سرب یکی از مواد معدنی مهم در صنعت

سرب یکی از مواد معدنی مهم در صنعت

هدف اصلی از استخراج مواد معدنی تأمین نیاز مواد اولیه در صنایع مختلف است. همه‌ی صنایع به‌صورت مستقیم یا غیرمستقیم از مواد معدنی استفاده می‌کنند پس این مواد نقش حیاتی در هر کشوری برای به گردش درآمدن چرخه‌ی اقتصاد دارند. در این مطلب قصد داریم شما را با یکی از مهم‌ترین مواد معدنی در صنعت یعنی سرب آشنا کنیم.

سرب چیست؟

سرب با حرف اختصاری Pb ( مخفف plumbum)، فلزی نرم و به رنگ نقره‌ای یا مایل به خاکستری است که در گروه ۱۴ جدول تناوبی قرار دارد. این فلز از انعطاف‌پذیری بالایی برخوردار بوده و شکل‌پذیر و متراکم است. اما از رسانای خوبی نسبت به دیگر فلزات برخوردار نیست. این فلز بسیار بادوام بوده و مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارد. به‌گونه‌ای که رومیان باستان از آن برای ساخت لوله‌های آب استفاده می‌کردند. از نظر فراوانی در پوسته‌ی زمین، این ماده با قلع برابری می‌کند. از نظر طبیعی  ۰.۴۷ اتم سرب در هر ۱۰۶ اتم سیلیسیم وجود دارد. این ماده دارای نقطه ذوب پایین و توانایی جذب اشعه گاما و اشعه ایکس است.

سرب

این فلز با حرارت دادن سنگ معدن و ذوب شدن آن در کوره بلند یا ذوب مستقیم استخراج می‌شود. تصفیه اضافی ناخالصی‌های موجود در شمش سربی تولیدشده توسط هر دو فرآیند را از بین می‌برد. تقریباً نیمی از سرب تصفیه‌شده از قراضه بازیافت شده بازیابی می‌شود.

کاربردهای سرب

کاربرد در قدیم

در زمان قدیم مردمان بابل از این فلز به‌عنوان صفحه‌های کتیبه استفاده می‌کردند. رومی‌های نیز آن را، همان‌گونه که پیش‌تر نیز بیان شد، برای ساخت لوله‌ی آب به کار می بردند. هم‌چنین، در ساخت سکه و ظروف پخت‌وپز نیز کاربرد داشت.  علاوه بر موارد ذکرشده، ۲۰۰ سال پیش از میلاد مسیح این ماده به‌عنوان رنگ‌دانه تزئینی مورد استفاده قرار می گرفت. سمی بودن این فلز در زمان آگوستوس مشخص شد.

باتری اسید-سرب

این باتری نوعی باتری قابل شارژ است که اولین بار در سال ۱۸۵۹ توسط فیزیکدان فرانسوی گاستون پلانتا اختراع شد. این فناوری یکی از کاربردی‌ترین سیستم الکتروشیمیایی است که کاربردهای زیادی دارد. این باتری شامل اکسیدسرب به‌عنوان ماده‌ی فعال الکترود مثبت، سرب فلزی در یک ساختار متخلخل به‌عنوان ماده‌ی فعال منفی و محلول اسیدسولفوریک است.

این نوع باتری‌ها ایمنی بالایی در ساخت، حمل‌ونقل و بازیافت دارند. درحالی‌که صنعت باتری بزرگ‌ترین مصرف‌کننده این فلز در جهان است، میزان انتشار سرب در هوا ناشی از باتری کمتر از ۱٪ از کل انتشار آن را در ایالات‌متحده است. از نظر تاریخی، منابع اصلی آن که برای سلامت انسان مضر است ناشی از رنگ، بنزین، سفال، لوله‌های آب و لحیم از جنس سرب می باشد و باتری‌های اسید-سرب نقش چندانی در این آلودگی ندارند.

رنگ‌دانه

از این ماده به‌طور گسترده در رنگ و به‌عنوان رنگ‌دانه استفاده می کنند. به‌هرحال، اخیراً استفاده از این فلز در رنگ‌ها برای از بین بردن یا کاهش خطرات سلامتی به‌شدت محدود شده است. سرب سفید، بیشترین استفاده در رنگ‌دانه ها را دارد. دیگر رنگ‌دانه‌های مهم از جنس این فلز، سولفات و کرومات های سرب هستند.

کاربرد سرب در رنگ

آلیاژسازی

این فلز با بسیاری از دیگر فلزات تشکیل آلیاژ می‌دهد. آلیاژهای تشکیل‌شده با قلع، مس، آرسنیک، آنتیموان، بیسموت، کادمیوم و سدیم همه از اهمیت صنعتی برخوردار هستند. از این فلز برای ساخت بلبرینگ، لحیم‌کاری و فلزات ضد اصطکاک استفاده می‌شود. برای لحیم‌کاری نرم عمدتاً آلیاژهای قلع سرب را به کار می برند. درحالی‌که آلیاژهای ذوب کننده ترکیبات مختلفی از سرب، قلع، بیسموت، کادمیوم و سایر فلزات با نقطه ذوب پایین هستند. فویل سربی با آلیاژهای سرب ساخته می‌شود. افزودن قلع به آلیاژهای این فلز منجر به افزایش سختی و استحکام آن می‌گردد. دمای ذوب پایین لحیم‌کاری قلع سرب آن‌ها را برای پیوستن به بیشتر فلزات با روش‌های گرمایش مناسب کرده است.

از دیگر آلیاژهای مهم این فلز، آلیاژهای سرب- کلسیم است و در بسیاری از صنایع جایگزین آلیاژهای سرب-آنتیموان شده است. این آلیاژ حاوی ۰/۰۳ تا ۰/۱۵ درصد کلسیم است. اخیراً ، آلومینیوم به‌عنوان تثبیت‌کننده کلسیم به آلیاژهای کلسیم – سرب و کلسیم – قلع – سرب اضافه می شود.

صنایع نظامی

استفاده از مهمات با گلوله‌های سربی، که معمولاً در تیراندازی ورزشی با سلاح استفاده می‌شود از دیگر کاربردهای آن است. این مهمات به‌طور گسترده‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرند اما به دلیل سمی بودن و آلودگی محیط‌زیست کم‌کم استفاده از آن‌ها درحال ممنوع شدن است.

کاربردهای دیگر

این فلز در حالت مذاب یک حلال و جمع کننده خوب برای نقره و طلا است.  ورق سربی برای جلوگیری از نفوذ آب و سقف و روکش در صنعت ساختمان کاربرد دارد. ورق سربی به دلیل مقاومت در برابر خوردگی شیمیایی، برای پوشش حمام‌های شیمیایی، گیاهان اسیدی و ظروف ذخیره‌سازی نیز استفاده می‌شود. تراکم بالای ورق سربی آن را به ماده‌ای بسیار مؤثر به‌عنوان عایق صدا تبدیل کرده است. فولاد سرب‌دار نیز در محافظت در برابر اشعه استفاده شده است.

ورق های سرب

در پایان

فلز سرب، فلزی فوق‌العاده مفید بوده اما سلامت انسان را به خطر می‌اندازد و می‌تواند ضررهای جبران‌ناپذیری به محیط‌زیست وارد کند. تحقیقات زیادی در سرتاسر دنیا در حال انجام بروی مواد جایگزین آن در حال انجام است.

مواد معدنی موردنیاز خود را از تموک بخواهید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *