Info Pomoć  

 Početna za: OLOVO, Pb  

 Početna Tabele ovosti Download Zumbar Linkovi

Atomski (redni) broj 82
Relativna atomska masa 207,20
Naziv na hrvatskom Olovo
Internacionalni naziv Plumbum
Oksidacijska stanja 2, 4
Talište / Vrelište (K) 600,65 / 2013
Elektronegativnost 2,33
Konfiguracija zadnje ljuske 4f145d106s26p6
Element je Metal
Spada u grupu 14 / IVa
Spada u skupinu Ugljikova skupina

OLOVO, Pb
  Općenito
Općenito o elementu

Kemijski podaci
Opis, radijus, elektronegativnost... 
Spojevi, dobivanje i uporaba
O dobivanju, spojevima i uporabi...
Fizikalni podaci
Termodinamika, vodljivost, gustoća...
Biološki podaci
Toksičnost, količina u čovjeku, uloga...
Izotopi
Broj izotopa, ključni izotopi...
Minerali i proizvodnja
Minerali, rude...

Download
Download podataka o elementima

Ostali resursi
Linkovi na element na drugim stranicama
Susjedi:

SPOJEVI, DOBIVANJE I UPORABA

Dobivanje olova:

Za dobivanje olova upotrebljavaju se primarne i sekundarne sirovine. Kao primarne sirovine u glavnini se koriste sulfidne rude koje sadrže galenit. Iz galenitnih ruda dobiva se 95% današnje proizvodnje olova. Kao sekundarne sirovine koriste se istrošeni olovni akumulatori i različiti industrijski otpaci kao što su otpaci valjanog olova od kojeg su bile građene kemijske aparature te otpaci olovnih legura. Olovo se iz ruda uglavnom dobiva djelomičnim ili potpunim žarenjem galenita sa zrakom, zatim redukcijom dobivene oksidne mase i konačno rafinacijom sirovog olova. Potpunim žarenjem rudnog koncentrata veći dio olovo(II)-sulfida prijeđe u olovov(II)-oksid, a djelomično i u olovov(II)-sulfat, a redukcija se provodi koksom prema reakcijama: 

2PbS(s) + 3O2(g) <-> 2PbO(s) + 2SO2(S)

PbS(s) + 2O2(g) <-> PbSO4(S)

Kako bi se dobiveni sulfat mogao reducirati ponovno u olovov(II)-sulfid galenit se žari uz dodatak vapnenca i silicijevog(IV)-oksida (SiO2). Reakcije koje se odvijaju pri žarenju nisu potpuno poznate, ali se pretpostavljava da SiO2 s olovovim(II)-sulfatom daje olovov(II)-silikat, a vapnenac žarenjem prelazi u CaO prema reakciji:

PbSO4(S) + SiO2(s) <-> PbSiO3(S) + SO2(g) + 1/2O2(g)

Redukcijom s koksom nastaje olovo i CO2, a CaO prelazi u trosku kalcijevog silikata:

2PbO(s) + C(s) <-> 2Pb(l) + CO2(g)

2 PbSiO3(s) + C(s) +2 CaO(s) <-> 2Pb(l) + 2CaSiO3(s) + CO2(g)

Postupkom djelomičnog žarenja galenita i zraka, dobije se smjesa PbO, PbS i PbSO4. Smjesa se zatim tali bez prisutnost zraka pri čemu PbS reducira PbO i PbSO4 u olovo:

PbS(s) + 2PbO <-> 3Pb(l) + SO2(g)

PbS(s) + PbSO4 <-> 2Pb(l) + 2SO2(g)

Bez obzira na način dobivanja, sirovo olovo ima koncentraciju 97-99%, a ostalo su razne primjese nemetala i metala (najčešće su bakar, kositar, bizmut, srebro, arsen i sumpor). Navedene primjese se uklanjaju pirometalurškim ili elektrolitskim (Bettsovim) postupkom. Prvi način upotrebljava se češće jer se njime pojedine primjese mogu odvojiti selektivno i dobiva se čišće olovo. Tim se postupkom najprije uklanja bakar, nemetali i primjese željeza, a zatim arsen, antirnon i kositar, a na kraju plemeniti metali (srebro i zlato), cink i bizmut.

