Cтраница 4

Плавкостью называется способность металлов при определенной температуре переходить из твердого состояния в жидкое. Эта температура называется температурой плавления. Различные металлы имеют различную, но определенную (для данного металла) температуру плавления. Сплавы не имеют постоянной и определенной температуры плавления, она зависит от количества и свойств элементов, входящих в сплав. Так, например, если температура плавления свинца 327 С, а олова 232 С, то сплав олова в количестве 62 % со свинцом в количестве 38 % (так называемый припой) имеет температуру плавления 183 С.  

Плавкостью называется способность металлов при определенной температуре переходить из твердого состояния в жидкое. Эта температура называется температурой плавления. Различные металлы имеют различную, но определенную (для данного металла) температуру плавления. Сплавы не имеют постоянной и определенной температуры плавления, она зависит от количества и свойств элементов, входящих в сплав. Так, например, если температура плавления свинца 327 С, а олова 232 С, то сплав олова (62 %) со свинцом (38 %), называемый припоем, имеет температуру плавления 183 С.  

В тигельных печах обычно нет термопары или термометра для измерения температуры. О примерной температуре в печи судят по цвету нагретого керамического муфеля: темно-красное каление - 700 С, ярко-красное - 950 С, желтое - 1100 С. Через 10 - 12 мин тигель осторожно вынимают, захватив тигельными щипцами. Нужно подчеркнуть, что эту операцию целесообразно выполнять без задержки, не давая тиглю охладиться. При охлаждении металл может иногда приплавиться к тиглю и тогда его трудно извлечь, не разбив тигель. Для восстановления выбирают оксиды низкоплавких металлов (температура плавления свинца 327 С, олова 232 С), чтобы получить расплавленный металл в лабораторных условиях.  

Свинец пластичен и вязок, легко поддается обработке. Свежий разрез свинца на воздухе быстро тускнеет, так как свинец окисляется кислородом воздуха. Вследствие большой вязкости свинец трудно ломается. Механическая прочность свинца весьма невысокая. Он настолько мягок, что чертится ногтем, легко режется ножом, легко сгибается и рвется даже при сравнительно небольшом усилии. Теплопроводность свинца между 0 и 50 равна 30 ккал мчас С, теплоемкость между О и 100 равна 0 031 ккал. С, коэфициент линейного расширения равен 0 0000276 - 0 0000293, уд. Температура плавления свинца 327 5, поэтому его очень легко можно расплавить в ковше на простом очаге и отлить в любую форму. Простота обработки является наиболее ценным свойством свинца по сравнению с другими материалами.  

Свинец – мягкий тяжелый металл серебристо-серого цвета, блестящий, но довольно быстро теряющий свой блеск. Наравне с и относится к элементам, известным человечеству с самых древних времен. Использовался свинец весьма широко, да и сейчас его применение чрезвычайно разнообразно. Итак, сегодня мы узнаем, свинец — это металл или неметалл, а также цветной или черный металл, узнаем о его видах, свойствах, применении и добыче.

Свинец – элемент 14 группы таблицы Д. И. Менделеева, расположен в одной группе с углеродом, кремнием и оловом. Свинец является типичным металлом, но инертным: вступает в реакции крайне неохотно даже с сильными кислотами.

Молекулярная масса – 82. Это не только указывает на так называемое магическое число протонов в ядре, но и на большой вес вещества. Самые интересные качества металла связаны именно с его большим весом.

Понятие и особенности металла свинец рассмотрены в данном видео:

Понятие и особенности

Свинец – металл достаточно мягкий при нормальной температуре, его несложно процарапать или расплющить. Такая пластичность позволяет получить листы и прутки металла очень малой толщины и любой формы. Ковкость и была одной из причин, по которой свинец стал использоваться с самой древности.

Свинцовые водопроводные трубы Древнего Рима общеизвестны. С тех пор такого рода водопровод устанавливался не единожды и не в одном месте, но действовал не столь долго. Что, без сомнений, сохранило немалое количество человеческих жизней, так как свинец, увы, при длительном контакте с водой, в конце концов, образует растворимые соединения, которые являются токсичными.

Токсичность – то самое свойство металла, благодаря которому его применение стараются ограничить. Пары металла и множество его органических и неорганических солей очень опасны и для окружающей среды, и для людей. В основном, конечно, опасности подвергаются работники таких предприятий и жители зоны вокруг промышленного объекта. 57% выбрасывается вместе с большими объемами запыленного газа, а 37% – с конвертерными газами. Проблема этого одна – несовершенство очистительных установок.

Однако и в других случаях люди становятся жертвами свинцового загрязнения. До недавнего времени самым эффективным и популярным стабилизатором бензина являлся тетраэтилсвинец. При сгорании топлива он выделялся в атмосферу и загрязнял ее.

