- o metal macio, maleável e quimicamente inerte é muito resistente à corrosão. São essas qualidades que determinam principalmente sua aplicação mais ampla na economia nacional. Além disso, o metal tem um ponto de fusão bastante baixo e forma facilmente uma variedade de ligas.
Vamos falar hoje sobre seu uso na construção e na indústria: ligas, bainhas de cabos de chumbo, tintas à base dele,
O primeiro uso do chumbo foi devido à sua excelente maleabilidade e resistência à corrosão. Como resultado, o metal foi usado onde não deveria ter sido usado: na fabricação de pratos, tubos de água, lavatórios e assim por diante. Infelizmente, as consequências desse uso foram as mais tristes: o chumbo é um material tóxico, como a maioria de seus compostos, e quando entra no corpo humano, causa muitos danos graves.
- A distribuição real do metal recebido após os experimentos com eletricidade passou para o uso generalizado da corrente elétrica. É o chumbo que é usado em inúmeras fontes de corrente química. Mais de 75% da participação total da substância fundida vai para a produção de baterias de chumbo. As baterias alcalinas, apesar de sua maior leveza e confiabilidade, não podem deslocá-las, pois as baterias de chumbo criam uma corrente de tensão mais alta.
- O chumbo forma muitas ligas de baixo ponto de fusão com bismuto, cádmio e assim por diante, todas usadas para fazer fusíveis elétricos.
O chumbo, sendo tóxico, envenena o meio ambiente e representa um perigo considerável para os seres humanos. As baterias de chumbo precisam ser recicladas ou, mais promissor, recicladas. Hoje, até 40% do metal é obtido pela reciclagem de baterias.
- Outra aplicação interessante do metal é o enrolamento de um transformador supercondutor. O chumbo foi um dos primeiros metais que apresentou supercondutividade e a uma temperatura relativamente alta - 7,17 K (para comparação, a temperatura de supercondutividade para - 0,82 K).
- 20% em volume da substância chumbo é usado na produção de bainhas de chumbo para cabos de energia para assentamento subaquático e subterrâneo.
- Chumbo, ou melhor, suas ligas - babbits, são antifricção. Eles são amplamente utilizados na fabricação de rolamentos.
- Na indústria química, o metal é usado na produção de equipamentos resistentes a ácidos, pois reage muito relutantemente com ácidos e com um número muito pequeno deles. Pelas mesmas razões, é usado para produzir tubos para bombear ácidos e esgotos para laboratórios e fábricas de produtos químicos.
- Na produção militar, é difícil subestimar o papel do chumbo. Bolas de chumbo eram lançadas pelas catapultas da Roma antiga. Hoje não se trata apenas de munição para armas pequenas, armas de caça ou esportivas, mas também iniciando explosivos, por exemplo, a famosa azida de chumbo.
- Outra aplicação bem conhecida são as soldas. fornece um material universal para unir todos os outros metais que não são ligados da maneira usual.
- O metal de chumbo, embora macio, é pesado, e não apenas pesado, mas o mais acessível de se obter. E isso está relacionado com uma de suas propriedades mais interessantes, embora relativamente recentemente descoberta - a absorção de radiação radioativa e de qualquer rigidez. A blindagem de chumbo é usada sempre que houver uma ameaça de aumento da radiação - de uma sala de raios X a um local de teste nuclear.
A radiação dura tem um poder de penetração maior, ou seja, é necessária uma camada mais espessa de material para protegê-la dela. No entanto, o chumbo absorve a radiação dura ainda melhor do que a radiação suave: isso se deve à formação de um par elétron-pósitron próximo ao núcleo maciço. Uma camada de chumbo de 20 cm de espessura é capaz de proteger contra qualquer radiação conhecida pela ciência.
Em muitos casos, simplesmente não há alternativa ao metal, portanto, uma suspensão devido ao seu risco ambiental não pode ser esperada. Todos os esforços deste tipo devem ser direcionados para o desenvolvimento e implementação de métodos eficientes de limpeza e reciclagem.
Este vídeo vai falar sobre a extração e uso de chumbo:
Seu uso na construção
O metal na construção é usado com pouca frequência: sua toxicidade limita o leque de aplicações. No entanto, na composição de ligas ou na construção de estruturas especiais, a substância é usada. E a primeira coisa que vamos falar é sobre telhados de chumbo.
Cobertura
Chumbo tem sido usado desde tempos imemoriais. Na Rússia Antiga, as igrejas e campanários eram cobertos com folha de chumbo, pois sua cor era perfeita para esse fim. O metal é plástico, o que permite obter chapas de praticamente qualquer espessura e, mais importante, forma. Ao cobrir elementos arquitetônicos não padronizados, construir cornijas complexas, a folha de chumbo é perfeita, por isso é usada constantemente.
O chumbo laminado é produzido para coberturas, geralmente em rolos. Além das folhas com superfície plana padrão, há também um material ondulado - plissado, tingido, estanhado e até autoadesivo em um lado.
No ar, a folha de chumbo fica rapidamente coberta com uma pátina composta por uma camada de óxido e carbonatos. A pátina protege o metal da corrosão. Mas se por algum motivo você não gostar de sua aparência, o material de cobertura pode ser revestido com um óleo especial de pátina. Isso é feito manualmente ou em um ambiente de produção.
Absorção de som
A insonorização de uma casa é um dos problemas persistentes das casas antigas e de muitas casas modernas. Há muitas razões para isso: a própria estrutura, onde paredes ou pisos conduzem o som, o material dos pisos e paredes que não absorve o som, uma inovação na forma de um novo elevador de design, que não está previsto no projeto e cria vibração adicional e muitos outros fatores. Mas no final, o ocupante do apartamento é forçado a lidar com esses problemas por conta própria.
Em uma empresa, em um estúdio de gravação, em um prédio de estádio, esse problema se torna muito maior e é resolvido da mesma forma - instalando um acabamento de absorção de som.
