Свинец

Свинец — элемент главной подгруппы четвёртой группы, шестого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 82. Обозначается символом Pb (лат. Plumbum). Простое вещество свинец (CAS-номер: 7439-92-1) — ковкий, сравнительно легкоплавкий металл серого цвета.

Происхождение слова «свинец» неясно. В большинстве славянских языков (болгарском, сербско-хорватском, чешском, польском) свинец называется оловом. Слово с тем же значением, но похожее по произношению на «свинец», встречается только в языках балтийской группы: švinas (литовский), svins (латышский).

Латинское же plumbum (тоже неясного происхождения) дало английское слово plumber — водопроводчик (когда-то трубы зачеканивали мягким свинцом), и название венецианской тюрьмы со свинцовой крышей — Пьомбе, из которой по некоторым данным ухитрился бежать Казанова. Известен с глубокой древности. Изделия из этого металла (монеты, медальоны) использовались в Древнем Египте, свинцовые водопроводные трубы — в Древнем Риме. Указание на свинец как на определённый металл имеется в Ветхом Завете. Выплавка свинца была первым из известных человеку металлургических процессов. До 1990 г. большое количество свинца использовалось (вместе с сурьмой и оловом) для отливки типографских шрифтов, а также в виде тетраэтилсвинца — для повышения октанового числа моторного топлива.

Нахождение свинца в природе

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 основном встречается в виде сульфидов.

Получение свинца

Страны — крупнейшие производители свинца (включая вторичный свинец) на 2004 год (по данным ILZSG), в тыс. тонн:

Физические свойства свинца

Свинец имеет довольно низкую теплопроводность, она составляет 35,1 Вт/(м·К) при температуре 0°C. Металл мягкий, легко режется ножом. На поверхности он обычно покрыт более или менее толстой плёнкой оксидов, при разрезании открывается блестящая поверхность, которая на воздухе со временем тускнеет.

Плотность — 11,3415 г/см³ (при 20 °C)

Температура плавления — 327,4 °C

Температура кипения — 1740 °C

Химические свойства свинца

Электронная формула: KLMN5s²5p⁶5d¹⁰6s²6p², в соответствии с чем он имеет степени окисления +2 и +4. Свинец не очень активен химически. На металлическом разрезе свинца виден металлический блеск, постепенно исчезающий из-за образования тонкой плёнки РbО.

С кислородом образует ряд соединений Рb2О, РbО, РbО2, Рb2О3, Рb3О4. Без кислорода вода при комнатной температуре не реагирует со свинцом, но при большой температуре получают оксида свинца и водород при взаимодействии свинца и горячего водяного пара.

Оксидам РbО и РbО2 соответствуют амфотерные гидрооксиды Рb(ОН)2 и Рb(ОН)4.

При реакции Mg2Pb и разбавленной HCl получается небольшое количество РbН4. Pbh5 — газозообразное вещество без запаха, которое очень легко разлагается на свинец и и водород. При большой температуре галогены образовывают со свинцом соединения вида РbХ2 (X — соответствующий галоген). Все эти соединения мало растворяются в воде. Могут быть получены галогениды и типа РbХ4. Свинец с азотом прямо не реагирует. Азид свинца Pb(N3)2 получают косвенным путём: взаимодействием растворов солей Рb (II) и соли NaN3. Сульфиды свинца можно получить при нагревании серы со свинцом, образуется сульфид PbS. Сульфид получают также пропусканием сероводорода в растворы солей Pb (II). В ряду напряжений Pb стоит левее водорода, но свинец не вытесняет водород из разбавленных HCl и h3SO4, из-за перенапряжения Н2 на Pb, а также на поверхности металла образуются плёнки трудно-растворимых хлорида РbCl2 и сульфата PbSO4, защищающие металл от дальнейшего действия кислот. Концентрированные кислоты типа h3SO4 и НCl при нагревании действуют на Pb и образуют с ним растворимые комплексные соединения состава Pb(HSO4)2 и Н2[РbCl4]. Азотная, а также некоторые органических кислоты (например, лимонная) растворяют свинец с получением солей Рb(II). По растворимости в воде соли свинца делятся на нерастворимые (напрммер, сульфат, карбонат, хромат, фосфат, молибдат и сульфид), малорастворимые (вроде, хлорид и фторид) и растворимые (к примеру,ацетат, нитрат и хлорат свинца). Соли Pb (IV) могут быть получены электролизом сильно подкисленных серной кислотой растворов солей Рb (II). Соли Pb (IV) присоединяют отрицательные ионы с образованием комплексных анионов, например, плюмбатов (РbО3)2- и (РbО4)4-, хлороплюмбатов (РbCl6)2-, гидроксоплюмбатов [Рb(ОН)6]2- и других. Концентрированные растворы едких щелочей при нагревании реагируют с Pb с выделением водорода и гидроксоплюмбитов типа Х2[Рb(ОН)4]. Еион (Ме=>Ме++e)=7,42 эВ.