Зато свинец обладает другим, крайне полезным и необходимым качеством – способностью поглощать радиоактивное излучение. Причем жесткую составляющую металл поглощает даже лучше, чем мягкую. Свинцовый слой толщиной в 20 см способен защитить от всех видов излучения, известных на Земле и в ближайшем космосе.

Плюсы и минусы

Свинец соединяет в себе свойства необыкновенно полезные, превращаясь в незаменимый элемент, и откровенно опасные, которые делают его использование задачей очень непростой.

К плюсам с точки зрения народного хозяйства можно отнести:

• легкоплавкость и ковкость – это позволяет формировать из металла изделия любой степени сложности и любой тонкости. Так, для производства звукопоглощающих мембран используются свинцовые пластины толщиной в 0,3–0,4 мм;
• свинец в состоянии образовать сплав с другими металлами (в т.ч. , и др.) которые при обычных условиях друг с другом не сплавляются, на этом качестве основано его применение в качестве припоя;
• металл поглощает радиационное излучение. На сегодня все элементы защиты от радиации – от одежды до отделки рентген-кабинетов и помещений на испытательных полигонах, производятся из свинца;
• металл устойчив к кислотам, уступая в этом лишь благородному золоту и серебру. Так что его активно применяют для облицовки кислотоупорной аппаратуры. По этим же причинам из него производят трубы для передачи кислоты и для стоков на опасных химических предприятиях;
• свинцовый аккумулятор пока что не потерял своего значения в электротехнике, так как позволяет получить ток большого напряжения;
• низкая стоимость – свинец в 1,5 раза дешевле цинка, в 3 раза меди, и едва и не в 10 раз олова. Этим объясняется очень большая выгодность применения именно свинца, а не других металлов.

Недостатками являются:

• токсичность – использование металла в любом виде производства составляет опасность для персонала, а при авариях – чрезвычайную опасность для окружающей среды и населения. Свинец относится к веществам 1 класса опасности;
• изделия из свинца нельзя выбрасывать как обычный мусор. Они требуют утилизации и порой весьма затратной. Потому вопрос о вторичной переработке металла всегда актуален;
• свинец – металл мягкий, так что использоваться в качестве конструкционного материала не может. Учитывая все остальные его качества это, скорее, стоит считать плюсом.

Свойства и характеристики

Свинец – мягкий, ковкий, но при этом тяжелый и плотный металл. Молекулярная решетка – кубическая, гранецентрированная. Прочность его невелика, а вот пластичность превосходна. Физические характеристики металла таковы:

• плотность при нормальной температуре 11,34 г/куб см;
• температура плавления – 327,46 С;
• температуры кипения – 1749 С;
• стойкость к нагрузке на разрыв – 12– 3 МПа;
• стойкость к нагрузке на сжатие – 50 МПа;
• твердость по Бринеллю – 3,2–3,8 НВ;
• теплопроводность – 33,5 вт/(м·К);
• удельное сопротивление составляет 0,22 Ом-кв. мм/м.

Как и всякий металл он проводит электроток, хотя, надо отметить, и намного хуже меди – почти в 11 раз. Однако металл обладает другими интересным свойством: при температуре 7,26 К он становится сверхпроводником и проводит электричество без всякого сопротивления. Свинец был первым элементом, который проявил это свойство.

На воздухе кусок металла или изделие из него довольно быстро пассивируется оксидной пленкой, которая успешно защищает металл от внешнего воздействия. Да и само вещество не склонно к химической активности, из-за чего его и используют при изготовлении кислотоупорного оборудования.

Почти такими же устойчивыми к коррозии являются и краски, включающие соединения свинца. Из-за токсичности они не применяются внутри помещений, однако успешно используются при окрашивании мостов, например, каркасных сооружений и так далее.

О том, как сделать чистый свинец, расскажет видео ниже:

Структура и состав

Во всем диапазоне температур выделяют только одну модификацию свинца, так что и под действием температуры, и с течением времени свойства металл изменяет совершенно закономерно. Никаких резких переходов, когда качества меняются кардинально, не отмечено.

Производство металла

Свинец довольно распространен, образует несколько промышленно значимых минералов – галенит, церуссит, англезит, так что производство его обходится относительно дешево. пирометаллургическим и гидрометаллургическим методом. Второй способ более безопасен, однако применяется намного реже, так как более дорог, да и полученный металл все равно нуждается в конечной обработке при высокой температуре.

Производство пирометаллургическим методом включает следующие стадии:

• добыча руды;
• дробление и обогащение в основном флотационным методом;
• плавка с целью получения чернового свинца – восстановительная, горновая, щелочная и так далее;
• рафинирование, то есть, очистка черного свинца от примесей и получение чистого металла.

Несмотря на одинаковость технологии производства оборудование может использоваться самое разное. Это зависит от содержания металла в руде, объемов производства, требований к качеству продукта и так далее.

