I теоретическая часть

жүктеу 128,38 Kb.

бет	4/12
Дата	20.02.2023
өлшемі	128,38 Kb.
	#41413
түрі	Реферат

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 12

Галинакурсовая работа

1.2. Получение свинца
1.3. Применение меди

Химические свойства.
Электронная конфигурация: 5s²5p⁶5d¹⁰6s²6p². Энергия ионизации (Pb → Pb⁺ + e⁻) равна 7,42 эВ. На внешней электронной оболочке находятся 4 неспаренных электрона (2 на p- и 2 на d-подуровнях), поэтому основные степени окисления атома свинца — +2 и +4.

Соли двухвалентного свинца реагируют со щелочами

{\displaystyle \mathrm {Pb^{2+}} +\mathrm {2OH^{-}} =\mathrm {Pb(OH)_{2}} }При избытке щёлочи гидроксид растворяется:
{\displaystyle \mathrm {Pb(OH)_{2}+2OH^{-}=[Pb(OH)_{4}]^{2-}} }Реагирует со щелочами и кислотами:
{\displaystyle \mathrm {Pb+2NaOH+2{H_{2}}O=Na_{2}[Pb(OH)_{4}]+H_{2}\uparrow } }
{\displaystyle \mathrm {Pb+4HNO_{3}=Pb(NO_{3})_{2}+2NO_{2}\uparrow +2H_{2}O} }
{\displaystyle \mathrm {Pb+2HCl=PbCl_{2}+H_{2}\uparrow } }
Свинец образует комплексные соединения с координационным числом 4, например, {\displaystyle \mathrm {[Pb(OH)_{4}]^{2-}} } Реакция диспропорционирования между PbO₂ и Pb лежит в основе работы свинцовых аккумуляторов.
С разбавленными соляной и серной кислотами свинец практически не реагирует, но растворяется в концентрированной серной кислоте с образованием гидросульфата свинца (II). Также растворяется в азотной, а также в уксусной в присутствии растворённого кислорода. Вода на воздухе тоже постепенно разрушает свинец с образованием гидроксида свинца (II)^[19].

1.2. Получение свинца
Для получения свинца в основном используют руды, содержащие галенит. Сначала методом флотации получают концентрат, содержащий 40—70 процентов свинца. Затем возможно несколько способов переработки концентрата в веркблей (черновой свинец): прежде широко распространённый метод шахтной восстановительной плавки, разработанные в СССР метод кислородно-взвешенной циклонной электротермической плавки свинцово-цинковых продуктов (КИВЦЭТ-ЦС), метод плавки Ванюкова (плавка в жидкой ванне)^[6]^:37-38. Для плавки в шахтной (ватержакетной) печи предварительно производят агломерационный обжиг концентрата, а затем его загружают в шахтную печь, где происходит восстановление свинца из оксида.
Веркблей, содержащий более 90 процентов свинца, подвергается дальнейшей очистке. Сначала для удаления меди применяют зейгерование и последующую обработку серой. Затем щелочным рафинированием удаляют мышьяк и сурьму. Далее выделяют серебро и золото с помощью цинковой пены и отгоняют цинк. Обработкой кальцием и магнием удаляют висмут. В результате рафинирования содержание примесей падает до менее чем 0,2 %.
{\displaystyle {\mathsf {2Cu_{2}S+3O_{2}\longrightarrow 2Cu_{2}O+2SO_{2}}}}
{\displaystyle {\mathsf {2Cu_{2}O+Cu_{2}S\longrightarrow 6Cu+SO_{2}}}}1.3. Применение меди
Основное применение свинец в настоящее время находит в производстве свинцово-кислотных аккумуляторных батарей для автомобильной промышленности. Так, на 2018 год для этой цели направлялось 86% используемого металлического свинца в Китае, 84% в Европе и 87% в США (в целом в мире — 86%). Около 7% мирового производства используется в виде проката и литых изделий из металлического свинца. 5% — для производства соединений свинца (в основном оксидов и солей). 1% — для производства боеприпасов. На все остальные цели, частично перечисленные ниже, расходуется оставшийся 1%.
Поскольку свинец хорошо поглощает гамма- и рентгеновское излучение, он используется для радиационной защиты в рентгеновских установках, ядерных реакторах и других источниках ионизирующей электромагнитной радиации. Кроме того, свинец рассматривается в качестве теплоносителя в проектах перспективных ядерных реакторов на быстрых нейтронах. Свинец уже применялся в сплаве с висмутом в качестве эвтектического теплоносителя для реакторов РМ-1 на подводной лодке К-27, однако у такого теплоносителя, содержащего висмут, есть очень опасная особенность — образование значительных количеств полония-210 под воздействием сильного нейтронного излучения ядерного реактора, что при аварии может привести к отравлению экипажа и к загрязнению окружающей среды радионуклидом, обладающим исключительно высокой радиотоксичностью.
Свинец издавна применялся для изготовления пуль (а до изобретения огнестрельного оружия — других метательных снарядов, например, для пращи) благодаря своей высокой плотности и, как следствие, большому импульсу и пробивной способности снаряда.
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. Было время, когда на оболочки кабелей шла значительная часть производимого в мире свинца, благодаря хорошим влагозащитным свойствам таких изделий. Однако впоследствии свинец в существенной мере вытеснили из этой области алюминий и полимеры. Так, в странах Запада использование свинца на оболочки кабелей упало с 342 тысяч тонн в 1976 году до 51 тысячи тонн в 2002 году.

