Қорғасынның физикалық қасиеті

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 10 бет
Таңдаулыға:

Тақырыбы: “ҚОРҒАСЫН- Pb”

Мазмұны

1. Қорғасынның қысқаша
тарихы ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... .3-бет
2. Қорғасынның физикалық
қасиеті ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...3-бет
3. Қорғасынның химиялық
қасиеті ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 4-бет
4. Қорғасынның
өндеуі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
...9-бет
5. Қорғасынның
қолданылуы ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... 10-
бет
6. Қысқаша
қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
... 10-бет
7. Қолданылған әдебиеттер
тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... .11-бет

1. Қорғасынның қысқаша тарихы
Қорғасын-ерте кезден белгілі. Сол кездері жоғары тығыздығы мен жеңіл-
жұмсақтығына байланысты өте жақсы бағаланған. Қорғасыннан-тиындар,
әшекейлер, әртүрлі ыдыстар, су құбырларын т.б. жасаған. Оқ-дәрі пайда
болғаннан бастап қорғасынды оқтар т.б. қару-жарақтар жасауда пайдаланған.
Жер қыртысындағы мөлшері 4*10-2 масс. %. Табиғатта қорғасын жылтыры PbS
минералында кездеседі.

Ертеде мәдениеті дамыған халықтарға атап айтқанда, Египеттіктерге,
Фипикиялықтарға және Орта Азия халықтарына қорғасын ежелден мәлім болған.
Египетте біздің жыл санағымыздан 7000-5000 жыл бұрын қорғасынды алтын мен
күміспен бірге қорытып алған. Финикиялықтарбіздің дәуірімізге дейін,
шамамен 2300 жыл бұрын Пиреней (қазіргі Испания жері) түбегінде Рио-Тинто
атты қорғасын кенін пайдаланған. Ертеде Қытай мен Үндістан жерінде қорғасын
өндірілген. Гректер Родос, Кипр, Эвбей аралында кен қазып, күміс
өндіргенде. Сол кендерден қосымша қорғасын да балқытып алғаны белгілі.

2. Қорғасынның физикалық қасиеті
Қорғасын көкшіл-сұр түсті,металл. Жаңадан кесілген беті өте жалтырақ
болып келеді. Таза қорғасын өте жұмсақ, оп-оңай тырнақпен сызылады. Баяу
салқындаған қорғасын жылдам салқындағанға қарағанда әлдеқайда жұмсақ.
Қорғасынның физикалық қасиеттеріне басқа металл қоспалары да әсер етеді.
Қорғасын - өте созылғыш. Шыңдалғыш металл. Ол өте жұқа қаңылтыр сияқты
болып жайылады және әртүрлі қалыптарға талғамсыз құйылады. Механикалық
қасиеттері өте нашар. Атап айтқанда өте осал созылғыш болып келуі,
қорғасынды құрылыс конструкцияларында қолдануға мүмкіндік бермейді.
Қорғасынның балқу температурасы 327,40С-та, ал қайнау температурасы
17500С.
Балқымаған қатты қорғасынның сыбағалы салмағы 11,35. Ол электр тоғы мен
жылуды өте нашар өткізеді.
Қорғасын біраз металдармен оңай қосылып, әртүрлі жай немесе күрделі
қорытпалар түзеді.

