آشنایی با انواع سرب و کاربردها

فلز سرب یکی از فلزات پرکاربرد در صنایع مختلف است. دامنه وسیع کاربرد فلز سرب به دلیل قابلیت انعطاف و چکش خواری بالا، استحکام زیاد، نقطه ذوب پایین، مقاومت در برابر ترکیبات شیمیایی، خوردگی و … است. از فلز سرب در صنایع مهمات سازی، تولید رنگ، صنایع الکترونیکی و کابل سازی و … استفاده می کنند. به منظور کسب اطلاعات بیشتر در خصوص فلز سرب و کاربرد آن تا انتهای این مطلب با ما همراه باشید.

سرب چیست؟

یکی از عناصر موجود که با علامت اختصاری pb شناخته می شود، سرب است. فلز سرب مقاومت بالایی داشته و از این رو شکل پذیر و چکش خوار است. رنگ سرب در حالت طبیعی سفید مایل به آبی است، اما در مجاورت هوا به رنگ خاکستری تغییر رنگ می دهد. سرب فلزی سنگین بوده و سنگین ترین عنصر در میان عناصر جدول تناوبی است. از سری در صنایع الکترونیکی، ساخت انواع باتری، ساخت انواع کابل، صنایع رنگ سازی، سرامیک سازی، صنعت چاپ، شیشه سازی و … استفاده می شود.

ترکیبات انواع سرب را می توان در دسته های کلی ترکیبات ارگانولید، اکسیدهای سرب، سولفیدهای سرب و نمک های سرب دسته بندی کرد.

آلیاژ سرب

اگرانواع سرب را با سایر فلزات آلیاژ کنند، آلیاژ سرب به دست می آید که هرکدام خواص مخصوص به خود را خواهد داشت. از جمله فلزاتی که با سرب آلیاژ سرب را تشکیل می دهند می توان به فلزاتی چون قلع، آنتیموان، مس، بیسموت، کادمیوم، آرسنیک و … اشاره کرد. از جمله آلیاژهای انواع سرب می توان به موارد زیر اشاره کرد:

آلیاژ سرب – آنتیموان

این آلیاژ از سرب را می توان پرکاربردترین آلیاژ سرب در نظر گرفت. اغلب از این آلیاژ در تهیه باتری، مهمات، روکش کابل ها و … استفاده می شود.

آلیاژ سرب – کلسیم

یکی از آلیاژهایی که قابلیت جایگزین شدن آلیاژ سرب و آنتیموان را دارد، آلیاژ سرب کلسیم است. اغلب از این آلیاژ در صنایع باتری سازی استفاده می شود.

آلیاژ سرب – مس

اغلب از آلیاژ سرب مس در یاتاقان و بوش استفاده می شود. آلیاژ مس سرب در مقایسه با سرب خالص مقاومتی بالاتری در برابر خزش و خوردگی داشته و در دماهای بالا پایدارتر خواهند بود.

آلیاژ سرب – نقره

از آلیاژ سرب نقره برای لحیم کاری در دمای بالا استفاده می شود.

آلیاژ سرب تلوریم

این آلیاژ استحکام بالایی داشته و در لوله ها، ورق ها و محافظ هایی برای راکتورهای هسته ای مورد استفاده قرار می گیرد.

به شما پیشنهاد میکنیم در رابطه با فرآیند ساخت که در آن از حرارت بالا برای ذوب فلزات با هم استفاده میشود بیشتر مطالعه کنید.

ویژگی های فلز سرب چیست؟

از جمله خواص انواع سرب که موجب کاربرد زیاد این فلز در دامنه وسیعی از صنایع شده است، می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• سرب فلزی چگال است.
• فلز سرب قابلیت چکش خواری زیادی داشته و دلیل وجود این خاصیت، منعطف و شکل پذیر است.
• نقطه ذوب فلز سرب پایین بوده و به سرعت ذوب می شود و به این دلیل در صنعت ریخته گری کاربرد فراوانی دارد.
• سرب تراکم بالایی داشته و از این نظر استحکام بالایی دارد.
• سرب در برابر واکنش های شیمیایی و حتی برخی ترکیبات قوی شیمیایی مانند اسید سولفوریک مقاوم است.

