رصاص

Waleed Khalifa.jpg وليد خليفة
ساهم بشكل رئيسي في تحرير هذا المقال
82 ثاليومرصاصبزموت
Sn

Pb

Uuq
Pb-TableImage.png
صفات عامة
الإسم, الرقم, الرمز رصاص, Pb, 82
سلاسل كيميائية فلز فقير
المجموعة, الدورة, المستوى الفرعي p , 6 , 14
المظهر أبيض بزرقة
Pb,82.jpg
كتلة ذرية 207.2(1) g/mol
شكل إلكتروني [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p2
عدد الإلكترونات لكل مستوى 2, 8, 18, 32, 18, 4
خواص فيزيائية
الحالة صلب
كثافة عندح.غ. 11.34 ج/سم³
كثافة السائل عند m.p. 10.66 ج/سم³
نقطة الإنصهار 600.61 ك
327.46 م °
621.43 ف °
نقطة الغليان 2022 ك
1749 م °
3180 ف °
حرارة الإنصهار kJ/mol 4.77
حرارة التبخر kJ/mol 179.5
السعة الحرارية (25 26.650 C (م) ° ( J/(mol·K
ضغط البخار
P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k
at T/K 978 1088 1229 1412 1660 2027
الخواص الذرية
البنية البللورية وجه مكعّب موسطن
حالة التأكسد 4, 2
(أكسيد مذبذب)
سالبية كهربية 2.33 (مقياس باولنج)
طاقة التأين
(المزيد)
1st: 715.6 kJ/mol
2nd: 1450.5 kJ/mol
3rd: 3081.5 kJ/mol
نصف قطر ذري 180 pm
نصف قطر ذري (حسابيا) 154 pm
نصف القطر التساهمي 147 pm
نصف قطر فان دير فال 202 pm
متفرقة
الترتيب المغناطيسي diamagnetic
مقاومة كهربية 20 °C 208 nΩ·m
توصيل حراري (300 K ك ) 35.3
(W/(m·K)
تمدد حراري (25 °C) 28.9 µm/(m·K)
سرعة الصوت (قضيب رفيع) (ح.غ.) (annealed)
1190 م/ث
معامل يونج 16 GPa
معامل القص 5.6 GPa
معاير الحجم 46 GPa
نسبة بواسون 0.44
صلابة موس 1.5
رقم برينل للصلادة 38.3 MPa
رقم التسجيل 7439-92-1
النظائر المهمة
المقالة الرئيسية: نظائر الرصاص
نظ ت.ط. عمر النصف طر.إ. طا.إ.MeV ن.إ.
204Pb 1.4% >1.4×1017y Alpha 2.186 200Hg
205Pb syn 1.53×107y Epsilon 0.051 205Tl
206Pb 24.1% Pb يكون ثابت وله 124 نيوترون
207Pb 22.1% Pb يكون ثابت وله 125 نيوترون
208Pb 52.4% Pb يكون ثابت وله 126 نيوترون
210Pb trace 22.3 y Alpha 3.792 206Hg
Beta 0.064 210Bi
المراجع
Disambig RTL.svg هذه المقالة عن العنصر الكيميائي الرصاص. لرؤية صفحة توضيحية بمقالات ذات عناوين مشابهة، انظر رصاص (توضيح).


الرصاص عنصر كيميائي له الرمز Pb والعدد الذري 82 في الجدول الدوري. وهو يعد أحد الفلزات الثقيلة السامة, عرف منذ القدم لسهولة الحصول عليه من فلزاته، فقد عثر على تماثيل وأدوات مصنوعة منه في قبور المصريين القدماء. كما عثر عليه في آثار تعود إلى الحضارة الإيجية (1400-1100ق.م) في جنوب اليونان.

وجوده في الطبيعة وتحضيره

يتواجد الرصاص بالطبيعة كمركب كبريتيد الرصاص PbS , يعد الرصاص من اقدم الفلزات المكتشفة و المستخدمة عبر التاريخ وذلك نظراً لكونه مطاوعا سهل السبك و درجة انصهاره المنخفضة.