3
3. Қорғасынның химиялық қасиеті
Қорғасын – периодтық жүйенің IV тобының элементі, төрт электронын бере
алады. Бірақ, атомдық массасы жоғары болғандықтан қорғасын металдық қасиеті
бойынша амфотерлікті де көрсетеді.
Табиғатта қорғасын атомдық массасы 207,21; төрт изотобы бар: Pb204 ,
Pb206 , Pb207 , Pb208. Салыстырмалы төменгі қайнау температурасында
қорғасын металлургиялық өңдеу кезінде аз ұшады, бу қысымы 10000С –де 133
нм2 ( 1 мм рт.ст.), 11700С-де 1330 нм2 (10 мм рт.ст.), 15000С-де 26660
нм2 (200мм рт.ст.). Металл газымен ұшқанда- өте қауіпті, өткір улайды.
Қорғасын тұздары да улы. Мысалға: ежелгі римдіктердің орта жастары төмен,
32 жастан аспаған мұны қалай түсіндіруге болады, кең ауқымда қорғасыннан
ыдыс-аяқ, су құбырларын пайдаланған яғни іштей уланған.Қорғасынның қалыпты
валенттігі-II. II-валентті қосылыстары көбінесе тұз түрінде, Pb2+ катионы,
PbO22- анионы. IV-валентті қорғасын металлургияда аз кездеседі, бұлар
плюмбат аниондары PbO32-, PbO44- және т.б. комплексті аниондары. Таныс Pb4+
катионы, PbCl4 , Pb(SO4)2 т.б. тұздары кіреді. Қорғасын сульфиді PbS -
11140С балқу температурасында табиғатта галенит минералы ретінде кездеседі
(қорғасын жылтыры).Церуссит - PbCO3. 5000С-ден жоғары ауада тез тотығып,
сульфат түзеді, негізгі сульфаттары PbSO4*nPb(OH)2 және қорғасын тотығы
PbO. PbO, Pb3O4, Pb2O3, PbO2 тотықтары ауада металды немесе сульфидтерін
қыздырған кезде пайда болады. Қалыпты температурада қорғасынның тотығуына
жұқа үлдірі қорғайды. Қорғасын силикатын кремнезем мен глетты балқытқанда
алады. Бұл қосылыстардан жақсы балқитын Pb3Si2O7 (7050C ), Pb2SiO4 (7040C)
және қоспалары. Қорғасын тотығы мен силикаты тез қалпына келеді, металға
дейін көміртегі тотығымен 600-7000С-де.

Химиялық тұрғыдан алғанда қорғасын азот пен күкірт қышқылдарының
қосындысына, азот тотықтарына, сілтілерге, аммиак және оның тұздарына,
хлорға, хлорлы ерітінділерге, фторға және оның тұздарына, органикалық
қышқылдардың көпшілігіне, ционды калийге, фосфор қышқылына және әртүрлі
майларға төзімді келеді. Қорғасынды тек азот қышқылы жақсы ерітеді.

4
Қорғасын таза металл түрінде кездескен емес.Жер қыртысында (кен
қазбаларында) ол негізінен тотық немесе күкіртті минералдар түрінде
табылады. Соған байланысты қорғасын кендері тотықты кен және күкіртті кен
деп бөлінеді. Тотық қорғасын кендері жердің үстіңгі қыртысына жақын
жатқандықтан оларды ертеден пайдаланып, қазіргі кезде таусылды деуге
болады. Сондықтан қорғасын өндірудегі қазіргі кезде тек күкіртті кендер
ғана пайдаланылып тұр. Бұл, кендерде қорғасын әдетте минерал галенит-PbS
түрінде кездеседі.
Қорғасын кенінің жеке кездесуі өте сирек. Ол көбінесе кенімен бірге,
кейде мырышпен және мыспен бірге болуы мүмкін. Қорғасын кендерінің
құрамында аталған металдардан басқа, аз мөлшерде болса да, алтын, күміс,
висмут, селен, теллур сияқты құнды сирек кездесетін металдардың бәрін бөліп
алып, халық шаруашылығында пайдаланатын болсақ, қорғасынның құны әжептәуір
арзандайды.
Қорғасын өндірісінде гидрометаллургия әдістері әлі қолданылмай келеді.
Ертеден қалыптасып келе жатқан пирометаллургия әдісі күні бүгінге дейін
қорғасын өндірудің бірден даңғыл жолы болып отыр.
Ертедегі күкіртті бай кендер мол кезінде қорғасынды жер ошақта жартылай
күйдіріп, қорытып ала беретін. Бұл әдісте қорғасын сульфидінің бір шамасы
тотығып, ол күймеген сульфидпен мына төмендегі реакцияға түсіп қорғасын
бөлетін:

