Молярная масса свинца (pb), формула и примеры

Свинец — это один из редких самородных металлов, имеющий бело-серебристый цвет. Он мягкий, легкоплавкий, пластичный.

Этот металл был известен уже в древние времена. В данной статье мы поговорим об использовании, производстве, физических и химических свойствах плюмбума Pb химического элемента таблицы Менделеева.

Что такое свинец

Это элемент в химической таблице под атомным номером 82, он же Pb (Plumbum).

В классическом виде он обычно имеет серебряный цвет. Удельный вес 11,35 г/см3.

История открытия химического элемента Pb

На ближнем Востоке свинец стал известен ещё с 3 тысячелетия до нашей эры, где он участвовал в создании кирпичей, статуй и разных бытовых предметов. Его сопоставляли Сатурну.

Археологические раскопки, которые проводились на территории Древнего царства Египта, помогли найти свинцовые изделия. Подобные открытия сделаны и на территории бывшей Месопотамии и Армении.

Его использовали не только в качестве самостоятельного металла для изделия, но также для очищения серебра и золота. Затем металлу нашли новую задачу – им обшивали корпуса кораблей и применяли в медицинских целях.

В конце 17 века появилось хрустальное стекло за счет добавления в стекло свинца. После, из него стали изготавливать пули.

Характеристика свинца

Если вас интересует, какого цвета свинец, то ответ следующий — плюмбум имеет голубовато-серый оттенок. Он плотный и тяжелый. Достаточно несложно добывается.

Как и любой из существующих металлов, свинец отличается своими физическими и химическими особенностями, которые и отличают его от других металлов.

Физические свойства

Металл не отличает высокая твердость. Это довольно мягкий металл, легко режущийся лезвием. Плавится при невысокой температуре плавления (327 градусов).

Температура кристаллизации 327 градусов, а температура кипения 2022 К. Плюмбум подлежит достаточно быстрому окислению на открытом воздухе.

Полезно знать: неприятным критерием свинца является его токсичность: в хроническом течении он собирается во внутренних органах и костной ткани, чем вызывает нарушения в организме живых существ.

Теплопроводность в два раза меньше железа.

Молярная масса 207,2 а. е. м. ± 0,1 а. е. м.

Формула простых оксидов — оксид свинца (II) PbO и оксид свинца (IV) PbO2 и смешанный Pb3O4 (свинцовый сурик).

Химические свойства

Является металлом малоактивным, стоящим в электрохимическом ряду перед водородом, что делает его легко вытесняемым иными металлами из растворов его солей. Степень окисления +2.

Заметно растворим в лимонной, уксусной и винной кислотах. Бесцветные ядовитые жидкости производные свинца. Его пары ядовиты.

Некоторые школьники и студенты спрашивают свинец магнитится или нет? Нет, такие качества отсутствуют.

Помимо токсичности, хочется знать, свинец радиоактивен или нет? Искусственные изотопы металла радиоактивны.

Основные соединения свинца

Галогениды образуются, взаимодействуя с фтором, хлором, бромом, йодом, и астатом. Халькогениды с кислородом, серой, селеном, теллуром, и полонием. Пниктиды с азотом и фосфором.

Области применения

Элемент получил широкое применение:

1. В электротехнической системе, благодаря своей сопротивляемости коррозии, применяется в целях защиты кабелей, сверхпроводников, применяются свинцовые аккумуляторы.
2. В военной промышленности делают пули и снаряды, взрывчатки и детонаторы.
3. В медицине является защитником от радиации (пример: обследование рентгеном).
4. В производстве — свинец входит в состав цемента, используется для защитных барьеров керамики и стекла.

Люди, боящиеся отравления свинцом, спрашивают где можно найти свинец? В домашних условиях его можно обнаружить в аккумуляторах, в кабелях.

Производство свинца

Около половины металла производится из руд. Годовая добыча составляет 5 млн. тонн. Переработка крайне выгодна в плане экономии.

Приемы получения свинца это:

• пирометаллургический,
• гидрометаллургический.

В пирометаллургическом способе имеющиеся компоненты переплавляются, а во втором наблюдается разложение существующих концентратов.

Наибольшими объёмами добычи свинцовой руды могут быть отмечены такие страны, как:

• Китай,
• Мексика,
• Австралия,
• США,
• Перу.

Добыча свинца в России

Седьмое место по производству этого металла занимает Россия. Доля РФ в запасах этого метала чуть более 2% из-за его низкой концентрации в местных месторождениях. Причем свинец отправляется на экспорт.

