Cel mai greu membru al grupului carbon
În tabelul periodic al elementelor, plumbul metalelor grele aparține grupului de carbon împreună cu elementele carbon, siliciu, germaniu și staniu. În grupul carbonului, plumbul, cu abrevierea latină Pb pentru plumbum sau denumirea anglo-saxonă plumb, are cea mai mare densitate la 11,34 grame pe centimetru cub.
Majoritatea elementelor cu o densitate mai mare au proprietăți care limitează sever utilizarea lor. Exemple sunt radioactivitatea, cum ar fi uraniul și rodiul, toxicitatea foarte mare, cum ar fi mercurul sau prețul ridicat datorat rarității, cum ar fi aurul și titanul. Plumbul are aproximativ jumătate din densitatea celui mai dens element cunoscut, osmiu. Plumbul este mai puțin toxic decât mercurul.
Densitatea elementelor și a materialelor
Valorile densității altor elemente și materiale cunoscute și care apar frecvent ajută la compararea și clasificarea densității plumbului. Acestea sunt date în kg / dm3 sau ca aici în g / cm³:
| Nume de familie | Abreviere | Densitate în g / cm³ |
|---|---|---|
| beton | - | 1,8 până la 2,4 |
| Pahar de cuarț | - | 2.2 |
| grafit | C. | 2.25 |
| granit | - | 2.8 |
| ciment | - | 3.0 la 3.1 |
| diamant | C. | 3.51 |
| titan | Ti | 4.5 |
| rugini | Fe3O4 | 5.1 |
| zinc | Zn | 7.13 |
| staniu | Sn | 7.28 |
| Fier otelit | - | 7.7 |
| argint | Ag | 10.49 |
| conduce | Pb | 11.34 |
| aur | Au | 19.30 |
| osmiu | Os | 22,61 |
Exploatarea densității plumbului
Două dintre cele mai cunoscute modalități de exploatare a densității mari de plumb sunt sub formă de greutăți, de exemplu în pescuit sau modelare și ca protecție împotriva radiațiilor. În vremurile anterioare, greutatea mare și volumul mic erau de asemenea folosite pentru a cântări perdelele și draperiile cu un cablu de plumb. Proprietățile toxice ale plumbului au făcut ca aceste utilizări să dispară aproape.
În modelare, plumbul este utilizat în principal pentru a echilibra structurile mobile și mobile, cum ar fi vehiculele și avioanele. Și aici densitatea joacă rolul decisiv. Chiar și cantități mici de plumb cu o expansiune de câțiva centimetri cubi pot forma contragreutățile necesare. Un cub de plumb cu dimensiunile laterale de doi centimetri cântărește aproximativ nouăzeci de grame.
Densitatea a fost, de asemenea, utilizată pentru compensarea greutății și tararea jantelor mașinii. Aceste greutăți de echilibru sunt din ce în ce mai înlocuite cu materiale netoxice din oțel și zinc. Cu toate acestea, densitatea lor mai mică necesită cu încă o treime mai mult spațiu sau numărul de greutăți individuale.
Gloanțe și împușcare
Plumbul este adesea folosit sub formă de gloanțe. Cea mai populară muniție este împușcătura cu plumb. Peletele de diferite forme sunt, de asemenea, utilizate în fotografierea sportivă. Densitatea ridicată a plumbului asigură traiectorii balistice precise și previzibile de până la aproximativ zece metri.
Plumbul are, de asemenea, o duritate suficientă pentru a rezista lansării nedeformate. De exemplu, poate fi realizată și numărată o descoperire asupra țintelor țintă. Datorită proprietăților sale toxice, plumbul este rar folosit ca muniție de vânătoare. Și aici densitatea asigură proiectile penetrante.
Densitatea mare acționează ca protecție împotriva radiațiilor
Efectul protector împotriva razelor X și a altor surse de radiații radioactive se datorează în principal structurii moleculare a plumbului și densității acestuia. Pur și simplu, mulți atomi care sunt strâns presați între ei permit să treacă mai puține raze. Plumbul este ales în principal, deoarece alternativele cu valori de ecranare similare sau mai bune, adică densitatea, sunt semnificativ mai scumpe. Exemple tipice sunt cuprul, argintul și aurul.
În ciuda densității sale, plumbul poate „intercepta” doar o parte a razelor, motiv pentru care se fac încă astăzi încercări de a limita radiografia la cel mai necesar număr de aplicații. Deoarece unele minereuri de plumb au izotopi radioactivi naturali, trebuie utilizat în special plumb cu radiații reduse pentru producerea protecției împotriva radiațiilor.
Scade densitatea la încălzire
Măsurătorile științifice arată scăderea densității plumbului la încălzire. La fel ca în majoritatea celorlalte elemente, încălzirea duce la o mișcare mai mare a atomilor sau moleculelor. Acest lucru creează goluri mai mari și densitatea scade. Cu toate acestea, în cazul plumbului, schimbarea este semnificativă doar în sens științific și poate fi neglijată în aplicarea practică.
| Încălzire în ° C | Densitate în |
|---|---|
| 0 | 11.34 |
| 350 | 10.658 |
| 400 | 10.597 |
| 500 | 10,477 |
| 600 | 10.359 |
| 800 | 10.132 |
Extinderea spațială medie la încălzirea plumbului este estimată la 3,44 la sută. Plumbul fierbinte lichid are nevoie de acest volum mai mult pentru a menține aceeași greutate după ce densitatea a scăzut.
Sfaturi și trucuri
Densitatea așa-numitului plumb de lucru, care se obține din minereu de plumb și funcționează ca material pentru toate tipurile de aplicații, este supusă unor ușoare fluctuații, deoarece există doar între 95 și 98% plumb de lucru pur. Dacă întâlniți plumb metalurgic sau plumb fin, puritatea materialului și, prin urmare, densitatea originală este de peste 99%.
