Свинец

СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ СВИНЦА

Свинец (РЬ) — синевато-серый металл с сильным металлическим блеском в свежем срезе. Латинское название элемента «плумбум» происходит от «плумбум нигрум» — черное олово (в отличие от «плумбум албум»— белое олово). Впоследствии слово «плумбум» стали относить только к свинцу. Свинец является конечным продуктом распада радиоактивных элементов: урана, тория, радия. Обычный свинец является смесью свинца различного происхождения.

В химических соединениях свинец чаще всего двухвалентен, но встречается и четырехвалентный свинец. Кристаллизуется свинец в кубической системе. Тепло- и электропроводность свинца примерно в 10 раз меньше, чем у меди. При низких температурах свинец обладает сверхпроводимостью. Основные свойства свинца приведены ниже:

Свинец — мягкий, ковкий и очень пластичный металл. Он легко прокатывается в тонкие листы и ленты, продавливается на прессах в трубы, из него изготовляют проволоку. Часто свинец прокатывают в виде широких длинных сворачиваемых листов (роллей).

В сухом воздухе при нормальной температуре свинец практически не окисляется. Он хорошо сопротивляется воздействию серной кислоты (с концентрацией до 80%) и не растворяется в плавиковой, фосфорной и хромовой кислотах, в большинстве органических кислот и щелочах. Интенсивно растворяется свинец в азотной кислоте.

Мягкая питьевая вода также способна растворять свинец. Слабо действуют на свинец морская вода и рудничные воды.

Газы: хлор, сероводород, сернистый газ, ангидрид серной кислоты почти не действуют на свинец как в сухом, так и во влажном состоянии. В сухих парах брома при низких температурах свинец также устойчив- Под действием фтористого водорода свинец быстро корродирует.

При соединении свинца с кислородом могут образоваться закись свинца Рb₂O, окись свинца, или глет, РbО, трехокись свинца Рb2O3, сурик Рb3O4, двуокись свинца РbO₂.

Окись свинца легко отдает свой кислород веществам, способным окисляться, и поэтому является сильным окислителем. Она является амфотерным соединением и способна вступать во взаимодействие как с кислотами, так и с основными окислами и почти не разлагается даже при весьма высоких температурах.

(В присутствии кислорода при нагревании до температуры 400—500°С получается сурик по реакции

6 РbО + O₂ = 2 Рb₃O₄.

При более высоких температурах сурик разлагается на глет и кислород.

С серой свинец образует сульфид PbS, который широко распространен в природе в виде минерала свинцового блеска (галенита). В расплавленном состоянии он очень жидкотекуч и легко проникает даже в поры огнеупорных материалов. При нагревании сульфид свинца испаряется. Он легко окисляется воздухом.

Сульфид свинца при высоких температурах взаимодействует с железом, медью, алюминием и марганцем. С сульфидами других металлов он образует штейн.

Пары свинца, а также многие его химические соединения ядовиты. Рекристаллизация свинца происходит при температурах ниже комнатной. Поэтому получить свинец в наклепанном состоянии при комнатной температуре невозможно.

Механические и физико-химические свойства свинца сильно изменяются под влиянием примесей.

Висмут и цинк понижают кислотоупорность свинца. Натрий, кальций и магний резко повышают прочность и твердость свинца, но снижают его химическую стойкость. Медь увеличивает устойчивость свинца против действия серной кислоты. Сурьма повышает твердость и кислотоупорность свинца в отношении серной кислоты. Барий и литий повышают твердость, а кадмий, теллур и олово - твердость и сопротивление усталости свинца.

Большое количество свинца расходуют в настоящее время на производство аккумуляторов и в кабельном производстве, хотя в последнем случае его все в большей мере заменяют синтетическими материалами. Свинец широко применяют для производства различных сплавов, в том числе антифрикционных сплавов (баббитов), свинцовых бронз, свинцовооловянных припоев, легкоплавких свинцовокадмиевооловянных сплавов, типографских сплавов, для производства фольги. Используют его также для сооружений, защищающих от радиоактивных излучений, и для многих других целей.