Об использовании и цене за 1 кг свинца читайте ниже.

Область применения

Первое – изготовление водопроводов и предметов быта, к счастью, относится к довольно давним временам. На сегодня в жилище металл попадает только с защитным слоем и при условии отсутствия контактов с пищей, водой и человеком.

• А вот использование свинца для сплавов и в качестве припоя началось еще на заре цивилизации и продолжается до сих пор.
• Свинец – металл стратегического значения, особенно с тех пор, как из него стали отливать пули. Боеприпас для стрелкового и спортивного оружия и сейчас изготавливается только из свинца. А его соединения применяются в качестве взрывчатых веществ.
• 75% производимого в мире металла используется для производства свинцовых аккумуляторов. Вещество продолжает оставаться одним из главных элементов химических источников тока.
• Коррозийная устойчивость металла эксплуатируется при изготовлении кислотоупорной аппаратуры, трубопроводов, а также защитных оболочек для силовых кабелей.
• Ну и, конечно, свинец применяют при оборудовании рентген-кабинетов: облицовка стен, потолка, пола, защитные перегородки, защитные костюмы – все изготавливается с участием свинца. На испытательных полигонах, в том числе и ядерных, металл незаменим.

Стоимость металлов определяется на нескольких биржах мирового значения. Наиболее известной является Лондонская биржа металлов. Стоимость свинца в октябре 2016 года составляет 2087,25 $ за тонну.

Свинец – металл, очень востребованный в современной промышленности. Некоторые его качества – коррозионная стойкость, способность поглощать жесткое излучение, совершенно уникальны и делают металл незаменимым несмотря на его высокую токсичность.

Данное видео расскажет, что будет если вылить свинец в воду:

Свинец - серовато-белый, блестящий в свежем изломе металл, расположенный в IV группе системы Менделеева, с порядковым номером 82, Кларк свинца 1*10в-4%. Молекулярный вес свинца 207,21 Параметр решетки а0=4,9389 А.
Свинец мягок, чертится ногтем, непрочен, хорошо прокатывается и куется, но плохо вытягивается в проволоку. При давлении 5 т/см2 твердый металл переходит в текучее состояние.
Удельный вес твердого свинца 11,35; в пределах от 328 до 750° его удельный вес изменяется от 10,654 до 10,188.
Температура плавления 327,4°, температура кипения 1750° (по другим данным 1525-1540°). Заметная летучесть появляется при температуре около 900°.
Удельная теплоемкость свинца при 18° равна 0,029 кал, а расплавленного - 0,034 кал. Скрытая теплота плавления 5,6 кал, скрытая теплота испарения 230 кал.
Теплопроводность свинца при 18° равна 0,083 кал/см*сек, или 7,5% от теплопроводности серебра.
Удельное электрическое сопротивление свинца равно 20,68 мом/см3 при 18°, или 7,77% от электропроводности серебра.
Под влиянием влажного воздуха поверхность свинца окисляется с образованием пленки Pb(OH)2. Под влиянием SO3 или CO2 гидрат окиси свинца превращается в практически нерастворимые в воде сернокислое или углекислое соединения.
Газы O2, SO2, H2, N2, CO, CO2 не растворяются в свинце.
Свинец хорошо растворяется в разбавленной азотной кислоте; в серной и соляной кислотах при комнатной температуре он не растворяется, так как образующиеся хлорид и сульфат свинца покрывают его плотной нерастворимой пленкой. В этих кислотах свинец растворяется лишь при нагревании до 200-250°. Так же устойчив чистый свинец и к щелочам, аммиаку, хлору и содержащим хлор растворам, органическим кислотам и маслам.
Присутствие примесей, как правило, снижает коррозионную устойчивость свинца.
Свинец легко сплавляется со многими металлами, однако с железом он не сплавляется, что позволяет вести обработку свинца в железной аппаратуре.
Ниже приведены составы наиболее распространенных сплавов на свинцовой основе, %:

Свинец входит также в состав легкоплавких сплавов (переходящих в жидкое состояние при температуре ниже 100°), содержащих олово, кадмий, висмут и ртуть.
Из химических соединений свинца наибольшее значение в технологии его получения имеют сульфид (PbS), окись (PbO), сульфат (PbSO4) и карбонат (PbCO3).
Сернистый свинец PbS (природный минерал галенит) плавится при 1135° и при 950° интенсивно испаряется. Упругость его паров при 1000° достигает 17 мм рт. ст., при этом упругость диссоциации его равна 1,26*10в-1 мм рт. ст.
Температура воспламенения частиц сульфида размером 0,25 мм в присутствии кислорода воздуха 360-380°. Окисление протекает с образованием окиси и сульфата свинца Сернистый свинец растворим в металлическом свинце (рис. 2). При 1040° однородный сплав расслаивается, и нижний слой его содержит 19,4% PbS. В твердом состоянии Pb и PbS взаимно нерастворимы.
Окись свинца PbO плавится при 883°, интенсивно улетучивается при 950-1000° (при которых упругость паров равна 1,8-3,7 мм рт. ст.), кипит при 1472° и при нагревании диссоциирует на свинец и кислород При 1100° упругость диссоциации достигает 1,3*10в-13 мм рт. ст. В свинце PbO нерастворима.

