سرب

یکی از عناصر شیمیایی جدول تناوبی است ، سرب همچنین در رده فلز ها قرار دارد . این فلز تشعشعات هسته ای را عبور نمی دهد . سرب در طبیعت به شکل کانی به نام گالن (سیستم تبلور کوبیک یا مکعبی) یافت می گردد . سرب عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی با نشان Pb  و عدد اتمی 82 وجود دارد . سرب عنصری سنگین ، سمی و چکش خوار است که اکسید آن به رنگ خاکستری تیره تبدیل می شود . از سرب در سازه های ساختمانی ، خازن های اسید سرب ، ساچمه و گلوله استفاده شده و نیز بخشی از آلیاژ های لحیم پیوتر و آلیاژهای گدازپذیر می باشد . سرب سنگین ترین عنصر پایدار است .

سرب فلزی است براق ، انعطاف پذیر ،شدیدا چکش خوار و به رنگ سفید مایل به آبی که از خاصیت هدایت الکتریکی پایینی برخوردار می باشد . این فلز حقیقی به شدت در برابر پوسیدگی مقاومت می کند و از آن برای نگهداری مایعات فرسایشگر (مثل اسید سولفوریک) استفاده می شود . با افزودن مقادیر خیلی کمی آنتیموان رسانده (بخصوص در بچه ها( و موجب بیماری های خونی و مغزی می شود . تماس طولانی با این فلز یا نمک های آن        

(مخصوصا نمک های محلول یا اکسید غلیظ آن) می تواند باعث بیماری های کلیه و درد های شکمی شود . فعالیت های انسانی منشا اصلی ورود سرب به محیط زیست می باشد . سرب بیش از هر عنصر دیگری محیط زیست را آلوده می کند .  سرب بعد از ورود به بدن به مرور انباشته شده و به شکل سرب دو ظرفیتی می توان به جای بودنکلسیم در استخوان ها جایگزین شود و به  سرب این امکان را می دهد که مدت های مدیدی در بدن باقی بماند .

زمین های دفن لجن و فاضلاب ، دارای غلظت زیادی از سرب هستند . در مقایسه با سایر فلزات ، میزان غلظت سرب در آب دریا پایین است . غلظت های پایین سرب برای موجود کشنده نیست ، اما باعث کاهش رشد و تولید مثل می گردد . آلودگی حاصل از سرب در محیط های دریایی به سبب نزولات جوی و تخلیه صنعتی در حال افزایش می باشد . غلظت سرب در در رسوبات دریایی بسیار پایین می باشد و در برخی از شرایط ، سرب جذب شده در رسوبات می تواند مجدد در آب حل و غلظت آن در دریا افزایش یابد . بنابراین رسوبات میتوانند نقش محوری و اساسی در تنظیم غلظت سرب در آب دریا داشته باشد . رسوبات حاوی سربی با غلظت کمتر از 5 میلی گرم بر کیلوگرم (نمونه ی خشک) به عنوان رسوبات غیر آلوده دریایی به حساب می آیند . در موجودات آبزی میزان سرب در سطح بالایی تجمع می یابد .

جانوران دامنه وسیعی از حساسیت را نسبت به سرب نشان می دهند . شکم پایان ، آسیب پذیر ترین موجودات بنتیک نسبت به این عنصرند وگیاهان آبزی تقریبا حساسیتی به سمت سرب ندارند . تجمع سرب در موجودات دریایی بستگی به شکل شیمیایی آن دارد و از بین تمام فرم های شیمیایی این فلز ، سرب دو ظرفیتی سمی ترین فرم غیر آلی سرب برای موجودات آبزی است .

سرب یکی از شش فلزی است که از هزاره چهارم قبل از میلد مسیح شناخته شده و مورد استفاده قرار گرفته است .  طبق نظر باستان شناسان ، قدیمی ترین قومی که سرب را مورد استفاده قرار دارده اند مصریها بوده اند که این فلز را برای لعاب ظروف بکار برده و از کانی های نقره دار آن ، نقره استخراج می کردند . سپس رومیان و بالاخره ایرانیان ، چینی ها ، هندوها ،روس ها و اعراب از جمله اقوامی بودند که از قدیم الایام سرب را می شناختند و از آن استفاده می کردند . وجود آثار سرب و ابزار بجا مانده از آن دوران نشانگر کاربرد قابل توجه این این فلز می باشد . به دلیل خاصیت چکش خواری سرب ، صنعتگران می توانستند آنرا به خوبی گداخته نموده و به اشکال مختلف مورد نیاز بازار آن زمان در آوردند .