• Было высчитано, что на территории России находится около 70 месторождений свинца, производящих 93% процента этого металла в таких регионах, как: Красноярский край, Республика Бурятия, Читинская область, Алтайский край и Приморский край.
• Можно это выявить в процентном соотношении:

• Сибирь – приблизительно 75%,
• Урал – около 15%,
• Дальний Восток – немногим меньше 10%.

Нахождение в природе

1. Обычно металл перемешан с каким-либо другим металлом, например, с оловом, а не встречается в чистом виде.
2. Галенит

Свинец – является стадией распада урана, поэтому может находиться в урановых рудах. Свинец получается из такого сырья, как галенит.

Заключение

Свинец — это металл, который уже известен людям многие тысячи лет. Такая наука, как химия, сейчас помогает разобраться в его свойствах, чтобы правильно и экономно употребить. Его месторождения располагаются во многих частях Земли.

На мировом рынке его цена достаточно стабильна. Благодаря уникальности своих физико-химических свойств, Pb применяется во многих сферах и отраслях, подлежит импорту и экспорту.

Источник: https://tvercult.ru/nauka/svinets-himicheskiy-element-svoystva-i-primenenie

Удельный вес свинца, свойства, применение, таблица значений

    Свинец представляет собой элемент четвертой группы главной подгруппы соответствующей таблицы элементов. Свинец в простом виде – это легкоплавкий металл ковкого типа белого цвета с серебристым оттенком и синеватым отливом.

    Данный вид материалов используется многие тысячелетия, так как он легко добывается, отлично обрабатывается и распространен во всех уголках мира. Хотя самородный свинец встречается очень редко, он широко распространен в составе разнообразного вида других пород. Примерно около восьмидесяти разного вида пород имеют в своем составе свинец.

Таблица удельного веса свинца

     Так как, свинец является сложным материалом, рассчитать его удельный вес в полевых условиях самостоятельно не представляется возможным. Эти вычисления проводят в специальных химических лабораториях. Однако, при этом средний удельный вес свинца известен и равен 11,336 г/см3.

     Для упрощения подсчетов ниже представлена таблица с значениями удельного веса свинца, а также такого параметра, как вес свинца в зависимости от единиц исчисления.

Удельный вес и вес 1 м3 свинца в зависимости от единиц измерения

Материал	Удельный вес (г/см3)	Вес 1 м3 (кг)
Свинец	11,336	11336

Свойства свинца

    При температуре около 0 градусов Цельсия свинец обладает наиболее низкой теплопроводностью. Сам по себе свинец является металлом мягкого типа, легко обрабатывается, режется ножом и царапается ногтем. Поверхность обычно покрыта защитной пленкой оксидов. При разрезании образуется блестящая поверхность, тускнеющая под воздействием воздуха.

    Данный материал обладает повышенными свойствами стойкости к коррозии и отличной пластичностью и гибкостью. Отлично подходит для использования для защиты электрических кабелей. Также свинец отлично поглощает рентгеновские лучи, что делает его идеальным средством защиты от их воздействия.

    Температура плавления этого материала составляет 327,46 градусов Цельсия, кипения – 1749 градусов Цельсия. При повышении температуры плотность данного вида материалов падает, в обычном состоянии этот параметр равен 11,3415 г/см3 при 20 градусах Цельсия. Свинец относится к группе металлов тяжелого типа.

    Из недостатков стоит выделить малую стойкость к вибрациям и ее отсутствие к коррозии гниющих веществ органического типа, растворам бетона и извести. Однако это решается путем добавки различных примесей, таких как медь, сурьма, кадмий и другие.

    Этот элемент хорошо реагирует с щелочами и кислотами.

    Применение свинца обширно. Применяется в различных видах работ строительной и другой направленности. Из основных стоит выделить:

Производство мощных веществ взрывчато-смесевого типа, где свинец используется в состоянии нитрата

Использование азида свинца как детонатора для взрывчатых веществ

Использование перхлората свинца в приготовлении жидкости тяжелого типа, как окислителя в взрывчатых средствах и в качестве материала катодного типа в источниках тока химического типа

Применение висмута свинца в литиевых аккумуляторах

Теллурид свинца применяется при производстве холодильников

Арсенит свинца используют для борьбы с насекомыми

Борат свинца используют как покрытие для фарфора и стекла

Хлорид свинца используют для производства мазей и красок

Нитрат свинца широко распространен в спичечном производстве

Сульфат свинца применяется в производстве литографии, аккумуляторов и в технологиях набивки тканей

Сульфид свинца используется для обнаружения ионов свинца и обжиге посуды глиняного типа

Использование свинца как защиты от гамма-излучений

Источник: https://naruservice.com/articles/udelnyj-ves-svintsa

Свойства и применение ацетата свинца

Ацетат свинца (свинец уксуснокислый, свинцовый сахар) – это хим. соединение, свинцовая соль этановой кислоты. На вид – белая твердая порошкообразная масса, сформированная прозрачными не имеющими окраса кристаллами. Обладает легким уксусным запахом и сладким вкусом. Образует кристаллогидраты. Хорошо растворяется в воде (44 г/100 мл при 20 °C) – в горячей лучше, нежели в холодной. Также растворению поддается в уксусной кислоте, метиловом спирте и глицерине.