Существует две разновидности окиси свинца, желтая аморфная окись свинца в виде порошка и кристаллический глет.
Окись свинца является амфотерным окислом с более резко выраженными основными, чем кислотными свойствами Глет образует ряд легкоплавких соединений с кремнеземом (силикаты), а также с окислами кальция, магния, алюминия и железа.
С окислами щелочных металлов окись и перекись свинца образуют ряд соединений. Соединения типа Me PbO2 называются плюмбитами, соединения типа MePbO3 - ппюмбатами. В свою очередь различают Me РbО3 - метаплюмбаты и Me2PbO4 - ортоплюмбаты. Плюмбаты - соединения непрочные.
Сульфат свинца PbSO4 (природный минерал англезит). Плотность колеблется от 5,92 до 6,39; разлагается между 900 и 1000°, температура плавления (по различным данным) изменяется от 1080 до 1170°, теплота образования 216200 кал. При нагревании PbSO4 разлагается с образованием основного сульфата. 6РbО*5SO3, при прокаливании в атмосфере H2 или CO образует смесь из Pb и PbS с выделением SO2. При нагревании с углем до 700-800° можно получить PbS, Pb и PbO.
Установлено образование трех основных солей: 3РbО*PbSO4, 2РbО*PbSO4 и PbO*PbSO4. По данным Шенка и Росбаха и Егера и Гермса, изучивших диаграмму плавкости системы PbSO4-PbO, пере численные соли образуют ряд эвтектик, плавящихся при температуре около 950°.
Карбонат свинца PbCO3 (природный минерал церуссит) при нагревании диссоциирует с образованием PbO и CO2. Эта реакция начинается при температуре ниже 200° и при 285° упругость CO2 достигает 760 мм рт. ст.
Основной карбонат свинца, близкий по составу к 2РЬСO3*Pb(OH)2, применяется как краска.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий:

Добавить

25.03.2019

На предприятии Algerian Qatari Steel, располагающемся в населённом пункте Беллара, стартовали «горячие» проверки проволочного стана с показателем мощности примерно...

25.03.2019

Высочайший уровень надёжности снабжения электричеством для ответственных потребителей можно достигнуть посредством эксплуатации автономных генераторов. Принимая во...

25.03.2019

Комплекс зданий и сооружений, находящийся на границе нескольких областей, где оказываются услуги таможенного оформления грузов, получил название склада временного...

25.03.2019

В последние годы объёмы производства пластмассовой продукции сильно увеличились, поскольку она позволяет решить большое количество бытовых, а также промышленных проблем....

25.03.2019

Не так давно металлургическое предприятие из Вьетнама Hoa Sen Group, считающееся одним из самых крупных изготовителей стального сырья на территории государства, приняла...

25.03.2019

После согласования проекта строительства и производства всех необходимых металлических конструкций, наступает ещё она крайне важная стадия – монтажные работы на...

25.03.2019

Вся кабельная продукция рассчитана на определённый период использования, а также хранения. После того, как он заканчивается, необходимо в обязательном порядке выполнить...

25.03.2019

Зарегистрированная на территории главного населённого пункта Великобритании корпорация из Чили Antofagasta официально начала воплощение в жизнь программы, направленной...

25.03.2019

На сегодняшний день приобрести зубчатые приводные ремни разнообразной длины вы можете в компании «Мир ремней Беларусь». Офис фирмы находится в городе Минск, Республика...

Инструкция

Прогрейте емкость, в которой будет производиться . Надежно установите емкость над газовой горелкой. Зажгите огонь. Отрегулируйте подачу газа так, чтобы было небольшим. Подождите, пока емкость прогреется. Прогрев необходим для выпаривания влаги с поверхности емкости, выгорания органических веществ и предотвращения разрушения керамической посуды из-за быстрого неравномерного термического расширения.

Расплавьте свинец . Поместите в емкость несколько кусочков . Для того чтобы избежать ожога, делайте это щипцами или лопаткой. Дождитесь их полного расплавления. Добавляйте в расплав порции свинца до получения необходимого количества жидкого металла. Постепенное добавление свинца в расплав ускоряет процесс плавления, поскольку твердые фрагменты контактируют с жидкой фракцией, что увеличивает площадь соприкосновения и улучшает теплопередачу.

Обратите внимание

Расплав свинца имеет очень высокую температуру. Остерегайтесь попадания его на кожу, одежду и легко воспламеняющиеся предметы. Работайте на улице или в очень хорошо проветриваемом помещении, так как пары свинца токсичны.

