Тема №2.2: Цветные металлы и сплавы.

Тема №2.2: Цветные металлы и сплавы.

Тема урока: Свинец и его сплавы

План урока

Свинец (РЬ) — химический элемент

Свинец и в растворах сернокислых солей

Стойкость свинца против коррозии.

Физические и механические свойства свинца

Свойства свинца.Свинец (РЬ) — химический элемент IV группы периодической системы элементов Д. И. Менделеева; его порядковый номер — 82, атомный вес А = 207,21. Кристаллическая решетка — кубическая гранецентрированная с периодом d= 4,4927 Ǻ. Свинец характеризуется большим удельным весом (γ= 11,34 г/см³).

Свинец принадлежит к числу легкоплавких металлов (температура плавления 327,3 °С), характеризуется низкой прочностью и высокой пластичностью. Поэтому свинец редко применяется в качестве конструкционного материала. Чаще его используют для футеровки некоторых аппаратов, покрытия жести с целью защиты от радиоактивных излучений, для кабельных изделий и т. д.

Все примеси повышают прочность и понижают пластические свойства свинца. Последние особенно понижаются при повышении содержания мышьяка, который придает свинцу хрупкость.

Свинец обладает высокой стойкостью против атмосферной коррозии. Сухая и влажная атмосфера с примесями сернистого газа, сероводорода, угольного ангидрида практически не оказывает влияния на свинец.

Весьма стоек свинец и в растворах сернокислых солей. Щелочные соли вследствие гидролиза, атакже соли азотной кислоты значительно ускоряют коррозию свинца. В азотной кислоте концентрации ниже 70 % свинец быстро корродирует. Соляная кислота в слабых растворах медленно действует на свинец при температуре до 70 °С. Горячая же концентрированная соляная кислота сильно разрушает свинец. Серная кислота способствует образованию на поверхности свинца тонкой пленки солей, предохраняющих его от дальнейшей коррозии. Скорость коррозии увеличивается сповышением концентрации серной кислоты (особенно выше 90%), а также с повышением температуры.

Свинец устойчив в хромистой, сернистой и плавиковой кислотах при комнатной температуре. Однако вразбавленных уксусной и муравьиной кислотах в присутствии кислорода свинец быстро разрушается. В жирных кислотахсвинец устойчив при отсутствии кислорода.

В растворах сильных щелочей свинец корродирует с небольшой скоростью. Слабый раствор едкого натра (при доступе воздуха) и раствор аммиака медленно растворяют свинец. Газообразный аммиак почти не действует на свинец. В сухих и влажных газах — сероводороде, сернистом газе, ангидриде серной кислоты, хлоре (до 100 °С) — свинец почти не разрушается, тогда как под действием фтористого водорода происходит быстрая коррозия свинца.

Дистиллированная вода, не содержащая кислорода, не разрушает свинец. В присутствии кислорода и углекислоты образуется основная углесвинцовая соль. Морская вода разъедает свинец. Азотнокислые и хлористые соли вызывают коррозионное разрушение свинца. Сернокислые соли калия, натрия, аммония, железный и медный купорос не действуют на свинец.

В контакте с железом и медью (в кислых растворах) свинец является катодом, поэтому его коррозия в этих условиях не увеличивается. В щелочных растворах при аналогичных контактах скорость коррозии свинца возрастает.

На стойкость свинца против коррозии значительное влияние оказывают примеси. Так, примеси меди и сурьмы повышают коррозионную стойкость свинца против серной кислоты, а примеси висмута, цинка, натрия, калия и магния снижают кислотоупорность свинца.

Коррозия свинца в растворах солей и кислот происходит, как правило, по границам зёрен. Следовательно, коррозионная стойкость зависит от размеров зерна: чем меньше зерно, тем длинное путь коррозии и тем медленнее процесс разрушения свинца.

Наиболее коррозионноустойчивы те марки свинца, которые слабо подвержены рекристаллизации в условиях эксплуатации. Скорость рекристаллизации можно замедлить некоторыми примесями, располагающимися по границам зерен. Такой примесью в свинце является медь. Благодаря размельчению зерна медь действует как замедлитель коррозии и в то же время приводит к появлению гальванических пар.

Марки свинца (Рb не менее , %): С0 -99,992; С1 – 99,985; С2 – 99,95; С3 – 99,9; С4 – 99,6.

Вопросы для закрепления материала

Свойства свинца.

Что придает свинцу хрупкость.?

Коррозия свинца в растворах солей и кислот