فلز سرب

سرب، فلز نرم و سنگینی است که با نماد Pb نشان داده می شود و دارای خاصیت انعطاف پذیری ضعیف می باشد. سرب دارای مقاومت خوردگی خوبی بوده و یکی از قدیمی ترین فلزاتی است که توسط بشر مورد استفاده قرار گرفته است.

سرب زمانی که در معرض هوا قرار می گیرد، ظاهر خاکستری تیره رنگ و ماتی می یابد اما به صورت سطوح سالم و تازه شکسته به رنگ سفید مایل به آبی است و خاصیت هدایت الکتریکی ضعیفی دارد.

سرب و روی در طبیعت همواره با هم آمیخته بوده و سنگ‌های درونگیر مشترکی دارند. سرب فلزی استراتژیک است زیرا عمده فعالیت‌های شهری و نظامی به انرژی ذخیره شده در باطری‌های اسیدی ـ سربی متکی است. روی نیز کاربرد فراوانی در ساخت آلیاژها دارد. سرب تصفیه شده خالص را سرب نرم می‌نامند.کانسار سرب و روی معمولاً با نهشته‌های مهمی از باریت و فلوئورین همراه است و از این جهت بسیار حائز اهمیت است زیرا در مراحل اکتشاف می‌توان به کانسارهای دیگر نیز دست یافت، علاوه بر آن در فرآیند فرآوری نیز می‌توان از کانی‌های همراه استفاده نمود.

سرب از نظر فراوانی در پوسته زمین کمتر از مس و روی و به عنوان سی و یکمین عنصر فراوان در پوسته زمین است.

مشخصات عمومی سرب (Pb)

سرب فلز نرم و سنگینی است که مقاومت خوردگی خوبی داشته و از قدیمی ترین فلزاتی است که توسط بشر مورد استفاده قرار می گرفته است.سرب از نظر فراوانی در پوسته زمین کمتر از مس و روی و سی و یکمین عنصر فراوان در پوسته زمین می باشد. عدد اتمی سرب ۸۲ ، به رنگ خاکستری کدر و فلزی سمی، چکش خوار و سنگین ترین عنصر پایدار می باشد.از جمله ویژگی های بسیار مهم سرب که منشا کاربردهای خاص گردیده، مقاومت آن در برابر اسید سولفوریک است. به همین دلیل در کاربردهایی که نیاز به واکنش در حضور اسید سولفوریک می باشد از سرب به عنوان لایه محافظ استفاده می شود.در برابر اسید کلریدریک مقاومت کمتری داشته و در برابر اسید نیتریک (اسید اکسیدان) مقاوم نمی باشد.

تاریخچه سرب

سرب،شاید یکی از اولین عناصری باشد که توسط انسان از ۳۵۰۰ سال قبل از میلاد  همزمان با کاوش های باستان شناسی در مصر شناسایی شد. قدیمی ترین قطعه سربی در موزه انگلستان بوده که مربوط به ۳۸۰۰ سال پس از میلاد می باشد.روش استخراج سرب مربوط به دوره های قبل تر از این تاریخ، معلوم نیست .اگرچه بقایایی از کوره های ابتدایی کشف شده، که در آن مینرال های حاوی سرب را گرما داده (همراه با چوب و ذغال) تا عنصر مورد نظر استخراج شود.طبق نظر باستان شناسان، قدیمی ترین قومی که سرب را مورد استفاده قرار داده 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 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 درآورند.شواهدی وجود دارد که چینی ها در حدود ۳۰۰۰ سال قبل از میلاد مسیح ، سرب فلزی را تولید کردند و اکتشافات فنیقی ها ۲۰۰۰ سال پس از میلاد در اسپانیا، نیز نشان دهنده استخراج سرب توسط آنها بوده است.در دوره زمانی ۷۰۰ تا ۱۰۰۰ سال پس از میلاد مسیح، معادن سرب و نقره آلمانی در دره Rhine و کوه های Hartz اهمیت بسیاری یافت و در ادامه نیز در قرن ۱۳ ، معادن  Saxony، Silesia و Bohemia  کشف شدند.

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. در 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 بکار می رفته است. بعد از اسلام، بهره برداری از معادن سرب به دلیل 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 حالی که پس از جنگ، این قبیل معادن اهمیت یافته و از سرب به عنوان یک محصول صادراتی و ارز آور استفاده شده است.

منابع سرب

درطبیعت دو عنصر سرب و روی، اغلب با هم همراهند. نزدیک به ۷۰% سرب معدنی از کانه‌های مخلوط سرب و روی که به طور معمول مقادیر روی آنها بیشتر از سرب است، تولید می شود. نزدیک به ۲۰% از تولید سرب مربوط به کانه‌های مخلوطی است که مقدار سرب در آنها از روی بیشتر است و ۱۰% بقیه تولید سرب در رابطه با کانی های مس‌دار است.

تاکنون ۱۳۰ نوع کانه سرب شناخته شده است که در میان آنها سولفور سرب (گالن PbS) مهمترین و اقتصادی‌ترین است و ۹۰% 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.

کاربردهای سرب

عمده کاربردهای سرب به دو دسته فیزیکی و شیمیایی تقسیم می شود که در ذیل آمده است:

۱- صنعت برق (غلاف پوشش کابل)

۲- یاتاقان سازی

۳- لحیم کاری

۴- باطری سازی

۵- صنعت چاپ

۶- آبکاری (آند حل نشونده)

۷- صنعت رنگ

۸- لعاب کاری

۹- تولید مخازن نگهداری اسید سولفوریک

۱۰- ریخته گری

۱۱- نفت و پتروشیمی