سرب یکی از عنصرهای شیمیایی است که با علامت pb که دارای عدد اتمی 82 است شناخته میشود .
سرب در طبیعت به شکل کانی به نام گالن یافت می‌گردد.
سرب فلزی براق/ انعطاف‌پذیر/ بسیار نرم/ شدیداً چکش خوار که از خاصیت رسانای الکتریکی پایینی برخوردار می‌باشد و عنصری سنگین و سمی که دارای رنگ خاکستری کدری 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 کمی انتیموان یا فلزات دیگر به سرب می‌توان آن را سخت نمود . این فلز پس از آهن، آلومینیم، مس و روی بیشترین کاربرد را دارد.
هنگامیکه سرب 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 که با بسیاری از فلزات آلیاژ تشکیل می دهد. آلیاژهای تشکیل شده با قلع، مس، آرسنیک، آنتیموان، بیسموت، کادمیم و سدیم همگی از اهمیت صنعتی بالایی برخوردار هستند.
- کاربرد ها
کاربردهای اولیه سرب عبارتند از: سازه‌های ساختمانی، رنگدانه‌های مورد استفاده در لعاب سرامیک و لوله‌های انتقال آب موارد
کاربردهای معمولی سرب عبارتند از: در باتری‌های اسید سرب، در اجزای الکترونیکی، روکش کابل، مهمات، ، سرامیک، شیشه‌های سربدار، لوله‌های سربی
مهم ترین کاربردهای فلز سرب عبارتند از:
اصلی ترین ماده تشکیل دهنده باتری سربی اسیدی سرب است که به صورت گسترده در باتری های اتومبیل استفاده می شود. در این باتری ها از سرب تنها یا از سرب به همراه فلز دیگری که معمولا آنتیموان است استفاده می شود.
از ورق های سرب برای جلوگیری از نفوذ آب، عایق کاری، پوشش بام و روکش فلزی در ساختمان سازی استفاده می شود و تراکم بالا آن را به ماده ای موثر برای کاربردهای عایق صدا تبدیل کرده است، فولاد سرب دار نیز برای محافظت در برابر اشعه استفاده می شود.
از لوله های سربی به دلیل خاصیت مقاومت در برابر خوردگی برای حمل مواد شیمیایی خورنده در کارخانه های شیمیایی استفاده می شود.
سرب به صورت گسترده در صنعت رنگ کاربرد داشته است، سرب سفید بیشترین استفاده به عنوان رنگدانه سربی را دارا می باشد و دیگر رنگدانه های مهم شامل سولفات سرب پایه و کرومات های سرب می باشند.
از آلیاژهای سربی به دلیل شکل پذیری بالا، درجه حرارت نسبتا کم و مقاومت در برابر خوردگی به عنوان مواد پوششی کابل های ولتاژ بالا در محیط های مختلف اعم از صنعتی، دریایی، خاک و مواد شیمیایی استفاده می شود.
از سرب برای ساخت بلبرینگ، لحیم کاری و فلزات ضد اصطحکاک استفاده می شود. لحیم کاری نرم عمدتا با آلیاژهای قلع سرب با یا بدون آنتیموان انجام می شود.
یکی از کاربردهای عمده این فلز در کامپیوتر و تلویزیون می باشد که از چشم بیننده در مقابل اشعه محافظت می کند.
- ویژگی های فلز سرب
قابلیت انعطاف و شکل پذیری بالا
مقاوم در برابر خوردگی
دمای ذوب پایین
تراکم بسیار بالا
فراوانی فلز
- روش تولید فلز سرب
در حال حاضر بيش از 75 درصد سرب جهان به اين روش توليد مي شود. تهيه سرب در سه مرحله ذيل صورت مي پذيرد:
مرحله زینتر و تسویه
در اين مرحله كنسانتره سرب را حرارت مي دهند تا تركيبات سولفوري عمدتا به اكسيد سرب تبديل شده و مواد فرار و تركيبات ناپايدار از كنسانتره خارج شوند.
مرحله ذوب و احیا
در اين مرحله كنسانتره تسويه شده همراه با مواد كمك ذوب و كك وارد كوره بلندشده و در اثر دمش اكسيژن و حرارت گازهاي احيايي تشكيل شده و موجب تبديل تركيبات مختلف سرب به سرب خالص مي شود. سرب وارد فاز مذاب شده و ناخالصي هاي همراه با سربار سازه ها به سرباره مي روند.
مرحله تصفیه
عيار سرب به دست آمده از كوره بلند حدود 97 درصد است. جهت افزايش عيار به 9/99 درصد، در اين مرحله ناخالصي هايي مانند Zn ; Cd ; Ag ; Cu حذف مي شوند.
کاربرد ها 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 پرکننده دندان..
در سال ۲۰۱۴، تولید سرب در سراسر جهان به دلیل استفاده در باتری‌های اسید-سربی در حال افزایش است. دو دسته تولید مختلف برای سرب وجود دارد: تولید اولیه از سنگ‌های معدنی و تولید ثانویه از فلز قراضه. در سال ۲۰۱۴، ۴٫۵۸ میلیون تن سرب از تولید اولیه و ۵٫۶۴ میلیون تن از تولید ثانویه حاصل شده‌است. سه تولیدکننده برتر کنسانتره سرب استخراج شده در آن سال به ترتیب چین، استرالیا و آمریکا بودند.[۲] سه تولیدکننده برتر سرب تصفیه شده چین، آمریکا و هند بودند.[۲]
فرآیندهای تولید سرب اولیه و ثانویه مشابه هستند. برخی از کارخانه‌های تولید اولیه اکنون عملیات خود را با قراضه سرب تکمیل می‌کنند و این روند احتمالاً در آینده افزایش خواهد یافت. در صورت استفاده از روش‌های مناسب، سرب به دست آمده از طریق فرآیندهای ثانویه از سرب به دست آمده از طریق فرآیندهای اولیه قابل تشخیص نیست. سرب قراضه حاصل از صنعت ساخت و ساز ساختمان معمولاً نسبتاً تمیز بوده و بدون نیاز به گدازگری (Smelting) مجدداً ذوب (Melt) میشود، هرچند که بعضاً به تصفیه نیاز است؛ بنابراین تولید سرب ثانویه، از نظر نیاز به انرژی نزدیک به ۵۰٪ یا بیشتر، ارزان‌تر از تولید اولیه است.[۳]
اگرچه امروزه از فلز سرب در بسیاری از کاربردهای قبلی استفاده نمی‌شود، این فلز غیر خورنده در واقع در محصولاتی که مواد بسیار اسیدی را نگه می دارند، بسیار مفید است. به عنوان مثال، از سرب برای ساخت مخازن که مایعات خورنده مانند سولفوریک اسید دارند، استفاده می شود. همچنین از آنها برای ساخت باتری‌های اسید سرب استفاده میشود، مانند نمونه‌هایی که امروزه در خودروها وجود دارد.
سرب به دلیل چگالی کم و توانایی جذب لرزش، محافظ بسیار خوبی را در برابر انواع مختلف پرتوهای مضر مانند موارد موجود در دستگاه های اشعه ایکس و راکتورهای هسته‌ای است. از فلز سرب هنوز هم در ساخت برخی از گلوله‌ها و مهمات استفاده میشود. اما با توجه به سمی بودن این فلز توصیه میشود که از آنها دیگر برای ساخت بنزین و محصولات آرایشی و بهداشتی استفاده نشود.