الرصاص عنصرٌ كيميائيٌ ثقيل، لونه رماديٌّ يميل إلى الزرقة، وهو من أقدم الفلزات المعروفة في العالم. رمزه الكيميائي Pb. وقد استخدم الناس الرصاص لآلاف السنين في صنع أنابيب المياه، وفي صناعة أواني الفخار وأغراض أخرى. أما اليوم، فقد أصبح الرصاص مهمًّا لكثير من الصناعات، خصوصًا في صناعة المواد الكيميائية والطاقة النووية والنفط.

وعلى الرغم من منافع الرصاص الكثيرة، فإنه قد يكون ضارًا. وتحدث الحالة المعروفة باسم التسمم الرصاصي إذا دخلت إلى الجسم كمياتٌ كبيرة من الرصاص. وتنتشر حالة التسمم هذه، بصورة رئيسية بين أولئك الذين يعملون في المصانع الكيميائية أو المصانع الأخرى، أو في معامل التكرير حيث توجد كمياتٌ كبيرة من أبخرة الرصاص وغباره في الهواء.

والواقع أن مقدار ما يستخدم من الرصاص أكثر بكثير من كمية الرصاص المستخرج من المناجم. فكمية الرصاص المستهلكه سنوياً على النطاق العالمي يقرب من 5,5 ملايين طنٍّ متريّ، في حين أن كمية الرصاص المستخرج من المناجم سنويًا تبلغ نحو ثلاثة ملايين طن متري فقط. ويتم الحصول على الباقي (فارق الاستهلاك) بإعادة استعمال الخردة. وتعتبر أستراليا والولايات المتحدة والصين وبيرو وكندا من أبرز الأقطار المنتجة للرصاص.

حيث تقدر كمية الرصاص الموجودة في القشرة الأرضية بـ 16 جراماً في الطن، وهي نسبة أصغر بكثير من عناصر عدة تُعد نادرة مثل الزركونيوم، والسيريوم والفاناديوم.

يصادف على شكل كبريتيد الرصاص الگالينا PbS، وهو أهم فلزاته، والسيروسيت PbCO3، والأنگليسيت PbSO4، والفيريت الرصاصي PbFe4O7، والوولفينيت PbMoO4 والفاناديت Pb5(VO4)3Cl. وهي موزعة في القارات الخمس.

نظائره الموجودة في الطبيعة غير مشعة وهي أربعة فقط أعدادها الكتلية 208,207,206,204.

يسحق الفلز ويركَّز بترسيبه بفعل الثـقالة وتعويمه، ثم يحمّص فيتحول إلى أكسيد رصاص وكبريتات رصاص:

2PbS + 3O2 ® 2PbO + 2SO2

PbS + 2O2 ® PbSO4


يعالج الخليط الناتج من التحميص بالحجر الكلسي الذي يقوم بدور دَفْق flux لإزالة الشوائب السيليكاتية، والكوك الذي يعمل مرجِعاً للأكسيد، والتفاعلات الحادثة معقدة، ويمكن تبسيطها بالشكل:

2PbO + C ® 2Pb + CO2

PbS + 2PbO ® 3Pb + SO2

PbSO4 + PbS ® 2Pb + 2SO2


ويحوي الرصاص الناتج شوائب بكميات صغيرة من الذهب والفضة والنحاس ومعادن أخرى، ويحصل عليه بدرجة أعلى من النقاوة بحل المعدن ثم ترسيبه بطريقة التحليل الكهربائي.

↑اقفز إلى القسم السابق

الخواص

الرصاص النقي لينٌ أو رخو، كما أن متانته أو قوته قليلة. وتبعًا لذلك، فإن من يقوم بإنتاج الرصاص يميل إلى مزجه مع كميات صغيرة من فلزات أخرى لتكوين سبائك الرصاص. ومن الأمثلة على الفلزات التي تضاف لهذا الغرض، الأنتيمون (الأثمد) والقصدير، اللذان من شأنهما زيادة متانة الرصاص وإضفاء صفات أخرى عليه. يتحد الرصاص أيضًا بالكلور والأكسجين وعناصر أخرى ليكون مركبات مختلفة. على سبيل المثال، يتحد الرصاص مع الكبريت لينتج كبريتيد الرصاص الذي يطلق عليه أيضًا اسم الجالينا.

