Застосування свинцю в будівництві сплави, кулі, акумулятор, покрівля, кабельна оболонка

Області застосування свинцю

Перше застосування свинцю було пов'язано з його чудовою ковкістю і стійкістю до корозії. В результаті метал використовувався там, де застосовуватися не повинен був: при виготовленні посуду, водопровідних труб, умивальників і так далі. На жаль, наслідки такого використання були найсумніші: свинець є матеріалом токсичним, як і більшість його з'єднань і, потрапляючи в організм людини, викликає безліч тяжких ушкоджень.

• Справжнє ж поширення метал отримав після того, як від дослідів з електрикою перейшли до повсюдного використання електроструму. Саме свинець застосовується в численних хімічні джерела струму. Більше 75% від всієї частки виплавленого речовини йде на виробництво свинцевих акумуляторів. Лужні акумулятори, незважаючи на велику легкість і надійність, витіснити їх не можуть, оскільки свинцеві створюють струм більш високої напруги.
• Свинець утворює безліч легкоплавких сплавів з вісмутом, оловом. кадмієм і так далі і всі вони застосовуються для отримання електричних запобіжників.

Свинець, будучи токсичним, отруює навколишнє середовище, та й для людини становить неабияку небезпеку. Свинцеві акумулятори потребують утилізації або що перспективніше в переробці. На сьогодні до 40% металу отримують шляхом переробки акумуляторів.

• Ще одне цікаве застосування металу - обмотка надпровідного трансформатора. Свинець був одним з перших металів, які виявили надпровідність, причому при відносно високій температурі - 7,17 К (для порівняння температура надпровідності для цинку - 0,82 К).
• 20% від обсягу речовини свинець використовується при виробництві свинцевих оболонок для силових кабелів при підводному і підземної укладанні.
• Свинець, а, вірніше, його сплави - бабіти, свинцеві бронзи. є антифрикційними. Їх повсюдно використовують при виробництві підшипників.
• У хімічній промисловості метал використовується при отриманні кислотоупорной апаратури, так як дуже неохоче реагує з кислотами і з дуже невеликим їх числом. З тих же причин з нього виробляють труби для перекачування кислот і стічну каналізацію для лабораторій і хімічних підприємств.
• У військовому виробництві роль свинцю применшити складно. Свинцеві кулі метали катапульти ще Стародавнього Риму. Сьогодні це не тільки боєприпас для стрілецької, мисливського або спортивної зброї, а й ініціюють вибухові речовини, наприклад, знаменитий азид свинцю.
• Ще одне загальновідоме застосування - припої. Сплав свинцю і олова надає універсальний матеріал для з'єднання всіх інших металів, які звичайним способом не сплавляються.
• Свинець метал хоча і м'який, але відноситься до тяжких, до того ж не просто важким, а найдоступнішим в отриманні. А з цим пов'язана одна з найцікавіших його властивостей, хоча і відносно недавно відкритих - поглинання радіоактивного випромінювання, причому будь-якої жорсткості. Свинцева захист застосовується скрізь, де є загроза підвищення радіації - від рентгенівського кабінету до ядерного полігону.

Жорстке випромінювання має більшу проникаючу здатність, тобто, для захисту від нього вимагається більш товстий шар матеріалу. Однак свинець поглинає жорстке випромінювання навіть краще, ніж м'яке: це пов'язано з утворенням електронно-позитронної пари поблизу масивного ядра. Шар свинцю товщиною в 20 см здатний захистити від будь-якого відомого науці випромінювання.

У багатьох випадках альтернативи металу просто немає, так що очікувати призупинення виробництва через його екологічної небезпеки не можна. Всі зусилля такого роду повинні бути спрямовані на розробку і впровадження ефективних способів очищення і вторинної переробки.

Його використання в будівництві

Метал в будівельних роботах застосовується нечасто: його токсичність обмежує коло застосування. Однак у складі сплавів або при спорудженні спеціальних конструкцій речовина використовується. І перше, про що ми Погоріла, це покрівлі з свинцю.

В якості покрівельного матеріалу свинець застосовується з незапам'ятних часів. У Древній Русі свинцевим листом покривали церкви і дзвіниці, так як його колір прекрасно підходив для цієї мети. Метал пластичний, що дозволяє отримати листи чи не будь-якої товщини, а, головне, форми. При перекритті нестандартних архітектурних елементів, спорудженні складних карнизів свинцевий лист підходить просто ідеально, тому використовується постійно.

