Membro mais pesado do grupo de carbono
Na tabela periódica dos elementos, o chumbo do metal pesado pertence ao grupo do carbono juntamente com os elementos carbono, silício, germânio e estanho. No grupo do carbono, o chumbo, com a abreviatura latina Pb para plumbum ou o nome anglo-saxão chumbo, tem a maior densidade, 11,34 gramas por centímetro cúbico.
A maioria dos elementos com uma densidade mais alta tem propriedades que limitam severamente seu uso. Exemplos disso são a radioatividade, como urânio e ródio, toxicidade muito alta, como o mercúrio, ou o alto preço devido à raridade, como ouro e titânio. O chumbo tem cerca de metade da densidade do elemento mais denso conhecido, o ósmio. O chumbo é menos tóxico que o mercúrio.
Densidade de elementos e materiais
Os valores de densidade de outros elementos e materiais conhecidos e frequentes ajudam na comparação e classificação da densidade do chumbo. Eles são dados em kg / dm3 ou como aqui em g / cm³:
| Sobrenome | Abreviação | Densidade em g / cm³ |
|---|---|---|
| concreto | - | 1,8 a 2,4 |
| Vidro de quartzo | - | 2,2 |
| grafite | C. | 2,25 |
| granito | - | 2,8 |
| cimento | - | 3,0 a 3,1 |
| diamante | C. | 3,51 |
| titânio | Ti | 4,5 |
| ferrugem | Fe3O4 | 5,1 |
| zinco | Zn | 7,13 |
| lata | Sn | 7,28 |
| Iron Steel | - | 7,7 |
| prata | Ag | 10,49 |
| conduzir | Pb | 11,34 |
| ouro | Au | 19,30 |
| ósmio | Os | 22,61 |
Explorando a densidade do chumbo
Duas das formas mais conhecidas de explorar a alta densidade do chumbo são como pesos, por exemplo na pesca ou na construção de modelos e como proteção contra radiação. Antigamente, o alto peso e o pequeno volume também eram usados para pesar cortinas e cortinas com um cordão de chumbo. As propriedades tóxicas do chumbo praticamente eliminaram esses usos.
Na construção de modelos, o chumbo é usado principalmente para equilibrar estruturas móveis e móveis, como veículos e aviões. Também aqui a densidade desempenha um papel decisivo. Mesmo pequenas quantidades de chumbo com um tamanho de alguns centímetros cúbicos podem formar os contrapesos necessários. Um cubo de chumbo com dimensões laterais de dois centímetros pesa cerca de noventa gramas.
A densidade também foi utilizada para compensação de peso e taragem de aros de automóveis. Esses pesos de equilíbrio estão cada vez mais sendo substituídos pelos materiais não tóxicos aço e zinco. Sua densidade mais baixa, entretanto, requer cerca de um terço a mais de espaço ou o número de pesos individuais.
Balas e tiro
O chumbo é freqüentemente usado na forma de balas. A munição mais popular é o chumbo. Pelotas de diferentes formatos também são usadas no tiro esportivo. A alta densidade de chumbo garante trajetórias balísticas precisas e previsíveis de até cerca de dez metros.
O chumbo também tem dureza suficiente para resistir ao lançamento sem deformações. Por exemplo, um avanço nos alvos alvo pode ser realizado e contado. Como munição de caça, o chumbo raramente é usado devido às suas propriedades tóxicas. Também aqui a densidade garante projéteis penetrantes.
A alta densidade atua como proteção contra radiação
O efeito protetor contra os raios X e outras fontes de radiação radioativa é principalmente devido à estrutura molecular do chumbo e sua densidade. Simplificando, muitos átomos que estão fortemente pressionados permitem que menos raios passem. O chumbo é escolhido principalmente porque alternativas com valores de blindagem semelhantes ou melhores, ou seja, densidade, são significativamente mais caras. Exemplos típicos são cobre, prata e ouro.
Apesar de sua densidade, o chumbo só pode "interceptar" parte dos raios, razão pela qual ainda hoje se tentam limitar os raios X ao número de aplicações mais necessário. Visto que alguns minérios de chumbo têm isótopos radioativos naturais, o chumbo de baixa radiação deve ser usado para a produção de proteção contra radiação.
Diminuição da densidade quando aquecido
Medições científicas mostram a diminuição da densidade do chumbo quando aquecido. Como acontece com a maioria dos outros elementos, o aquecimento leva a um maior movimento dos átomos ou moléculas. Isso cria lacunas maiores e a densidade diminui. No caso do chumbo, entretanto, a mudança só é significativa no sentido científico e pode ser negligenciada na aplicação prática.
| Aquecimento em ° C | Densidade em |
|---|---|
| 0 | 11,34 |
| 350 | 10,658 |
| 400 | 10.597 |
| 500 | 10.477 |
| 600 | 10.359 |
| 800 | 10.132 |
A expansão espacial média durante o aquecimento do chumbo é estimada em 3,44 por cento. O chumbo quente líquido precisa mais desse volume para manter o mesmo peso depois que a densidade diminui.
dicas e truques
A densidade do chamado chumbo-obra, que é obtido do minério de chumbo e funciona como um material para todos os tipos de aplicações, está sujeita a pequenas flutuações, pois existe apenas entre 95 e 98% de chumbo-obra puro. Se você encontrar chumbo metalúrgico ou fino, a pureza do material e, portanto, a densidade original é superior a 99%.