O chumbo, curiosamente, é usado neste papel específico - um absorvedor de som. A construção do material é quase a mesma. Uma placa de chumbo de pequena espessura - 0,2-0,4 mm é coberta com uma camada protetora de polímero, pois o metal ainda é perigoso, e o material orgânico - espuma de borracha, polietileno, polipropileno - é fixado em ambos os lados da placa. O isolante acústico absorve não apenas o som, mas também a vibração.
O mecanismo é o seguinte: uma onda sonora, passando pela primeira camada de polímero, perde parte da energia e excita vibrações da placa de chumbo. Parte da energia é então absorvida pelo metal e o restante é extinto na segunda camada de espuma.
Deve-se notar que a direção da onda neste caso não importa.
Este vídeo mostra como o chumbo é usado na construção e na economia:
salas de raio-x
A radiação de raios X é extremamente utilizada na medicina, de fato, formando a base do exame instrumental. Mas se em doses mínimas não representa um perigo particular, então receber uma grande dose de radiação é uma ameaça à vida.
Ao organizar uma sala de raios-X, é o chumbo que é usado como camada protetora:
- paredes e portas;
- piso e teto;
- partições móveis;
- equipamentos de proteção individual - aventais, ombreiras, luvas e outros itens com insertos de chumbo.
A proteção é fornecida devido a uma certa espessura do material de blindagem, o que requer cálculos precisos, levando em consideração o tamanho da sala, a potência do equipamento, a intensidade de uso e assim por diante. A capacidade de um material de reduzir a radiação é medida em termos de "equivalente de chumbo" - o valor da espessura de tal camada de chumbo puro, que é capaz de absorver a radiação calculada. Tal proteção é considerada efetiva se exceder o valor especificado em ¼ mm.
As salas de raios-X são limpas de maneira especial: a remoção oportuna do pó de chumbo é importante aqui, pois este último é perigoso.
Outros destinos
O chumbo é um metal pesado, maleável e resistente à corrosão e, o mais importante, está prontamente disponível e é bastante barato de fabricar. Além disso, o metal é indispensável para proteção contra radiação. Portanto, uma rejeição completa de seu uso é uma questão de um futuro bastante distante.
Elena Malysheva contará sobre os problemas de saúde causados pelo uso de chumbo no vídeo abaixo:
Conduzir- um mineral raro, um metal nativo da classe dos elementos nativos. Metal maleável, relativamente fusível, de cor branco-prateada com um tom azulado. Conhecido desde os tempos antigos. Muito plástico, macio (cortado com uma faca, arranhado com a unha). As reações nucleares produzem numerosos isótopos radioativos de chumbo.
Veja também:
ESTRUTURA
O chumbo cristaliza em uma rede cúbica de face centrada (a = 4,9389Å) e não tem modificações alotrópicas. Raio atômico 1,75Å, raios iônicos: Pb 2+ 1,26Å, Pb 4+ 0,76Å. Cristais geminados de acordo com (111). Ocorre em pequenos grãos arredondados, escamas, bolas, placas e formações filamentosas. PROPRIEDADES
O chumbo tem uma condutividade térmica bastante baixa de 35,1 W/(m K) a 0°C. O metal é macio, cortado com uma faca, facilmente arranhado com a unha. Na superfície, geralmente é coberto por uma película mais ou menos espessa de óxidos; ao ser cortado, abre-se uma superfície brilhante, que desbota com o tempo no ar. Ponto de fusão - 600,61 K (327,46 ° C), ferve a 2022 K (1749 ° C). Pertence ao grupo dos metais pesados; a sua densidade é 11,3415 g/cm3 (+20°C). À medida que a temperatura aumenta, a densidade do chumbo diminui. Resistência à tração - 12-13 MPa (MN / m 2). A uma temperatura de 7,26 K, torna-se um supercondutor.
RESERVAS E PRODUÇÃO
O conteúdo na crosta terrestre é de 1,6 10 −3% em peso. O chumbo nativo é raro, a gama de rochas em que se encontra é bastante ampla: desde rochas sedimentares até rochas intrusivas ultrabásicas. Nestas formações, muitas vezes forma compostos intermetálicos (por exemplo, zvyagintsevite (Pd,Pt) 3 (Pb,Sn), etc.) e ligas com outros elementos (por exemplo, (Pb + Sn + Sb)). Faz parte de 80 minerais diferentes. Os mais importantes são: galena PbS, cerussita PbCO 3 , anglesita PbSO 4 (sulfato de chumbo); dos mais complexos - tilita PbSnS 2 e betekhtinita Pb 2 (Cu,Fe) 21 S 15, bem como sulfossatos de chumbo - jamsonita FePb 4 Sn 6 S 14, boulangerita Pb 5 Sb 4 S 11. Está sempre contido em minérios de urânio e tório, muitas vezes de natureza radiogênica.
Minérios contendo galena são usados principalmente para obter chumbo. Primeiro, um concentrado contendo 40-70 por cento de chumbo é obtido por flotação. Então, vários métodos de processamento do concentrado em werkbley (chumbo em bolha) são possíveis: o método anteriormente difundido de fundição por redução de mina, o método de fundição eletrotérmica de ciclone ponderado com oxigênio de produtos de chumbo-zinco (KIVTsET-TSS) desenvolvido na URSS, o método de fundição Vanyukov (fusão em banho líquido). Para a fusão em um forno de poço (jaqueta de água), o concentrado é sinterizado previamente e, em seguida, é carregado em um forno de poço, onde o chumbo é reduzido a partir do óxido.
Werkbley, que contém mais de 90% de chumbo, passa por uma purificação adicional. Primeiro, a seigerização é usada para remover o cobre, seguida pelo tratamento com enxofre. Em seguida, o refino alcalino remove o arsênico e o antimônio. Em seguida, a prata e o ouro são isolados usando espuma de zinco e o zinco é destilado. O bismuto é removido por tratamento com cálcio e magnésio. Como resultado, o teor de impurezas cai para menos de 0,2%[
ORIGEM
Forma disseminação em rochas ígneas, principalmente ácidas; em depósitos de Fe e Mn, associa-se a magnetita e hausmanita. Ocorre em placers com Au, Pt, Os, Ir nativos.