Полезный совет

Расплавить свинец можно даже в консервной банке, прочно установив ее над газовой горелкой.

Свинец сразу распознается по внешним признакам, он достаточно гибок, не ломается, с легкостью плавится под молотком, имеет темно-серый цвет. Он относится к легкоплавким металлам, так как плавится при 327 градусах. В том случае если он находится в сплаве с другим металлом, плавления может значительно снизиться или повыситься. Свинец вполне подходит для литейных работ в домашних условиях

Инструкция

Достать свинец совершенно не сложно, это можно в организациях, занимающихся утилизацией сырья. Желательно приобретать более чистый свинец. Перед началом плавки свинца, приготовьте форму, в которую будете его заливать. Возьмите чугунную кастрюлю, поставьте ее на огонь, кусочки свинца сложите в кастрюлю и держите на огне до тех пор, пока свинец не станет похожим на блестящую жидкость. Следите, чтобы не оставалось мелких кусочков. Если температура, необходимая для плавления свинца, будет превышена, он начнет приобретать красноватый оттенок.

В то время пока свинец на огне, подготовьте форму для заливки, немного разогрев ее, что позволит избежать частичной или неровной отливки. После этого форму зажмите в тисках, прикрепленных к столу. Для этих целей также специальные струбцины и формы с приваренными ручками.

Как только свинец расплавится, соскребите с его поверхности ножом или ложкой весь мусор. Затем большой ложкой зачерпните небольшое количество свинца и осторожно залейте в форму, предварительно поставив ее возле кастрюли, так как он может расплескаться и оставить серьезные ожоги на руках. Люди, постоянно работающие со свинцом, предпочитают разливать его в форму специальной ложкой, имеющей сбоку небольшую выемку.

Свинец можно добыть и из обычного аккумулятора. Для этого разберите, слив предварительно кислоту и оставив в перевернутом состоянии на один день. После отколите боковые стороны аккумулятора и достаньте свинцовые , которые находятся в резиновых пакетах. Расплавьте их описанным выше способом. А предотвратить поверхностное окисление при плавке поможет древесный - просто посыпьте его поверх свинца во время плавки.

Обратите внимание

Несмотря на то, что свинец легко плавится, форму он заполняет хуже, чем другие легкоплавкие металлы.

В холодную форму разливать свинец нельзя, так как он может при соприкосновении с холодной поверхностью дать брызги.

Источники:

• температура плавления свинца в 2018

Совет 3: Как после плавки свинца защитить фигурки от окисления

Свинец известен с древнейших времен. Археологи довольно часто находят фигуры божеств и украшения из этого материала. Популярен свинец и в наше время – из него, например, делают грузила для рыболовных снастей. Металл этот довольно легко плавится, поэтому из него отливают статуэтки, бусы и браслеты. Впрочем, у свинца есть довольно существенный недостаток: он очень быстро покрывается оксидной пленкой и теряет блеск.

Что для этого нужно?

Оксидная пленка на из свинца появляется после плавки довольно быстро. Очищать ее механическим способом совершенно бесполезно − это довольно трудоемкий процесс. Кроме того, очищенная поверхность тоже быстро начнет окисляться. Защитить грузила, бусы или электроразъемы можно с помощью следующих веществ:
- ;
- ;
- лака.

Приготовьте также пачку бумажных салфеток, а для работы с кислотой – химическую посуду, перчатки и респиратор.

Домашние и промышленные способы

Есть в буквальном смысле домашний способ защитить свинцовую поверхность от коррозии. Подсолнечное масло в хозяйстве всегда найдется. Налейте его в миску и погрузите туда недавно выплавленную фигурку. Подержите минут пять, достаньте, положите на слой салфеток и дайте высохнуть.

На производстве для защиты свинцовых деталей применяется обычно . Под рукой ее может и не оказаться, но купить ее не так сложно. Она встречается в магазинах автозапчастей, хозяйственных, сельхозтехники – , там, где продают промышленное масло. Можно заказать графитовую смазку и через интернет-магазин. Свинцовое изделие долго сохранит блеск.

Если изделие большое, его можно просто протереть ватным тампоном, смоченном в растительном масле.

Рыболовные лаки

Можно покрыть свинцовую и лаком по . В магазине, где продают товары для рыболовов, часто встречается специальный «рыболовный» лак, предназначенный именно для таких целей. Цвета встречаются самые разные, но если вы хотите сохранить металлический блеск, вам больше подойдет бесцветный. Промышленность выпускает и флуоресцентные «рыболовные» лаки.

