سرب

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو
تالیمسرببیسموت
Sn

Pb

Uuq
ظاهر
Metallic gray
ویژگی‌های کلی
نام، نماد، عدد سرب، Pb، 82
تلفظ به انگلیسی /ˈlɛd/ led
نام گروهی برای عناصر مشابه post-فلزات واسطه
گروه، دوره، بلوک ۱۴۶, p
جرم اتمی استاندارد 207.2 g·mol−۱
آرایش الکترونی [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p2
الکترون به لایه 2, 8, 18, 32, 18, 4 (تصویر)
ویژگی‌های فیزیکی
حالت جامد
چگالی (نزدیک به دمای اتاق) 11.34 g·cm−۳
چگالی مایع در نقطه ذوب 10.66 g·cm−۳
نقطه ذوب 600.61 K, 327.46 °C, 621.43 °F
نقطه جوش 2022 K, 1749 °C, 3180 °F
گرمای هم‌جوشی 4.77 kJ·mol−1
گرمای تبخیر 179.5 kJ·mol−1
ظرفیت گرمایی 26.650 J·mol−۱·K−۱
فشار بخار
فشار (پاسکال) ۱ ۱۰ ۱۰۰ ۱k ۱۰k ۱۰۰k
دما (کلوین) 978 1088 1229 1412 1660 2027
ویژگی‌های اتمی
وضعیت اکسید شدن 4, 2 (Amphoteric oxide)
الکترونگاتیوی 2.33 (مقیاس پاولینگ)
انرژی‌های یونش نخستین: 715.6 kJ·mol−1
دومین: 1450.5 kJ·mol−1
سومین: 3081.5 kJ·mol−1
شعاع اتمی 175 pm
شعاع کووالانسی 146±5 pm
شعاع واندروالانسی 202 pm
متفرقه
ساختار کریستالی face-centered cubic
مغناطیس diamagnetic
مقاومت الکتریکی (20 °C) 208 nΩ·m
رسانایی گرمایی (300 K) 35.3 W·m−1·K−1
انبساط گرمایی (25 °C) 28.9 µm·m−1·K−1
مدول یانگ 16 GPa
مدول برشی 5.6 GPa
مدول حجمی 46 GPa
نسبت پواسون 0.44
سختی موس 1.5
سختی برینل 38.3 MPa
عدد کاس 7439-92-1
پایدارترین ایزوتوپ‌ها
مقاله اصلی ایزوتوپ‌های سرب
ایزوتوپ NA نیم‌عمر DM DE (MeV) DP
204Pb 1.4% >1.4×1017 y Alpha 2.186 200Hg
205Pb syn 1.53×107 y Epsilon 0.051 205Tl
206Pb 24.1% 206Pb ایزوتوپ پایدار است که 124 نوترون دارد
207Pb 22.1% 207Pb ایزوتوپ پایدار است که 125 نوترون دارد
208Pb 52.4% 208Pb ایزوتوپ پایدار است که 126 نوترون دارد
210Pb trace 22.3 y Alpha 3.792 206Hg
Beta 0.064 210Bi
سرب

سرباز عنصرهای شیمیایی واسطه در جدول تناوبی است. سرب همچنین در رده فلزها قرار دارد. این فلز تشعشعات هسته‌ای را عبور نمی‌دهد. سرب در طبیعت به شکل کانی به نام گالن (سیستم تبلور کوبیک یا مکعبی) یافت می‌گردد.

سرب عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی با نشان Pb و عدد اتمی ۸۲ وجود دارد. سرب عنصری سنگین، سمی و چکش خوار است که دارای رنگ خاکستری کدری می‌باشد. هنگامیکه تازه تراشیده شده سفید مایل به آبی است اما در معرض هوا به رنگ خاکستری تیره تبدیل می‌شود. از سرب در سازه‌های ساختمانی، خازنهای اسید سرب، ساچمه و گلوله استفاده شده و نیز بخشی از آلیاژهای لحیم، پیوتر و آلیاژهای گدازپذیر می‌باشد. سرب سنگین‌ترین عنصر پایدار است.

سرب فلزی است براق، انعطاف پذیر، بسیار نرم، شدیداً چکش خوار و به رنگ سفید مایل به آبی که از خاصیت هدایت الکتریکی پایینی برخوردار می‌باشد. این فلز حقیقی به شدت در برابر پوسیدگی مقاومت می‌کند و به همین علت از آن برای نگهداری مایعات فرسایشگر (مثل اسید سولفوریک) استفاده می‌شود. با افزودن مقادیر خیلی کمی آنتیموان یا فلزات دیگر به سرب می‌توان آنرا سخت نمود.