Em condições naturais, muitas vezes forma grandes depósitos de minérios de chumbo-zinco ou polimetálicos do tipo estratiforme (Kholodninskoye, Transbaikalia), bem como skarn (Dalnegorskoye (anteriormente Tetyukhinskoye), Primorye; Broken Hill na Austrália); galena também é frequentemente encontrada em depósitos de outros metais: pirita-polimetálico (Urais do Sul e Médio), cobre-níquel (Norilsk), urânio (Cazaquistão), minério de ouro, etc. Sulfosais são geralmente encontrados em depósitos hidrotermais de baixa temperatura com antimônio , arsênico, bem como em depósitos de ouro (Darasun, Transbaikalia). Os minerais de chumbo do tipo sulfureto têm uma génese hidrotermal, os minerais do tipo óxido são frequentes nas crostas de intemperismo (zonas de oxidação) dos depósitos de chumbo-zinco. Nas concentrações de Clarke, o chumbo é encontrado em quase todas as rochas. O único lugar na Terra onde há mais chumbo nas rochas em comparação com o urânio é o arco Kohistan-Ladakh, no norte do Paquistão.
INSCRIÇÃO
O nitrato de chumbo é usado para produzir explosivos mistos poderosos. A azida de chumbo é usada como o detonador mais utilizado (iniciador de explosivo). O perclorato de chumbo é usado para preparar um líquido pesado (densidade 2,6 g/cm³) usado na flotação de beneficiamento de minérios, às vezes é usado em explosivos mistos poderosos como agente oxidante. O fluoreto de chumbo sozinho, bem como em conjunto com bismuto, cobre, fluoreto de prata, é usado como material catódico em fontes de corrente química.
Bismuto de chumbo, sulfeto de chumbo PbS, iodeto de chumbo são usados como material catódico em baterias de lítio. Cloreto de chumbo PbCl 2 como material catódico em fontes de corrente de backup. O telureto de chumbo PbTe é amplamente utilizado como material termoelétrico (termo-fem 350 μV/K), o material mais utilizado na produção de geradores termoelétricos e refrigeradores termoelétricos. O dióxido de chumbo PbO 2 é amplamente utilizado não apenas em uma bateria de chumbo, mas também muitas fontes de corrente química de backup são produzidas com base nela, por exemplo, um elemento chumbo-cloro, um elemento chumbo-flúor e outros.
O chumbo branco, carbonato básico Pb (OH) 2 PbCO 3 , pó branco denso, é obtido do chumbo no ar sob a ação do dióxido de carbono e do ácido acético. O uso do chumbo branco como pigmento corante não é tão comum como antes, devido à sua decomposição sob a ação do sulfeto de hidrogênio H 2 S. O branco de chumbo também é usado para a produção de massa, na tecnologia de cimento e carbono de chumbo papel.
Arseniato de chumbo e arsenito são usados na tecnologia de inseticidas para a destruição de pragas agrícolas (traça cigana e bicudo do algodão).
O borato de chumbo Pb (BO 2) 2 H 2 O, um pó branco insolúvel, é usado para secar tintas e vernizes e, juntamente com outros metais, como revestimentos para vidro e porcelana.
Cloreto de chumbo PbCl 2 , pó cristalino branco, solúvel em água quente, soluções de outros cloretos e especialmente cloreto de amônio NH 4 Cl. É usado para a preparação de pomadas no tratamento de tumores.
O cromato de chumbo PbCrO4, conhecido como amarelo cromo, é um pigmento importante para a preparação de tintas, para tingimento de porcelanatos e têxteis. Na indústria, o cromato é usado principalmente na produção de pigmentos amarelos.
O nitrato de chumbo Pb (NO 3) 2 é uma substância cristalina branca, altamente solúvel em água. É um aglutinante de uso limitado. Na indústria, é usado em matchmaking, tingimento e enchimento de têxteis, tingimento de chifre e gravura.
Como o chumbo é um bom absorvedor de radiação γ, ele é usado para proteção contra radiação em máquinas de raios X e em reatores nucleares. Além disso, o chumbo é considerado um refrigerante nos projetos de reatores nucleares de nêutrons rápidos avançados.
As ligas de chumbo são amplamente utilizadas. O estanho (liga de estanho-chumbo), contendo 85-90% Sn e 15-10% Pb, é moldável, barato e utilizado na fabricação de utensílios domésticos. A solda contendo 67% de Pb e 33% de Sn é usada na engenharia elétrica. Ligas de chumbo com antimônio são usadas na produção de balas e tipografias, e ligas de chumbo, antimônio e estanho são usadas para fundição de figuras e rolamentos. Ligas de chumbo-antimônio são comumente usadas para revestimentos de cabos e placas de baterias elétricas. Houve um tempo em que uma parte significativa do chumbo produzido no mundo era utilizado para revestimento de cabos, devido às boas propriedades à prova de umidade desses produtos. No entanto, posteriormente o chumbo foi amplamente substituído por alumínio e polímeros desta área. Assim, nos países ocidentais, o uso de chumbo para revestimentos de cabos caiu de 342.000 toneladas em 1976 para 51.000 toneladas em 2002. Os compostos de chumbo são usados na fabricação de corantes, tintas, inseticidas, produtos de vidro e como aditivos para gasolina na forma de chumbo tetraetila (C 2 H 5) 4 Pb (um líquido moderadamente volátil, cujos vapores têm um odor adocicado e frutado em baixas concentrações, e um odor desagradável em grandes concentrações; Тfundir = 130 °C, Тferver = +80 °С/13 mm Hg; densidade 1,650 g/cm³; nD2v = 1,5198; insolúvel em água, miscível com solventes orgânicos; altamente tóxico , penetra facilmente através da pele; MPC = 0,005 mg/m³ LD50 = 12,7 mg/kg (ratos, oral)) para aumentar o número de octanas.
