Schmelzen Punkt vu Lead

1. Aféierung

1.1 Wat ass féiert?

Loaz Steed, Mat der chemescher Symbol PB (ofgeleet vu sengem Latäin Numm Loaz Steed) an Atomnummer 82, ass eng dicht, Giel, malleable Post-Iwwergangs Metal.

Et huet e markant Bluish-White Luster wann frësch geschnidden, Och wann et séier op eng domm gro Uewerfläch an der Ambient Loft olidéiert oxidéiert.

Mat engem atomesche Gewiicht vum 207.2 g / mol, féiert ass eng vun den heftege stabilen Elementer a boot eng Dicht vun 11.34 g / cm³-Qualitéiten déi säi Gebrauch fir iwwerdriwwe hunn 9,000 Joer, Vun antike Pluging Systemer zu modernen Batterie Technologien.

1.2 De Schmelzenpunkt vum Lead

De Schmelzenpunkt vum Lead ass 327.46°C (621.43° F) am Standard asproochegen Drock (1 Aemer).

Dës kritesch Thermal Eegeschafte definéiert wéi féiert sech an industrielle Prozesser behuelen, Wëssenschaftlech Fuerschung, an all Dag Uwendungen.

Am Géigesaz zu Volatile Metaller wéi Merkur (wat flësseg bei Raumtemperatur ass) oder refractory Metals wéi ze bungsteren (Schmelzen op 3,422 ° C), Lead besat besat e mëttlere Buedem liicht mëll an industrielle Schief awer stabil ënner héchstensbedingungen.

1.3 Firwat musse mir de Schmelkpunkt vu Lead wëssen?

Verständnis Lead säi Schmelzpunkt ass wesentlech fir dräi primär Grënn:

1. Industriell Prozess Optimiséierung: Hiersteller vertrauen op dës Donnéeën op den Designumuriken, Casting Schimmel, a Sécherheetsprotokoller fir Schmelz an ze schmëlzen.
2. Materiell Wëssenschaft Fundamenter: Et bitt Abléck an Atombending, Phas Transitioune, an alloy Verhalen-Fundament Wëssen fir nei Materialien z'entwéckelen.
3. Sécherheet an Ëmweltverletzung: Wësse wann Fuedem Vaporizen (ronderëm 500 ° C) hëlleft d'Gesondheetsrisiken aus toxeschen Füttel Exposition ze reduzéieren, E Schlësselbesëtzer an Industrien wéi Batterie Verwäertung.

2. Basis Eegeschafte vu Lead

2.1 Kierperlech a chemesch Eegeschafte vu Lead

Kierperlech Eegeschafte:

Chemesch Eegeschafte:

• Corrosion Resistenz: Formt eng Schutzhoide Schicht (POB) a Äergliumen, maachen et resistent fir Waasser a schwaachsäckeg.
• Reaktivitéit mat Saieren: Reagéiert mat Nitresch Säure fir ze formen Nitrate ze formen, awer widdersträichen a hydrocholesche Säure op Raumtemperatur.
• Toxizitéit: All Lead Verbindungen si gëfteg; ingestion oder Inhalatioun kann neurologesch verursaachen, Nervenden, a cardiovaskulär Schued.

2.2 Atomar Struktur an säin Effekt op Schmelzpunkt

Lead atomic Struktur charakteriséiert duerch e grousst Atomradius (175 pm) an eng relativ niddereg Ioniséierung Energie (715 kj / mol)-Rests a schwaach metallesche Bindung.

A sengem zolitte Staat, Lead Atès arrangéiert an engem fcc Latett, wou all ATOM ofgehale gëtt vun ofgeleent Elektronen.

D'Energie erfuerderlech dës schwaach metallesch Obligatiounen ze briechen (enthalpy vun der Fusioun: 4.77 kj / mol) ass däitlech méi déif wéi an der Iwwergangsmetaller wéi Eisen (13.8 kj / mol), Erkläert de Lead relativ niddereg meminging Punkt.