الرصاص قابلٌ للطرق حيث يمكن طرقه أو كبسه في شكل صفائح رقيقة. ويتميز الرصاص أيضًا بلدونته وقابليته للمطل، أي القدرة على تحمل الشد الدائم أو الثابت دون أن يتكسر. ويقاوم الرصاص التآكل بفعل الماء أو حمض الكبريتيك أو المواد الكيميائية القوية الأخرى. ومن خواص الرصاص أنه رديء التوصيل للكهرباء. والوزن الذري للرصاص 207,19، وعدده الذري 82. وينصهر الرصاص عند درجة حرارة 327,5°م، ويغلي عند 1740°م. وكثافة الرصاص عند درجة حرارة 20°م، 11,35 جم/ سم§

الرصاص عدده الذري 82. يقع أسفل فصيلة الكربون في الجدول الدوري (الفصيلة الرئيسية الرابعة). بنيته الإلكترونية S[Xe]6S2 4f4 5d10 6P2 وتدل [Xe] على بنية ذرة الغاز الخامل زينون وعدده الذري 54، والرصاص من أثقل المعادن الشائعة فكثافته 11.3غ/سم3، ذو درجة انصهار منخفضة 327.5 ْس، ودرجة غليانه 1750 ْس، وزنه الذري 207.22 وكمونه النظامي لتحوله إلى Pb2+ ت(-0.13 فولت) أي يقع فوق الهيدروجين بالترتيب الكهرحركي. وهو ليّن، قابل للسحب إلا أن أسلاكه تنقطع بسهولة، وهو معدن لماع رمادي اللون ويكمد لونه سريعاً نظراً لتشكل طبقة من الأكسيد والكربونات الأساسية على سطحه، وهذه الطبقة تحمي المعدن من التأثر بالعوامل الكيميائية المختلفة مما يجعله خاملاً نسبياً ومقاوماً للتآكل. ويدخل بتشكيل خلائط (سبائك) عدة.

يشبه الرصاص باقي عناصر الفصيلة بأن له تكافؤين (+2) و(+4). و+2 هو التكافؤ المميز له، والتكافؤ (+4) مشترك covalent، وهذا يتطلب رفع الإلكترونات من الحالة الدنيا إلى حالة مهيجة تتهجن فيها المدارات وفق النمط SP3 فيكون للجزيئات الموافقة لهذا التكافؤ شكل رباعي وجوه منتظم.

يتأثر بالحموض ببطء شديد، فيتغطى بطبقة من الكلوريد بتفاعله مع حمض كلور الماء HCl، وتتشكل طبقة من الكبريتات على سطحه بتفاعله مع حمض الكبريت، وتحول الطبقة المتشكلة دون الاستمرار في التفاعل، وهو يذوب للحال في حمض الآزوت ويتشكل نترات الرصاص وأكاسيد آزوتية:

3Pb + 8HNO3 ® 3Pb(NO3)2 + 2NO + 4H2O


ولهذا السبب لا يجوز استعمال أنابيب رصاصية لنقل مياه الشرب، إذ إن مركبات الرصاص جميعها سامة.

يعرف له عدة أكاسيد أهمها أحادي أكسيد الرصاص PbO، والرصاص الأحمر Pb3O4، وثنائي أكسيد الرصاص PbO2. أحادي الأكسيد، ويطلق عليه تجارياً اسم ليتارج ويحصل عليه بأكسدة الرصاص في أثناء استحصاله، ويدخل في صناعة المطاط وفي إنتاج الزجاج البصري optical glass، ويخلط مع الجليسرين لاستعماله إسمنتاً للحدادين.

يستعمل PbO2 ملوناً pigment في الدهان، كما يستعمل في صفائح المدّخرات.

وبإضافة هيدروكسيد الصوديوم إلى محلول ملح ذوّاب للرصاص، يتشكل راسب أبيض من هيدروكسيد الرصاص (II) :

Pb++ + 2OH- ® Pb(OH)2


والهيدروكسيد مذبذب، يذوب بإضافة هيدروكسيد الصوديوم ويتـشكل الرصاصيت PbO2- -.2H2O:

Pb(OH)2 + 2OH- ® Pb(OH)4- -


لا يمكن فصل Pb(OH)4 إلا أن أملاحها معروفة مثل Pb3O4 أو Pb2PbO4 الذي يمكن اعتباره ملحاً للحمض H4PbO4، وملح رصاصيت الكلسيوم Ca2PbO4 وهو ملح معروف، ولا توجد شاردة Pb4+ في المحلول وإنما يوجد PbO44-.