Usado para proteger os pacientes da radiação de raios-X.
Chumbo (chumbo inglês) - Pb
CLASSIFICAÇÃO
| Strunz (8ª edição) | 1/A.05-20 |
| Nickel-Strunz (10ª edição) | 1.AA.05 |
| Dana (7ª edição) | 1.1.21.1 |
| Dana (8ª edição) | 1.1.1.4 | Hey's CIM Ref | 1.30 |
Chumbo (nome latino plumbum) é um elemento químico, um metal de número atômico 82. Em sua forma pura, a substância tem um tom prateado, levemente azulado.
Devido ao fato de o chumbo estar amplamente distribuído na natureza, ser fácil de minerar e processar, este metal é conhecido pela humanidade desde a antiguidade. Sabe-se que as pessoas usavam chumbo já no 7º milênio aC. O chumbo foi extraído e processado no antigo Egito e mais tarde na Roma antiga. O chumbo é bastante macio e flexível, por isso, mesmo antes da invenção dos fornos de fundição, era usado para fazer objetos de metal. Por exemplo, os romanos faziam tubos de chumbo para a rede de abastecimento de água.
Na Idade Média, o chumbo era usado como material de cobertura e para a produção de focas. Por muito tempo, as pessoas não sabiam dos perigos da substância, então ela foi misturada ao vinho e usada na construção. Mesmo no século 20, o chumbo foi adicionado à tinta de impressão e aditivos de gasolina.
Propriedades do lead
Na natureza, o chumbo é mais frequentemente encontrado na forma de compostos que fazem parte dos minérios. Os minérios são extraídos e, em seguida, uma substância pura é isolada industrialmente. O próprio metal, assim como seus compostos, possuem propriedades físicas e químicas únicas, o que explica a ampla utilização do chumbo em diversas indústrias.
O chumbo tem as seguintes propriedades:
- metal muito macio e obediente que pode ser cortado com uma faca;
- pesado, mais denso que o ferro;
- derrete a temperaturas relativamente baixas (327 graus);
- oxida rapidamente no ar. Um pedaço de chumbo puro é sempre coberto com uma camada de óxido.
Toxicidade do chumbo
O chumbo tem uma característica desagradável: ele e seus compostos são tóxicos. A intoxicação por chumbo é crônica: com a ingestão constante no organismo, o elemento se acumula nos ossos e órgãos, causando sérios distúrbios. 
Por muito tempo, o composto volátil tetraetila chumbo foi usado para melhorar a gasolina, o que causou poluição ambiental nas cidades. Agora em países civilizados o uso deste aditivo é proibido.
Candidatura principal
A toxicidade do chumbo é agora bem conhecida. Ao mesmo tempo, o chumbo e seus compostos podem ser de grande benefício se usados de forma racional e competente.
Os esforços de cientistas e desenvolvedores visam aproveitar ao máximo as propriedades benéficas do chumbo, reduzindo seu perigo para os seres humanos. O chumbo é usado em uma variedade de indústrias, incluindo:
— Em medicina e outras áreas onde a proteção contra radiação é necessária. O chumbo não transmite bem nenhuma radiação, por isso é usado como escudo. Em particular, placas de chumbo são costuradas em aventais que são usados pelos pacientes para segurança durante os exames de raio-x. As propriedades protetoras do chumbo são usadas na indústria nuclear, na ciência e na produção de armas nucleares;
— na indústria elétrica. O chumbo não é muito suscetível à corrosão - essa propriedade é usada ativamente na engenharia elétrica. As baterias de chumbo-ácido são as mais utilizadas. Placas de chumbo são instaladas neles, imersas em um eletrólito. O processo galvânico permite obter uma corrente elétrica suficiente para dar partida no motor de um carro. A indústria de baterias é a maior consumidora de chumbo do mundo. Além disso, o chumbo é usado para proteger os cabos, a produção de cabines de cabos, fusíveis, supercondutores;
— na indústria militar. O chumbo é usado para fazer balas, tiros e conchas. O nitrato de chumbo faz parte das misturas explosivas, a azida de chumbo é usada como detonador;
— na produção de corantes e misturas de construção. O branco chumbo, antes extremamente comum, agora está dando lugar a outras tintas. O chumbo é utilizado na produção de betumes, cimento, revestimentos de proteção e cerâmica. 
Devido à toxicidade do chumbo, tentam limitar o uso deste metal, substituindo-o por materiais alternativos. Muita atenção é dada à segurança das indústrias relacionadas ao chumbo, ao descarte de produtos que contenham esse elemento, bem como à redução do contato das peças de chumbo com os seres humanos e a liberação de substâncias no meio ambiente.
(nm, os números de coordenação são dados entre parênteses) Рb 4+ 0,079 (4), 0,092 (6), Рb 2+ 0,112 (4), 0,133(6).
O teor de chumbo na crosta terrestre é de 1,6-10 3% em massa, no Oceano Mundial 0,03 µg/l (41,1 milhões de toneladas), nos rios 0,2-8,7 µg/l. Conhecido ca. 80 contendo chumbo, sendo o mais importante a galena, ou brilho de chumbo, PbS. Baile pequeno. anglesite PbSO 4 e cerus-site PbSO 3 são importantes. O chumbo é acompanhado por Cu, Zn; Cd, Bi, Te e outros elementos valiosos. Natural fundo em 2·10-9-5·10-4 µg/m3. O corpo de um adulto contém 7-15 mg de chumbo.