U elektrolitičkoj rafinaciji kao anode koriste se ploče lijevanog sirovog olova, a kao katode ploče čistog olova. Eletrolit je otopina olovovog(II)-heksafluorosilikata (PbSiF6) otopljenog u heksafluorosilikatnoj kiselini. Na katodi se izlučuje čisto olovo, a uz anodu se stvara anodni mulj koji sadrži metale plemenitije od olova (srebro, zlato, antirnon, bizmut) koji se određenim postupcima izoliraju iz mulja.


Svojstva i upotreba olova:

Olovo je težak, srebrno-plavkast, sjajan metal koji na zraku brzo posivi stvaranjem zaštitnog oksidno-karbonatnog sloja. Vrlo je mekan pa se može deformirati rukama i rezati nožem. Zbog male tvrdoće i velike rastezljivosti lako se savija, valja u limove i izvlači u žice. Ima veliku gustoću i nisko talište. U odnosu na druge metale relativno je loš vodič električne struje i topline. Rastaljeno se olovo na zraku najprije pokriva sivim oksidnim slojem ("olovni pepeo") koji daljnjim zagrijavanjem prelazi u žutu olovnu gleđu (PbO), a zatim u crveni minij (Pb3O4). U destiliranoj vodi i u vodi bez kisika olovo se ne otapa. Ako je u vodi prisutan kisik, kao u prirodnim vodama, olovo se otapa zbog elektrokemijskih procesa (korozija olova). Ako voda sadrži hidrogen-karbonate i sulfate, što je redovita pojava u prirodnim vodama, na površini olova nastaje sloj teško topljivog baznog olovonog karbonata i sulfata koji je čvrsto vezan na površinu i štiti olovo od daljnje korozije. Zbog toga se olovo upotrebljavalo za izradu vodovodnih cijevi još za rimskog doba. Danas se u tu svrhu ne koristi osim u slučaju odvodnih vodoinstalacija. Olovo se ne otapa u klorovodičnoj, fluorovodičnoj i 
sumpornoj kiselini (do koncentracije 80%) zbog teško topljivog zaštitnog sloja. Stoga se u kemijskog industriji upotrebljava za prevlačenje reakcijskih posuda ili za izradu čitavih dijelova aparatura, za oblaganje komora u proizvodnji sumporne kiseline i spremnika za nagrizajuće kemijske tvari. Međutim, u vrućoj i koncentriranoj sumpornoj kiselini olovo se otapa jer primarno stvoreni netopljivi PbSO4 prelazi u topljivi Pb(HSO4)2 koji ga ne štiti od djelovanja kiseline. Lako se otapa i u razrijeđenoj dušičnoj kiselini, a u octenoj, mravljoj i vinskoj kiselini otapa se samo u prisutnosti kisika. Na višim teperaturama olovo se spaja s halogenim elementima i drugim nemetalima.

Olovo i njegove soli su otrovni. Za akutno trovanje potrebne su velike doze. Otrovno djelovanje olova temelji se na njegovom selektivnom i praktički ireverzibilnom zadržavanju u živčanim stanicama gdje utječe na bilancu energije, na prijenos živčanog impulsa i na strujanje iona natrija, kalija i kalcija. Također utječe na funkcioniranje jetre. Simptomi kroničnog trovanja olovom su slabost, opstipacija (nemogućnost ispražnjivanja crijeva), jaki grčevi u želudcu (olovni kolici), anemija, psihičke promjene i paraliza. Najveća dozvoljena koncentracija olova u industrijskim prostorijama je 0,15 mg/m3.

Da bi se poboljšala mehanička svojstva, a došla do izražaja njegova intrinsična, olovo se legira. Glavni su dodaci olova kositar i antimon, a ponekad i bakar, bizmut, kadmij i srebro.

