В каком металле содержится свинец

Свинец — редкий минерал, самородный металл класса самородных элементов. Ковкий, сравнительно легкоплавкий металл серебристо-белого цвета с синеватым отливом. Известен с глубокой древности. Очень пластичный, мягкий (режется ножом, царапается ногтем). При ядерных реакциях образуются многочисленные радиоактивные изотопы свинца.

СТРУКТУРА

структура свинца Свинец кристаллизуется в гранецентрированной кубической решетке (а = 4,9389Å), аллотропических модификаций не имеет. Атомный радиус 1,75Å, ионные радиусы: Рb2+ 1,26Å, Рb4+ 0,76Å. Двойниковые кристаллы по {111}. Встречается в мелких округлых зёрнах, чешуйках, шариках, пластинках и нитевидных образованиях.

СВОЙСТВА

Свинец имеет довольно низкую теплопроводность, она составляет 35,1 Вт/(м•К), при температуре 0 °C. Металл мягкий, режется ножом, легко царапается ногтем. На поверхности он обычно покрыт более или менее толстой плёнкой оксидов, при разрезании открывается блестящая поверхность, которая на воздухе со временем тускнеет. Температура плавления — 600,61 K (327,46 °C), кипит при 2022 K (1749 °C). Относится к группе тяжёлых металлов; его плотность — 11,3415 г/см3 (+20 °С). С повышением температуры плотность свинца падает. Предел прочности на растяжение — 12—13 МПа (МН/м2). При температуре 7,26 К становится сверхпроводником.

ЗАПАСЫ И ДОБЫЧА

Содержание в земной коре — 1,6•10−3 % по массе. Самородный свинец встречается редко, круг пород, в которых он установлен, достаточно широк: от осадочных пород до ультраосновных интрузивных пород. В этих образованиях он часто образует интерметаллические соединения (например, звягинцевит (Pd,Pt)3(Pb,Sn) и др.) и сплавы с другими элементами (например, (Pb + Sn + Sb)). Он входит в состав 80 различных минералов. Важнейшие из них: галенит PbS, церуссит PbCO3, англезит PbSO4 (сульфат свинца); из более сложных — тиллит PbSnS2 и бетехтинит Pb2(Cu,Fe)21S15, а также сульфосоли свинца — джемсонит FePb4Sn6S14, буланжерит Pb5Sb4S11. Всегда содержится в рудах урана и тория, имея часто радиогенную природу.

Для получения свинца в основном используют руды, содержащие галенит. Сначала методом флотации получают концентрат, содержащий 40—70 процентов свинца. Затем возможно несколько способов переработки концентрата в веркблей (черновой свинец): прежде широко распространённый метод шахтной восстановительной плавки, разработанные в СССР метод кислородно-взвешенной циклонной электротермической плавки свинцово-цинковых продуктов (КИВЦЭТ-ЦС), метод плавки Ванюкова (плавка в жидкой ванне). Для плавки в шахтной (ватержакетной) печи предварительно производят агломерационный обжиг концентрата, а затем его загружают в шахтную печь, где происходит восстановление свинца из оксида.

Веркблей, содержащий более 90 процентов свинца, подвергается дальнейшему очищению. Сначала для удаления меди применяют зейгерование и последующую обработку серой. Затем щелочным рафинированием удаляют мышьяк и сурьму. Далее выделяют серебро и золото с помощью цинковой пены и отгоняют цинк. Обработкой кальцием и магнием удаляют висмут. В результате содержание примесей падает до менее чем 0,2 %[

ПРОИСХОЖДЕНИЕ

свинец Образует вкрапленность в изверженных, главным образом кислых, горных породах, в м-ниях Fe и Мn ассоциирует с магнетитом и гаусманитом. Встречается в россыпях с самородными Au, Pt, Os, Ir.