Для покрівлі випускають прокатний свинець, як правило, в рулонах. Крім листів зі стандартною рівною поверхнею, є також матеріал хвилястий - пліссірованний, пофарбований, луджений і навіть самоклеящийся з одного боку.

На повітрі свинцевий лист досить швидко покривається патиною, що складається з шару оксиду і карбонатів. Патина захищає метал від корозії. Але якщо її зовнішній вигляд з якихось причина не подобається, покрівельний матеріал можна покрити спеціальним патинують маслом. Це робиться вручну або в виробничих умовах.

звукопоглинання

Звукоізоляція житла - одна з вічних проблем старих, і багатьох сучасних будинків. Причин тому безліч: сама конструкція, де стіни або перекриття проводять звук, матеріал перекриттів і стін, який не поглинає звук, нововведення у вигляді ліфта нової конструкції, який проектом не передбачено і створює додаткову вібрацію і безліч інших чинників. Але в підсумку мешканець квартири змушений самостійно справлятися з цими проблемами.

На підприємстві, в звукозаписної студії, в будівлі стадіону ця проблема набуває набагато більші розміри, а вирішується таким же чином - монтажем звукопоглощающей обробки.

Свинець, як не дивно, використовується саме в цій ролі - звукопоглотітеля. Конструкція матеріалу практично однакова. Свинцева пластина малої товщини - 0,2-0,4 мм покривається захисним полімерним шаром, оскільки метал все ж відноситься до небезпечних, а з двох сторін пластини закріплюється органічний матеріал - спінений каучук, поліетилен, поліпропілен. Звукоизолятор поглинає не тільки звук, але вібрацію.

Механізм такий: звукова хвиля, проходячи через перший полімерний шар, втрачає частину енергії і збуджує коливання свинцевою пластини. Частина енергії при цьому поглинається металом, а залишок гаситься в другому вспененном шарі.

Варто зазначити, що напрямок хвилі в цьому випадку ніякого значення не має.

Рентген-кабінети

Рентгенівське випромінювання надзвичайно широко використовується в медицині, по суті, складаючи базу інструментального обстеження. Але якщо в мінімальних дозах особливої ​​небезпеки воно не представляє, то отримання великої дози опромінення становить загрозу для життя.

При облаштуванні рентгенівського кабінету саме свинець використовується в якості захисного шару:

• стін і дверей;
• підлоги і стелі;
• мобільних перегородок;
• засобів індивідуального захисту - фартухів, надплечніков, рукавичок і інших предметів зі свинцевими вставками.

Захист забезпечують завдяки певній товщині екрануючого матеріалу, що вимагає точних розрахунків з урахуванням розмірів приміщення, потужності апаратури, інтенсивності використання і так далі. Здатність матеріалу знижувати випромінювання вимірюється в «свинцевому еквіваленті» - значення товщини такого шару чистого свинцю, який здатний розраховане випромінювання поглинути. Ефективною вважається така захист, яка перевершує зазначену величину на ¼ мм.

Прибирання рентгенівських кабінетів проводиться особливим чином: тут важливим є своєчасне видалення свинцевого пилу, так як остання становить небезпеку.

Інший напрямок

• 
  Одне з найбільш неординарних застосувань металу - спорудження сейсмостійких фундаментів і ущільнення міжкладочного швів. Таким чином використовують метал ще з давніх часів, але і сьогодні цей спосіб додання споруді вібраційної стійкості не застарів.
• Фарби, що містять у складі свинець і свинцеві сполуки, в житлових приміщеннях не застосовуються. Однак вони прекрасно захищають сталь і залізо від корозії, тому продовжують використовуватися на технічних спорудах: мостах, залізничних опорах, каркасних спорудах і так далі.
• Стабілізатори на основі свинцю застосовуються при виготовленні металопластикового профілю, з якого, в свою чергу, виготовляють вікна і двері самого різного виду. Провідні компанії в світлі тенденції відмови на користь безсвинцевим технологій, впроваджують у виробництво профіль, при виробництві якого свинець не використовується. Однак більшість виробників від цієї технології ще не відмовилися.

Свинець - важкий, ковкий, стійкий до корозії метал, і що найважливіше: доступний і досить дешевий у виробництві. До того ж метал незамінний при захисті від випромінювання. Так що повна відмова від його використання - справа досить віддаленого майбутнього.

StroyRes.NET - це інтернет журнал про будівельні матеріали. У нас Ви знайдете їх опис та фізико-хімічні властивості. Ми розповідаємо про сфери застосування з практичними уроками, а також торкаємося питання виробництва, доставки і зберігання матеріалів.