-Najviše se olova troši za proizvodnju olovnih akumulatora, za pripravu tetraetil-olova, izradu olovnih cijevi i lima, za kanalizacijske instalacije u domaćinstvu. Vrlo dobro zaustavlja ionizirajuća zračenja (rengenske i gama-zrake), pa se od olova izrađuju zaštine radiološke obloge, blokovi, cigle, pregače, rukavice i sl. Velike količine olova se troše za izradu municije.

-Tvrdo olovo legura je s 1-12% antimona (Sb). Ove legure imaju dobra mehanička svojstva i otporne su na koroziju. Upotrebljavaju se za izradu plašteva energetskih kablova, olovnih cijevi i akumulatorskih ploča (legiran s 1-5% Sb), za zaštitu od radioaktivnog zračenja (2-9% Sb), za tiskarske legure (16-25% Sb), itd.

-Legure olova sa sadržajem 40-60% kositra (eutektiktička smjesa sadrži 61,9% Sn) koriste se kao materijali za meko lemljenje te za presvlačenje željeznih površina olovom za zaštitu od korozije. Ternarni eutektik, koji sadrži 84% Pb, 12% Sb i 4% Sn, upotrebljava se kao materijal za lemljenje, za lijevanje pod tlakom te kao ležajne i tiskarske legure.

-Legure olova za tisakarski slog imaju tipično od 75-93% olova te dodatke 3-8% kositra i 4-16% antimona.

-Legure olova s dodatkom 0,3-0,5% arsena koriste se za izradu meke sačme, a s dodatkom 2% arsena za tvrdu sačmu.


Spojevi olova:

Olovo u svojim spojevima ima oksidacijski broj +2 i +4. Spojevi sa stupnjem oksidacije +2 su stabilniji i lako stvaraju alkalne i miješane dvostruke soli.

-olovov(II)-jodid (PbI2) kristalizira u heksagonskim listićima žute boje poput zlata. U vodi i alkoholu praktički je netopljiv. Upotrebljava se u tiskarstvu, fotografiji, pri prevlačenju metalnih predmeta broncom, itd.

-olovov(II)-klorid (PbCI2) u prirodi se pojavljuje kao mineral kotunit. Kristalizira u bijelim svilenasto-sjajnim rompskim iglicama ili prizmama. Pri povišenoj temperaturi na zraku i uz prisutnost vlage 
razlaže se uz stvaranje alkalnih klorida i klorovodika. Zbog vrlo dobre električne vodljivosti, njegove taline imaju tehničku primjenu, a upotrebljavaju se i u proizvodnji olovnih pigmenata (olovo-kromata), za sušenje alkohola, itd.

-olovov(II)-hidroksid Pb(OH)2 nastaje kao bijel talog kompleksnog sastava Pb2O(OH)2 dodatkom lužine otopinama olovnih soli. Ima amfotermni karakter s jače izraženim alkalnim svojstvima. U vodi se slabo otapa, a lako se otapa u kiselinama dajući soli. Zbog slabo izraženog kiselog karaktera, olovo(II)-hidroksid se otapa i u koncentriranim lužinama. Odstranjivanjem vode pri temperaturi 100°C prelazi u crveni olovov oksid, a kod niže temperature nastaje žuti olovov oksid.

-olovov(II)-karbonat (PbCO3, ceruzit) nastaje kao bijeli talog dodatkom amonijevog karbonata otopini olovovog(II)-nitrata. Taloženjem pomoću Na2CO3 uz grijanje može nastati bazni olovov(II)-karbonat, tzv. olovno bjelilo (Pb(OH)2 x 2PbCO3). Boja se odlikuje vrlo lijepim sjajem i velikom moći pokrivanja. Iako je otrovna i potamni s tragovima sumporovodika, olovno bjelilo se smatra najkvalitetnijom bijelom bojom.

-olovov(II)-nitrat (Pb(NO3)2) je bijel kubičan ili monoklinski kristal lako topljiv u vodi. U dodiru s organskim spojevima pospješuje gorenje pa se upotrebljava kao dodatak zapaljivim i eksplozivnim smjesama, a koristi se kao oksidans i sredstvo za nagrizanje u tekstilnoj industriji.