В природных условиях часто образует крупные залежи свинцово-цинковых или полиметаллических руд стратиформного типа (Холоднинское, Забайкалье), а также скарнового (Дальнегорское (бывшее Тетюхинское), Приморье; Брокен-Хилл в Австралии) типа; галенит часто встречается и в месторождениях других металлов: колчеданно-полиметаллических (Южный и Средний Урал), медно-никелевых (Норильск), урановых (Казахстан), золоторудных и др. Сульфосоли обычно встречаются в низкотемпературных гидротермальных месторождениях с сурьмой, мышьяком, а также в золоторудных месторождениях (Дарасун, Забайкалье). Минералы свинца сульфидного типа имеют гидротермальный генезис, минералы окисного типа часты в корах выветривания (зонах окисления) свинцово-цинковых месторождений. В кларковых концентрациях свинец входит практически во все породы. Единственное место на земле, где в породах больше свинца по сравнению с ураном — Кохистанско-Ладакхская дуга на севере Пакистана.

ПРИМЕНЕНИЕ

продукция из свинца Нитрат свинца применяется для производства мощных смесевых взрывчатых веществ. Азид свинца применяется как наиболее широко употребляемый детонатор (инициирующее взрывчатое вещество). Перхлорат свинца используется для приготовления тяжёлой жидкости (плотность 2,6 г/см³), используемой во флотационном обогащении руд, он иногда применяется в мощных смесевых взрывчатых веществах как окислитель. Фторид свинца самостоятельно, а также совместно с фторидом висмута, меди, серебра применяется в качестве катодного материала в химических источниках тока.

Висмутат свинца, сульфид свинца PbS, иодид свинца применяются в качестве катодного материала в литиевых аккумуляторных батареях. Хлорид свинца PbCl2 в качестве катодного материала в резервных источниках тока. Теллурид свинца PbTe широко применяется в качестве термоэлектрического материала (термо-э.д.с. 350 мкВ/К), самый широкоприменяемый материал в производстве термоэлектрогенераторов и термоэлектрических холодильников. Двуокись свинца PbO2 широко применяется не только в свинцовом аккумуляторе, но и также на её основе производятся многие резервные химические источники тока, например — свинцово-хлорный элемент, свинцово-плавиковый элемент и другие.

Свинцовые белила, основной карбонат Pb(OH)2•PbCO3, плотный белый порошок, — получается из свинца на воздухе под действием углекислого газа и уксусной кислоты. Использование свинцовых белил в качестве красящего пигмента теперь не так распространено, как ранее, из-за их разложения под действием сероводорода H2S. Свинцовые белила применяют также для производства шпатлёвки, в технологии цемента и свинцовокарбонатной бумаги.

Арсенат и арсенит свинца применяют в технологии инсектицидов для уничтожения насекомых — вредителей сельского хозяйства (непарного шелкопряда и хлопкового долгоносика).

Борат свинца Pb(BO2)2•H2O, нерастворимый белый порошок, используют для сушки картин и лаков, а вместе с другими металлами — в качестве покрытий стекла и фарфора.

Хлорид свинца PbCl2, белый кристаллический порошок, растворим в горячей воде, растворах других хлоридов и особенно хлорида аммония NH4Cl. Его применяют для приготовления мазей при обработке опухолей.

Хромат свинца PbCrO4 известен как хромовый жёлтый краситель, является важным пигментом для приготовления красок, для окраски фарфора и тканей. В промышленности хромат применяют в основном в производстве жёлтых пигментов.

Нитрат свинца Pb(NO3)2 — белое кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде. Это вяжущее ограниченного применения. В промышленности его используют в спичечном производстве, крашении и набивке текстиля, окраске рогов и гравировке.

Поскольку свинец хорошо поглощает γ-излучение, он используется для радиационной защиты в рентгеновских установках и в ядерных реакторах. Кроме того, свинец рассматривается в качестве теплоносителя в проектах перспективных ядерных реакторов на быстрых нейтронах.

