» » Свойства свинца и его соединений
06.05.2015

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, %:
Свойства свинца и его соединений

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.
Свойства свинца и его соединений

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.