Избавиться от оксида

Если оксидная пленка на поверхности уже есть, ее можно снять концентрированной кислотой. Помните о том, что для химических экспериментов лучше применять посуду из химического стекла. Обычная стеклянная банка может оказаться недостаточно прочной, а использовать металлические или пластиковые предметы и вовсе нежелательно. Не забудьте также о мерах предосторожности – с едкими кислотами нужно работать в перчатках. Желательна и защитная . Опустите предмет в кислоту, дождитесь, пока исчезнет оксидная пленка. Аккуратно слейте кислоту. Дайте изделию высохнуть, после чего смажьте его маслом, или покройте лаком. При работе со свинцом не забывайте, что этот материал токсичен.

Свинец известен с глубокой древности. Этот металл незаменим во многих отраслях промышленности в силу своих физических и химических свойств. Для использования свинца необходимо знать его температуру плавления, что позволит изготавливать из него нужные материалы и детали. Он легко поддается ковке, очень пластичен, также такой металл отличает инертность к кислотам при нормальной температуре.

Области применения свинца

Одним из наиболее распространенных вариантов применения является изготовление пуль, дроби и других снарядов для огнестрельного оружия. А возможность для охотников мастерить самодельные пули создана благодаря дешевизне металла и низкой температуре его плавления.

Также из свинца изготавливают рыболовные грузила. Благодаря тому, что металл достаточно мягкий, его можно зафиксировать на леске без использования специальных приспособлений, простым обжатием.

Свинец обладает также антикоррозионным свойством, поэтому его применяют для нанесения защитного слоя на изделия из железа и изготовления защитных оболочек для кабелей. Также эта особенность свинца позволяет использовать его при производстве лакокрасочных изделий.

В качестве основного компонента корабельного, или железного, сурика, которым окрашивают подводную часть корабля, используется пигмент, в состав которого входит свинец.

Часто этот металл применяется в виде сплавов. Листы с примесью свинца, например, способны защищать от рентгеновских лучей и радиоактивного излучения. При аварии на Чернобыльской атомной электростанции, сопровождавшейся интенсивным излучением, использовали мешки с болванками и дробью свинца, чтобы остановить опасные процессы в реакторе. Для защиты людей, которые находились на подающих этот груз вертолетах, применялись свинцовые листы. Уникальные особенности этого металла в таком случае оказались незаменимыми.

Температура плавления свинца

Температура плавления чистого свинца, в котором не имеется примесей, составляет 328оС. При плавлении улучшаются литейные качества и без того пластичного свинца. Это позволяет охотникам в отливать снаряды для оружия.

Свинец можно расплавить даже в домашних условиях или на костре.

Однако для заливки в формы необходимо довести металл до жидкотекучего состояния. До такой степени можно свинец при температуре примерно на 100-200оС выше температуры плавления. Температура кипения этого металла варьируется в пределах 1749оС.

В расплавленном виде он имеет заметную летучесть, которая повышается вместе с . Пары свинца, а также его пыль могут вызвать у человека острое отравление. Для тяжелой интоксикации достаточна концентрация в организме 0,3 г свинца или же его компонентов.

Свинец является химическим элементом из 14 группы, таблицы Д. И. Менделеева. Свинец получил 82 номер. Свинец является ковким и пластичным металлом серебристого оттенка, включая синеватый оттенок. Элемент повсеместнораспространен по поверхности Земли, легко добывается и поддается влиянию. Первые украшения и свинцовые предметы роскоши (Бусинды) с применением металлургической деятельности, дают право утверждения, что плавление металла как свинца, стала первой в истории человечества около 6400 г. до н. э. Самым старым изделием из свинцового сплава считается женская статуэтка в одежде из храма Осириса (3100 – 2900 гг. до н.э.). Древний Рим производил до 80 тыс. тонн свинца в год, в том числе для водопровода. На территории Руси металл нашел применение в обустройстве крыш, для печатей при создании грамот. Происхождения слов «свинец» до сих пор не ясно, на латинском языке название произошло от слова plumber (водопроводчик).

Алхимики связывали элемент с Сатурном. К 1840 г. промышленная революция спровоцировала выработку свинца до уровня 100 тыс. тонн, а ко второй пол. XIX ст. производилось уже 250 тыс. тонн. До 1990 годов элемент активно применяли в типографии.

Свинец характеристика

Компонент редко обнаруживается в самородном виде. Существует более 80 минеральных пород с включением элемента, например: церуссит, галенит, англезит.

Технологические свойства и характеристики металла

Свинец получил типичные особенности и технологические свойства своей группы и характеризуется повышенной тяжестью, и плотностью с традиционным серым оттенком. При контакте с воздухом металл теряет блеск.

Несмотря на высокую плотность металл проявляет существенную мягкость, при комнатной температуре на нем можно оставить след ногтем.

Плотность свинца и его масса

Масса элемента равняется 82, что является причиной большого веса. Кристаллическая решетка получила кубическую форму. В углу модели молекулы и посредине всех граней находится атом.