Молярная масса – 325,28 г/моль, плотность – 3,25 г/см³. Термосвойства: t плавления – 280 °C (с разложением на свинец, углекислый газ, воду и ацетон). Формула: Pb(CH3COO)2.

• В наибольшей степени изучены свойства тригидрата данного вещества – прозрачных бесцветных кристаллических образований моноклинной сингонии, плавящихся при t 75 °C в своей же кристаллизационной воде, а при t 100 °C поддающихся разложению.
• Реакции на определение уксуснокислого свинца:
• – в сочетании с йодистым калием выпадает желтоватый осадок, в некой мере растворяющийся при нагреве и повторно трансформирующийся в золотые чешуйки при понижении температуры раствора;
• – при компонировке с сероводородной водой образуется темный осадок свинцового блеска.

Способы получения:

– взаимодействие этановой кислоты и карбоната/оксида свинца;

– растворение в CH3COOH свинца в процессе нагрева и с задействованием кислорода.

В ходе выпаривания раствора возникают кристаллы тригидрата. Чтобы получить это соединение в безводном состоянии, нужно упаривать его при значительном количестве этановой кислоты.

Сферы применения:

– аналитическая химия и хим. синтез. Наиболее часто ацетат свинца задействуют для создания прочих свинцовых соединений;

– текстильная отрасль. Данный реактив задействуют в покраске текстиля. С его помощью фиксируют (закрепляют) некоторые красители. Используют его и для наполнения шелка, и в ситценабивных процессах;

– производство украшений;

– медицина. Ввиду вяжущего и противовоспалительного действия данной субстанции, с ее участием создают примочки (используя 0,25-0,5 % водные растворы), способствующие избавлению от воспалений кожи и слизистых. С ее помощью лечат ушибы и ссадины.

Она входит в состав свинцовой мази и мази от пролежней. Разрешена только для наружного применения. Имеет противопоказания, в частности при повышенной чувствительности к действующему компоненту, а также при острых и хронических отравлениях свинцом.

Способна вызывать аллергии.

Не так давно этот хим. продукт использовали при лечении венерических недугов и изготовлении косметических средств. Однако из-за высокотоксичности, применение в этих направлениях было запрещено.

Имея дело со свинцовым сахаром, необходимо быть осторожными. Да, он необходим для ряда процессов, но токсичность никто не отменял. ПДК равна 0,01 мг/м³. Хранить его следует в прохладном помещении в хорошо закрытой таре, предотвращая контакт со светом.

Источник: https://www.systopt.com.ua/ru/svojstva-y-prymenenye-atsetata-svyntsa/

Теплофизические свойства жидкого cвинца и эвтектического сплава свинца и висмута

Раздел составлен по работам [17, 18, 19, 20, 21, 32, 43, 44, 47÷49], большая часть текста заимствована из [18].

Основные теплофизические константы свинца
Атомная масса	207,2
Атомный номер	82
Температура плавления	600,8 К
Температура кипения при атмосферном давлении	2018 К
Теплота плавления	24,7 кДж/кг
5,12 кДж/моль
Теплота испарения при атмосферном давлении	865,8 кДж/кг
179,4 кДж/моль
Изменение объёма при плавлении	+3,6 %
Критическая температура	5000±200 К
Критическое давление	180± 30 МПа
Критическая плотность	3250±100 кг/м3
Сжимаемость	z = PkVk/RTk = 0,276

Основные теплофизические константы висмута
Атомная масса	209
Атомный номер	83
Температура плавления	544 К
Температура кипения при атмосферном давлении	1825 К
Теплота плавления	50,15 кДж/кг
10,48 кДж/моль
Теплота испарения при атмосферном давлении	857 кДж/кг
179,1 кДж/моль
Изменение объёма при плавлении	-3,3 %
Критическая температура	5100±200 К
Критическое давление	150 МПа
Критическая плотность	2660±200 кг/м3
Сжимаемость	z = PkVk/RTk = 0,278

