الرصاص # CAS7439-92-1

الرصاص # CAS7439-92-1

لا يتعرض المعدن للهجوم بالماء الساخن. ولكن في وجود الأكسجين الحر، يتكون هيدروكسيد الرصاص الثنائي. رد الفعل العام هو:
2Pb + 2H2O + O2 → 2Pb(OH)2
أما في الماء العسر، فإن وجود كميات صغيرة من أيونات الكربونات أو الكبريتات أو السيليكات يشكل طبقة واقية على سطح المعدن، ويمنع حدوث التفاعل المذكور أعلاه وبالتالي تآكل المعدن.
الرصاص لا يتطور بسهولة مع الأحماض. يهاجم حمض النيتريك المعدن بسهولة، مكونًا نترات الرصاص وأكاسيد النيتروجين:
3Pb + 8HNO3 → 3Pb(NO3)2 + 2NO + 4H2O
يكون هذا التفاعل أسرع في حمض النيتريك المخفف منه في الحمض القوي. حمض الهيدروكلوريك له تأثير ضئيل على المعدن. في درجات الحرارة العادية، يذوب الرصاص ببطء في حمض الهيدروكلوريك، مكونًا طبقة من كلوريد الرصاص الثنائي، PbCl2 فوق المعدن، مما يمنع المزيد من الهجوم.
في درجات الحرارة العادية، لا يتعرض الرصاص بسهولة لهجوم بحمض الكبريتيك. إن طبقة من كبريتات الرصاص غير القابلة للذوبان المتكونة على سطح المعدن تمنع أي تفاعل إضافي للمعدن مع الحمض. ولذلك يتم تخزين الحمض في حاويات رصاص مصممة خصيصًا. كما أن تأثير حامض الكبريتيك المركز الساخن يكون منخفضًا جدًا حتى حوالي 200 درجة مئوية. ومع ذلك، عند درجات حرارة قريبة من 260 درجة مئوية، يقوم كل من حمض الكبريتيك والهيدروكلوريك المركز بإذابة الرصاص تمامًا. في درجات الحرارة العادية، يكون لحمض الهيدروفلوريك أيضًا تأثير قليل على المعدن. يمنع تكوين PbF2 غير القابل للذوبان ذوبان الرصاص في الحمض.
تتفاعل الأحماض العضوية في وجود الأكسجين ببطء مع الرصاص لتشكل أملاحها القابلة للذوبان. وبالتالي، فإن حمض الأسيتيك في وجود الأكسجين يشكل خلات الرصاص (II):
2Pb + 4CH3COOH + O2 → 2Pb(CH3COO)2 + 2H2O
يذوب الرصاص في القلويات ليشكل أيون البلبيت، Pb(OH)42¯ مع تطور الهيدروجين:
الرصاص + 2OH¯ + 2H2O → الرصاص (OH)42¯ + H2
يتحد الرصاص مع الفلور والكلور والبروم لتكوين هاليدات الرصاص ثنائية التكافؤ:
الرصاص + Cl2 → PbCl2
الاندماج مع الكبريت عند درجات حرارة مرتفعة ينتج عنه كبريتيد الرصاص، PbS.
يتأكسد المعدن إلى PbO عند تسخينه مع نترات الصوديوم في درجات حرارة مرتفعة.
الرصاص + NaNO3 → PbO + NaNO2
ويستخدم الرصاص على نطاق واسع في بطاريات التخزين. تتكون كل خلية من صفيحة رصاص إسفنجية على شكل كاثود وثاني أكسيد الرصاص على شكل أنود مغمور في حمض الكبريتيك المنحل بالكهرباء. التفاعل الكيميائي الإجمالي في الخلية أثناء التفريغ هو كما يلي: PbO2 + Pb + 2H2SO4 → 2PbSO4 + 2H2O

