Plomo – Propiedades – Precio – Aplicaciones – Producción

Sobre el Plomo

El plomo es un metal pesado que es más denso que la mayoría de los materiales comunes. El plomo es blando y maleable y tiene un punto de fusión relativamente bajo. El plomo se usa ampliamente como escudo gamma. La principal ventaja del blindaje de plomo es su compacidad debido a su mayor densidad. El plomo tiene el número atómico más alto de cualquier elemento estable y concluye tres cadenas principales de desintegración de elementos más pesados.

Resumen

Elemento	Plomo
Número atómico	82
Categoría de elemento	Pobre metal
Fase en STP	Sólido
Densidad	11,34 g / cm3
Resistencia a la tracción	17 MPa
Límite de elastacidad	5,5 MPa
Módulo de Young	16 GPa
Escala de Mohs	1,5
Dureza Brinell	38 MPa
Dureza Vickers	N / A
Punto de fusion	327,5 ° C
Punto de ebullición	1740 ° C
Conductividad térmica	35 W / mK
Coeficiente de expansión térmica	28,9 µm / mK
Calor especifico	0,13 J / g K
Calor de fusión	4,799 kJ / mol
Calor de vaporización	177,7 kJ / mol
Resistividad eléctrica [medidor de nanoOhmios]	208
Susceptibilidad magnética	−23e-6 cm ^ 3 / mol

Aplicaciones del Plomo

El plomo metálico tiene varias propiedades mecánicas útiles, que incluyen alta densidad, bajo punto de fusión, ductilidad e inercia relativa. El plomo se usa ampliamente para baterías de automóviles, pigmentos, municiones, revestimiento de cables, pesas para levantar, cinturones de pesas para buceo, vidrio de cristal de plomo, protección contra la radiación y en algunas soldaduras. El mayor uso de plomo a principios del siglo XXI está en las baterías de plomo-ácido. El plomo de las baterías no está en contacto directo con los seres humanos, por lo que hay menos problemas de toxicidad. El plomo se utiliza en cables de alta tensión como material de revestimiento para evitar la difusión del agua en el aislamiento; este uso está disminuyendo a medida que se elimina el plomo. Un cable se usa ampliamente como escudo gamma. La principal ventaja del blindaje de plomo es su compacidad debido a su mayor densidad. Por otro lado, el uranio empobrecido es mucho más efectivo debido a su mayor Z.

Producción y precio del Plomo

Los precios de las materias primas cambian a diario. Están impulsados ​​principalmente por la oferta, la demanda y los precios de la energía. En 2019, los precios del Plomo puro rondaron los 15 $ / kg.

A partir de 2014, la producción de plomo está aumentando en todo el mundo debido a su uso en baterías de plomo-ácido. Hay dos categorías principales de producción: primaria a partir de minerales extraídos y secundaria a partir de chatarra. En 2014, 4,58 millones de toneladas métricas provinieron de la producción primaria y 5,64 millones de la producción secundaria. Los tres principales productores de concentrado de plomo extraído ese año fueron China, Australia y Estados Unidos.

Fuente: www.luciteria.com

Propiedades mecánicas del Plomo

Resistencia del Plomo

En mecánica de materiales, la resistencia de un material es su capacidad para soportar una carga aplicada sin fallas ni deformaciones plásticas. La resistencia de los materiales básicamente considera la relación entre las cargas externas aplicadas a un material y la deformación resultante o cambio en las dimensiones del material. Al diseñar estructuras y máquinas, es importante considerar estos factores, a fin de que el material seleccionado tenga la resistencia adecuada para resistir las cargas o fuerzas aplicadas y conservar su forma original. La resistencia de un material es su capacidad para soportar esta carga aplicada sin fallas ni deformaciones plásticas.

Para la tensión de tracción, la capacidad de un material o estructura para soportar cargas que tienden a alargarse se conoce como resistencia máxima a la tracción (UTS). El límite elástico o límite elástico es la propiedad del material definida como el esfuerzo en el que un material comienza a deformarse plásticamente, mientras que el límite elástico es el punto donde comienza la deformación no lineal (elástica + plástica).

Ver también: Resistencia de los materiales

Resistencia máxima a la tracción del Plomo

La resistencia máxima a la tracción del plomo es de 17 MPa.

Límite de elastacidad del Plomo

El límite elástico del plomo  es de 5,5 MPa.

Módulo de Young del Plomo

El módulo de Young del plomo es de 5,5 MPa.

Dureza del Plomo

En la ciencia de los materiales, la  dureza  es la capacidad de resistir  la hendidura de la superficie  ( deformación plástica localizada ) y el  rayado . La prueba de dureza Brinell  es una de las pruebas de dureza por indentación, que se ha desarrollado para pruebas de dureza. En las pruebas Brinell, se fuerza un penetrador esférico duro   bajo una carga específica en la superficie del metal que se va a probar.

La dureza Brinell del plomo es de aproximadamente 38 MPa.

El método de prueba de dureza Vickers fue desarrollado por Robert L. Smith y George E. Sandland en Vickers Ltd como una alternativa al método Brinell para medir la dureza de materiales. El  método de prueba de dureza Vickers también se puede utilizar como método de prueba de microdureza , que se utiliza principalmente para piezas pequeñas, secciones delgadas o trabajos de profundidad de caja.