-olovov(II)-oksid (PbO, olovna gleđa) ima crvene tetragonske kristale (alfa-modifikacija poznata je kao litargit) koji pri 490°C prelaze u žute rompske kristale (beta-modifikacija masikot). Slabo se otapa u vodi, a lako u kiselinama stvarajući olovne soli. Upotrebljava se kao aktivni materijal u olovnim akumulatorima, za pripremu otopine natrijevog plumbata (koji se koristi za uklanjanje sumpora iz benzina), u proizvodnji stakla, glazura, emajla i drugih olovnih spojeva.

-olovov(II)-sulfat (PbSO4, anglezit) ima romboedarske kristale skoro netopljive u vodi. Upotrebljava se kao punilo i bijeli pigment u pripravi uljenih boja i lakova postojanih na zraku i svjetlu.

-olovov(II)-sulfid (PbS, galenit) nastaje kao crn talog dodatkom sulfidnih iona topljivim solima olova. Najmanje je topljiv od svih soli olova. Otapa se u dušičnoj kiselini. Upotrebljava se za dobivanje olova, a čisti PbS se upotrebljava u proizvodnji poluvodiča i fotoelektričnih elemenata te u keramičkoj industriji.

-Olovov(IV)-oksid (PbO2) tamnosmeđ je ili crn kristalan prah strukture rutila koji je u vodi praktički netopljiv.

Vrlo je slabo topljiv u koncentriranoj dušičnoj i sumpornoj kiselini, ali je vrlo topljiv u koncentriranim alkalijskim lužinama stvarajući pritom odgovarajuće heksahidroksoplumbate(IV). Zagrijavanjem na zraku već pri temperaturi 200°C otpušta kisik i prelazi u Pb2O3, a kasnije i u PbO. Zbog toga djeluje kao oksidans i mnoge tvari se, u dodiru s njim, lako zapale. U kiselim otopinama također je snažno oksidacijsko sredstvo pa se upotrebljava kao oksidans u kemijskoj industriji. Koristi se i kao sredstvo za nagrizanje u tekstilnoj industriji, kao analitički reagens, u proizvodnji elektroda i polimera, itd.

-Olovov(II)-ortoplumbat(IV) (Pb3O4) nazvan minij. Označava se u obliku oksida, a zapravo je Pb2PbO4. To je težak prah intezivno crvene boje koji nastaje zagrijavanjem olovovog(IV)-oksida u struji zraka pri 500°C. Pomiješano s lanenim uljem upotrebljava se kao zaštitni crveni premaz za sprečavanje korozije željeza (tzv. temeljna boja).

-Tetraetil-olovo (Pb(C2Hs)4) teška je, otrovna, bezbojna, uljasta tekućina gotovo netopljiva u vodi. Otapa se u razrijeđenim mineralnim kiselinama dajući etilolovne soli. Reagira s halogenim elementima uz stvaranje olovnih halogenida. Na povišenoj temperaturi brzo se raspada i sa zrakom stvara eksplozivnu smjesu. Upotrebljava se u velikim količinama kao antidetonator u radu motora s unutrašnjim izgaranjem pa je jedan od velikih zagađivača atmosfere i danas se njegova upotreba nastoji što više smanjiti uvođenjem bezolovnih benzina.

-Olovov(II)-acetat (Pb(C2H3O2)2) bijel je kristal slatkastog okusa koji se dobro otapa u vodi. Veoma je otrovan. Upotrebljava se za pripremu drugih olovnih soli, kao sredstvo za nagrizanje, kod bojenja pamuka, za prevlačenje metala olovom i proizvodnju firnisa. Otopina olovo(II)-acetata upotrebljava se kao analitički reagens za sumporovodik s kojim daje crni talog ili se tamno oboji od nastalog PbS.

 Početna za: OLOVO, Pb

Početna Veliki PSE Tabele Zumbar Linkovi
Prijavi grešku