معدن رمادي فضي ذو بريق لامع؛ بلورات مكعبة محورها الوجه؛ لينة جدا، قابلة للطرق والسحب؛ يتم صبها ولفها وبثقها بسهولة؛ الكثافة 11.3 جم/سم3؛ صلابة موه 1، صلابة برينل 4.0 (معدن عالي النقاء)؛ يذوب بسهولة، ويذوب عند 327.46 درجة مئوية؛ يتبخر عند 1749 درجة مئوية؛ وضغط البخار 1 تور عند 970 درجة مئوية و10 تور عند 1160 درجة مئوية؛ موصل رديء للكهرباء المقاومة الكهربائية 20.65 ميكروهم – سم عند 20 درجة مئوية وذوبان السائل 94.6 ميكروهم – سم عند نقطة انصهاره ؛ لزوجة المعدن المنصهر 3.2 مئوية عند نقطة الانصهار و2.32 مئوية عند 400 درجة مئوية؛ التوتر السطحي 442 داين/سم عند 350 درجة مئوية؛ قوة الشد 2000 رطل لكل بوصة مربعة؛ امتصاص النيوترون الحراري المقطع العرضي 0.17 الحظيرة؛ جهد القطب القياسي، Pb2+ + 2e– Pb –0.13V؛ مقاومة للغاية للتآكل.

الرصاص هو مادة سامة حادة ومزمنة. التأثيرات الحادة هي الرنح والصداع والقيء والذهول والهلوسة والرعشة والتشنجات. وتشمل الأعراض المزمنة الناجمة عن التعرض المهني فقدان الوزن وفقر الدم وتلف الكلى وفقدان الذاكرة. (باتنيك، ص 1999. دليل شامل للخصائص الخطرة للمواد الكيميائية، الطبعة الثانية. نيويورك: جون وايلي وأولاده.) وقد لوحظ تلف دائم في الدماغ بين الأطفال. يتراكم الرصاص حيوياً في العظام والأسنان. تم تصنيف المعدن على أنه ملوث ذو أولوية بيئية من قبل وكالة حماية البيئة الأمريكية.
مستوى تأثير الرصاص في مياه الشرب هو 15 ميكروجرام/لتر. يتم تنظيم محتواه في المواد الغذائية والدهانات المنزلية في الولايات المتحدة الأمريكية من قبل إدارة الغذاء والدواء.

تطبيق الرصاص # CAS7439-92-1

يعتبر الرصاص من أقدم المعادن التي عرفتها الحضارة. وقد تم توثيق استخدامات بعض سبائكه وأملاحه في وقت مبكر من التاريخ. اشتق العنصر رمزه Pb من الكلمة اللاتينية plumbium. نادرًا ما يوجد المعدن في الطبيعة في شكله الأصلي؛ ومع ذلك، فهو موجود في العديد من المعادن، مثل الجالينا (PbS)، والأنجليسيت (PbSO4)، والمينيوم (Pb3O4)، والسيروسيت (PbCO3). تركيزه في القشرة الأرضية 12.5 ملغم/كغم وفي ماء البحر 0.03 ملغم/لتر.
للرصاص تطبيقات عديدة مثل المعادن والسبائك والمركبات. التطبيقات الرئيسية للمعدن وسبائكه مثل اللحام هي كمواد بناء لخطوط الأنابيب وتركيبات السباكة والأسلاك والذخيرة وحاويات الأحماض المسببة للتآكل والدرع ضد الإشعاع قصير الطول الموجي. هناك تطبيق رئيسي آخر يتمثل في بطاريات التخزين التي يستخدم فيها المعدن وثاني أكسيده. يتم استخدام العديد من مركبات الرصاص، مثل كرومات الرصاص (الكروم الأصفر)، وكبريتات الرصاص (الرصاص الأبيض)، ورابع أكسيد الرصاص (الرصاص الأحمر)، والكربونات الأساسية في الدهانات.