La dureza Vickers del plomo es aproximadamente N / A.

La dureza al rayado es la medida de la resistencia de una muestra a la deformación plástica permanente debido a la fricción de un objeto afilado. La escala más común para esta prueba cualitativa es la escala de Mohs , que se utiliza en mineralogía. La escala de Mohs de dureza mineral se basa en la capacidad de una muestra natural de mineral para rayar visiblemente otro mineral.

El plomo tiene una dureza de aproximadamente 1,5.

Ver también: dureza de materiales

Plomo – Estructura cristalina

Una posible estructura cristalina del  plomo  es  una estructura cúbica centrada en las caras  .

En los metales, y en muchos otros sólidos, los átomos están dispuestos en matrices regulares llamadas cristales. Una red de cristal es un patrón repetitivo de puntos matemáticos que se extiende por todo el espacio. Las fuerzas de los enlaces químicos provocan esta repetición. Es este patrón repetido el que controla propiedades como resistencia, ductilidad, densidad, conductividad (propiedad de conducir o transmitir calor, electricidad, etc.) y forma. Hay 14 tipos generales de patrones conocidos como celosías de Bravais.

Ver también: Estructura cristalina de materiales

Estructura cristalina del plomo

Propiedades térmicas del Plomo

Plomo – Punto de fusión y punto de ebullición

Punto de fusión del plomo es  327,5 ° C .

Punto de plomo de ebullición es  1740 ° C .

Tenga en cuenta que estos puntos están asociados con la presión atmosférica estándar.

Plomo – Conductividad térmica

La conductividad térmica del  plomo  es de  35  W / (m · K).

Las características de transferencia de calor de un material sólido se miden mediante una propiedad llamada  conductividad térmica , k (o λ), medida en  W / mK . Es una medida de la capacidad de una sustancia para transferir calor a través de un material por  conducción . Tenga en cuenta que  la ley de Fourier se  aplica a toda la materia, independientemente de su estado (sólido, líquido o gas), por lo tanto, también se define para líquidos y gases.

Coeficiente de expansión térmica del Plomo

El coeficiente de expansión térmica lineal del  plomo  es de  28,9  µm / (m · K)

La expansión térmica  es generalmente la tendencia de la materia a cambiar sus dimensiones en respuesta a un cambio de temperatura. Por lo general, se expresa como un cambio fraccionario en longitud o volumen por cambio de temperatura unitario.

Plomo: calor específico, calor latente de fusión, calor latente de vaporización

El calor específico de plomo es 0,13 J / g K .

La capacidad calorífica  es una propiedad extensa de la materia, lo que significa que es proporcional al tamaño del sistema. La capacidad calorífica C  tiene la unidad de energía por grado o energía por kelvin. Cuando se expresa el mismo fenómeno como una propiedad intensiva, la  capacidad calorífica  se divide por la cantidad de sustancia, masa o volumen, por lo que la cantidad es independiente del tamaño o extensión de la muestra.

El calor latente de fusión del plomo es 4,799 kJ / mol .

El calor latente de vaporización del plomo es 177,7 kJ / mol .

El calor latente es la cantidad de calor que se agrega o elimina de una sustancia para producir un cambio de fase. Esta energía descompone las fuerzas de atracción intermoleculares y también debe proporcionar la energía necesaria para expandir el gas (el  trabajo pΔV ). Cuando se agrega calor latente, no se produce ningún cambio de temperatura. La entalpía de vaporización es función de la presión a la que tiene lugar esa transformación.

Plomo – Resistividad eléctrica – Susceptibilidad magnética

La propiedad eléctrica se refiere a la respuesta de un material a un campo eléctrico aplicado. Una de las principales características de los materiales es su capacidad (o falta de capacidad) para conducir corriente eléctrica. De hecho, los materiales se clasifican según esta propiedad, es decir, se dividen en conductores, semiconductores y no conductores.

Ver también:  Propiedades eléctricas

La propiedad magnética se  refiere a la respuesta de un material a un  campo magnético aplicado . Las propiedades magnéticas macroscópicas de un material son una consecuencia de las interacciones entre un  campo magnético externo  y los  momentos dipolares magnéticos  de los átomos constituyentes  . Los diferentes  materiales reaccionan  a la aplicación del campo magnético de manera  diferente .

Ver también:  Propiedades magnéticas

Resistividad eléctrica del Plomo

La resistividad eléctrica del plomo es de  208 nΩ⋅m .

La conductividad eléctrica  y su inversa,  la resistividad eléctrica , es una propiedad fundamental de un material que cuantifica cómo conduce el plomo el flujo de corriente eléctrica. La conductividad eléctrica o conductancia específica es el recíproco de la resistividad eléctrica.

Susceptibilidad magnética del Plomo

La susceptibilidad magnética del plomo es  −23e-6 cm ^ 3 / mol .

En electromagnetismo, la  susceptibilidad magnética  es la medida de la magnetización de una sustancia. La susceptibilidad magnética  es un factor de proporcionalidad adimensional que indica el grado de magnetización del plomo en respuesta a un campo magnético aplicado.