للرصاص هيدريد واحد PbH4

للرصاص أملاح كثيرة: نترات الرصاص وخلات الرصاص ملحان ذوّابان بالماء، يستحصل الأول بتفاعل حمض الآزوت مع الليثارج والثاني بتفاعل حمض الخل مع الليثارج. ولخلات الرصاص طعم حلو لذا يطلق عليه اسم «سكر الرصاص» وهو كغيره من مركبات الرصاص، شديد السمية، يستحصل على كلوريد الرصاص بإضافة شاردة كلوريد إلى محلول يحوي شوارد رصاص:

Pb2+ + 2Cl- ® PbCl2


وهو لا يذوب في الماء البارد ولكنه يذوب في الماء الساخن، أما بروميد الرصاص، ويوديد الرصاص فغير ذوّابين. كبريتيد الرصاص ذو لون أسود يترسب بإمرار H2S في محلول قلوي، أو ضعيف الحموضة، يحوي شوارد رصاص:

Pb2+ + H2S ® PbS + 2H+


وهو يذوب فوراً في حمض الآزوت. كرومات الرصاص ملح أصفر اللون يترسب بإضافة كرومات ذوابة على محلول من شوارد الرصاص:

Pb2+ + CrO 4- - ® PbCrO4


ويستعمل هذا التفاعل للكشف عن شاردة الرصاص في محلول. ولهذا الملح استعمال تجاري فهو يستعمل ملوناً للدهانات.

أما رباعي إيتيل الرصاص Pb(C2H5)4 فيضاف إلى بنزين السيارات مضاداً للدق، وهو سائل يغلي في درجة 82 ْس تحت ضغط 13 ميلمتر زئبق، وهو الوحيد بين مركبات الرصاص الذي ينفذ من الجلد بالتماس. ويستحضر بتفاعل خليطة رصاص مع صوديوم (10%) مع كلور الإيتيل. ويستعمل ثنائي إيتيل الأنيلين أو البريدين وسيطاً (حفّازاً) للتفاعل:

4C2H5Cl + Na4Pb ® Pb(C2H5)4 + 4NaCl


تدخل بعض أملاح الرصاص مثل أبيض الرصاص PbCO3. Pb(OH)2 والكرومات في صناعة الدهان.

يتعرض الإنسان للتسمم بالرصاص نتيجة استنشاق أبخرته وغباره أثناء عملية صهر الرصاص أو في صناعة المبيدات الحشرية، أو صناعة الفخار وصناعة المدّخرات، أو بملامسة البنزين الحاوي على مضافات رصاصية. واستنشاق أبخرته أخطر أنواع التعرض للرصاص، كما تدخل كميات صغيرة منه إلى جسم الإنسان عندما توجد آثار صغيرة منه في المواد الغذائية. ويمتص الجسم الرصاص ببطء عن طريق الأمعاء الغليظة والأمعاء الدقيقة، إلا أن عملية طرحه خارج الجسم أبطأ، وتتوزع مركبات الرصاص العضوية في الجسم وتستقر في الأغشية اللينة خاصة في الكبد والكليتين، وبمرور الزمن ينتقل منها ويتوضع في العظام والأسنان والمخ.[1]


↑اقفز إلى القسم السابق

الكيمياء الوصفية

مجمعات الكلوريد

Diagram showing the forms of lead in chloride media[2]


Lead(II) forms a series of complexes with chloride, the formation of which alters the corrosion chemistry of the lead. This will tend to limit the solubility of lead in saline media.

Equilibrium constants for aqueous lead chloride complexes at 25 °C[3]
Pb2+ + Cl → PbCl+ K1 = 12.59
PbCl+ + Cl → PbCl20 K2 = 14.45
PbCl20 + Cl → PbCl3 K3 = 3.98 ×10−1
PbCl3 + Cl → PbCl42− K4 = 8.92 × 10−2

منحنيات الأطوار لقابلية الإنحلال

كبريتات الرصاص(II) هي صعبة الذوبان، كما يشاهـَد في المخطط التالي الذي يظهر اضافة SO42− to a solution containing 0.1M of Pb2+. The pH of the solution is 4.5, as above that, Pb2+ concentration can never reach 0.1M due to the formation of Pb(OH)2. Observe that Pb2+ solubility drops 10,000 fold as SO42− reaches 0.1M.