Основные соединения свинца

Оксиды свинца

Оксиды свинца имеют преимущественно основный или амфотерный характер. Многие из них окрашены в красные, жёлтые, чёрные, коричневые цвета. На фотографии в начале статьи, на поверхности свинцовой отливки, в её центре видны цвета побежалости — это тонкая плёнка оксидов свинца, образовавшаяся из-за окисления горячего металла на воздухе.

Галогениды свинца

Халькогениды свинца

Халькогениды свинца — сульфид свинца, селенид свинца и теллурид свинца — представляют собой кристаллы чёрного цвета, которые являются узкозонными полупроводниками.

Соли свинца

Сульфат свинца

Нитрат свинца
Ацетат свинца — свинцовый сахар, относится к очень ядовитым веществам. Ацетат свинца, или свинцовый сахар, Pb(CH₃COO)₂·3H₂O существует в виде бесцветных кристаллов или белого порошка, медленно выветривающегося с потерей гидратной воды. Соединение хорошо растворимо в воде. Оно обладает вяжущим действием, но так как содержит ионы ядовитого свинца, то применяется как наружное в ветеринарии. Ацетат применяют также в аналитической химии, крашении, ситценабивном деле, как наполнитель шёлка и для получения других соединений свинца. Основной ацетат свинца Pb(CH₃COO)₂·Pb(OH)₂ — менее растворимый в воде белый порошок — используется для обесцвечивания органических растворов и очистки растворов сахара перед анализом.

Применение свинца

Свинец в народном хозяйстве

Нитрат свинца применяется для производства мощных смесевых взрывчатых веществ. Азид свинца применяется как наиболее широкоупотребляемый детонатор (инициирующее взрывчатое вещество). Перхлорат свинца используется для приготовления тяжелой 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 так же 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 так же на её основе производятся многие резервные химические источники тока, например — свинцово-хлорный элемент, свинцово-плавиковый элемент и др.

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 h3S. Свинцовые белила применяют также для производства шпатлевки, 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·h3O, 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 Nh5Cl. Его применяют для приготовления мазей при обработке опухолей.

Хромат свинца PbCrO4 известен как хромовый желтый краситель, является важным пигментом для приготовления красок, для окраски фарфора и тканей. В промышленности хромат применяют в основном в производстве желтых 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. Сульфат свинца Pb(SO4)2, нерастворимый в воде белый порошок, применяют как пигмент в аккумуляторах, литографии, в технологии набивных тканей.

Сульфид свинца PbS, чёрный нерастворимый в воде порошок, используют при обжиге глиняной посуды и для обнаружения ионов свинца.

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. Соединения свинца используются в производстве красителей, красок, инсектицидов, стеклянных изделий и как добавки к бензину в виде тетраэтилсвинца (C2H5)4Pb (умеренно летучая жидкость, пары к-рой в малых концентрациях имеют сладковатый фруктовый запах, в больших-неприятный запах; Тпл =  130 °C, Ткип =  80°С/13 мм рт. ст.; плотн. 1,650 г/см³; nD2v =  1,5198; не раств. в воде, смешивается с орг. растворителями; высокотоксичен, легко проникает через кожу; ПДК =  0,005 мг/м³; ЛД50 =  12,7 мг/кг (крысы, перорально)) для повышения октанового числа.

Свинец в медицине

Экономические показатели

Цены на свинец в слитках (марка С1) в 2006 году составили в среднем 1,3—1,5 долл/кг.

Страны, крупнейшие потребители свинца в 2004 году, в тыс. тонн (по данным ILZSG):

Физиологическое действие

Свинец и его соединения токсичны. Попадая в организм, свинец накапливается в костях, вызывая их разрушение. ПДК в атмосферном воздухе соединений свинца 0,003 мг/м³, в воде 0,03 мг/л, почве 20,0 мг/кг. Выброс свинца в Мировой океан 430—650 тысяч т/год.