کاربردها[ویرایش]

کاربردهای اولیه سرب عبارت بودند از:سازه‌های ساختمانی، رنگدانه‌های مورد استفاده در لعاب سرامیک و لوله‌های انتقال آب. کاخها و کلیساهای بزرگ اروپا دروسایل تزئینی، سقفها، لوله‌ها و پنجره‌ها یشان دارای مقادیر قابل توجهی سرب هستند. این فلز (در حالت عنصری) پس از آهن، آلومینیم، مس و روی بیشترین کاربرد را دارد. موارد استفاده معمولی سرب به شرح زیر است: در باتریهای اسید سرب، در اجزای الکترونیکی، روکش کابل، مهمات، در شیشه CTRها، سرامیک، شیشه‌های سربدار، لوله‌های سربی (استفاده از اتصالات سربی در لوله‌های آب آشامیدنی در دهه ۹۰ در آمریکا غیرقانونی شد و امروزه کاربرد آنچنانی ندارند) در رنگها (از سال ۱۹۷۸ در آمریکا وبه تدریج از دهه ۶۰ تا دهه ۸۰ در انگلستان ممنوع شد اگرچه رنگ سطوح قدیمی می‌توانست تا ۵۰٪ وزن از سرب باشد) آلیاژها، پیوتر، اتصالات و مواد پر کننده دندان. همچنین در بامها به‌عنوان درزگیر برای محافظت اتصالات در برابر باران مورد استفاده قرار می‌گیرد. در بنزین به‌صورت تترا اتیل و تترا متیل سرب برای کاهش صدای موتور کاربرد داشت. البته فروش بنزین سربدار در آمریکا از سال ۱۹۸۶ و در اتحادیه اروپا از سال ۱۹۹۹ ممنوع شد.

نشان Pb برای سرب خلاصه نام لاتین آن plumbum است. سرب یک ابررسانا با دمای بحرانی K=۲۰/۷ c T (۹۵/۲۶۵ – درجه سانتیگراد)؟ می‌باشد.

به علت فراوانی سرب (هنوز هم اینگونه‌است)، تهیه آسان، کارکردن آسان با آن، انعطاف پذیری و چکش خواری بالا و پالایش راحت، حداقل از ۷۰۰۰ سال پیش مورد استفاده بشر می‌باشد. در کتاب خروج (بخشی از انجیل) به این عنصر اشاره شده‌است. کیمیاگران می‌پنداشتند سرب قدیمی‌ترین فلز بوده و به سیاره زحل مربوط می‌شود. لوله‌های سربی که نشانه‌های امپراتوری روم را حمل می‌کردند هنوز هم بکار می‌روند.

در اواسط دهه ۸۰ تغییر مهمی در الگوهای پایان استفاده از سرب بوجود آمده بود. بیشتر این تغییر ناشی از پیروی مصرف کنندگان سرب آمریکا از قوانین زیست محیطی بود که بطرز قابل ملاحظه‌ای استفاده از سرب را درمحصولات بجز باتری از جمله بنزین، رنگ، اتصالات و سیستم‌های آبی کاهش داده یا حتی حذف کرد.

جداسازی[ویرایش]

سرب محلی در طبیعت یافت می‌شود اما کمیاب است. امروزه معمولاً سرب در کانیهایی همراه با روی، نقره و (بیشتر) مس یافت می‌شود و به همراه این مواد جدا می‌گردد. ماده معدنی اصلی سرب گالن(PbS) است که حاوی ۶/۸۶٪ سرب می‌باشد. سایرکانیهای مختلف و معمول آن سروسیت (PbCO3) و انگلسیت (PbSO4) می‌باشند. اما بیش از نیمی از سربی که امروزه مورد استفاده قرار می‌گیرد بازیافتی می‌باشد. سنگ معدن به‌وسیله مته یا انفجار جداشده سپس آنرا خرد کرده و روی زمین قرار می‌دهند. بعد از آن سنگ معدن تحت تأثیر فرایندی قرار می‌گیرد که در قرن نوزدهم در Broken Hill استرالیا بوجود آمد. یک فرایند شناورسازی، سرب و دیگر مواد معدنی را از پس مانده‌های سنگ جدا می‌کند تا با عبور سنگ معدن، آب و مواد شیمیایی خاص از تعدادی مخزن که درون آنها دوغاب همیشه مخلوط می‌شود، عصاره‌ای بوجود آید. درون این مخزنها هوا جریان یافته و سولفید سرب به حبابها می‌چسبد و بصورت کف بالا آمده که می‌توان آنرا جدا نمود. این کف (که تقریباً دارای ۵۰٪ سرب است) خشک شده سپس قبل از پالایش به منظور تولید سرب ۹۷٪ سینتر می‌شوند. بعد ازآن سرب را طی مراحل مختلف سرد کرده تا ناخالصیهای(ریم) سبک تر بالا آمده و آنها را جدا می‌کنند. سرب مذاب با گداختن بیشتر به‌وسیله عبورهوا از روی آن وتشکیل لایه‌ای از تفاله فلز که حاوی تمامی ناخالصیهای باقی‌مانده می‌باشد تصفیه شده و سرب خالص ۹/۹۹٪ بدست می‌آید.