Here it can be seen that the addition of chloride can lower the solubility of lead, however in chloride rich media (such as aqua regia) the lead can become soluble again as anionic chlorocomplexes.

↑اقفز إلى القسم السابق

الاستخدامات

Roman lead water pipes with taps
Lead pipe in Roman baths

يستخدم الرصاص أساسًا في مجال صناعة بطاريات التخزين (المراكم) الحمضية الرصاصية. وتحتوي هذه البطاريات على الرصاص النقّي ومركبات الرصاص، وهناك أجزاء معينة منها تكون مصنوعة من سبيكة الأنتيمون-الرصاص. وتوفر هذه البطاريات القدرة اللازمة لتحريك الأنظمة الكهربائية في الطائرات والسيارات وفي كثير من وسائل النقل الأخرى.

ويُستخدم الرصاص أيضًا في إنتاج رابع إثيل الرصاص، وهي مادة تضاف إلى البنزين لتحسين أداء محركات سيارات معينة. لكن احتراق رابع إثيل الرصاص في المحركات تنتج عنه مواد كيميائية تسهم بدورها في تلويث الهواء. وهناك كثيرٌ من الأقطار الصناعية استخدمت البترول الخالي من الرصاص. تتميز كثيرٌ من مركبات الرصاص بأهمية في صناعة بعض الدهانات والأصباغ. من ذلك مثلاً، دهانات مركبات الرصاص التي يطلق عليها اسم الرصاص الأحمر والرصاص الأبيض. وهي تستخدم في طلاء القناطر والجسور والأبنية الحديدية الأخرى وذلك بهدف منع التآكل. ويَستخدِم أصحاب المصانع أيضًا مركبات الرصاص في المواد المتفجرة والمبيدات الحشرية، وفي صناعة الخزف والزجاج ، وفي المنتجات المطاطية.

ولسبائك الرصاص استعمالاتٌ متعددة. فأغطية الكبلات المصنوعة من الرصاص تحمي كلاً من الهواتف وخطوط القدرة الكهربائية من الرطوية والتآكل. ويستخدم أصحاب مصانع السيارات والأدوات الإلكترونية سبيكة قصدير ـ رصاص ويطلق عليها سبيكة لحام لربط أو وصل السطوح الفلزية. كما يستخدم منتجو الآلات والمعدات الثقيلة سبيكة الرصاص المسماة معدن بابيت أو المعدن الأبيض، وذلك للحصول على محامل. والمقصود بالمحامل الأجزاء الآلية التي تقلل من احتكاك الأجزاء المتحركة للمعدات الثقيلة مع بعضها بعض انظر: معادن بابيت. والواقع أن خاصية المقاومة القوية للرصاص ضد التآكل تجعله يتمتع بأهمية خاصة في مجال الصناعة الكيميائية . فالأنابيب وصهاريج التخزين، والمعدات الأخرى المصنوعة من سبائك الرصاص تستخدم لشحن مواد كيميائية معينة وتخزينها وحفظها.

ومن ناحية أخرى، فإن الكثافة العالية للرصاص تجعله حجابًا واقيًا جيدًا ضد الإشعاع. لذا فإن صفائح سبائك الرصاص تستخدم في تبطين جدران حجرات الأشعة السينية في المستشفيات، والمفاعلات النووية، وتلك الوسائل الأخرى التي توجد بها المواد ذات الفاعلية الإشعاعية. وبالإضافة إلى ذلك، فإن النفايات الإشعاعية توضع في حافظات مصنوعة من الرصاص لشحنها وللتخلص منها .

  • نظرا لكون الرصاص من العناصر الثقيلة غير المشعة فيستخدم لكبح الاشعاعات النووية وامتصاصها . وتستخدم صفائح الرصاص السميكة كعاز للإشعاعات.
  • تدخل الواحه في صناعة بطاريات السيارات .
  • تدخل عناصر الرصاص في صناعة الكثير من الاصباغ و الالوان و الدهانات .
  • يدخل في صناعة المعالجات الحاسوبية
↑اقفز إلى القسم السابق