PbS+2PbO=3Pb+SO2

Қазіргі кезде дүние жүзінде өндірілетін қорғасынның 90 пайызынан астамы
шахта ішінде қорытылады. Шахта пешінде қорыту үшін концентрат алдын-ала
күйдіріледі. Күйдіру дегеніміз-концентраттың құрамындағы күкіртті жандырып,
қорғасын және басқа металл сульфидтерін тотыққа айналдыру. Себебі қорғасын
тотық түрінде шахта оңай қорытылады. Күйдіру арқылы металдарды тотықтырып
қана қоймай, күйген материалды кесектелген түрде алу көзделеді, өйткені
шахта пешінде қорытуға ұсақ материал жарамайды, ол топталып газды
өткізбейді. Жақсы кесектеліп күйген шихтаны агломерат деп атайды да, ол
процестің өзін- агломерация-күйдіру дейді.
Агломерацияланатын шихта (аралас қосынды) ұнтақ концентраттан ұсақ
айналма-қоқыс агломераттан (агломераттың ұсағы) және флюстен құралады. Флюс
ретінде темір кені, известняк, болмаса кварц құмы пайдаланылады. Олар
белгілі есептен, келешекте қорыту процесін оңайлатып, керекті металды
тазартып, шлак құрамы түзу болу үшін
5
қосылады. Айналма-ұсақ агломератпен флюстер түйірінің үлкендігі 5-8
милиметр шамасындай болып ұсақталып концентратпен бірклкі араласады.
Сондағы көзделетін мақсат-шихтаның ауа (газ) өткізгіштігін жақсарту.
Әдетте қорғасын шихтасының құрамында күкірттің мөлшері 12-14 пайызға
жетеді. Мұнша күкіртті бір сатылы күйдіру арқылы жандыру өте қиын.
Ал шихтаға флюс қосқанда оның құрамы сұйылып, күкірттің мөлшері 6-8
пайызға түсіп, оны толық күйдіркге болады.
Агломерациялау процесі арнаулы агломашинада жүргізіледі. Оның құрылысы
мен жұмысы мынадай. Палета деп аталатын екі жағында ернеуі бар темірден
жасалған төрт бұрышты қорапшалар тұйық шынжыр тізбекке бір-біріне жалғаса
орналасады. Сөйтіп біркелкі палетадан тізбек жасалған тәрізді болады.
Палетаның төменгі шихта түктелетін бетінде ауа өтетін саңылаулар болады.
Шынжыр тізбекпен бірге палеталар да айналады. Сөйтіп, олар машинаның бас
шеніне келгенде бункерден біртіндеп біркелкі болып шихтамен жүктеледі.
Жүктелген палеталар машинаның үстіңгі жағында мұнаймен жанып тұрған кішкене
пештің астынан өткенде шихтаның ішіндегі күкірті тұтанып, одан әрі
өздігінен бықсып жана береді, өздігінен дегенмен ол жанудың да себебі бар.
Пештен кейінгі он шақты палета арқылы ауа соратын астыңғы жағында үлкен
камера бар. Міне, күкірттің өздігінен жануы- осы ауадағы оттегінің әсері.
Машинаның екінші шетіне жеткенде палеталар төңкеріліп, ішіндегі агломерат
төмен құлайды. Босаған палеталар төңкерілген күйінде машинаның бас жағына
жеткенде түзу қалпына келіп, қайтадан шихтамен жүктеледі. Күйдіру процесі
осылай үздіксіз жүріп тұрады.

Күйдіру кезінде алдымен қорғасын сульфиді тотығады:

PbS+1,5O2=PbO+SO2

Содан кейін ол тотықтың бір шамасы кварцпен реакцияға түсіп,
қорғасынның силикаты түзіледі:

PbO+SiO2=PbO*SiO2

Қорғасынмен қатар басқа металл-темір, кадмий, сурме, мышьяк т.б.-
сульфидтері де тотығады.
6
Тотығу реакцияларының бәрі экзотермиялық жылу бөледі.
Соның арқасында температура 800-900 градусқа жетіп, агломерлеп-күйдіру
процесін толық қамтамасыз етеді. Күйдіру кезінде шихтаның құрамындағы
кейбір заттар бір-бірімен бірқатар оңай балқитын химиялық қосылыстар
түзеді. Ол қосылыстар және қорғасын силикаты күйдіру жағдайында, 800-900
градус шамасында шала балқып, сұйық күйінде шихтмның қатты бөлшектерін бір-
бірімен біріктіріп агломерациялауға (кесектеуге) жақсы әсер тигізеді.
Айта ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.