Значительное применение находят сплавы свинца. Пьютер (сплав олова со свинцом), содержащий 85—90 % Sn и 15—10 % Pb, формуется, недорог и используется в производстве домашней утвари. Припой, содержащий 67 % Pb и 33 % Sn, применяют в электротехнике. Сплавы свинца с сурьмой используют в производстве пуль и типографского шрифта, а сплавы свинца, сурьмы и олова — для фигурного литья и подшипников. Сплавы свинца с сурьмой обычно применяют для оболочек кабелей и пластин электрических аккумуляторов. Было время, когда на оболочки кабелей шла значительная часть производимого в мире свинца, благодаря хорошим влагозащитным свойствам таких изделий. Однако впоследствии свинец в существенной мере вытеснили из этой области алюминий и полимеры. Так, в странах Запада использование свинца на оболочки кабелей упало с 342 тысяч тонн в 1976 году до 51 тысяч тонн в 2002 году. Соединения свинца используются в производстве красителей, красок, инсектицидов, стеклянных изделий и как добавки к бензину в виде тетраэтилсвинца (C2H5)4Pb (умеренно летучая жидкость, пары которой в малых концентрациях имеют сладковатый фруктовый запах, в больших — неприятный запах; Тпл = 130 °C, Ткип = +80 °С/13 мм рт. ст.; плотность 1,650 г/см³; nD2v = 1,5198; не растворяется в воде, смешивается с органическими растворителями; высокотоксичен, легко проникает через кожу; ПДК = 0,005 мг/м³; ЛД50 = 12,7 мг/кг (крысы, перорально)) для повышения октанового числа.

Используется для защиты пациентов от излучения рентгеновских аппаратов.

Свинец (англ. Lead) — Pb

Молекулярный вес	207.20 г/моль
Происхождение названия	от латинского plumbum
IMA статус	действителен, описан впервые до 1959 (до IMA)

КЛАССИФИКАЦИЯ

Strunz (8-ое издание)	1/A.05-20
Nickel-Strunz (10-ое издание)	1.AA.05
Dana (7-ое издание)	1.1.21.1
Dana (8-ое издание)	1.1.1.4
Hey’s CIM Ref	1.30

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Цвет минерала	серый, обычно покрыт белым налётом гидроцеруссита
Цвет черты	серый
Прозрачность	непрозрачный
Блеск	металлический
Спайность	нет
Твердость (шкала Мооса)	1,5
Прочность	ковкий, тягучий, режется ножом
Излом	зазубренный, крючковатый
Плотность (измеренная)	11.37 г/см3
Радиоактивность (GRapi)
Магнетизм	диамагнетик

ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Тип	изотропный
Цвет в отраженном свете	серо-белый с коричневатым оттенком и коричневато красным внутренним отражением
Плеохроизм	не плеохроирует
Люминесценция в ультрафиолетовом излучении	не флюоресцентный

КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Точечная группа	m3m (4/m 3 2/m) — гексаоктаэдральный
Пространственная группа	Fm3m
Сингония	кубическая
Параметры ячейки	a = 4.9506Å
Двойникование	по (111)

mineralpro.ru

06.09.2016

Источник

Свинец (Pb от лат. Plumbum) – химический элемент, который находится в IV группе Таблицы Менделеева. Свинец имеет множество изотопов, среди которых более 20 обладают радиоактивными свойствами. Изотопы свинца являются продуктами распада урана и тория, поэтому содержание свинца в литосфере постепенно увеличивалось в течение миллионов лет и сейчас составляет около 0,0016% по массе, но он более распространен, чем его ближайшие родственники, такие как золото и ртуть. Свинец легко выделяется из рудных месторождений. Основные источники свинца — галенит, англезит и церуссит. В руде со свинцом очень часто соседствуют другие металлы, например, цинк, кадмий и висмут. В самородном виде свинец встречается исключительно редко.