Propriedades. O chumbo é um metal cinza-azulado que cristaliza em facetas. cúbico Estrutura tipo Cu, a - = 0,49389 nm, z = 4, espaços. Grupo Fm3m. O chumbo é um dos fusíveis, pesados; m.p. 327,50 °С, b.p. 1751 °С; densidade, g/cm3: 11,3415 (20°C), 10,686 (327,6°C), 10,536 (450°C), 10,302 (650°C), 10,078 (850°C);26,65 J/(K); 4,81 kJ/,177,7 kJ/; 64,80 JDmol K); , Pa: 4,3 10-7 (600 K), 9,6 10-5 (700 K), 5,4 10-2 (800 K). 1,2 10-1 (900 K), 59,5 (1200 K), 8,2 10 2 (1500 K), 12,8 10 3 (1800 K). O chumbo é um mau condutor de calor e eletricidade; 33,5 W/(mK) (menos de 10% de Ag); coeficiente de temperatura. expansão linear de chumbo (pureza 99,997%) na faixa de t-r 0-320 ° C é descrita pela equação: a \u003d 28,15 10 -6 t + 23,6 10 -9 t 2 ° C -1; a 20°C r 20,648 μOhm cm (menos de 10% de r Ag), a 300°C e 460°C, respectivamente. 47,938 e 104,878 μΩcm. A -258,7°C o chumbo cai para 13,11·10-3 µOhm·cm; a 7,2 K passa para o estado supercondutor. O chumbo é diamagnético, magnético. suscetibilidade -0,12·10 -6 . No estado líquido, o chumbo é fluido, h na faixa de t-r 330-800 ° C varia dentro de 3,2-1,2 mPa s; g na faixa de 330-1000 ° C está na faixa (4,44-4,01) 10 -3 N / m.
A PARTIR DE o vinho é macio, plástico, facilmente enrolado nas folhas mais finas. de acordo com Brinell 25-40 MPa; s rast 12-13 MPa, s comprimir aprox. 50 MPa; relaciona. alongamento na ruptura 50-70%. Aumenta significativamente e conduz Na, Ca e Mg, mas reduz sua química. durabilidade. aumenta a resistência anticorrosiva do chumbo (à ação do H 2 SO 4). Com Sb, a resistência ácida do chumbo ao H 2 SO 4 também aumenta. Reduzem a resistência ácida do chumbo Bi e Zn, e Cd, Te e Sn aumentam a resistência à fadiga do chumbo. Em chumbo, praticamente sem sol. N2, CO, CO2, O2, SO2, H2.
Em química. chumbo é bastante inerte. A derivação padrão é -0,1265 V para Pb 0 /Pb 2+ . No seco, não oxida, no molhado, desbota, ficando coberto por uma película que se transforma em presença. CO 2 nos principais 2РbСО 3 ·Рb(OH) 2 . O chumbo forma uma série: Pb 2 O, PbO (), PbO 2, Pb 3 O 4 () e Pb 2 O 3 (ver). À temperatura ambiente, o chumbo não reage com o razb. sulfúrico e clorídrico to-tami, uma vez que os filmes pouco solúveis de PbSO 4 e PbC1 2 formados em sua superfície impedem ainda mais. Conc. H 2 SO 4 (> 80%) e HC1 no carregamento. interação com chumbo para formar p-rimy Comm. Pb(HSO 4) 2 e H 4 [PbCl 6 ]. O chumbo é resistente ao ácido fluorídrico, soluções aquosas de NH 3 e a muitos outros. org. para lá. As melhores soluções para lead-razb. HNO3 e CH3COOH. Neste caso, Pb (NO 3) 2 e Pb (CH 3 COO) 2 são formados. Chumbo marcadamente sol. também em limão, fórmica e vinho to-tah.
Pb + PbO 2 + 2H 2 SO 4: 2PbSO 4 + 2H 2 O
Ao interagir Pb(IV) e Pb(II) com sais são formados, respectivamente. plumbates(IV) e plumbites(II),por exemplo. Na 2 PbO 3, Na 2 PbO 2. Chumbo lentamente sol. em conc. soluções com liberação de H 2 e formação de M 4 [Pb (OH) 6].
Quando aquecido, o chumbo reage com a forma. Com ácido hidrazóico, chumbo dá Pb (N 3) 2, com carga - PbS (ver calcogenetos de chumbo). chumbo não é típico. Em alguns distritos, encontra-se tetrahidreto RbH 4 - bestsv. , facilmente decomposto em Pb e H 2 ; formado pela ação de clorídrico para você em Mg 2 Pb. Veja também, Compostos orgânicos de chumbo.
Recibo. Principal fonte de sulfeto de chumbo polimetálico. . Seletivo de conter 1-5% de Pb, chumbo e outros concentrados são obtidos. O concentrado de chumbo geralmente contém 40-75% Pb, 5-10% Zn, até 5% Cu e também Bi. OK. 90% do chumbo é obtido por tecnologia, incluindo etapas: sinterização de concentrados de sulfetos, recuperação de mina. fundição de sinter e chumbo bruto. Processos de fundição autógena estão sendo desenvolvidos para aproveitar o calor da combustão.
Aglomerando com o tradicional a produção de chumbo é realizada em máquinas em linha reta com sopro ou sucção. Neste caso, o PbS é oxidado predominantemente. no estado líquido: 2PbS + 3O 2: 2PbO + 2SO 2. Fluxos (SiO 2 , CaCO 3 , Fe 2 O 3 ) são adicionados à carga, ao centeio, reagindo entre si e com o PbO, formando uma fase líquida que cimenta a carga. No chumbo aglomerado acabado em DOS. concentrado em vidro de silicato de chumbo, que ocupa até 60% do volume do aglomerado. Zn, Fe, Si, Ca cristalizam na forma de compostos complexos, formando uma estrutura resistente ao calor. Área efetiva (de trabalho) da aglomeração máquinas 6-95 m2.
O aglomerado acabado contém 35-45% Pb e 1,2-3% S, parte do qual está na forma. A produtividade da aglomeração máquinas de aglomerar depende do teor de S na carga e varia de 10 (concentrados pobres) a 20 t/(m 2 dia) (concentrados ricos); de acordo com o S queimado, está na faixa de 0,7-1,3 t / (m 2 · dia). Parte contendo 4-6% de SO 2 é usada para produzir H 2 SO 4. O grau de utilização S é de 40-50%.