لقد عرف الإنسان الرصاص منذ العصور القديمة. وهو مكون رئيسي للعديد من السبائك، مثل البرونز واللحام. يتم استخدامه لبطانات الخزانات والأنابيب وبناء المباني. في صناعة أصباغ الدهانات، ورباعي إيثيل الرصاص، والعديد من المركبات العضوية وغير العضوية؛ في بطاريات التخزين، وفي السيراميك. تتراوح مستويات الرصاص في العديد من أنواع التربة من 5 إلى 25 ملجم/كجم، وفي المياه الجوفية من 1 إلى 50 ميكروجرام/لتر. وقد تختلف هذه التركيزات بشكل كبير.

مواد البناء لبطانات الخزانات، والأنابيب، وغيرها من المعدات التي تتعامل مع الغازات المسببة للتآكل والسوائل المستخدمة في تصنيع حامض الكبريتيك، وتكرير البترول، والهلجنة، والكبريت، والاستخراج، والتكثيف؛ للحماية من الأشعة السينية والإشعاع الذري؛ تصنيع رباعي إيثيل الرصاص وأصباغ الدهانات ومركبات الرصاص العضوية وغير العضوية الأخرى؛ تحمل المعادن والسبائك. بطاريات تخزين؛ في السيراميك والبلاستيك والأجهزة الإلكترونية. في تشييد المباني في جندى وسبائك الرصاص الأخرى؛ في تعدين الصلب والمعادن الأخرى.

للرصاص استخدامات عديدة وهو سلعة تجارية مهمة. واحدة من أكثر الاستخدامات شيوعًا هي بطاريات التخزين الكهربائية الحمضية الرصاصية المستخدمة في السيارات. يمكن إعادة تدوير الكثير من الرصاص في هذه الأجهزة واستخدامها مرة أخرى.
في الماضي، كان يتم إضافة رباعي إيثيل الرصاص إلى البنزين لإبطاء معدل احتراقه من أجل منع "خبط" المحرك وزيادة الأداء. وقد تسبب هذا في تلوث خطير وضار، ومنذ ذلك الحين تم التخلص من الرصاص باعتباره مادة مضافة للبنزين في معظم البلدان. كانت معظم دهانات المنازل الخارجية (وبعضها الداخلية) تحتوي على مستويات عالية من الرصاص أيضًا. اليوم، يتم التحكم في كمية الرصاص في الطلاء، مع عدم السماح بأكثر من 0.05% في مادة الطلاء.
يُستخدم الرصاص في صناعة عدد من السبائك المهمة. إحداهما عبارة عن سبيكة لحام مكونة من نصف رصاص ونصف قصدير. اللحام هو معدن ناعم منخفض الذوبان، يستخدم عند صهره لربط اثنين أو أكثر من المعادن الأخرى، وخاصة المكونات الكهربائية والأنابيب.
معدن بابيت هو سبيكة أخرى من الرصاص تستخدم في صناعة محامل العجلات مما يقلل الاحتكاك. يدخل الرصاص في العديد من أنواع الزجاج، مثل كريستال الرصاص وزجاج الصوان.
وتغطى شاشات التلفاز بالرصاص لامتصاص أي إشعاعات تسقطها الآلية، ويستخدم أكثر من 500 ألف طن من الرصاص في الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية (أجهزة الكمبيوتر والهواتف والألعاب وقريبا). وينتهي الكثير منها في مقالب النفايات الصلبة.
العديد من مركبات الرصاص سامة. وبالتالي فإن استخداماتها في المبيدات الحشرية وطلاءات المنازل كانت محدودة حيث تم استبدال مواد أخرى أقل سمية. على سبيل المثال، تم استبدال زرنيخات الرصاص [Pb3(AsO4]، وهو شديد السمية، في المبيدات الحشرية بمواد أقل ضررًا.