Свинец — интересные исторические факты

Этимология слова «свинец» до сих пор точно не выяснена и является предметом очень интересных исследований. Свинец очень похож на олово, очень часто их путали, поэтому в большинстве западнославянских языков свинец это олово. Зато слово «свинец» встречается в литовском (svinas) и латышском (svin) языках. Свинец в переводе на английский lead, на голландский lood. Видимо отсюда и пошло слово «лудить», т.е. покрывать изделие слоем олова (или свинца). Не до конца понятно также происхождение латинского слова Plumbum, от которого произошло английское слово plumber – водопроводчик. Дело в том, что когда-то водопроводные трубы «запечатывали» свинцом, «пломбировали» (франц. plomber «запечатывать свинцом»). Кстати, отсюда же всем известное слово «пломба». Но на этом путаница не заканчивается, греки всегда называли свинец «молибдос», отсюда и латинское «molibdaena», незнающему человеку легко спутать это название с наименованием химического элемента молибден. Так в древности называли блестящие минералы оставляющие тёмный след на светлой поверхности. Этот факт оставил свой след в немецком языке: «карандаш» по-немецки называется Bleistift, т.е. свинцовый стержень.
Человечество знакомо со свинцом с незапамятных времен. Археологами найдены свинцовые изделия выплавленные 8000 лет тому назад. В Древнем Египте из свинца даже отливали статуи. В Древнем Риме из свинца были изготовлены водопроводные трубы, именно он предопределил первую в истории экологическую катастрофу. Римляне не имели никакого представления о вреде свинца, им нравился податливый, прочный и простой в работе металл. Считалось даже, что свинец, добавленный в вино, улучшает его вкус. Поэтому почти каждый римлянин был отравлен свинцом. О симптомах отравления свинцом мы расскажем ниже, а пока лишь укажем, что одним из них является расстройство рассудка. Видимо отсюда и берут свое начало все эти безумные выходки знатных римлян и бесчисленные сумасшедшие оргии. Некоторые исследователи даже считают, что свинец явился чуть ли основной причиной падения Древнего Рима.
В древности гончары мололи свинцовую руду, разводили водой и обливали полученной смесью глиняные предметы. После обжига такие сосуды покрывались тонким слоем блестящего свинцового стекла.
Англичанин Джордж Равенскрофт в 1673 году усовершенствовал состав стекла, добавив к исходным компонентам оксид свинца и таким образом получил легкоплавкое блестящее стекло, которое было очень похоже на натуральный горный хрусталь. А в конце 18 века Георг Страсс при производстве стекла сплавил вместе белый песок, поташ и оксид свинца, получив такое чистое и блестящее стекло, что его сложно было отличить от алмаза. Отсюда и пошло название «стразы», по сути подделка под драгоценные камни. К сожалению, среди современников Страсс прослыл мошенником и его изобретение находилось в забвении до тех пор, пока в начале XX века Даниэль Сваровски не смог сделать из производства страз целую индустрию моды и направление искусства.
После появления и широкого распространения огнестрельного оружия, свинец начал использоваться для производства пуль и дроби. Из свинца изготавливали типографские литеры. Свинец ранее входил в состав белой и красной красок, ими писали почти все старинные художники.

Свинцовая дробь

Химические свойства свинца кратко

Свинец — металл матового серого цвета. Однако его свежий срез хорошо блестит, но к сожалению почти моментально покрывается грязноватой оксидной плёнкой. Свинец очень тяжелый металл, он тяжелее железа в полтора раза, а алюминия в четыре. Недаром в русском языке слово «свинцовый» является в некоторой мере синонимом тяжести. Свинец очень легкоплавкий металл, он плавится уже при 327 ° С. Ну, этот факт известен всем рыбакам, которые с легкостью выплавляют нужные по весу грузила. Также свинец очень мягок, его можно резать обычным стальным ножом. Свинец очень малоактивный металл, провести с ним реакцию или растворить его не составляет никакого труда даже при комнатной температуре.
Органические производные свинца являются очень ядовитыми веществами. К сожалению, одно из них, тетраэтилсвинец, широко использовалось как присадка к бензину, позволяющая повысить октановое число. Но зато к счастью, тетраэтилсвинец больше не применяется в такой ипостаси, химики и производственники научились повышать октановое число более безопасными способами.