O aglomerado resultante é enviado para restauração. fundição em minas. para fundição de chumbo é um eixo retangular formado por caixas refrigeradas a água (caixotões). (ou mistura ar-oxigênio) é alimentado através de um especial. bicos (tuyeres) localizados ao longo de todo o perímetro na parte inferior. fileira de caixões. Na carga de fusão estão incluídos no principal. aglomerado e, às vezes, matérias-primas recicladas e secundárias irregulares são carregadas. Oud. fusão do sinter 50-80 t/(m 2 dia). Extração direta de chumbo no calado 90-94%.
O objetivo da fusão é extrair o máximo possível de chumbo em bruto e Zn e esvaziar em escória. Principal p-ção da mina de fundição de aglomerado de chumbo: PbO + CO: Pb + + CO 2. Como a carga é introduzida. Parte da liderança é recuperada por ele diretamente. O chumbo requer uma redução fraca. (O 2 10 -6 -10 -8 Pa). Consumo em peso do aglomerado na mina derretendo 8-14%. Nestas condições, Zn e Fe não são reduzidos e passam para a escória. presente no aglomerado na forma de CuO e CuS. sob as condições de fundição da mina, é facilmente reduzido e passa para o chumbo. Com um alto teor de Cu e S no aglomerado durante a fusão do eixo, é formado um sinter independente. fase-mate.
Principal componentes formadores de escória de escória (80-85% em peso de escória) - FeO, SiO 2 , CaO e ZnO - são enviados para processamento adicional para extrair Zn. Até 2-4% Pb e ~20% Cu passam para a escória, o conteúdo destes resp. 0,5-3,5 e 0,2-1,5%. Formado durante a fundição da mina (e aglomeração) serve como matéria-prima para a extração de minérios raros e.
No coração dos processos de fundição de chumbo autógeno está a exotérmica. p-ção PbS + O 2: Pb + SO 2, consistindo em duas etapas:
2PbS + 3O2 : 2PbO + 2SO 2 PbS + 2PbO: 3Pb + SO 2
As vantagens dos métodos autógenos sobre os tradicionais. tecnologia: a aglomeração é excluída. , elimina a necessidade de diluir o concentrado com fundentes, o que reduz o rendimento de escória, aproveita o calor e elimina (parcialmente) o consumo, aumenta a recuperação de SO 2, o que simplifica seu uso e melhora a segurança da planta. Dois processos autógenos são utilizados na indústria: KIVCET-TSS, desenvolvido na URSS e implementado na fábrica de Ust-Kamenogorsk e na Itália na fábrica de Porto-Vesme, e o processo americano QSL.
Tecnologia de fundição de acordo com o método KIVCET-TSS: carga finamente dividida e bem seca contendo concentrado, circula e, usando um queimador, é injetada com O 2 técnico na câmara de fusão, onde é obtido o chumbo e a escória é formada. (contêm 20-40% SO 2) após a limpeza da fundição retornada à carga, eles vão para a produção de H 2 SO 4. O chumbo de calado e a escória serão separados. fluxo de partição em eletrotérmica. forno de decantação, de onde são liberados através de furos de torneira. servido na mistura para o excesso na zona de fusão.
O processo QSL é realizado em uma unidade do tipo conversor. dividido por uma partição em zonas. Na zona de fusão, o granulado é carregado. concentrado, fundição e O 2 técnico. A escória entra na segunda zona, onde é soprada com uma mistura de carvão pulverizado para chumbo usando lanças. Em todos os métodos de fusão dos principais a quantidade de Zn (~80%) passa para a escória. Para extrair o Zn, assim como o chumbo restante e algum chumbo raro, a escória é processada por fumigação ou laminação.
O chumbo em bolha, obtido de uma forma ou de outra, contém 93-98% de Pb. Impurezas em chumbo preto: Cu (1-5%), Sb, As, Sn (0,5-3%), Al (1-5 kg/t), Au (1-30%), Bi (0,05 -0,4%) . A purificação do chumbo bruto é realizada pirometalúrgica ou (às vezes) eletroliticamente.
Pirometalúrgico o método é removido sequencialmente do chumbo preto: 1) cobre-duas operações: segregação e utilização de S elementar, formando Cu 2 S. Preliminar. A purificação (áspera) de Cu a um teor de 0,5-0,7% é realizada em refletor ou eletrotérmico com chumbo profundo, tendo uma diferença de temperatura na altura. interação na superfície com concentrado de sulfeto de chumbo para formar Cu-Pb fosco. O fosco é enviado para produção de cobre ou para produção independente. hidrometalúrgico. em processamento.
2) Metálico de ação telúrio. Na na presença NaOH. interagir seletivamente. com Te, formando Na 2 Te, flutuando na superfície e dissolvendo-se em NaOH. O fundido é processado para extrair Te.
3), e oxidação de antimônio deles ou O 2 em refletir. a 700-800°C, ou NaNO3 na presença. NaOH a 420°C. Os fundidos alcalinos são enviados para a hidrometalúrgica. processamento de NaOH deles e extração de Sb e Sn; O As é removido na forma de Ca 3 (AsO 4) 2 , que é enviado para sepultamento.
4) e ouro - com a ajuda de Zn, reagindo seletivamente com aqueles dissolvidos em chumbo; AuZn 3 , AgZn 3 são formados, flutuando na superfície. As remoções resultantes são removidas da superfície por último. processando-os em
(primeiro elétron)
(de acordo com Pauling)
Pb←Pb 4+ 0,80 V
| Pb | 82 |
| 207,2 | |
| 4f 14 5d 10 6s 2 6p 2 | |
| Conduzir | |
Conduzir- um elemento do subgrupo principal do quarto grupo, o sexto período do sistema periódico de elementos químicos de D. I. Mendeleev, com número atômico 82. É designado pelo símbolo Pb (lat. Plumbum). O chumbo de substância simples (número CAS: 7439-92-1) é um metal cinza maleável e de ponto de fusão relativamente baixo.
