Najcięższy członek grupy węglowej
W układzie okresowym pierwiastków metal ciężki należy do grupy węglowej razem z pierwiastkami: węgiel, krzem, german i cynę. W grupie węglowej ołów, z łacińskim skrótem Pb oznaczającym ołów lub anglosaską nazwą ołów, ma największą gęstość wynoszącą 11,34 grama na centymetr sześcienny.
Większość pierwiastków o większej gęstości ma właściwości, które poważnie ograniczają ich użycie. Przykładami są radioaktywność, taka jak uran i rod, bardzo wysoka toksyczność, taka jak rtęć, lub wysoka cena ze względu na rzadkie występowanie złota i tytanu. Ołów ma około połowę gęstości najgęstszego znanego pierwiastka - osmu. Ołów jest mniej toksyczny niż rtęć.
Gęstość elementów i materiałów
Przy porównywaniu i klasyfikowaniu gęstości ołowiu pomagają wartości gęstości innych znanych i często występujących pierwiastków i materiałów. Podane są w kg / dm3 lub jak tutaj wg / cm³:
| Nazwisko | Skrót | Gęstość wg / cm³ |
|---|---|---|
| beton | - | 1,8 do 2,4 |
| Szkło kwarcowe | - | 2.2 |
| grafit | DO. | 2.25 |
| granit | - | 2.8 |
| cement | - | 3.0 do 3.1 |
| diament | DO. | 3.51 |
| tytan | Ti | 4.5 |
| rdza | Fe3O4 | 5.1 |
| cynk | Zn | 7.13 |
| cyna | Sn | 7.28 |
| Żelazna stal | - | 7.7 |
| srebro | Ag | 10.49 |
| prowadzić | Pb | 11.34 |
| złoto | Au | 19.30 |
| osm | Os | 22,61 |
Wykorzystywanie gęstości ołowiu
Dwa z najbardziej znanych sposobów wykorzystania dużej gęstości ołowiu to odważniki, na przykład w wędkarstwie, modelarstwie i jako ochrona przed promieniowaniem. Wcześniej duża waga i mała objętość były również używane do obciążania zasłon i zasłon za pomocą ołowianego sznurka. Toksyczne właściwości ołowiu sprawiły, że te zastosowania prawie całkowicie zniknęły.
W modelarstwie ołów jest używany głównie do równoważenia ruchomych i ruchomych konstrukcji, takich jak pojazdy i samoloty. Tutaj również gęstość odgrywa decydującą rolę. Nawet niewielkie ilości ołowiu z rozszerzeniem o kilka centymetrów sześciennych mogą tworzyć niezbędne przeciwwagi. Ołowiana kostka o boku dwóch centymetrów waży około dziewięćdziesięciu gramów.
Gęstość została również wykorzystana do kompensacji wagi i tarowania felg samochodowych. Te ciężarki wyważające są coraz częściej zastępowane nietoksycznymi materiałami - stalą i cynkiem. Ich mniejsza gęstość wymaga jednak około jednej trzeciej więcej miejsca lub liczby pojedynczych odważników.
Kule i strzały
Ołów jest często używany w postaci kul. Najpopularniejszą amunicją jest śrut ołowiany. Śrut o różnych kształtach jest również używany w strzelectwie sportowym. Duża gęstość ołowiu zapewnia precyzyjne i przewidywalne trajektorie balistyczne do około dziesięciu metrów.
Ołów ma również dostateczną twardość, aby wytrzymać start bez odkształcenia. Na przykład można dokonać i policzyć przełom w odniesieniu do celów docelowych. Ze względu na swoje toksyczne właściwości ołów jest rzadko używany jako amunicja myśliwska. Również w tym przypadku gęstość zapewnia penetrację pocisków.
Wysoka gęstość działa jako ochrona przed promieniowaniem
Efekt ochronny przed promieniowaniem rentgenowskim i innymi źródłami promieniowania radioaktywnego wynika głównie ze struktury molekularnej ołowiu i jego gęstości. Mówiąc prościej, wiele atomów, które są ciasno ściśnięte razem, przepuszcza mniej promieni. Ołów wybiera się głównie dlatego, że alternatywy o podobnych lub lepszych wartościach ekranowania, tj. Gęstości, są znacznie droższe. Typowe przykłady to miedź, srebro i złoto.
Pomimo swojej gęstości ołów może „przechwytywać” tylko część promieni, dlatego nadal podejmuje się próby ograniczenia prześwietlenia rentgenowskiego do najbardziej potrzebnej liczby zastosowań. Ponieważ niektóre rudy ołowiu zawierają naturalne izotopy promieniotwórcze, do produkcji ochrony przed promieniowaniem należy stosować ołów o niskim stopniu promieniowania.
Spadek gęstości po podgrzaniu
Pomiary naukowe wskazują na spadek gęstości ołowiu po podgrzaniu. Podobnie jak w przypadku większości innych pierwiastków, ogrzewanie prowadzi do większego ruchu atomów lub cząsteczek. Tworzy to większe szczeliny, a gęstość maleje. W przypadku ołowiu zmiana jest jednak istotna tylko w sensie naukowym i można ją pominąć w praktycznym zastosowaniu.
| Ogrzewanie w ° C | Gęstość w |
|---|---|
| 0 | 11.34 |
| 350 | 10,658 |
| 400 | 10,597 |
| 500 | 10,477 |
| 600 | 10,359 |
| 800 | 10.132 |
Średnia ekspansja przestrzenna podczas ogrzewania ołowiu szacowana jest na 3,44 procent. Ciekły gorący ołów potrzebuje więcej tej objętości, aby zachować tę samą wagę po zmniejszeniu gęstości.
porady i wskazówki
Gęstość tak zwanego ołowiu roboczego, który jest pozyskiwany z rudy ołowiu i pełni rolę materiału do wszelkiego rodzaju zastosowań, podlega niewielkim wahaniom, gdyż czystość ołowiu wynosi tylko od 95 do 98 procent. Jeśli natkniesz się na ołów metalurgiczny lub drobny ołów, czystość materiału, a tym samym pierwotna gęstość, wynosi ponad 99 procent.