Влияние свинца на организм человека и симптомы отравления

Любые соединения свинца очень ядовиты. Металл проникает в организм вместе с едой или со вдыхаемым воздухом и разносится кровью. Причем вдыхание паров свинцовых соединений и пыли намного более опасно, чем присутствие его в пище. Свинец имеет свойство накапливаться в костях, частично замещая в этом случае кальций. При повышении концентрации свинца в организме развивается анемия, поражается головной мозг, что приводит к снижению интеллекта, а у детей может вызвать необратимые задержки в развитии. Достаточно растворить один миллиграмм свинца в литре воды и она станет не только непригодной, но и опасной для питья. Такое низкое количество свинца представляет также определенную опасность, ни цвет ни вкус воды не изменяется. Основные симптомы отравления свинцом:

серая кайма на деснах,
вялость,
апатия,
потеря памяти,
слабоумие,
проблемы со зрением,
раннее старение.

Применение свинца

Всё же, несмотря на токсичность, отказаться от использования свинца пока нет никакой возможности ввиду его исключительных свойств и дешевизны. Свинец в основном используется для производства аккумуляторных пластин, на эти нужды в настоящее время тратится около 75% добываемого на планете свинца. Свинец используется как оболочка для электрических кабелей, благодаря своей пластичности и неподверженности коррозии. Этот металл широко используется в химической и нефтеперерабатывающей промышленности, например, для облицовки реакторов в которых получают серную кислоту. Свинец обладает свойством задерживать радиоактивное излучение, этим тоже широко пользуются в энергетике, медицине и химии. В свинцовых контейнерах, к примеру, транспортируют радиоактивные элементы. Свинец идет в производство сердечников пуль и шрапнели. Также этот металл находит свое применение в производстве подшипников.

Свинцовая статуя Святого Мартина в Братиславе

Ресурс https://www.alto-lab.ru.

Спасибо за просмотр ставьте лайк и подписывайтесь!

Источник

Свинец – это сравнительно легкоплавкий, ковкий металл серого света. В таблице Менделеева он обозначен атомным номером 82 и буквами Pb. Свинец относится к тяжелым металлам и встречается в окружающей среде чаще, чем золото или ртуть, например.

Соли металла одновременно опасны и полезны. Благодаря своим свойствам, элемент, в соединении с другими веществами, широко используется в промышленности для изготовления автомобильных аккумуляторов, защиты кабелей от коррозии, производства оружия. В то же время, пары металла крайне опасны для человека. Они выделяются под воздействием высокой температуры и даже теплой воды, поэтому использование элемента четко регламентируется.

Важной частью защиты окружающей среды от тяжелых металлов является прием свинца и его дальнейшая переработка с целью повторного использования. В Москве также организованы места приема металлолома. Его сбор и продажа приносит пользу природе и финансовую выгоду владельцам отработанного сырья. Например, можно сдать старый аккумулятор от автомобиля и выручить около 300 рублей.

Цена за кг на лом свинца

Вид свинца	Цена за кг, руб.
кабельный чистый	85-104
кабельный в гудроне	65-90
типографский (гарт)	45-75
переплав	50-80
грузики	50-70

Свойства и характеристики

свинец цветной металл Свинец не прочный металл, но довольно пластичный. Из него удается делать листы и прутки очень малой толщины и практически любой формы. Как и другие металлы, он хорошо проводит электроток, хотя и намного хуже меди.

На открытом воздухе быстро образуются окиси свинца, которые отлично защищают его от воздействия внешней среды. Благодаря этому свойству, он получил широкое распространение в промышленности. Существует 6 основных окисей свинца. Каждая из них имеет свои свойства и характеристики, а также область применения. Самые популярные из них – 2 и 4.

Например, 4 оксид используется для ускорения процесса засыхания масляных красок. 2 оксид массово применяется в АКБ или в качестве покрытия для электродов. Большинство окисей свинца незаменимо при изготовлении радиотехники и получения свинцовых солей при химическом синтезе.