Основные теплофизические константы эвтектического сплава свинца с висмутом
Атомная масса	208,2
Температура плавления	398 К
Температура кипения при атмосферном давлении	1911 К
Теплота плавления	38,9 кДж/кг
8,09 кДж/моль
Теплота испарения при атмосферном давлении	862 кДж/кг
179,2 кДж/моль
Изменение объёма при плавлении	≈+0,5 %
Массовые доли	44,5/55,5
Мольные доли	43,7/56,3

Далее соотношения даны в следующих единицах: T в К; t в °C; ρ в кг/м3; Сp в Дж/(кг·К); λ в Вт/(м·К); a в м2/с; ν в м2/с ; σ в Н/м; ρе в Ом·м. Погрешности показаны в конце раздела.

Плотность свинца Для расчетов рекомендуется аппроксимационная формула кг/ м3:

ρ = [(11,42±0,01) -(12,42±0,12)10–4T ] ·103 (1)

Плотность сплава свинец-висмут Плотность сплава свинец-висмут эвтектического состава (Pb -45.4%, Bi — 55.4% по массе) рассчитана по закону аддитивности и может быть аппроксимирована формулой. кг/ м3 : ρ = [(11,05±0,01) –(12,49±0,12)·10–4T]·103 (2)

• Теплоемкость сплава свинец-висмут В справочном материале по теплофизическим свойствам расплавленных материалов, подготовленном группой специалистов ЭНИН Никольским и др. [18], даются следующие значения теплоемкостей: Висмут 0,036 ккал/(кг·К) = 150,6 Дж/(кг·К) Свинец 0,0352 ккал/(кг·К) = 147,3 Дж/(кг·К) Эвтектический сплав 147,3 Дж/(кг·К),
• Если воспользоваться законом аддитивности, то из этих данных для сплава должно быть значение 149,1 Дж/(кг·К),

Анализ данных по теплопроводности методами статистики невозможен из-за отсутствия информации в оригинальных работах.

В [18] обобщения сделаны на основе сравнения результатов различных авторов с теоретической зависимостью таплопроводности от температуры (λ(Т) = L0T/ρe(T)), которая следует из закона Видемана-Франца при использовании теоретического значения числа Лоренца (L0 = 2.443·10-8 Вт·Ом/K2).

Здесь ρe(T)-удельное электросопротивление жидкого металла при температуре Т. Среднее значение теплопроводности, полученное статистической обработкой результатов около температуры кристаллизации авторы [18] оценивают значением 15,8 ±1,3 Вт/(м·К) и для использования рекомендуют соотношение Пауэлла [3]:

λ = 15,8 + 108·10-4 (Т-600,4), Вт/(м·К) (3)

Экстраполяция этого соотношения на область высоких температур дает хорошее согласие в пределах экспериментальных погрешностей с данными Банчилла, Филиппова [17]. Первые измерения теплопроводности сплава PbBi были выполнены Брауном, Биениасом в 20-х годах.

Позже были опубликованы справочные таблицы специалистов ЭНИН — Никольский и др. и измерения Кржижановского (теплопроводность и электрическое сопротивление).

Учитывая близость атомных весов компонентов сплава, их процентных долей по массе и объемных долей (Pb-0,491, Bi-0,509) можно сделать оправданные оценки теплопроводности по закону аддитивности.

Другие расчетные оценки были выполнены Кирилловым в соответствии с теорией Одолевского и предложения Новикова. Наиболее надежными по [18] являются совпадающие данные, которые могут быть аппроксимированы формулой:

1. λ = 11+9,9·10-3 (Т-397)(4)
2. Аппроксимирующая формула для коэффициента кинематической вязкости свинца из справочных данных для t = 400-700 °С, представленных в [3, 17], имеет вид:
3. ν = (43,8–7,57·10–2 t+0,467·10–4 t)210–8±1,2% (5)
4. Однако, она дает неверные результаты при экстраполяции на более высокие температуры (>800°С). Более предпочтительна формула, которая получена из обработки тех же данных [3, 17] в других координатах:
5. ν = [15,87·103/T-2,65]10–8,(6) где Т в [K], ν в м2/c.
6. Для сплавов свинца с висмутом, по своим термодинамическим свойствам близким к идеальным, предложено большое количество формул, связывающих вязкость сплава, состав его и вязкость компонентов. Эти зависимости представлены формулой:
7. f(μ) = ∑Ni f(μi)(7)