ایزوتوپها[ویرایش]

سرب بطور طبیعی دارای چهار ایزوتوپ پایدار است: Pb-۲۰۴(۱٫۴٪)-Pb-۲۰۶(۲۴٫۱٪)-Pb-۲۰۷(۲۲٫۱٪)-Pb-۲۰۸(۵۲٫۴٪). سرب ۲۰۶-۲۰۷ و۲۰۸ همگی پرتوزاد بوده و محصولات پایانی زنجیره فروپاشی پیچیده‌ای هستند که به ترتیب درU-۲۳۸،U-۲۳۵ وTh-۲۳۲ رخ می‌دهند. نیمه عمرهای مساوی این آرایشهای فرسایشی بسیار متغیر است به ترتیب: ۹ ۱۰،۰۴/۷ X ۸ ۱۰X ۴۷/۴ و۴/۱ X ۱۰ ۱۰سال. هر کدام از آنها به نسبت Pb-۲۰۴ تنها ایزوتوپ پایدار غیر پرتوزاد گزارش می‌شود. ترتیب نسبتهای ایزوتوپی برای بیشتر مواد معدنی طبیعی ۰/۳۰ –۰۰/۱۴ برای Pb-۲۰۶/Pb-۲۰۴، ۱۵-۱۷ برای Pb-۲۰۷/Pb-۲۰۴ و ۵۰-۳۵ برای Pb-۲۰۸/Pb-۲۰۴ می‌باشد اگرچه نمونه‌های بسیار زیادی خارج از این حوزه در نوشته‌ها به چشم می‌خورد.

هشدارها[ویرایش]

سرب فلز سمی است که به پیوندهای عصبی آسیب رسانده (بخصوص در بچه‌ها) و موجب بیماریهای خونی و مغزی می‌شود. تماس طولانی با این فلز یا نمکهای آن (مخصوصاً نمکهای محلول یا اکسید غلیظ آن PbO2) می‌تواند باعث بیماریهای کلیه و دردهای شکمی شود.


سرب[ویرایش]

سرب فلز سمی است که به پیوندهای عصبی آسیب رسانده (بخصوص در بچه‌ها) و موجب بیماریهای خونی و مغزی می‌شود.

میزان حداقل ۵ میکرو گرم سرب در هر دسی لیتر خون کودکان سبب اثرات سوء بر بهره هوشی خواهد شد و این اثرات با افزایش تماس با سرب و افزایش غلظت خونی سرب، افزایش خواهد یافت. تماس با سرب در کودکان می‌تواند منجر به اختلال تمرکز و پرخاشگری شود.

علائم مسمومیت با سرب[ویرایش]

دل درد و قولنج شدید شکمی، یبوست، درد مفاصل زانوها، مچ و آرنج، کمر، شانه، سردرد، خستگی، بی قراری و بی اشتهایی

مسمومیت حاد: بی اشتهایی، تحریک پذیری، استفراغ، انسفالوپاتیحاد و آتاکسی، استفراغ مقاوم، لتارژی، تشنج و اغما

مسمومیت مزمن: تورم لثه با خطوط آبی روی لثه‌ها، احساس طعم فلزی در دهان، ترومبوز عروق مغزی و انسفالوپاتی ناشی از آن، کاهش قدرت یادگیری و حافظه، هوش پایین، اختلالات رفتاری، لرزش، قولنج روده‌ای، درد عضلانی، افزایش فشار خون، کم خونی، کاهش تعداد اسپرم و ناباروری.