در ایران ، سرب از اواخر هزاره سوم قبل از میلاد مسیح شناخته شده و چون ذوب کربنات های سرب آسان است بهره برداری از معادن کربنات سرب بیشتر مورد توجه بوده است . دوره های قبل از اسلام سرب به عنوان ملات در کارهای ساختمانی ، سد سازی و پل سازی و نیز برای ساختن رنگ ، نقاشی و مواد دارویی به کار می رفته است . بعد از اسلام ، بهره برداری از معادن سرب بدلیل بدست آوردن نقره بوده بطوری که حتی در برخی از کتب این معادن را معادن نقره نامیده اند .

تا قبل از جنگ جهانی دوم ، مصرف سرب در ایران ناچیز بوده و از معادن سرب بهره برداری چندانی به عمل نمی آمد ، در حالیکه پس از جنگ ، این قبیل معادن اهمیت یافته و از سرب به عنوان یک محصول صادراتی و ارز آور استفاده شده است .

کاربرد فلز سرب :

کاربرد های اولیه سرب عبارتند از : سازه های ساختمانی ، رنگدانه های مورد استفادهدر لعاب سرامیک و لوله های انتقال آب . کاخ ها و کلیسا های بزرگ اروپا در وسایل تزوئینی ، سقف ها ، لوله ها و پنجره هایشان دارای مقادیر قابل توجهی سرب هستند . این فلز (در حالت عنصری)پس از آهن ، آلومینیوم ، مس و روی بیشترین کاربرد را دارد .

در باطری های اسید چرب ، اجزای الکترونیکی ، روکش کابل ، مهمات ، در شیشه ها ی سرب دار ، لوله های سربی (اگرچه استفاده از اتصالات سربی در لوله های آب آشامیدنی در دهه 90 در آمریکا قانون شد ، امروزه کاربرد آنچنانی ندارند ) ، در رنگها (از سال 1978 در آمریکا و به تدریج از دهه 60 تا 80 در انگلستان ممنوع شد ، اگرچه رنگ سطوح قدیمی می توانست تا 50 درصد وزن از سرب باشد ) آلیاژها ، پیوتر ، اتصالات و مواد پرکننده دندان .

همچنین در بامها به عنوان درزگیر برای محافظت اتصالات در برابر باران مورد اسفاده قرار می گیرد . در گازوئیل (بنزین ) به عنوان تترااتیل وتترامتیل سرب کاهش صدای موتور کاربرد دارد.

این ماده به دلیل خواصی از جمله انعطاف پذیری ، سهولت در جوشکاری ، نقطه ذوب پایین ، چگالی بالا و توانایی جذب اشعه گاما و اشعه X مورد استفاده فراوان قرار می گیرد . این ماده به صورت مذاب یک حلال بسیار مناسب برای طلا و نقره به حساب می آید .

به دلیل مقاومت بالایی که این ترکیب دارد به عنوان پوششی مناسب برای لوله ها ، کابل ها و استفاده می شود .

از جمله مهمترین و بیشترین کاربرد های عنصر فوق می توان به استفاده از آن در باتری ها اشاره نمود .

منابع سرب :

در طبیعت دو عنصر سرب و روی ، اغلب با هم همراهند . نزدیک به 70 درصد سرب معدنی از کانه های مخلوط سرب و روی که به طور معمول مقادیر روی آنها بیشتر از سرب است ، تولید می شود . نزدیک به 20 درصد از تولید سرب مربوط به کانه های مخلوطی است که مقدار سرب در آن ها از روی بیشتر است و 10 درصد بقیه تولید سرب در رابطه با کانی های مس دار است . تاکنون 130 نوع کانه سرب شناخته شده است که در میان آنها سولفور سرب (گالن PbS) مهمترین و اقتصادی ترین است و 90 درصد از تولید فلز سرب از این کانه است . کانه دیگر مهم سرب سروزیت یا کربنات سرب (PbCO3) است . سرب در طبیعت به صورت سولفید ، سولفات ، کربنات و نمک های سرب یافت می شود .

 عمده کاربرد های سرب به دو دسته فیزیکیو شیمیایی تقسیم می شود که در ذیل آمده است : 1- صنعت برق (غلاف پوشش کابل )

2-یاتاقان سازی

3-لحیم کاری

4-باطری سازی

5-صنعت چاپ

6-آبکاری (آند حل نشده )

7-صنعت رنگ

8-لعاب کاری

9-تولید مخازن نگهداری اسید سولفوریک

10-ریخته گری

11-نفت و پتروشیمی