سرب

 

سرب یک فلز نرم و نقره ای رنگ در گروه ۱۴ جدول تناوبی است که بسیار انعطاف پذیر، شکل پذیر و متراکم است و رسانای ضعیف برق است. این عنصر در دوران باستان مشهور بوده و کیمیاگران معتقدند از قدیمی ترین فلزات است.

 

این عنصر بسیار مقاوم در برابر خوردگی است، به طوریکه با سند به استفاده مداوم از لوله های آب از جنس سرب، توسط رومیان باستان، می توان قدمت کاربرد این ماده را تایید کرد. علامت Pb مخفف کلمه لاتین سرب، plumbum است.

 

مسمومیت با سرب، نوعی مسمومیت با فلز است که در بدن ایجاد می شود که مغز حساس ترین عضو در این میان می باشد، و سایر علائم می تواند شامل درد شکم و حتی یبوست باشد.

 

خواص و مشخصات شناسایی سرب

 

خواص  مشخصات
شکل فیزیکی                                                         فلز نقره ای رنگ فرمول شیمیایی                                                                         ۸۲Pb
دانسیته                                                                    (g/cm۳) ۱۱.۳۴ وزن اتمی استاندارد                                              (g/mol) 207.2
نقطه ذوب                                                                         (۰C)327.46 شماره (CAS No)                                                         ۷۴۳۹-۹۲-۱
نقطه جوش                                                                          (۰C)1749 ساختار کریستالی                                                     مکعبی (FCC)

 

منابع و توزیع سرب

 

بابلی ها از این فلز به عنوان صفحه هایی استفاده می کردند که کتیبه ها را روی آنها ضبط می کردند. رومی ها از آن در لوله های آب، سکه و حتی ظروف پخت و پز استفاده می کردند.

 

در واقع، در نتیجه آخرین استفاده، مسمومیت با سرب، در زمان آگوستوس سزار تشخیص داده شد. ترکیبی که به سرب سفید معروف است ظاهراً حداقل در اوایل سال ۲۰۰ قبل از میلاد به عنوان یک رنگدانه تزئینی تهیه شده است. تحولات مدرن مربوط به بهره برداری از اواخر دهه ۱۷۰۰ در منطقه میسوری-کانزاس-اوکلاهما در ایالات متحده می باشد.

 

بر اساس وزن، سرب در پوسته زمین تقریباً برابر با قلع است. از نظر طبیعی، ۰.۴۷ اتم سرب در هر ۱۰۶ اتم سیلیسیم وجود دارد. فراوانی کیهانی قابل مقایسه با سزیم، پرازودیمیم، هافنیوم و تنگستن است که هر یک از آنها به عنوان یک عنصر کمیاب در نظر گرفته می شود.

 

این ماده به ندرت در طبیعت آزاد یافت می شود و در چندین ماده معدنی وجود دارد، اما همه دارای اهمیت جزئی هستند به جز سولفید، PbS (گالن یا نگاه سرب)، که منبع اصلی تولید سرب در سراسر جهان است. سرب همچنین در آنژلیت (PbSO۴) و سروسیت (PbCO۳) یافت می شود. در اوایل قرن ۲۱، چین، استرالیا، ایالات متحده، پرو، مکزیک و هند بهترین تولید کنندگان سرب، در کنسانتره بودند.

 

فرایند تولید سرب:

 

فرایند تولید سرب:

 

سرب ممکن است با قرار دادن سنگ معدن در معرض شعله و سپس ذوب شدن آن در کوره بلند یا ذوب مستقیم و بدون شعله استخراج شود. تصفیه اضافی ناخالصی های موجود در شمش، میزان تولید شده توسط هر دو فرآیند را از بین می برد. تقریباً نیمی از سرب تصفیه شده از قراضه بازیافت شده بازیابی می شود.

 

ابتدا کنسانتره سولفید در هوا و تحت شعله قرار داده می شود تا سولفید سرب اکسید شود:

 

 (۲PbS(s) + 3O۲(g) → ۲PbO(s) + 2SO۲(g

 

از آنجا که کنسانتره اصلی سولفید سرب خالص نبود، تحت شعله قرار دادن نه تنها اکسید سرب (II) مورد نظر را ایجاد می کند، بلکه مخلوطی از اکسیدها، سولفات ها و سیلیکات های سرب و سایر فلزات موجود در سنگ معدن را تولید می کند. این اکسید سرب ناخالص در کوره بلند کک به فلز (دوباره ناخالص) کاهش می یابد:

 

(۲PbO(s) + C(s) → ۲Pb(s) + CO۲(g

 

کاربردهای سرب،

 

 

کاربردهای سرب

 

از خصوصیاتی که بسیاری از موارد استفاده از عنصر سرب را به عهده دارند می توان به شکل پذیری، سهولت جوشکاری، نقطه ذوب پایین، چگالی زیاد و توانایی جذب اشعه گاما و اشعه X اشاره کرد. سرب مذاب یک حلال و جمع کننده عالی برای نقره و طلا است.

 

کاربردهای ساختاری سرب، به دلیل مقاومت در برابر کشش و خستگی کم و تمایل به جریان، حتی در صورت بارگذاری کمی محدود می شود. سرب تازه بریده شده به سرعت اکسید می شود، و یک پوشش خاکستری کدر ایجاد می کند، که قبلا تصور می شد زیر آن یک لایه اکسید سرب، Pb۲O وجود دارد، اما امروزه به عنوان مخلوطی از مونوکسید سرب و سرب، PbO شناخته می شود که از فلز در برابر خوردگی بیشتر محافظت می کند.

 

به همین ترتیب، اگرچه سرب در اسید نیتریک رقیق محلول است، اما فقط توسط اسیدهای کلریدریک یا سولفوریک به صورت سطحی مورد حمله قرار می گیرد زیرا پوشش های نامحلول کلرید (PbCl۲) یا سولفات (PbSO۴) که تشکیل می شوند از ادامه واکنش جلوگیری می کنند.

 

به دلیل این مقاومت شیمیایی عمومی، مقادیر قابل توجهی از سرب در سقف سازی، به عنوان پوشش کابل های برقی قرار داده شده در زمین یا زیر آب، و به عنوان پوشش لوله های آب، مجاری و سازه ها برای حمل و نقل و فرآوری مواد خورنده استفاده می شود.

 

سایر موارد مصرف:

 

سرب، کاربردهای بسیاری دیگری نیز دارد که بزرگترین آنها در ساخت باتری های ذخیره سازی است. از این ماده در مهمات (گلوله) و به عنوان سازنده لحیم کاری، فلزکاری، آلیاژهای بلبرینگ، آلیاژهای ذوب شونده و پیوتر استفاده می شود.

 

در ماشین آلات سنگین و صنعتی، ممکن است از ورق ها و سایر قطعات ساخته شده از ترکیبات سرب برای کاهش صدا و لرزش استفاده شود. از آنجا که سرب تابش الکترومغناطیسی با طول موج کوتاه را به طور موثر جذب می کند، از آن به عنوان محافظ در برابر راکتورهای هسته ای، شتاب دهنده های ذرات، تجهیزات اشعه ایکس و ظروف مورد استفاده برای حمل و ذخیره مواد رادیواکتیو استفاده می شود.

 

 

منابع:

۱) www.britannica.com

۲) www.en.wikipedia.org

 

جهت جستجوی این محصول اینجا جستجو کنید.

خرید محصولات از این سایت تحت گارانتی دکتر شاهرضایی می باشد.