Kratka zgodovina lastnosti, uporabe in značilnosti svinca

Avtomobilska baterija

kontrast-fotodesign / Getty Images





Svinec je mehka, siva, sijoča ​​kovina z visoko gostoto in nizkim tališčem. Čeprav je nevaren za naše zdravje, ljudje pridobivajo in uporabljajo svinec že več kot 6000 let.

Lastnosti

  • Atomski simbol: Pb
  • Atomsko število: 82
  • Atomska masa: 207,2 amu
  • Tališče: 327,5 °C (600,65 K, 621,5 °F)
  • Vrelišče: 1740,0 °C (2013,15 K, 3164,0 °F)
  • Gostota: 11,36 g/cm3

Zgodovina

Stari Egipčani so verjetno prvi pridobivali svinec, ki so ga uporabljali za izdelavo majhnih skulptur. Svinčeve spojine so bile najdene tudi v egipčanskih lončenih glazurah. Na Kitajskem so svinec uporabljali za kovanje kovancev do leta 2000 pr.



Grki so bili prvi, ki so spoznali svinčevo odpornost proti koroziji in nanesli svinec kot zaščitno prevleko na ladijske trupe. Ta uporaba je uporaba, v kateri se spojine svinca uporabljajo še danes. Rimljani so zato začeli pridobivati ​​velike količine svinca za svoje obsežne vodne sisteme.

Do prvega stoletja našega štetja naj bi rimska proizvodnja svinca znašala približno 80.000 ton na leto. Svinčene plošče so bile uporabljene za oblaganje kopeli, medtem ko so svinčene cevi nastale z ovijanjem svinčenih kovinskih plošč okoli palice in spajkanjem robov skupaj. Svinčeni cevovodi, ki so se uporabljali do 20. stoletja, so pomagali zaščititi predkorozija, ampak je povzročila tudi razširjeno zastrupitev s svincem.



V srednjem veku so na nekaterih območjih Evrope svinec uporabljali kot strešni material zaradi njegove odpornosti proti ognju. Tako Westminstrska opatija kot katedrala sv. Pavla v Londonu imata svinčene strehe, ki so stare več sto let. Kasneje je kositer (an zlitina kositra in svinca) so uporabljali za izdelavo vrčkov, krožnikov in jedilnega pribora.

Po razvoju strelnega orožja je bila visoka gostota svinca ugotovljena kot idealen material za naboje – ali svinčene sadre. Svinčene nastrelke so prvič proizvedli sredi 17. stoletja tako, da so stopljene kapljice svinca padle v vodo, kjer so se strdile v sferično obliko.

Proizvodnja

Približno polovica vsega proizvedenega svinca vsako leto izvira iz recikliranega materiala, kar pomeni, da ima svinec eno najvišjih stopenj recikliranja med vsemi materiali, ki so danes v običajni uporabi. Leta 2008 je svetovna proizvodnja svinca presegla osem milijonov ton.

Največje proizvajalke izkopanega svinca so Kitajska, Avstralija in ZDA, največje proizvajalke recikliranega svinca pa ZDA, Kitajska in Nemčija. Samo Kitajska predstavlja približno 60 odstotkov vse proizvodnje svinca.



Gospodarsko najpomembnejša svinčeva ruda se imenuje galenit. Galenit vsebuje svinčev sulfid (PbS), kot tudi cink in srebro, ki ju je mogoče vse ekstrahirati in rafinirati za proizvodnjo čistih kovin. Druge rude, ki se pridobivajo za svinec, vključujejo anglezit in cerusit.

Velik delež (približno 90 odstotkov) vsega svinca se uporablja v svinčenih baterijah, svinčenih ploščah in drugih kovinskih aplikacijah, ki jih je mogoče reciklirati. Posledično je bilo leta 2009 iz recikliranih materialov proizvedenih približno pet milijonov ton svinca (ali 60 odstotkov vse proizvodnje).



Aplikacije

Primarna uporaba svinca je še vedno v svinčenih baterijah, ki predstavljajo približno 80 odstotkov uporabe kovine. Svinčevi akumulatorji so idealni za vse vrste vozil zaradi relativno velikega razmerja med močjo in težo, ki jim omogoča zagotavljanje visokih udarnih tokov, ki jih zahtevajo avtomobilski zaganjalniki.

Napredek v ciklih praznjenja/polnjenja svinčenih baterij je prav tako omogočil, da so te celice uporabne kot celice za shranjevanje energije v zasilnih elektrarnah za bolnišnice in računalniške instalacije ter v alarmnih sistemih. Uporabljajo se tudi kot celice za shranjevanje obnovljivih virov energije, kot so vetrne turbine in sončne celice.



Čeprav je čisti svinec zelo reaktiven, so lahko svinčeve spojine, kot je svinčev oksid, zelo stabilne, zaradi česar so primerne kot sestavine v proti koroziji odporen premaz za železo in jeklo. Svinčeni premazi se uporabljajo za zaščito ladijskih trupov, medtem ko se svinčeni stabilizatorji in ovoji uporabljajo za zaščito podvodnih električnih in komunikacijskih kablov.

Svinčeve zlitine se še vedno uporabljajo v nekaterih kroglah in, zaradi nizkega tališča kovine, v kovinskih spajkah. Svinčeno steklo ima posebno uporabo v objektivih fotoaparatov in optičnih instrumentih, medtem ko se svinčeno steklo, ki vsebuje do 36 odstotkov svinca, uporablja za izdelavo okrasnih kosov. Druge spojine svinca se še vedno uporabljajo v nekaterih barvnih pigmentih, pa tudi v vžigalicah in ognjemetih.



Zastrupitev s svincem

V zadnjih 40 letih je večja ozaveščenost o negativnih učinkih svinca na zdravje privedla do tega, da so številne države prepovedale številne svinčeve izdelke. Osvinčeno gorivo, ki se je pogosto uporabljalo večji del 20. stoletja, je zdaj prepovedano v večini razvitih držav. Podobne prepovedi veljajo za barve s svinčenimi pigmenti, svinčena grezila za ribolov in svinčene cevi.

Reference:

Ulica, Arthur. & Alexander, W. O. 1944. Kovine v službi človeka . 11. izdaja (1998).
Watts, Susan. 2002. Svinec . Primerjalne knjige.