أخطار الرصاص

يستنشق الناس الرصاص خلال عملية الشهيق، أو يبتلعون جسيمات منه أو يمتصون هذه الجسيمات عن طريق الجلد. وتكون خطورة التسمم بالرصاص شديدة حينما يتعرض المرء للرصاص على مدى فترة زمنية طويلة . يؤثر الرصاص في إنتاج خلايا الدم الحمراء وقد يؤدي إلى تلف في الدماغ، والكلى، أو في الأعضاء الأخرى من الجسم. كما يعاني أغلب ضحايا التسمم الرصاصيّ من التعب والإجهاد والصداع أو من تشنجات عضلية في المعدة، أو من أعراض أخرى. وربما يكون التعرض المفرط للرصاص مهلكًا وقاتلاً، لكن مثل هذه الحالات يندر وجودها. ومن المصادر الرئيسية للتلوث بمادة الرصاص، الغازات المنطلقة من عوادم السيارات التي يُستَخْدَم فيها البترول المعالج بالرصاص، وكذلك الغبار والأبخرة المنطلقة من المعامل الكيميائية التي يتم فيها استخدام الرصاص. والكثير من الأطفال الذين يتناولون شقفا من الطلاء الجاف المحتوي على رصاص يتعرضون للتسمم الرصاصي. والواقع أن مثل هذا الطلاء يوجد في كثير من المباني القديمة. كما أن أنابيب المياه المصنوعة من الرصاص الموجودة في المباني القديمة قد تسبب التسمم. وفي الوقت الحاضر، فرضت الكثير من حكومات الدول شروطًا للحدّ من كميات الرصاص في الطلاء والبترول، وكذلك الحدّ من كمية الرصاص المنطلق في الهواء .

↑اقفز إلى القسم السابق

كيفية الحصول على الرصاص

تشمل صِهارة وتنقية الرصاص سلسلة من العمليات المعقدة، التى توجب اختيار الحراريات المناسبة لكل عملية بدقة فى كل مرحلة من مراحل الإنتاج. تُحمَّص خامة الرصاص المركزة وتلبد، ثم تشحن إلى فرن عالٍ مع مساعدات صهر وكوك. وينتج من الفرن العالى رصاص مشوب (غير نقى)، وأحياناً بعض من مخلوط كبريتيدى (كبريتيد نحاس وحديد) ومخلوط زرنيخيدى (زرنيخيدات حديد وكوبلت ونيكل) وخبث. يشحن الرصاص الناتج من الفرن العالى إلى قدور إزالة الكُدَارَة، التى تقلب بالهواء أو البخار أو بغمس أقطاب خشبية. تخرج بعض من الشوائب الذائبة إلى خارج المحلول وتكون كُدَارَة تطفو على سطح الرصاص المنصهر، تقشد من حين لآخر بشكل دورى، وتخرج مختلطة معها كميات معتبرة من الرصاص وأكسيده.[4]

تعالج كُدارة القدور هذه بعوامل مختزِلة وصهورات فى فرن عاكس صغير يسمى فرن الكُدارة. ويعاد الرصاص المسترد من الكدارة إلى قدور إزالة الكدارة مرة أخرى، ويرسل المخلوط الكبريتيدى والمخلوط الزرنيخيدى إلى مصنع نحاس، ويشحن الخبث مرة أخرى إلى الفرن العالى، ويسترد الدخان المتصاعد بمعالجة الغازات المنصرفة.

تنتج جميع خامات الرصاص من المناجم التي في باطن الأرض. وفي الحقيقة، فإن الكثير من هذه الخامات تحتوي على الرصاص، لكن المصدر الرئيسي لعنصر الرصاص، خامٌ فلزي رمادي اسمه الجالينا. وفي الحالة النقية، فإن الجالينا يتألف من الرصاص والكبريت فقط، لكن وجود الجالينا في الطبيعة على هذه الصورة أمرٌ نادر. ومعظم رواسب الجالينا ـ مثلها مثل خامات الرصاص الأخرى ـ تحتوي على بعض العناصر، مثل: النحاس والذهب والفضة والخارصين.

وبعد استخراج الجالينا الخام يتم تركيز الشوائب والصخور والمواد الأخرى من الخام، أي فصلها منه. ولهذا، فإن معظم القائمين على التكرير يفضلون معالجة الخام باستخدام عملية تُسَمَّى الطفو أو عملية التقويم. في هذه العملية يتم تهشيم وطحن الخام، ثم يوضع الخام في خزان كبير يحوي مادةًكيميائية تساعد على الطفو مثل كبريتات النحاس أو الزيت. وهذه المادة الكيميائية من شأنها أن تجعل الخام يرتفع إلى أعلى بينما تغوص الشوائب والصخور إلى أسفل. وعندئذ يقوم العمال باستخلاص الخام المركز من السطح.