تولید سرب چگونه است؟

انواع سرب یا به صورت طبیعی از سنگ معدن خود به دست می آید و یا این فلز از بازیافت به دست خواهد آمد. سنگ معدن سرب را گالن می گویند که حاوی سولفید روی و مقداری روی و نقره است که پس از استخراج آن را تصفیه کرده و سرب به دست آمده را پس از گذراندن فرآیندهای مختلفی مورد استفاده قرار می دهند. اما حجم بالایی از سرب مورد استفاده در دنیا از بازیافت مواد به دست می آید.آمریکا، چین و آلمان از کشورهای صنعتی هستند که حجم بالایی از فلز سرب را از طریق بازیافت سایر مواد مورد استفاده قرار می دهند. عمدتا سرب استخراج شده حاصل از بازیافت باتری خودروها است.

اگرچه حجم بالایی از انواع سرب از طریق بازیافت به دست می آید اما این فلز از سنگ معدن آن نیز استخراج می شود. در ابتدا سنگ معدن سرب را به ذرات ریزی در حدود ۰٫۱ میلیمتر آسیاب کرده و ترکیبی نظیر نمک خوراکی به دست می آورند. در ادامه این بافت را فیلتر کرده که در طی این فرایند مخلوط کردن سنگ سرب با آب، اضافه کردن روغن کاج، وارد کردن حباب های هوا و هم زدن انجام می گیرد. بر اثر فرایند فیلتراسیون کفی حاوی سنگ سرب تشکیل می شودف که متخصصین کف را از بین برده و فیلتر کرده و آب آن را خارج می کنند، در ادامه پودر را تا ۲۵۰۰ درجه فارنهایت حرارت داده تا گوگرد موجود در ان اکسید شود. سرب حاصل از این فرایند خلوص ۹۵ درصدی دارد و با تصفیه مجدد آن و جدا کردن فلزاتی مانند روی و نقره، به خلوص ۹۹ درصد خواهد رسید.

سرب با تمامی مزایا و ویژگی های خود دارای عیوبی نیز هست. بزرگترین عیب انواع سرب را می توان سمی بودن این فلز در تمامی مراحل استخراج و تولید به شمار آورد. این فلز با داشتن نقطه ذوب پایین به سرعت گاز سمی تولید کرده و می تواند از طریق هوا، آب و مواد غذایی وارد بدن انسان شده و خطر آفرین باشد.

سرب در چه صنایعی مورد استفاده قرار می گیرد؟

سرب به دلیل خواص خود کاربردهای زیادی دارد. از مهمترین کاربردهای انواع سرب می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• باتری : سرب در تولید باتری سرب اسید مورد استفاده قرار می گیرد. یکی از ویژگی های این عنصر مقاومت در برابر واکنش های شیمیایی و برخی ترکیبات شیمیایی نظیر اسید سولفوریک است. اغلب در تولید باتری از آلیاژ سرب و آنتیموان استفاده می کنند.
• ماکستروژن های نورد: فلز سرب مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارد، لذا از ورق های نورد شده سرب در ساخت و ساز به عنوان پوششی محافظ در سقف ها و پوشش ها برای مقاومت در برابر خوردگی و اکسید شوندگی استفاده می کنند. همچنین چگالی بالای این عنصر سبب می گردد تا ورق های سرب به عنوان عایق صدا بدل شوند.
• تولید لوله های سربی: لوله های سربی مقاومت بالایی در برابر خوردگی و دیگر ترکیبات شیمیایی دارند و از این فلز در تولید انواع لوله ها استفاده می شود.
• تولید انواع رنگ: پیشتر استفاده از فلز سرب در تولید انواع رنگ بیشتر بوده است، اما به دلیل سمی بودن این عنصر، امروزه استفاده از این عنصر در صنایع رنگ کاهش یافته است. سولفات سرب و کرومات سرب در تولید انواع رنگ بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.
• مهمات سازی: از سرب برای تولید گلوله های سربی استفاده می شود که در مهمات سازی کاربرد دارد.
• روکش کابل: از سرب به عنوان پوشش محافظتی برای انواع کابل ها استفاده می شود. قابلیت شکل پذیری و چکش خواری بالا، نقطه ذوب پایین و مقاومت بالای این فلز سبب شده است تا سرب به عنوان یکی از فلزات پرکاربرد در صنایع الکتریکی مورد استفاده قرار گیرد.