2.3 Verglach mat anere Metaller

Bleift Schmelzpunkt Positiounen et als Bréck tëscht Low-Schmelzkleeder wéi Tin an Héichmolks Strukture vu Strukture wéi Eisen, et maachen ideal fir Uwendungen déi béid Formabilitéit an moderéiert thermesch Stabilitéit erfuerderen.

3. Schmelzen Punkt vu Lead

3.1 Wat ass de Schmelzenpunkt vum Lead?

Wéi etabléiert, Pure Lead schmëlzt op 327.46°C.

Dëse Wäert ass standardiséiert duerch Organisatiounen wéi déi amerikanesch Gesellschaft fir Testen a Materialien (Astm) an ass an der internationaler Temperatur Skala referenzéiert (Seng 90) als definéiere feste Punkt fir ze kalibréierende Thermometer.

Phas Transitioun Detailer:

• Fest fir Flëssegkeet: Op 327.46 ° C, Lead absorbéiert Hëtzt fir d'interatoromesch Kräften ze iwwerwannen, Iwwergang vun enger steif fcc Latetice zu enger flësseger Struktur, wou Atomer méi fräi beweegen.
• Volentie Ännerung: Flësseg Lead ass ~ 6% manner dicht wéi zolidd Bläi, e gemeinsame Trait ënner Metaller (Ausser Waasser, déi erweidert wann d'Gefrierung).

3.2 Wéi moosst Dir de Schmelzenpunkt

Laboratoire Methoden:

1. Capillary Tube Method:

• E klenge Betrag vu Lead Pulver gëtt an e Kapillary Rouer gepackt an op engem kontrolléierten Taux gehëtzt (10° C / MIN) mat engem Schmelzpunkter ze benotzen.
• D'Temperatur an där den éischten Dropfligerung erschéngt gëtt als Schmelzpunkt opgeholl.

2. Differentiell scanning Calorimetry (DSC):

• Moossname d'Hëtztflow an oder aus engem Probe wärend der Phas Ännerungen. E Peak an der DSC Curve weist de Schmelzpunkt, Wärend d'Gebitt ënner dem Peak berechent den Enthalpie vu Fusioun.

Industriell Techniken:

• Thermocouples: Platin-Rhodium oder Néckel-chromium Thermocoups ginn an molten Taucibles agebaut fir Echtzäitperaturmoment.
• Infrared Thermographie: Net-Kontakt Sensoren moossen Uewerflächentemperaturen vu Leading Insots wärend der Schmelz, garantéiert Uniformitéit a grousse-Skala Lounungen.

3.3 Facteuren déi de Schmelzpunkt vun Lead beaflossen

1. Rengheet vum Lead

• Reng Leading (99.9%): Schmëlzt schaarf bei 327.46 ° C mat minimale Superhen.
• Impure Lead:
• Alloading Elementer: Tinn, Animon, oder Kalzium niddereg de Schmelzenpunkt (z.B., 1% Tin am Lead reduzéiert de Schmelzpunkt vun ~ 10 ° C).
• Kontaminants: Héich Niveauen vun Zink oder Eisen kann heterogenöst Schmelz ausüben, déi lokaliséierter zolidd oder flësseg Regiounen zolidd.

2. Alloy Zesummesetzung

• Eutktesch Alloys: Den niddregsten méigleche Schmelzpunkt fir eng Mëschung. Zum Beispill, De Lead-Tin System formt eng eutktesch bei 61.9% tin-38,1% féiert, schmëlzen um 183°C-144 ° C manner wéi pur Féierung.
• Staark Léisung Allolys: Lead-Animony Laden (z.B., 5% Animon) hu Schmelzen Punkten tëscht 300-320 ° C, balancéierend Kraaft a Castabilitéit.

3. Dréckt

Wärend Drock huet e vernoléissegt Effekt ënner normalen Konditiounen, de Clausius-Clapeyron Equatioun Prognosen, déi d'Erhéijung vum Drock eropgeet, erhéicht de Schmelzpunkt vun ~ 0.01 ° C pro 100 aschautradherren.