في استخدام المعادن في جميع أنحاء العالم، يأتي الرصاص في مرتبة متأخرة عن الحديد والنحاس والألومنيوم والزنك فقط (Howe 1981). أكبر استخدام له هو في بطاريات تخزين الرصاص الحمضية للسيارات والصناعة العامة. ويستخدم معدن الرصاص أيضًا بشكل شائع في الذخيرة، وتغطية الكابلات، والأنابيب، والنحاس والبرونز، والمعادن الحاملة للآلات، وصفائح الرصاص (ATSDR 1999).
جميع مركبات الرصاص القابلة للذوبان الرئيسية لها استخدامات صناعية. يتم استخدام خلات الرصاص كمادة طاردة للماء، وللحماية من العفن الفطري، وكمادة لاذعة لأصباغ القطن. يستخدم ثلاثي هيدرات خلات الرصاص في الورنيش، وأصباغ الكروم، وككاشف تحليلي، ويستخدم كلوريد الرصاص في القابض الأسبستي أو بطانات الفرامل، كمحفز، وكمثبط للهب. تستخدم نترات الرصاص في صناعة أعواد الثقاب والمتفجرات، وكمثبت للحرارة في النايلون، وكطلاء على الورق للتصوير الحراري الضوئي. يتم استخدام خلات الرصاص في تحليل السكر وتصفية محاليل المواد العضوية (HSDB 2009).
مركبات الرصاص غير القابلة للذوبان لها أيضًا مجموعة متنوعة من الاستخدامات. ويستخدم كل من أزيد الرصاص وستيفنيت الرصاص في صناعة الذخائر. يتم استخدام كربونات الرصاص، فلوريد الرصاص، فلوبورات الرصاص، ونفثينات الرصاص كمحفزات، مع استخدامات إضافية في الصناعات الإلكترونية والبصرية (فلوريد الرصاص)، في الطلاءات للنسخ الحراري (كربونات الرصاص)، كعامل معالجة لراتنجات الايبوكسي (فلوبورات الرصاص)، وكمجفف للورنيش (نفثينات الرصاص). يتم استخدام كل من فوسفات الرصاص وستيرات الرصاص كمثبتات في صناعة البلاستيك. يُستخدم يوديد الرصاص وكبريتات الرصاص في التصوير الفوتوغرافي؛ ويستخدم يوديد الرصاص أيضًا في المواد الكهروحرارية، وكبريتات الرصاص مع الزنك في البطاريات الغلفانية. يستخدم أكسيد الرصاص وكبريتيد الرصاص في صناعة السيراميك. ويستخدم أكسيد الرصاص أيضًا كعامل فلكنة في المطاط والبلاستيك، وكبريتيد الرصاص كجهاز استشعار للرطوبة في الصواريخ. يُستخدم كرومات الرصاص كصبغة في الدهانات والمطاط والبلاستيك؛ ويستخدم رابع أكسيد الرصاص في اللصقات والمراهم والطلاء الزجاجي والورنيش؛ ويستخدم ثيوسيانات الرصاص في صناعة أعواد الثقاب والخراطيش الآمنة. تم استخدام زرنيخات الرصاص سابقًا كمبيد حشري ومبيدات أعشاب، ولكن لم يتم العثور على استخدامات حالية.
تم استخدام الرصاص العضوي (بما في ذلك الرصاص رباعي إيثيل ورباعي ميثيل الرصاص) على نطاق واسع في الولايات المتحدة كمادة مضافة مضادة للخبط في وقود السيارات حتى بدأت وكالة حماية البيئة الأمريكية في التخلص التدريجي من البنزين المحتوي على الرصاص في أوائل السبعينيات. وبحلول عام 1988، انخفض إجمالي الرصاص المستخدم في البنزين إلى 1% من مستوى عام 1970؛ وفي عام 1996، تم حظر استخدام الرصاص في وقود المركبات الآلية بشكل كامل. على الرغم من الإنهاء التشريعي لاستخدام الرصاص كإضافة للبنزين والتخفيضات في بعض الاستخدامات الأخرى للرصاص، استمر استهلاك الرصاص الإجمالي في الولايات المتحدة في النمو حتى عام 1999، ويرجع ذلك أساسًا إلى زيادة إنتاج بطاريات الرصاص الحمضية (ATSDR 1999)، ولكنه بدأ منذ ذلك الحين في انخفاض عام (USGS 2009، 2010، Guberman 2010).

حقيقةأمر واقعمعرض ري والمعدات