โปรไฟล์โลหะของตะกั่ว

ตะกั่วเป็นโลหะที่อ่อนนุ่มสีเทามีความหนาแน่นสูงและจุดหลอมเหลวต่ำ แม้ว่าจะเป็นอันตรายต่อสุขภาพของเรามนุษย์ได้รับการสกัดและใช้สารตะกั่วมานานกว่า 6000 ปี

คุณสมบัติ

• สัญลักษณ์อะตอม: Pb
• จำนวนอะตอม: 82
• มวลอะตอม: 207.2 amu
• จุดหลอมเหลว: 327.5 ° C (600.65 K, 621.5 ° F)
• จุดเดือด: 1740.0 ° C (2013.15 K, 3164.0 ° F)
• ความหนาแน่น: 11.36 g / cm ³

ประวัติศาสตร์

ชาวอียิปต์โบราณเป็นคนแรกที่สกัดตะกั่วซึ่งพวกเขาเคยทำประติมากรรมขนาดเล็ก

สารประกอบของตะกั่วยังพบในเครื่องเคลือบดินเผาของอียิปต์ ในประเทศจีนมีการใช้ตะกั่วในการปลอมเหรียญ 2,000 BC

ชาวกรีกเป็นคนแรกที่ตระหนักถึงคุณสมบัติการทนต่อการกัดกร่อนของตะกั่วและตะกั่วที่ใช้เป็นตัวป้องกันเปลือกเรือ (โปรแกรมประยุกต์ที่นำสารประกอบยังคงใช้มาจนถึงทุกวันนี้) ชาวโรมันจึงเริ่มดึงปริมาณมากของตะกั่วสำหรับระบบน้ำขยายตัวของพวกเขา

โดยศตวรรษที่ 1 เชื่อกันว่าการผลิตตะกั่วของโรมันมีประมาณ 80,000 ตันต่อปี แผ่นตะกั่วถูกนำมาใช้เพื่ออาบน้ำในขณะที่ท่อนำถูกสร้างขึ้นโดยการห่อแผ่นโลหะตะกั่วไว้รอบแกนและประสานขอบเข้าด้วยกัน ท่อนำซึ่งใช้จนถึงศตวรรษที่ 20 ช่วยป้องกัน การผุกร่อน แต่ยังส่งผลให้เกิดตะกั่วตะกั่วอย่างกว้างขวาง

โดยยุคกลางนำได้ถูกใช้เป็นวัสดุมุงหลังคาในบางพื้นที่ของยุโรปเนื่องจากความต้านทานต่อการเกิดไฟไหม้

ในความเป็นจริงทั้ง Westminster Abbey และ St. Paul's Cathedral ในลอนดอนมีหลังคาที่นำไปสู่ย้อนกลับไปนับร้อย ๆ ปี ต่อมาตะกั่ว ( โลหะผสม ของดีบุกและตะกั่ว) ถูกนำมาใช้เพื่อทำแก้วจานและมีด

หลังจากมีการพัฒนาอาวุธปืนแล้วความหนาแน่นสูงของตะกั่วถูกระบุว่าเป็นวัสดุที่เหมาะสำหรับกระสุน - หรือเป็นตะกั่ว

การยิงตะกั่วถูกผลิตขึ้นครั้งแรกในช่วงกลางศตวรรษที่ 17 โดยปล่อยให้หยดละอองลอยหล่นลงไปในน้ำซึ่งจะแข็งตัวในรูปทรงกลม

การผลิต

ประมาณครึ่งหนึ่งของตะกั่วทั้งหมดที่ผลิตในแต่ละปีมาจากวัสดุรีไซเคิลซึ่งหมายความว่าตะกั่วมีอัตราการรีไซเคิลที่สูงที่สุดแห่งหนึ่งของวัสดุทั้งหมดที่ใช้กันทั่วไปในปัจจุบัน ในปี 2551 การผลิตตะกั่วทั่วโลกเกินกว่า 8 ล้านตัน

ผู้ผลิตตะกั่วที่ใหญ่ที่สุดคือจีนออสเตรเลียและสหรัฐอเมริกาขณะที่ผู้ผลิตตะกั่วรีไซเคิลรายใหญ่ที่สุดคือสหรัฐอเมริกาจีนและเยอรมนี จีนมีสัดส่วนเพียงร้อยละ 60 ของการผลิตนำทั้งหมด