هر سال تماس با سرب در کودکان منجر به افزایش تقریبی ۶۰۰۰۰۰ مورد ناتوانی مغزی جدید در جهان می‌گردد. در منازل قدیمی که چهل سال و یا بیشتر از ساخت آن می‌گذرد، رنگهای استفاده شده و پوسته شده در دیوارها و چارچوبها و لوله‌های آب، اصلی‌ترین منبع مسمومیت با سرب می‌باشد. کودکان زیر ۵ سال و زنان باردار دو گروه اصلی در معرض خطر در اثر تماس با سرب هستند. از سوختن هر لیتر بنزین سرب دار ۰٫۳۲ گرم سرب وارد هوا می‌شود، که ۱۰٪ آن روی سطح خیابانها ریخته می‌شود و بطور متوسط یک اتومبیل در حدود ۱ کیلوگرم در سال از خود سرب خارج می‌کند. غلظت سرب در خون ساکنین شهرها بیشتر از حاشیه شهرها و بیشتر از روستاها است. کودکان نسبت به صدمات ناشی از سمیت عصبی مسمومیت با سرب بسیار حساس هستند و گاهی اوقات صدمات عصبی ناشی از سرب در کودکان برگشت‌ناپذیر است. به منظور سنجش سرب در خون افراد شاغل در صنعت که با سرب تماس دارند، آزمایش خون باید به طور مرتب انجام شود. تماس با سرب تقریباً عامل ۰٫۶٪ از بیماری‌هایی است که در کل جهان و خصوصاً در کشورهای درحال توسعه گزارش می‌شود. در سالهای اخیر موارد متعددی از مرگ معتادانی که از تریاک تقلیب شده با سرب استفاده نموده‌اند به دلیل مسمومیت با سرب مشاهده شده است. تماس با مقادیر بالای سرب در زنان باردار می‌تواند منجر به سقط جنین، مرده زایی، زایمان زودرس و تولد نوزاد کم وزن و حتی ناقص شود.

موارد مهم استفاده از سرب کجاست؟[ویرایش]

ساخت لوله و مخازن آب، تهیه پوشش سقف‌ها، حلبی، مفتول، روکش کابل برق رسانی، مهمات و اسلحه سازی، شیشه سازی، پلاستیک سازی، باتری سازی، لاستیک سازی، آلیاژهای فلزی، رنگ سازی، کبریت سازی، صنایع شیمیایی، اتاقک سربی، منابع تبخیر، آفت کش‌ها، سوخت اتومبیل و حروف چاپ، اتصالات و مواد پر کننده دندان..

منابع سرب[ویرایش]

منابع طبیعی: سنگها، خاک، آب، هوا و گیاهان

منابع غیرطبیعی: دودکش‌ها، فاضلاب کارخانجات صنعتی، اگزوز اتومبیل، بنزین سرب دار

منابع شغلی: کار در باتریسازی، جوشکاری، لحیم کاری، تراشکاری، لوله بری، ریخته گری، کوزه‌گری، رنگ سازی، نقاشی، جواهر سازی، صنایع نظامی، چاپخانه، پمپ بنزین[۱]

منابع غیر شغلی: استفاده از ظروف سربی، شراب خانگی، داروهای گیاهی حاوی سرب، مواد آرایشی حاوی سرب، استفاده از ظروف شیشه‌ای کریستال حاوی سرب در مصارف روزمره خانگی، ظروف سرامیک با لعاب سربی (لعاب آبی رنگ)، استعمال سیگار

غذای آماده داخل قوطی، نوشیدنی سرد در بطری شیشه‌ای، انتقال سرب از طریق شیر مادر، آب و هوا و خاک آلوده به سرب، به دهان بردن رشته‌های پلاستیکی، دست و اجسام مختلف

کودکان ۴ تا ۵ برابر بیشتر از بزرگسالان، سرب محیط را جذب می‌کنند. به پنج دلیل عوارض تماس با سرب در کودکان بیش از بزرگسالان است:

۱- میزان دریافت سرب بر حسب واحد وزن بدن در کودکان بیشتر است

۲- گرد و غبار بیشتری توسط کودکان بلعیده می‌شود

۳- میزان جذب سرب از دستگاه گوارش کودکان بیشتر است

۴- سد خونی– مغزی کودکان هنوز تکامل پیدا نکرده است

۵-اثرات سیستم عصبی در کودکان با مقادیر کمتری نسبت به بزرگسالان بروز می‌نماید

اصلی‌ترین عوارض سوء سرب در تکامل سیستم عصبی کودکان و بهره هوشی کودک بروز می‌نماید.

  1. سم سناسی صنعتی دکتر ثنایی، جلد اول، انتشارات دانشگاه تهران.