Применение соединений свинца[править | править код]

Нитрат свинца применяется для производства мощных смесевых взрывчатых веществ.
Азид свинца применяется как наиболее широко употребляемый детонатор (инициирующее взрывчатое вещество).
Перхлорат свинца используется для приготовления тяжёлой жидкости (плотность 2,6 г/см³), используемой во флотационном обогащении руд; также он иногда применяется в мощных смесевых взрывчатых веществах как окислитель.
Фторид свинца(II) самостоятельно, а также 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-ЭДС 350 мкВ/К), самый широко применяемый материал в производстве термоэлектрогенераторов и термоэлектрических холодильников.
Диоксид свинца PbO₂ широко применяется не только в свинцовых аккумуляторах, также на его основе производятся многие резервные химические источники тока, например, свинцово-хлорный элемент, свинцово-плавиковый элемент и другие.
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 H₂S. Свинцовые белила применяют также для производства шпатлёвки, 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).
Метаборат свинца(II) Pb(BO₂)₂·H₂O, нерастворимый белый порошок, используют для сушки картин и лаков, а вместе с другими металлами — в качестве покрытий стекла и фарфора.
Хлорид свинца(II) PbCl₂, белый кристаллический порошок, растворим в горячей воде, растворах других хлоридов и особенно хлорида аммония NH₄Cl. Его применяют для приготовления мазей при обработке опухолей.
Хромат свинца PbCrO₄ известен как хромовый жёлтый краситель, является важным пигментом для приготовления красок, для окраски фарфора и тканей. В промышленности хромат свинца применяют в основном в производстве жёлтых пигментов.
Нитрат свинца Pb(NO₃)₂ — белое кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде. Это вяжущее вещество ограниченного применения. В промышленности его используют в спичечном производстве, при крашении и производстве набивке текстиля, окраске рогов и гравировке.
Сульфат свинца PbSO₄, нерастворимый в воде белый порошок, применяют в аккумуляторах, как пигмент в литографии, в технологии набивных тканей.
Сульфид свинца PbS, чёрный нерастворимый в воде порошок, используют при обжиге глиняной посуды и для качественного обнаружения ионов свинца.
Тетраэтилсвинец (C₂H₅)₄Pb до недавнего времени применялся к качестве присадки к бензину для повышения октанового числа.

жүктеу 128,38 Kb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 12