Высокая масса относит вещество в состав списка тяжелых компонентов. При нагревании плотность материала падает.

Какая температура плавки свинца?

Свинец не является тугоплавким веществом, что выделяет его из прочих плотных элементов. Вещество легко можно деформировать и прокатать в фольгу.

Температура полного плавления свинца – 327,46 °С. Что бы узнать какая точная температура плавления свинца достаточно применить формулу F = 1,8 °C + 32. Таким образом плавление свинца происходит при температуре 620,6 F.

Температура кипения элемента наступает при – 1749 °С. Чтобы провести процедуру литья необходимо довести компонент до 400–450 °С.

Стоит отметить что при температуре -7,26 К, компонент получает сверхпроводимость. При плавлении компонент получает текучие свойства, увеличивается вязкость и изменяется поверхностное напряжение.

Механические свойства

Высокая пластичность стала причиной плохих прочностных качеств.

• Сопротивление разрыву – до 13 Мпа (у железа показатель – 250 МПа).
• Твердость по Бринеллю составляет – 3,2 – 8 НВ.
• Предел при сжатии – до 50 Мпа.
• Удлинение материала не более 50-70%.

Теплопроводность в два раза меньше, чем у Феррума, в 11 раз ниже показателя меди и составляет 33,5 вт/(м·К). При комнатной температуре значение теплоемкости – 0,12 кДж/(кг·К).

Электропроводность в нормальных условиях проявляет плохую электропроводность: удельное сопротивление равно 0,22 Ом-кв. мм/м. У меди такой показатель достигает 0,017.

Сопротивление коррозии

По своим инертным свойствам свинец приближается к категории благородных металлов. Высокий порог вступления в реакцию и наличие оксидной пленки, обеспечивают высокую сопротивляемость ржавчине. Серная кислота, а также угольный ангидрид, растр сероводорода не воздействует на элемент. В городской местности уровень коррозии может достигать -0,00068 мм/год.

Свинец стойкий к хромовой, концентрированной уксусной, фосфорной кислоте. Компонент быстро разрушается в азотной и разбавленной уксусной кислоте и концентрированной серной (90%).

Области применения свинцовых сплавов

Свинец активно применяется для источника тока полученного химическим путем. Около ¾ всей массы произведенного металла используется для создания свинцовых аккумуляторов. Несмотря на конкуренцию щелочных источников энергии, свинец вырабатывает электричество более высокого напряжения. Элемент применяется для обмоток сверхпроводящих трансформаторных систем. Компонент был одним из первых замеченных веществ со свойствами сверхпроводимости. Свинцовый сплав (баббит) нашел применение в создании подшипников, благодаря антифрикционным свойствам. Свинец широко применяется для создания электрических предохранительных систем благодаря возможности создания легкоплавких соединений с другими металлами (кадмием или оловом).

20% всего объема компонента идет на создание оболочки силового кабеля для подземных и подводных линий. Свинец начали применять в военном деле во времена Римского государства, в качестве снарядов для катапульты. Современная промышленность производит из свинца пули и другие комплектующие для спортивного инвентаря, боевого и охотничьего оружия. Свинец популярен в качестве универсального припоя, включая случаи, когда соединить метал другим вариантом затруднительно.

Металл активно применяется для защиты от радиоактивного излучения, благодаря своей массе. Благодаря дешевизне компонент устанавливается в рентген кабинетах, и на ядерных полигонах.

Также элемент используется, как часть звукоизоляционного покрытия и в кровельном деле. Также материал используют в сейсмостойких фундаментах строений, и уплотнений между кладкой. Краска со свинцом используется на технических сооружениях (мосты, каркасные строения).

Домашние и промышленные способы

Для выделения и плавления чистого свинца, чаще всего используют галенит, как основу плавки. Способом флотации обогащают концентрат до 40-70%. Далее применяют несколько методов плавления:

• Электротермическое плавление.
• Способ термического плавления Ванюкова (расплавление в жидкой ванне).
• Плавление в шахтной (ватержакетной) печи.

После химической обработки удаляют примеси других элементов, в результате чистота свинца достигает более 99%.

Главными производителями являются: страны ЕС (плавление 2200 килотонн), США (1400), КНР (1200), РФ (1100). Также широкое производство плавления компонента находится в Южной Корейской республике, Украине и Казахстане.

Приготовление расплава

Для начала плавления в домашних условиях подбирается емкость с жаростойкой ручкой, которая выдержит высокую температуру. Для такой функции подходит старый кухонный чайник или подобная бытовая утварь. В домашних условиях можно применять чугунную посуду, при отсутствии других вариантов используют консервные емкости, с использование плоскогубцев в виду высокой температуры операции. Заранее следует предусмотреть будущее место захвата банки инструментом. Для удобства, в жестяной банке можно проделать отверстие в районе ободка. Это даст возможность точно выливать металл с высокой температурой, в нужном месте, без потеков расплавленной массы снаружи емкости.