Dëst ass irrelevant fir déi meescht Applikatiounen, awer si wichteg a geologesch Studien vum Kär, wou extrem Dréckerei d'Phase vum Fills behandelt ginn.

4. Uwendungen vum Lead Schmelzpunkt

4.1 Industriell Uwendungen vum Lead

A K). Tin Soldering a Schweißen

Lead sengem niddrege Schmelzenpunkt, kombinéiert mat Tin's Wettläffel Eegeschaften, huet Lead-Tin-Disder d'Industrie Standard fir Joerzéngte gemaach:

• Eutktesch solder (60% PB-40% SN): Schmëlzt um 190-220 ° C, Ideal fir Iech selwer elektresch Komponenten virum Opstig vu Lead-gratis Reglementer.
• Héich Temperatur Sole (95% PB-5% SN): Schmëlzen um 315 ° C, benotzt an Uwendungen déi Resistenz op thermesch Vëlo fuerdert (z.B., Automotive Elektronik).

Modern Verréckelung zu futti gratis Solder: Wéinst der Ëmwelt Bedenken, Industrien benotzt elo Tin-Kupfer oder Tin-Silver-Kupfer Alloys, Obwuel Blat-baséiert Solders besteht an Nisch héichverlässeg Uwendungen.

elz. Batterie Fabrikatioun

Lead-sauer Batterien, déi heefegsten opfëllbar Batterien, vertrauen op d'Schëlder fir Gitterproduktioun:

1. Grid casting: Schaard Fanger (mat 0,05-0,1% Kalzium fir Stäerkt) gëtt a Schimmel geschloe fir positiv an negativ Griiden ze bilden.
2. Priple Facementioun: Gitter si mat Bläipast gepost an geheelt, mat dem Schmelzpunkt garantéiert Stabilitéit wärend der Batterie Operatioun (typesch <60°C).

4.2 Féiert zu Handwierk an Handwierker benotzt

A K). Sculpture casting

Lead sengem niddrege Schmelzenpunkt an eng exzellent Castabilitéit huet et populär fir kleng Skric Skulpturen an dekorativ Saachen gemaach:

• Verluer-Wax Casting: Molten Féierung gëtt a Keramik Molds gegoss, erfaasst komplizéiert Detailer méi einfach wéi méi héichmolzen Metaller wéi Bronze.
• Historesch Artefakte: Antike réimesche Statuen an mëttelalterlech Kierch Ornamenten dacks Lead fir seng Aarbechtbarkeet.

elz. Spillsaachen Fabrikatioun (Historesch a modern Kontext)

• Historesch Benotzung: Bis de spéiden 20. Joerhonnert, Lead war Goss an Zaldoten, marren, a Figuren wéinst senger gerénger Käschte an d'Liichtegkeet.
• Modern Restriktiounen: Sécherheet Reglementer (z.B., CPSIA an der US) hunn verbannt Féierung zu Spillsaachen, ersat duerch Plastik oder net gëfteg Metaller wéi Zinc.

4.3 Uwendungen an der Stralung Schëlder a medizinesch Geräter

• Stralung Schëlder: Zolidd Lead Blieder a Zillen ginn an X-Ray Zëmmer an Nuklear Ariichtungen benotzt well:
• Si bleiwen staark bei Raumtemperatur, Liwwert permanent Schutz.
• Mollten Lead kann a personaliséierte förmege Schimmel fir komplex Schëlder Bedierfnesser gepickt ginn (z.B., ronderëm mri Maschinnen).
• Medizinesch Implantate (Historesch): An der Vergaangenheet, Lead Folie gouf an der Stralung Therapie Uriffe benotzt, Obwuel modern Devices favoriséiert méi sécher Materialien wéi BungSstöen Alloys.