A origem da palavra "chumbo" não é clara. Na maioria das línguas eslavas (búlgaro, servo-croata, tcheco, polonês) o chumbo é chamado de estanho. Uma palavra com o mesmo significado, mas semelhante em pronúncia a "chumbo", é encontrada apenas nas línguas do grupo báltico: švinas (lituano), svins (letão).
O latim plumbum (também de origem obscura) deu à palavra inglesa encanador - um encanador (uma vez que os tubos eram cunhados com chumbo macio) e o nome da prisão veneziana com telhado de chumbo - Piombe, do qual, segundo alguns relatos, Casanova conseguiu escapar. Conhecido desde os tempos antigos. Produtos deste metal (moedas, medalhões) foram usados no Egito Antigo, tubos de água de chumbo - na Roma Antiga. Uma indicação de chumbo como um certo metal é encontrada no Antigo Testamento. A fundição de chumbo foi o primeiro processo metalúrgico conhecido pelo homem. Antes de 1990, uma grande quantidade de chumbo era usada (junto com antimônio e estanho) para fundir fontes tipográficas, bem como na forma de chumbo tetraetila - para aumentar o número de octanas do combustível para motores.
Encontrar chumbo na natureza
Obtendo liderança
Países - os maiores produtores de chumbo (incluindo chumbo secundário) para 2004 (segundo ILZSG), em mil toneladas:
| UE | 2200 |
| EUA | 1498 |
| China | 1256 |
| Coréia | 219 |
Propriedades físicas do chumbo
O chumbo tem uma condutividade térmica bastante baixa, é 35,1 W/(m·K) a 0°C. O metal é macio e fácil de cortar com uma faca. Na superfície, geralmente é coberto por uma película mais ou menos espessa de óxidos; ao ser cortado, abre-se uma superfície brilhante, que desbota com o tempo no ar.
Densidade - 11,3415 g/cm³ (a 20°C)
Ponto de fusão - 327,4°C
Ponto de ebulição - 1740 ° C
Propriedades químicas do chumbo
Fórmula eletrônica: KLMN5s 2 5p 6 5d 10 6s 2 6p 2, segundo a qual possui estados de oxidação +2 e +4. O chumbo não é muito reativo quimicamente. Em uma seção metálica de chumbo é visível um brilho metálico, desaparecendo gradativamente devido à formação de um fino filme de PbO.
Com o oxigênio, forma uma série de compostos Pb2O, PbO, PbO2, Pb2O3, Pb3O4. Sem oxigênio, a água à temperatura ambiente não reage com o chumbo, mas em altas temperaturas o óxido de chumbo e o hidrogênio são produzidos pela interação do chumbo e do vapor de água quente.
Os óxidos de PbO e PbO2 correspondem aos hidróxidos anfotéricos Pb(OH)2 e Pb(OH)4.
A reação de Mg2Pb e HCl diluído produz uma pequena quantidade de PbH4. O PbH4 é uma substância gasosa inodora que se decompõe muito facilmente em chumbo e hidrogênio. Em altas temperaturas, os halogênios formam compostos da forma PbX2 com chumbo (X é o halogênio correspondente). Todos estes compostos são ligeiramente solúveis em água. Haletos do tipo PbX4 também podem ser obtidos. O chumbo não reage diretamente com o nitrogênio. A azida de chumbo Pb (N3) 2 é obtida indiretamente: pela interação de soluções de sais de Pb (II) e sais de NaN3. Sulfetos de chumbo podem ser obtidos aquecendo enxofre com chumbo, sulfeto de PbS é formado. O sulfeto também é obtido pela passagem de sulfeto de hidrogênio em soluções de sais de Pb (II). Na série de voltagens, o Pb está à esquerda do hidrogênio, mas o chumbo não desloca o hidrogênio do HCl e H2SO4 diluídos, devido à sobretensão do H2 no Pb, e filmes de cloreto PbCl2 e sulfato PbSO4 são formados no metal. superfície, protegendo o metal da ação adicional de ácidos. Ácidos concentrados como H2SO4 e HCl, quando aquecidos, agem sobre o Pb e formam com ele compostos complexos solúveis de composição Pb(HSO4)2 e H2[PbCl4]. Nítrico, assim como alguns ácidos orgânicos (por exemplo, cítrico) dissolvem o chumbo para formar sais de Pb(II). Por solubilidade em água, os sais de chumbo são divididos em insolúveis (por exemplo, sulfato, carbonato, cromato, fosfato, molibdato e sulfeto), pouco solúveis (como cloreto e fluoreto) e solúveis (por exemplo, acetato de chumbo, nitrato e clorato). Os sais de Pb(IV) podem ser obtidos por eletrólise de soluções de sais de Pb(II) fortemente acidificados com ácido sulfúrico. Sais de Pb(IV) adicionam íons negativos para formar ânions complexos, por exemplo, plumbatos (PbO3) 2- e (PbO4) 4-, cloroplumbatos (PbCl6) 2-, hidroxoplumbatos [Pb(OH) 6] 2- e outros. Soluções concentradas de álcalis cáusticos, quando aquecidas, reagem com Pb com liberação de hidrogênio e hidroxoplumbitas do tipo X2[Pb(OH)4]. Eion (Me => Me ++ e) \u003d 7,42 eV.
Compostos básicos de chumbo
óxidos de chumbo
Os óxidos de chumbo são predominantemente básicos ou anfotéricos por natureza. Muitos deles são pintados nas cores vermelho, amarelo, preto e marrom. Na foto no início do artigo, na superfície da fundição de chumbo, as cores da tonalidade são visíveis em seu centro - este é um filme fino de óxidos de chumbo formado devido à oxidação do metal quente no ar.
