, - diperoleh dari timbal di udara di bawah aksi karbon dioksida dan asam asetat. Penggunaan timbal putih sebagai pigmen pewarna sekarang tidak biasa seperti dulu, karena penguraiannya oleh aksi hidrogen sulfida H2S. Timbal putih juga digunakan untuk produksi dempul, dalam teknologi semen dan kertas timah-karbonat.

Timbal arsenat dan arsenit digunakan dalam teknologi insektisida untuk penghancuran hama pertanian (ngengat gipsi dan kumbang kapas). Timbal borat Pb(BO2)2 H2O, bubuk putih yang tidak larut, digunakan untuk mengeringkan lukisan dan pernis dan, bersama dengan logam lain, sebagai pelapis pada kaca dan porselen. Timbal klorida PbCl2, bubuk kristal putih, larut dalam air panas, larutan klorida lain dan terutama amonium klorida NH4Cl. Ini digunakan untuk persiapan salep dalam pengobatan tumor.

Timbal kromat PbCrO4, yang dikenal sebagai kuning krom, merupakan pigmen penting untuk persiapan cat, untuk mewarnai porselen dan tekstil. Dalam industri, kromat terutama digunakan dalam produksi pigmen kuning. Timbal nitrat Pb(NO3)2 adalah zat kristal putih, sangat larut dalam air. Ini adalah pengikat penggunaan terbatas. Dalam industri, digunakan dalam perjodohan, pencelupan dan isian tekstil, pencelupan tanduk, dan ukiran. Timbal sulfat Pb(SO4)2, bubuk putih yang tidak larut dalam air, digunakan sebagai pigmen pada baterai, litografi, dan teknologi kain cetak.

Timbal sulfida PbS, bubuk hitam yang tidak larut dalam air, digunakan dalam pembakaran tembikar dan untuk mendeteksi ion timah.

Karena timbal adalah penyerap radiasi yang baik, timbal digunakan untuk perisai radiasi pada mesin sinar-X dan reaktor nuklir. Selain itu, timbal dianggap sebagai pendingin dalam proyek reaktor nuklir neutron cepat canggih.

Paduan timbal banyak digunakan. Timah (paduan timah-timah), mengandung 85-90% Sn dan 15-10% Pb, mudah dibentuk, murah dan digunakan dalam pembuatan peralatan rumah tangga. Solder yang mengandung 67% Pb dan 33% Sn digunakan dalam teknik elektro. Paduan timbal dengan antimon digunakan dalam produksi peluru dan tipe tipografi, dan paduan timbal, antimon dan timah digunakan untuk pengecoran dan bantalan figur. Paduan timbal-antimon biasanya digunakan untuk jaket kabel dan pelat baterai listrik. Senyawa timbal digunakan dalam produksi pewarna, cat, insektisida, produk kaca dan sebagai aditif untuk bensin dalam bentuk timbal tetraetil (C2H5) 4Pb (cairan yang mudah menguap, uap dalam konsentrasi kecil memiliki bau buah yang manis, dalam konsentrasi besar, bau yang tidak sedap; Tm = 130 °C, bp = 80 °С/13 mmHg; kepadatan 1,650 g/cm³; nD2v = 1,5198; tidak larut dalam air, larut dengan pelarut organik; sangat beracun, mudah menembus kulit; MPC = 0,005 mg/m³ LD50 = 12,7 mg/kg (tikus, oral)) untuk meningkatkan angka oktan.

Timbal dalam kedokteran

Indikator ekonomi

Harga timah batangan (kelas C1) pada tahun 2006 rata-rata $1,3-1,5/kg.

Negara-negara konsumen timbal terbesar pada tahun 2004, dalam ribuan ton (menurut ILZSG):

Cina	1770
UE	1553
Amerika Serikat	1273
Korea	286

Tindakan fisiologis

Timbal dan senyawanya bersifat racun. Begitu berada di dalam tubuh, timbal menumpuk di tulang, menyebabkan kehancurannya. MPC di udara atmosfer senyawa timbal adalah 0,003 mg/m³, dalam air 0,03 mg/l, di tanah 20,0 mg/kg. Pelepasan timbal ke Laut Dunia adalah 430-650 ribu ton/tahun.

Timbal (nama Latin timah hitam) adalah unsur kimia, logam dengan nomor atom 82. Dalam bentuknya yang murni, zat ini memiliki warna keperakan, sedikit kebiruan.