на месте f(μ) могут стоять μ, ν, 1/μ, 1/ν, lgμ, lgν, на месте f(μi) соответствующие вязкости компонентов, Ni -молярные или объемные доли. Эти выражения носят эмпирический характер. Аддитивность μ наблюдалась во многих сплавах, где теплота смешения (ΔH) компонентов мала и свойства компонентов близки:

• μ = (N1μ1 + N2μ2)(1-2ΔH/RT) (8)
• Справочные данные[3, 17] аппроксимируются зависимостью:
• ν· = [68,9-0,126Т+6,95·10-5 Т2] 10-8 (9)
• Однако, если справедлив для кинематической вязкости закон аддитивности, то формула должна иметь вид:
• ν· = 10-8[12,88·103/T-1,89](10)
• Пока причины расхождений значений, получаемых по формулам (9) и (10) не выяснены, рекомендуется использовать формулу (8)
• Зависимость поверхностного натяжения от температуры веществ, для диапазона температур вдалеке от критической точки, является линейной
• σ = σm-dσ/dT(T-Tm)

где σm , Tm — поверхностное натяжение и температура в точке плавления. Значения σm, dσ/dT по данным справочника Ниженко и др. [23] для Pb и Bi находятся в следующих пределах: свинец σm = 410÷470 Н/м; висмут σm = 360÷390 Н/м;

Поверхностное натяжение чувствительно к наличию примесей в жидкости и паре. При отборе данных использовались сведения последних публикаций [23].

1. σ(Pb) = 446 – 0,0640(T — 600)(11) σ(Bi) = 375 – 0,0766(T — 545)(12)
2. Близость поверхностных натяжений чистых компонентов позволяет использовать правило аддитивности для вычисления σ (сплава PbBi):
3. σ(PbBi) = 416 – 0,0703(T — 398) (13) Этот результат подтверждается прямыми измерениями в [23].
4. Удельное электрическое сопротивление
5. Температурная зависимость ρe (удельное электрическое сопротивление) жидкого свинца линейна. На основании анализа ряда работ и своих собственных измерений авторы обзора [20] обобщили результаты для интервала температур 600÷1200 К соотношением:
6. ρe = [(65,73 ± 0,15) + (4,65 ± 0,05)·10-2T]10-8(14)
7. Для температур 1100 — 2400 К можно воспользоваться формулой из работы [17]
8. ρe = [-84,5 + 0,3655T – 2,135·10-4T2 + 4,77·10-8T3] 10-8(15)
9. Результаты обобщения [18] по удельному сопротивлению висмута описываются формулой:
10. ρe = [(97,45±0,8) + (5,70 ± 0,12)·10–2T] 10-8 (16)
11. Удельное электрическое сопротивление сплава свинца с висмутом
12. Используя закон аддитивности из формул (14)÷(16), получим:
13. ρe = [(83,3 ± 0,5) + (5,23 ± 0,09)·10-2T] 10-8 (17) Экспериментальные данные практически совпадают со значениями, вычисленными по этой формуле.
14. Давление насыщенных паров
15. В монографии Несмеянова [24] рекомендуется соотношение:

lgP(мм.рт.ст.) = А–В/Т+СТ+DlgT.

Исследования показали, что в парах Bi находится значительное количество двухатомных молекул Bi2, доля которых при 6000 ~ 40%, при 9000 ~ 20%. При измерении температуры происходит и изменение состава пара.

• Приближенные соотношения (±10%) для давлений насыщенных паров имеют вид.
• Давление насыщенных паров для свинца:
• при T T>1000 K lgP(Па) = 9,844–9804/T(19)
• Давление насыщенных паров для висмута:
• при T
• Используя зависимости, вытекающие из закона Рауля, можно вычислить давление пара над сплавом (Р)
• Р = PPb NPb+РBiNBi(21) где РPb, РBi — давление насыщенного пара над чистыми компонентами; NPb, NBi — мольные доли компонентов в сплаве — (NPb = 0,553; NBi = 0,447).
• Проведенный в [18] анализ теплофизических свойств свинца и сплава свинец-висмут эвтектического состава показал достаточно удовлетворительную точность описания по отношению к экспериментальным данным по следующим свойствам: — плотность — (± 0,2%) — теплоемкость — (± 0,2%) — вязкость — (± 1,5%). Расходятся данные разных исследователей по: — теплопроводности — (± 15%) — поверхностному натяжению — (± 15%)
• — давлению паров элементов — (± 10%).
• В таблицах ниже представлены сводные данные о теплофизических свойствах свинца и эвтектического сплава свинец-висмут.

Источник: https://gsssd-rosatom.mephi.ru/DB-tp-01/PbBi.php