5. D'Wëssenschaft hannert Schmelzpunkt vu Lead

5.1 Thermodynamic Prinzipien

Schmëlz, oder Fusioun, ass eng Phas Transitioun regéiert duerch Thermodynamik:

• Enthalpy Ännerung (ΔH): Positiv beim Schmelz (Lead Absorbs 4.77 kj / mol fir Obligatiounen ze briechen).
• Entropy Ännerung (ΔS): Erhéicht wéi Atomer gewannen Fräiheet vu Bewegung am flëssege Staat (ΔS ≈ 15 J / mol · k fir Lead).
• Gibbs gratis Energie (ΔG): ΔG = ΔH - tΔs. Schmelzen geschitt wann ΔG = 0, déi op 327.46 ° C, balancéiert Enthalpie an Entropie Konditioune.

5.2 Atombänn a Lead an hir Roll am Schmelz

Lead ass metallesch Obligatiounen si méi schwaach wéi déi an der Iwwergangsmetallen wéinst:

1. Grouss atomic Radius: Elektronen sinn méi wäit vum Kär, Elektrostatesch Attraktioun reduzéieren.
2. Elektronesch Schuel: Lead's Valenz Elektronen (6s²6prilchëldo) si manner dolocalized wéi an D-Block Metaller, féiert zu méi schwaach Elektronen Mier Interaktiounen.

Wärend Schmelz, Thermal Energie iwwerwältegt dës schwaach Obligatiounen, erlaabt d'FCC Latettiséierung an eng stänneg Flëssegkeetsstruktur z'ënnerscheeden, wou kuerz-punktuell AMOM-Uerdnung bestoe bleift.

5.3 Verglach vum Schmelzprozess vu Lead mat anere Metaller

Bleift Schmelzprozess ass relativ einfach am Verglach zum Eisen, déi iwwerrascht multiple Kristallstruktur ännert (frritesch zu ausserstitesch) ier Dir schmëlzt.

6. Lead Alloys an hir Schmelzen Punkten

6.1 Gemeinsame Lead Lallolys

A K). Lead-Tin Alloys

• 60/40 S -SHer: 60% PB, 40% Stonn; Schmelzen Punkt 190-220 ° C.
• 50/50 S -SHer: 50% PB, 50% Stonn; Schmelzen Punkt 215-230 ° C (breet Schmelzen op eng erhéicht Aarbechtbarkeet).

elz. Lead-Animony Laden

• Babbitot Metal: 85% PB, 10% Sb, 5% Stonn; Schmelzen Punkt 240-280 ° C. Benotzt fir Lagingen wéinst niddereg Reibung a gutt Castabilitéit.
• Batterie Griids: 94-97% pb, 3-6% sb; Schmelzen Punkt ~ 310 ° C. Animonisor Stäerkt d'Gitter ouni drastesch de Schmelzpunkt ze erhéijen.

C '. Lead-Kalzium Ligen

• 99.9% PB, 0.1% Ca: Schmelzen Punkt ~ 325 ° C. Kalzium verbessert korrosion Resistenz zu Batterie Griids wärend de Schmelzepunkt no bei renge Lead hält.

6.2 Wéi d'Laascht de Schmelzpunkt vum Lead

• Eutktescht Effekt: En zweete Metal addéieren (z.B., tinn) kann eng eutktesch Zesummesetzung mat engem Schmelzpunkt erstellen, manner wéi entweder reng Metal.
• Fest Léisung Hardening: Elementer wéi antimonesch stéierend Lead's Latten, méi Energie erfuerderen fir ze schmëlzen, Sou ass e bësse méi wéi de Schmelzpunkt erop (z.B., 5% SB Rackéiert Schmëlzpunkt vun ~ 15 ° C).
• Intermetallesch Verbindungen: A Führerwäit Allolys iwwer déi eutktesch Zesummesetzung, intermetallesch Phasen wéi PBSN Form, eng Rei vu Schmelzen Temperaturen ze kreéieren (slushy Schmëlzen).

6.3 Uwendungen vu Lead Alloys Baséierend op Schmelzpunkt

7. Oft gestallten Froen (FAQ)

Ümhot: Kann an engem Stot Uewen schmëlzen?