แร่ตะกั่วที่สำคัญที่สุดทางเศรษฐกิจเรียกว่า galena กาเลนามีตะกั่วซัลไฟด์ (PbS) รวมทั้ง สังกะสี และเงินซึ่งทั้งหมดนี้สามารถสกัดและกลั่นเพื่อผลิตโลหะบริสุทธิ์ได้ แร่อื่น ๆ ที่ขุดได้สำหรับตะกั่วประกอบด้วย anglesite และ cerussite

สัดส่วนที่มาก (ประมาณ 90 เปอร์เซ็นต์) ของตะกั่วทั้งหมดใช้ในแบตเตอรี่กรดตะกั่วแผ่นตะกั่วและอุปกรณ์โลหะอื่น ๆ ที่สามารถรีไซเคิลได้ เป็นผลให้ประมาณ 5 ล้านตันตะกั่ว (หรือ 60 เปอร์เซ็นต์ของการผลิตทั้งหมด) ผลิตจากวัสดุรีไซเคิลในปีพ. ศ.

การประยุกต์ใช้งาน

แอพพลิเคชันหลักสำหรับตะกั่วยังอยู่ในแบตเตอรี่ตะกั่วซึ่งมีสัดส่วนประมาณ 80 เปอร์เซ็นต์ของการใช้โลหะ

แบตเตอรี่กรดตะกั่วเหมาะสำหรับรถทุกประเภทเนื่องจากมีอัตราส่วนระหว่างพลังงานกับน้ำหนักที่ค่อนข้างใหญ่ซึ่งช่วยให้สามารถจ่ายกระแสไฟกระชากสูงที่มอเตอร์สตาร์ทมอเตอร์ต้องการได้

ความก้าวหน้าในการจำหน่ายแบตเตอรี่ตะกั่วกรด / ค่าใช้จ่ายได้ทำให้วงจรเหล่านี้มีชีวิตชีวาเช่นเซลล์จัดเก็บพลังงานที่สถานีไฟฟ้าฉุกเฉินสำหรับโรงพยาบาลและการติดตั้งเครื่องคอมพิวเตอร์รวมถึงระบบเตือนภัย นอกจากนี้ยังใช้เป็นเซลล์เก็บข้อมูลสำหรับแหล่งพลังงานทดแทนเช่นกังหันลมและเซลล์แสงอาทิตย์

สารตะกั่วเช่นตะกั่วออกไซด์อาจมีความเสถียรมากทำให้เหมาะเป็นส่วนผสมในการเคลือบป้องกันเหล็กกัดกร่อนและเหล็กกล้า เคลือบสารตะกั่วจะใช้เพื่อปกป้องเปลือกเรือในขณะที่สารตะกั่วและเปลือกหุ้มจะถูกใช้เพื่อปกป้องสายใต้น้ำและสายสื่อสาร

โลหะผสมตะกั่วยังคงใช้ในกระสุนบางส่วนและเนื่องจากจุดหลอมละลายของโลหะต่ำในโลหะ กระจกตะกั่วมีการใช้งานพิเศษในเลนส์กล้องและเครื่องมือออปติคัลในขณะที่ผลึกนำซึ่งมีส่วนนำร้อยละ 36 ถูกนำมาใช้เพื่อสร้างชิ้นงานตกแต่ง สารประกอบตะกั่วอื่น ๆ ยังคงใช้ในสีบางสีเช่นเดียวกับการแข่งขันและดอกไม้ไฟ

ทำให้เป็นพิษ

ในช่วง 40 ปีที่ผ่านมาความตระหนักมากขึ้นเกี่ยวกับผลกระทบด้านลบต่อสุขภาพของตะกั่วได้ส่งผลให้หลายประเทศออกผลิตภัณฑ์นำามากมาย เชื้อเพลิงตะกั่วซึ่งใช้กันอย่างกว้างขวางในศตวรรษที่ 20 ตอนนี้ถูกห้ามในประเทศที่พัฒนาแล้วมากที่สุด มีคำสั่งห้ามที่คล้ายกันสำหรับสีที่มีสารตะกั่วสีนำตะกั่วประมงและท่อนำ

อ้างอิง:

ถนน Arthur & Alexander, WO 1944 โลหะในการบริการของมนุษย์ ฉบับที่ 11 (พ.ศ. 2541)
Watts, Susan 2002. หัวหน้าทีม Benchmark Books