وفي الخطوة التالية، يتم تحميص الخام المُركّز داخل مصهر خاص. وخلال عملية التحميص هذه، يتحد الكبريت الموجود في الخام مع الأكسجين ويتكون ثاني أكسيد الكبريت الذي ينطلق على هيئة غاز. وبالإضافة إلى ذلك، يتحد الرصاص الموجود بالخام المعالج مع الأكسجين لينتج أجزاءً دقيقة من أكسيد الرصاص. وإذا ما زيدت درجة الحرارة، فإن أجزاء أكسيد الرصاص تتلبد (تتراكم مع بعضها) متخذة شكل قطع صلبة.

بعد ذلك، يخلط العمال أكسيد الرصاص المُلَبَّد بقطع من فحم الكوك، ويوضع الخليط عندئذ في قمة الفرن العالي. وفي داخل الفرن، يتفاعل الفحم المحترق مع أكسيد الرصاص وينتج الرصاص السائل. ويتم التخلص من المخلفات والشوائب، التي تُسمَّى الخبث، بفصلها عن الفلز قبل أن يصل الفلز إلى أسفل الفرن.

يحتوي الرصاص الخام الموجود بالفرن، على فلزات أخرى مثل النحاس والذهب والفضة. وبعد هذه المرحلة، تُستخدم طرق عديدة لتنقية الرصاص. على سبيل المثال، يتجمع النحاس على سطح الرصاص السائل بعد أن يتم تبريده تدريجيًّا. وعندئذ، يتمكن العمال من استخلاص وإزاحة النحاس المتجمع على سطح الرصاص. أما الذهب والفضة، فيمكن إزاحتهما بإعادة تسخين الرصاص وإضافة الخارصين له حيث تذوب الفلزات الثمينة في الخارصين بسرعة أكبر من ذوبانها في الرصاص.

وعندما يبرد الرصاص، تُزَاح منه البقايا الصلبة من الخارصين ، وهي تحوي مركبات الذهب والفضة.

يحتوى الرصاص الناتج من قدور إزالة الكدارة على شوائب عديدة مثل الأنتيمون والبزموت، اللذان يجعلانه صلداً. وتوجد عادة كميات كافية من الفضة ذائبة فى الرصاص، تجعل من استردادها أمراً مجدياً. وتتم إزالة الشوائب بالأكسدة قبل عملية إزالة الفضة، ويتم ذلك فى فرن التليين، وهو فرن عاكس يستوعب حتى 300 طن من الرصاص. يحتوى خبث الرصاص على حوالى 70% PbO و30% أكاسيد فلزات أخرى.

نظائر الرصاص

تعد نظائر الرصاص 206Pb و 207Pb و 208Pb أثقل نوى ذرية ثابتة غير مشعة . تعود هذه الثباتية إلى الرقم السحري 82 للبروتونات. تشكل نظائر الرصاص هذه المرحلة الأخيرة في ثلاث من أربع سلاسل اضمحلال للعناصر المشعة، لذلك يتوافر بكثرة في القشرة الأرضية مقارنة مع عناصر ثقيلة أخرى مثل الذهب والزئبق.

↑اقفز إلى القسم السابق

المصادر

  1. ^ هيام بيرقدار. الرصاص. الموسوعة العربية.
  2. ^ أ ب ت ث ج Ignasi Puigdomenech, Hydra/Medusa Chemical Equilibrium Database and Plotting Software (2004) KTH Royal Institute of Technology, freely downloadable software at [1]
  3. ^ Ward, C.H.; Hlousek, Douglas A.; Phillips, Thomas A.; Lowe, Donald F. (2000). Remediation of Firing Range Impact Berms. CRC Press. ISBN 1566704626. 
  4. ^ وليد خليفة. الحراريات المستخدمة فى صناعة الفلزات (5). نول. وُصِل لهذا المسار في 3 مارس 2012.

↑اقفز إلى القسم السابق
آخر تعديل بتاريخ 2 أبريل 2012، 17:28