A: Nee. Stot Ouverte maximal maximal op 250-275 ° C, gutt ënner dem Schmelzpunkt vun 327.46 ° C.

Industriell Uewen oder kräizbar Heizungen si verlaangt.

Q2: Firwat huet Lead opgemaach e méi nidderegen Schmelzpunkt wéi Aluminium?

A: Aluminium huet e méi klengt Atomic Radius a méi staark metallesche Bindung wéinst senger méi héijer Valence Elektron (3 Valenz Elektroons vs. Loowend 4, awer méi deklariséiert an Aluminium), méi Energie erfuerderen fir ze schmëlzen (660.32° C VS. 327.46°C).

Q3: Ass geschmollte Lead geféierlech fir ze handelen?

A: Jo. Mollten Lead kann schwéier Verbrennunge iwwer Kontakt verbrennen a gëfteg Dampunge iwwer 500 ° c.

Benotzt ëmmer Hëtztbeständeg PPE, dorënner Handschuhe, Gesiicht Schëlder, a respirators, A gutt-ventiléiert Beräicher.

Q4 BIS: Wéi geet de Schmelzpunkt säi Verwäertung aus?

A: Lead säi niddrege Schmëlzpunkt vereinfacht Recorage-Scrap Lead gëtt a Schmelzen geschmolt (dacks op 400-500 ° C), gefiltert fir Gëftstoffer ze läschen, a representéiert an.

Dësen Energiakelen Prozess mécht ee vun de recycléierter Metaller féieren (95% Verwäertungsquote fir Batterien).

Q5: Sinn do Lead Lallolys déi iwwer 400 ° C smelt?

A: Jo. Allolys mat héijer Konzentratioune vu Héichmolzenmetalen wéi Kupfer oder Néckel kann 400 ° C.

Zum Beispill, e Lead-Cuper Legierung (10% Cu) Kann ronderëm 450 ° C multelt, Och wann d'Lallyen seelen wéinst dem Leed vun der Lowent Low-Schmelzen.

Q6: Firwat ginn e puer Quelle Lëscht liicht verschidde Schmelzpunkten fir Lead?

A: Kleng Variatiounen (± 0,1 ° C) kann aus Differenzen am Drock féieren (z.B., Héicht) oder Puritéit.

Standardwäerter gi gemellt beim 1 atm an 99.99% Rengheet.

8. Conclusioun

Schmelzpunkt vun 327.46 ° C ass eng definéierend Charakteristik, déi seng Roll an der mënschlecher Geschicht geformt huet, aus antike Zivilisatiounen zu modernen Industrie.

Dëst Immobilie-rootéiert a senger atomescher Struktur a metallen Bannen-erméiglecht eng breet Palette vun Uwendungen, aus delikater Sole fir robust Stralung ofzeschwächen, wärend och d'Erausfuerderunge bei der Sécherheet an Nohaltegkeet.

Wéi mir op eng gréng Zukunft beweegen, Verständnis vum Lead säi Schmelzpunkt gëtt nach méi kritesch - ob Direction Providquenzen optimiséiert, Entwéckelt Lead-gratis Alternativen, oder garantéiert d'Konformitéit mat strenge Ëmweltreglementer.

D'Geschicht vum Lead ass en Testament fir wéi eng eenzeg kierperlech Immort Innovatioun fuert, Definéieren Industriell Praktiken, an huet de delikate Balance tëscht Déngscht an der Verantwortung a Materialien.

Andeems d'Wëssenschaft vum Lead Schmelzpunkt beherrscht, Newsireren, Fuerscher, an Hiersteller kënnen weider seng eenzeg Zousatzspräisser ze lecken wärend se seng Risiken mitigéieren, garantéieren datt dës antik Metall bleift relevant an enger séier evoluéierend Welt.

Méi Informatioun iwwer Schmelzpunkten vu Metaller: http://langhe-metal.com/blog/melting-point-of-metals/