Karena fakta bahwa timbal tersebar luas di alam, mudah untuk ditambang dan diproses, logam ini telah dikenal umat manusia sejak zaman kuno. Diketahui bahwa orang menggunakan timah sejak milenium ke-7 SM. Timbal ditambang dan diproses di Mesir kuno dan kemudian di Roma kuno. Timbal cukup lunak dan lentur, sehingga bahkan sebelum penemuan tungku peleburan, timah digunakan untuk membuat benda logam. Misalnya, orang Romawi membuat pipa dari timah untuk jaringan pasokan air.

Pada Abad Pertengahan, timbal digunakan sebagai bahan atap dan untuk produksi segel. Untuk waktu yang lama, orang tidak tahu tentang bahaya zat tersebut, sehingga dicampur ke dalam anggur dan digunakan dalam konstruksi. Bahkan hingga abad ke-20, timbal ditambahkan ke tinta cetak dan aditif bensin.

Sifat timah

Di alam, timbal paling sering ditemukan dalam bentuk senyawa yang merupakan bagian dari bijih. Bijih ditambang, dan kemudian zat murni diisolasi secara industri. Logam itu sendiri, serta senyawanya, memiliki sifat fisik dan kimia yang unik, yang menjelaskan penggunaan timbal secara luas di berbagai industri.

Timbal memiliki sifat-sifat berikut:

- logam yang sangat lembut dan patuh yang dapat dipotong dengan pisau;

- berat, lebih padat dari besi;

- meleleh pada suhu yang relatif rendah (327 derajat);

- teroksidasi dengan cepat di udara. Sepotong timah murni selalu tertutup lapisan oksida.

Toksisitas timbal

Timbal memiliki satu ciri yang tidak menyenangkan: timbal dan senyawanya beracun. Keracunan timbal bersifat kronis: dengan asupan konstan ke dalam tubuh, unsur tersebut terakumulasi di tulang dan organ, menyebabkan gangguan serius.


Untuk waktu yang lama, senyawa volatil timbal tetraetil digunakan untuk meningkatkan bensin, yang menyebabkan pencemaran lingkungan di kota-kota. Sekarang di negara-negara beradab penggunaan aditif ini dilarang.

Aplikasi utama

Toksisitas timbal sekarang dikenal. Pada saat yang sama, timbal dan senyawanya dapat sangat bermanfaat jika digunakan secara rasional dan kompeten.

Upaya para ilmuwan dan pengembang ditujukan untuk memanfaatkan sifat menguntungkan timbal, mengurangi bahayanya bagi manusia. Timbal digunakan dalam berbagai industri, termasuk:

— dalam kedokteran dan area lain yang membutuhkan proteksi radiasi. Timbal tidak mentransmisikan radiasi dengan baik, sehingga digunakan sebagai perisai. Secara khusus, pelat timah dijahit menjadi celemek yang dipakai oleh pasien untuk keselamatan selama pemeriksaan x-ray. Sifat pelindung timbal digunakan dalam industri nuklir, ilmu pengetahuan, dan produksi senjata nuklir;

— dalam industri listrik. Timbal tidak terlalu rentan terhadap korosi - properti ini secara aktif digunakan dalam teknik listrik. Baterai timbal-asam adalah yang paling banyak digunakan. Pelat timah dipasang di dalamnya, direndam dalam elektrolit. Proses galvanik memungkinkan untuk memperoleh arus listrik yang cukup untuk menghidupkan mesin mobil. Industri baterai adalah konsumen timbal terbesar di dunia. Selain itu, timbal digunakan untuk melindungi kabel, produksi kabin kabel, sekering, superkonduktor;

— dalam industri militer. Timbal digunakan untuk membuat peluru, peluru, dan peluru. Timbal nitrat adalah bagian dari campuran bahan peledak, timbal azida digunakan sebagai detonator;

— dalam produksi pewarna dan campuran bangunan. Timbal putih, sangat umum sebelumnya, sekarang digantikan oleh cat lain. Timbal digunakan dalam produksi dempul, semen, pelapis pelindung dan keramik.


Karena toksisitas timbal, mereka mencoba membatasi penggunaan logam ini, menggantinya dengan bahan alternatif. Banyak perhatian diberikan pada keselamatan industri terkait timbal, pembuangan produk yang mengandung elemen ini, serta untuk mengurangi kontak bagian timbal dengan manusia dan pelepasan zat ke lingkungan.