Свойства металла:

Плотность вещества – 11.34 г/см3.
Температура переплавки элемента – 327.46 С.
Температура закипания – 1749 С.
Устойчивость к нагрузке на разрыв – 12-3 Мпа, на сжатие – 50 Мпа.
Теплопроводность – 33.5 вт/(м*К).

Взаимодействие свинца с кислотами

Свинец – металл с малой активностью. Он слабо показывает себя в соединении с другими веществами и легко подавляется активными металлами в растворах. Контактируя с соляной или серной кислотой, элемент почти не растворяется. Это объясняется появлением на нем оболочки хлорида и сульфата. При соединении с крепкой серной кислотой, из свинца можно получить растворимый гидросульфат. В соляной кислоте высокой температуры элемент образует комплексный хлорид. Азотная кислота запросто окисляет свинец, а вода – гидролизует.

Соединение с уксусной кислотой дает легкорастворимый ацетат. При контакте с кислородом металл отлично растворяется в органической кислоте. Эта способность раньше могла вызывать отравление, если посуда была обработана с помощью свинцового припоя.

Свинцовые соли – опасность для природы и человека

Как было сказано, свинец – это тяжелый металл, опасный для внутренних органов. Он поражает мозг, печень и опорно-двигательный аппарат. Соли свинца имеют способность скапливаться в костных тканях человека. Для их выявления в теле, делают анализ крови.

Особенно сильно свинцовые соли сказываются на детях дошкольного возраста. Абсорбция металла в их тело в 4-5 раз выше, чем в тело зрелого человека. Накопленный свинец плачевно сказывается на беременности, нанося непоправимый вред плоду. Он влияет на интеллектуальные способности, умение концентрироваться, усваивать знания.

Безопасная доля свинцовых солей в крови не установлена. Однако доказано, что по мере усиления их воздействия усугубляется тяжесть признаков отравления. Описанные выше отклонения в развитии могут быть вызваны даже самым малым содержанием элемента – 5 мкг/дл.

Сфера применения. Свинцовые краски

Термин «свинец» у многих ассоциируется с краской. На его основании, в соединении с другими веществами, долгое время делали свинцовые белила – минеральный красящий состав. Его основой являются свинцовые соли 2PbCO3·Pb(OH)2. Он характеризуется сильной кроющей способностью и имеет белоснежный цвет, благодаря чему свинцовые белила и приобрели свою популярность.

Такая краска очень ядовитая. Попадая внутрь человека даже в микроскопической дозе, она может привести к необратимым процессам в головном мозге и организме в целом. Сегодня из-за возможной опасности для окружающей среды, свинцовые белила запрещены в большинстве стран мира, включая РФ.

Другие места использования свинца в процентном соотношении:

АКБ – 60%
Оболочки для проводов – 10%
Листы и трубы – 10%
Химикаты, красители (в том числе, художественные краски) – 5%
Сплавы и припои – 10%.

Важность переработки

Как видим, свинец – непростой элемент Менделеевской таблицы. Он может быть как полезным, так и опасным для человека, потому что вызывает отравление. Чтобы уменьшить не контролированное распространение в мире, рекомендуется собирать его для переработки.

Производство изделий из переработанного металла снижает загрязнение природы и риск для человека. Существуют способы, позволяющие очистить элемент от других веществ, которые были выработаны в процессе эксплуатации, и пустить его во вторичное использование.

В Москве и других городах России открыты пункты приема, которые активно скупают у населения изделия с содержанием свинца. Преимущественно, АКБ и кабели.

Передав металл для дальнейшего производства, человек помогает не только себе, но и будущим поколениям. Крайне нежелательно отвозить изделия с содержанием свинцовых солей на свалку. Металл легко проникает в почву и воду. При горении (а пожары часто возникают на свалках) свинец выделяет в воздух ядовитые пары. Именно поэтому настоятельно рекомендуется обращаться в пункты приема металла и сдавать свинец на переработку и в дальнейшее производство. Сегодня средняя цена за 1 кг элемента составляет от 75 рублей.

Источник