Обрабатываемый материал размельчают и избавляют массу от лишних включений любыми доступными способами. Чем лучше будет размельчен металл, тем быстрее он расплавится. Емкость необходимо надежно установить над источником огня и прогреть для ликвидации влаги и сторонних примесей.

Кипение свинца достигается при температуре более 1700 °C. В домашних условиях такую температуру создать невозможно, однако при температуре 700 °C элемент проявляет высокую летучесть. Таким образов при отсутствии специального оборудования и практической необходимости, не стоит доводить свинец до температуры с красным оттенком, в виду вредности испарений для окружающих лиц.

Процесс плавления и заливка

В подогреваемую емкость не стоит сразу погружать весь лом. Контактировать с нагретым дном будет только тонкий слой, а остальная приобретенная температура будет рассеиваться в массе свинца. Для эффективной плавки лучше бросить небольшое количество в уже разогретую ванну постепенно помещая остальные части. Это увеличит площадь разогретой массы с высокой температурой.

После разогрева всей массы лома. На поверхности образуется шлаковый слой, который нужно убрать ложкой с длинной ручкой или подобным средством. Если масса получила единую разогретую консистенцию ее стоит переместить в предварительно разогретую форму. Низкая температура плавления провоцирует быстрое застывание в кристаллический вид. Если форма не разогрета, свинец начнет неровно ложится прямо во время заливки, и изделие получится неоднородным с присутствием дефектов.

Рыболовные лаки

Свинцовые изделия, статуэтки или рыболовные снасти можно покрывать лаком, используемым рыбаками. У любителей рыбной ловли есть несколько функций для этого ингредиента. Однако с предотвращением оксидного слоя на поверхности, раствор также эффективно справляется. Производят жидкость для придания старым наживкам и грузилом былого блеска.

Методы избавления от оксида

Во время взаимодействия с воздухом между атомами металла и окружающей средой образуется ионная связь. Кислород отдает два электрона. На поверхности быстро возникает окислительный слой. Такая оксидная пленка способна предотвратить дальнейшее воздействие враждебной среды. Пленка, также становится барьером во время передачи электричества.

Оксидная пленка на продукте, изготовленном из свинца появляется через малый промежуток времени. Механическая очистка – довольно трудоемкое и бесполезное занятие. Сразу после успешного снятия слоя, образуя поле, и оголенные атомы вступают в связь с новыми атомами воздуха. Создать защиту для предмета можно при использовании масла подсолнуха. Также актуален вариант с графитовой смазкой и лаком.

Для домашнего обихода отлично подходит масло подсолнуха. Масло наливают в миску, после чего в жидкость помещают требуемое изделие из свинца. При правильной выдержки (около 5 минут), необходимо вытянуть изделие из масла и дать ему просохнуть на подготовленных салфетках.

В условиях производства для уменьшения распространения оксидных включений на поверхности деталей применяют графитовую смазку. Смазка не является редкой или дорогостоящей, однако в бытовых условиях она редко оказывается в наличии. Такое средство продается в автомагазинах и хозяйственных торговых точках. При должном отношении свинцовая поверхность будет длительное время демонстрировать блеск.

Если оксидная пленка уже успешно покрыла поверхность, существуют способы ее удаления. Для этого, применяется концентрированный раствор кислоты. Для таких действий необходима специальная подготовка, включая наличие химического стеклянного инвентаря. Обычные столовые банки или миски не подойдут. Реактивные ингредиенты могут нанести вред человеку, оставить ожоги на теле.

Приветствуется использование защитных очков и маски.

Обрабатываемое изделие погружается в кислотный раствор. Необходимо подождать пока пленка оксида будет разрушена. После успешного подъема из раствора обрабатывается поверхность для защиты маслом или лаком.

Техника безопасности

Расплавленный свинец способен произвести значимые увечья и ожоги. Капля мгновенно пропалит одежду и попадет на открытую поверхность кожи. Жидкая форма свинца может при вытекании попасть на легко возгораемые предметы и спровоцировать пожар в помещении. Если в жидкий расплав проникает вода происходит резкая вспышка с распространением мелких брызг металла по всей площади. Такие включения могут попасть на кожу и глаза, что болезненно и опасно для органов человека. Таким образом, обязательно во время работы необходимо использование одежды, которая покроет все тело включая рукава, надевайте головной убор. Ткань должна быть с высокой огнеупорностью и термостойкостью. На лицо необходимо надеть маску и защитные очки.

Помещение, в котором проводят плавку, необходимо хорошо проветривать, ввиду токсичности испарения свинца. Если маски нет в наличии используйте ватно-марлевую повязку. При попадании в организм свинец может спровоцировать и усугубить ряд болезненных процессов, накапливаясь в органах, элемент вызывает острое отравление.