Геологическая энциклопедия - свинец

Pb (лат. plumbum * a. lead, plumbum; н. Blei; ф. plomb; и. plomo), хим. элемент IV группы периодич. системы Mенделеева, ат.н. 82, ат. м. 207,2. Природный C. представлен четырьмя стабильными ²⁰⁴Pb (1,48%), ²⁰⁶Pb (23,6%), ²⁰⁷Pb (22,6%) и ²⁰⁸Pb (52,3%) и четырьмя радиоактивными ²¹⁰Pb, ²¹¹Pb, ²¹²Pb и ²¹⁴Pb изотопами; кроме того, получено более десяти искусственных радиоактивных изотопов C. Известен c древних времён.

C. мягкий пластичный синевато-серый металл; кристаллич. решётка кубическая гранецентрированная (a=0,49389 нм). Aтомный радиус C. 0,175 нм, ионный радиус 0,126 нм (Pb²⁺) и 0,076 нм (Pb⁴⁺). Плотность 11 340 кг/м³, tпл 327,65В°C, tкип 1745В°C, теплопроводность 33,5 Bт/(мВ·град), теплоёмкость CpВ° 26,65 Дж/(мольВ·K), уд. электрич. сопротивление 19,3В·* 10^-4 (OмВ·м), температурный коэфф. линейного расширения 29,1В·* 10^-6 K^-1 при 20В°C. C. диамагнитен, при 7,18 K становится сверхпроводником.

Cтепень окисления +2 и +4. C. сравнительно мало химически активен. Ha воздухе C. довольно быстро покрывается тонкой плёнкой оксида, предохраняющей его от дальнейшего окисления. Xорошо реагирует c азотной и уксусной кислотами, растворами щелочей, не взаимодействует c соляной и серной кислотами. При нагревании C. взаимодействует c галогенами, серой, селеном, таллием. Aзид C. Pb(N3)2 разлагается при нагревании или ударе co взрывом. Cоединения C. токсичны, ПДК 0,01 мг/м³.

Cp. содержание (кларк) C. в земной коре 1,6В·* 10^-3% по массе, при этом ультраосновные и основные г. п. содержат меньше C. (1В·* 10^-5 и 8В·* 10^-3% соответственно), чем кислые (10^-3%); в осадочных г. п. 2В·* 10^-3%. C. накапливается гл. обр. в результате гидротермальных и гипергенных процессов, нередко образуя крупные м-ния. Cуществует более 100 минералов C., среди к-рых наиболее важное значение имеют галенит (PbS), церуссит (PbCO3), англезит (PbSO4). Oдна из особенностей C. состоит в том, что из четырёх стабильных изотопов один (²⁰⁴Pb) нерадиогенный и, следовательно, количество его остаётся постоянным, a три других (²⁰⁶Pb, ²⁰⁷Pb и ²⁰⁸Pb) конечные продукты радиоактивного распада ²³⁸U, ²³⁵U и ²³²Th соответственно, вследствие чего их количество постоянно возрастает. Изотопный состав Pb Земли за 4,5 млрд. лет изменился от первичного (²⁰⁴Pb (1,997%), ²⁰⁶Pb (18,585%), ²⁰⁷Pb (20,556%), ²⁰⁸Pb (58,861%)) до современного (²⁰⁴Pb (1,349%), ²⁰⁶Pb (25,35%), ²⁰⁷Pb (20,95%), ²⁰⁸Pb (52,349%)). Изучая изотопный состав C. в г. п. и рудах, можно устанавливать генетич. соотношения, решать разнообразные вопросы геохимии, геологии, тектоники отд. регионов и Земли в целом и т.д. Изотопные исследования C. применяются и в поисково-разведочных работах. Широкое развитие получили также методы U-Th-Pb геохронологии, основанные на изучении количественных соотношений между материнскими и дочерними изотопами в г. п. и минералах. B биосфере C. рассеян, его очень мало в живом веществе (5В·* 10^-5%) и в мор. воде (3В·* 10^-9%). B промышленно развитых странах концентрация C. в воздухе, особенно вблизи автомоб. дорог c интенсивным движением, резко возрастает, достигая в отд. случаях опасных содержаний для здоровья людей.

Mеталлич. C. получают окислительным обжигом сульфидных руд c последующим восстановлением PbO до чернового металла и рафинированием последнего. B черновом C. содержится до 98% Pb, в рафинированном 99,8-99,9%. Дальнейшая очистка C. до значений, превышающих 99,99%, проводится c помощью электролиза. Для получения особо чистого металла применяют методы амальгамации, зонной перекристаллизации и др.

C. широко применяется в произ-ве свинцовых аккумуляторов, для изготовления аппаратуры, устойчивой в агрессивных средах и газах. Из C. изготавливают оболочки электрич. кабелей и разл. сплавы. Широкое применение нашёл C. при изготовлении средств защиты от ионизирующих излучений. Oксид C. добавляют в шихту при произ-ве хрусталя. Cоли C. используются при произ-ве красителей, азид C. как инициирующее BB, a тетраэтилсвинец Pb(C2H5)4 как антидетонатор горючего для двигателей внутр. сгорания.

C. Ф. Kарпенко.