Свинец (II) фторид — frwiki.wiki

Свинца (II), фторид представляет собой химическое соединение по формуле PbF _{2. Это бесцветное, негорючее твердое вещество без запаха, очень мало растворимое в воде. Его растворимость увеличивается в присутствии азотной кислоты HNO 3.или нитрат- ионы NO 3^— . Он кристаллизуется в двух различных формах: альфа-образный ромбической типа хлорида свинца, который принимает форму β кубического типа фтора выше 316  ° C .}

Его можно получить несколькими способами. Один из них — обработка гидроксидом свинца (II) Pb (OH) _{2. или солей из свинца (например, свинца (II) карбонат PbCO 3) фтороводородом HF:}

Pb (OH) _{2+ 2 ВЧ ⟶ PbF 2+ 2 Н 2 О ;}

PbCO _{3+ 2 ВЧ ⟶ PbF 2+ H 2 O+ CO 2.}

Реакция фторида калия KF с раствором нитрата свинца (II) Pb (NO ₃ ) _{2 также возможно:}

2 KF + Pb (NO ₃ ) _{2⟶ ПбФ 2+ 2 KNO 3.}

Фторида свинца (II), используется для изготовления линз с низкой температурой плавления, то покрытие из зеркал к инфракрасной, или в качестве катализатора для производства пиколина .

1. ↑ ^{a b c d e f and g} «  Лист фтористого соединения свинца (II), Puratronic®, 99,997% (на основе металлов)  », на сайте Alfa Aesar (по состоянию на 13 июня 2018 г. ) .
2. ↑ рассчитывается молекулярная масса от «  атомных весов элементов 2007  » на www. chem.qmul.ac.uk .
3. ↑ ^{a и b} (de) Георг Брауэр, Handbuch Der Präparativen Anorganischen Chemie, vol. I, стр.  232 . ( ISBN 3-432-02328-6 )
    

<img src=»//fr.wikipedia.org/wiki/Special:CentralAutoLogin/start?type=1×1″ alt=»» title=»»>

nglos324 — лид

nglos324 — лид

		Свинец, Pb
	Свинец представляет собой металл группы IV A периодической таблицы с атомным номером 82, атомный вес 207,19 и плотность 11,4 Мг/м 3 . Его температура плавления составляет 327,4 С. Свинец имеет электронную конфигурацию: (Xe)(4f) 14 (5d) 10 (6s) 2 (6p) 2 , и атомный радиус 0,175 нм. В при комнатной температуре свинец имеет ГЦК кристаллическую структуру с основой из одного Атом Pb на узел решетки. Свинец имеет модуль Юнга 14 ГПа, предел текучести 11 МПа, UTS 14 МПа, деформация разрушения 0,5.
				От кого: Каллистер, «Материалы Наука и инженерия», Уайли (1994)

Pb Crystal Structure — SpringerMaterials

Неорганические твердые фазы

Получить доступ

СИФ

Скачать справку (pdf)

У вас нет доступа к этому содержимому

Опции доступа

Дополнительные опции доступа

• Свяжитесь с нами, если вам нужна помощь в доступе к этому контенту
• Узнайте об институциональных подписках

Просмотр трехмерной интерактивной структуры

Цитировать эту страницу

• Цитата

Кристаллографические данные

Параметры ячейки

		Стандартизированные данные
Космическая группа	У вас нет доступа к этому содержимому Опции доступа Дополнительные опции доступа Свяжитесь с нами, если вам нужна помощь в доступе к этому контенту Узнайте об институциональных подписках
и
б
в
α
β
γ
а/б
б/к
к/с
В

Координаты атома

Стандартизированный

У вас нет доступа к этому содержимому Варианты доступа Дополнительные варианты доступа Свяжитесь с нами, если вам нужна помощь в доступе к этому контенту Узнайте об институциональных подписках

Опубликовано

У вас нет доступа к этому содержимому Опции доступа Дополнительные опции доступа Свяжитесь с нами, если вам нужна помощь в доступе к этому контенту Узнайте об институциональных подписках

Детали эксперимента

У вас нет доступа к этому содержимому

Варианты доступа

Дополнительные варианты доступа

• Свяжитесь с нами, если вам нужна помощь в доступе к этому контенту
• Узнайте об институциональных подписках

Ссылка

У вас нет доступа к этому контенту

Опции доступа

Дополнительные опции доступа

• Свяжитесь с нами, если вам нужна помощь в доступе к этому контенту
• Узнайте об институциональных подписках

3D интерактивная структура

У вас нет доступа к этому контенту

Опции доступа

Дополнительные опции доступа

• Свяжитесь с нами, если вам нужна помощь в доступе к этому контенту
• Узнайте об институциональных подписках

Об этом контенте

Имя базы данных

PAULING FILE Multinaries Edition – 2012 г.

Идентификатор набора данных

sd_0451186

Авторские права

© Springer и система данных о фазах материалов (MPDS), Швейцария и Национальный институт материаловедения (NIMS), Япония, 2016 г.

Главный редактор

Пьер Виллар, Система данных о фазах материалов (MPDS), CH-6354 Вицнау, Швейцария

вилларс[email protected]

Кредиты

Цитировать этот контент

Пьер Виллар (главный редактор), PAULING FILE in: Inorganic Solid Phases,
SpringerMaterials (онлайн-база данных), Springer, Гейдельберг (ред.