Haletos de chumbo
Calcogenetos de chumbo
Calcogenetos de chumbo - sulfeto de chumbo, seleneto de chumbo e telureto de chumbo - são cristais pretos que são semicondutores de fenda estreita.
sais de chumbo
Sulfato de chumbo
nitrato de chumbo
acetato de chumbo- açúcar de chumbo, refere-se a substâncias muito tóxicas. O acetato de chumbo, ou açúcar de chumbo, Pb (CH 3 COO) 2 3H 2 O existe na forma de cristais incolores ou de um pó branco, intemperizando-se lentamente com a perda de água de hidratação. O composto é altamente solúvel em água. Tem efeito adstringente, mas por conter íons de chumbo venenosos, é usado externamente na medicina veterinária. O acetato também é usado em química analítica, tingimento, estampagem de algodão, como enchimento para seda e para a preparação de outros compostos de chumbo. Acetato de chumbo básico Pb (CH 3 COO) 2 Pb (OH) 2 - pó branco menos solúvel em água - é usado para descolorir soluções orgânicas e purificar soluções de açúcar antes da análise.
Candidatura principal
Liderar na economia nacional
nitrato de chumbo usado para a produção de explosivos mistos poderosos. A azida de chumbo é usada como o detonador mais utilizado (iniciador de explosivo). O perclorato de chumbo é usado para preparar um líquido pesado (densidade 2,6 g/cm³) usado na flotação de beneficiamento de minérios, às vezes é usado em explosivos mistos poderosos como agente oxidante. O fluoreto de chumbo sozinho, bem como em conjunto com bismuto, cobre, fluoreto de prata, é usado como material catódico em fontes de corrente química. Bismuto de chumbo, sulfeto de chumbo PbS, iodeto de chumbo são usados como material catódico em baterias de lítio. Cloreto de chumbo PbCl2 como material catódico em fontes de corrente de backup. O telureto de chumbo PbTe é amplamente utilizado como material termoelétrico (termo-fem com 350 μV/K), o material mais utilizado na produção de geradores termoelétricos e refrigeradores termoelétricos. O dióxido de chumbo PbO2 é amplamente utilizado não apenas em uma bateria de chumbo, mas também muitas fontes de corrente química de backup são produzidas com base nela, por exemplo, um elemento chumbo-cloro, um elemento chumbo-flúor, etc.
Chumbo branco, carbonato básico Pb (OH) 2.PbCO3, pó branco denso, - obtido a partir de chumbo no ar sob a ação de dióxido de carbono e ácido acético. O uso do chumbo branco como pigmento corante já não é tão comum como antigamente, devido à sua decomposição pela ação do sulfeto de hidrogênio H2S. O branco de chumbo também é utilizado para a produção de massa de vidraceiro, na tecnologia de cimento e papel chumbo-carbonato.
Arseniato de chumbo e arsenito são usados na tecnologia de inseticidas para a destruição de pragas agrícolas (traça cigana e bicudo do algodão). O borato de chumbo Pb(BO2)2 H2O, um pó branco insolúvel, é usado para secar tintas e vernizes e, juntamente com outros metais, como revestimentos em vidro e porcelana. Cloreto de chumbo PbCl2, pó cristalino branco, solúvel em água quente, soluções de outros cloretos e especialmente cloreto de amônio NH4Cl. É usado para a preparação de pomadas no tratamento de tumores.
O cromato de chumbo PbCrO4, conhecido como amarelo cromo, é um pigmento importante para a preparação de tintas, para tingimento de porcelanatos e têxteis. Na indústria, o cromato é usado principalmente na produção de pigmentos amarelos. O nitrato de chumbo Pb(NO3)2 é uma substância cristalina branca, altamente solúvel em água. É um aglutinante de uso limitado. Na indústria, é usado em matchmaking, tingimento e enchimento de têxteis, tingimento de chifre e gravura. Sulfato de chumbo Pb(SO4)2, um pó branco insolúvel em água, é usado como pigmento em baterias, litografia e tecnologia de tecidos impressos.
Sulfeto de chumbo PbS, um pó preto insolúvel em água, é usado na queima de cerâmica e para detectar íons de chumbo.
Como o chumbo é um bom absorvedor de radiação γ, ele é usado para proteção contra radiação em máquinas de raios X e em reatores nucleares. Além disso, o chumbo é considerado um refrigerante nos projetos de reatores nucleares de nêutrons rápidos avançados.
As ligas de chumbo são amplamente utilizadas. O estanho (liga de estanho-chumbo), contendo 85-90% Sn e 15-10% Pb, é moldável, barato e utilizado na fabricação de utensílios domésticos. A solda contendo 67% de Pb e 33% de Sn é usada na engenharia elétrica. Ligas de chumbo com antimônio são usadas na produção de balas e tipografias, e ligas de chumbo, antimônio e estanho são usadas para fundição de figuras e rolamentos. Ligas de chumbo-antimônio são comumente usadas para revestimentos de cabos e placas de baterias elétricas. Compostos de chumbo são utilizados na produção de corantes, tintas, inseticidas, produtos de vidro e como aditivos para gasolina na forma de chumbo tetraetila (C2H5) 4Pb (líquido moderadamente volátil, vapores em pequenas concentrações têm odor adocicado e frutado, em grandes concentrações - odor desagradável; Tm = 130 °C, Тbp = 80°С/13 mmHg; densidade 1,650 g/cm³; nD2v = 1,5198; insolúvel em água, miscível com solventes orgânicos; altamente tóxico, penetra facilmente na pele; MPC = 0,005 mg/m³ LD50 = 12,7 mg/kg (ratos, oral)) para aumentar o índice de octano.
Chumbo na medicina
Indicadores econômicos
Os preços do lingote de chumbo (grau C1) em 2006 foram em média de US$ 1,3-1,5/kg.
Países, maiores consumidores de chumbo em 2004, em mil toneladas (segundo ILZSG):
| China | 1770 |
| UE | 1553 |
| EUA | 1273 |
| Coréia | 286 |
Ação fisiológica
O chumbo e seus compostos são tóxicos. Uma vez no corpo, o chumbo se acumula nos ossos, causando sua destruição. O MPC no ar atmosférico de compostos de chumbo é 0,003 mg/m³, na água 0,03 mg/l, no solo 20,0 mg/kg. A liberação de chumbo no oceano mundial é de 430-650 mil toneladas/ano.
