28 Eki 2021

Malzemeci Amca

Tüm Mühendislik Ders Notları

Kurşun (Pb) Nedir ? Neden Kurşun Kullanırız? Kurşunun Temel Özellikleri

Kurşun bilinen en eski madenlerden biridir. Mezopotamya, İran ve Mısır’da yapılan kazılarda MÖ 6.-7. binyıla tarihlenen kurşundan yapılmış çeşitli eşyalar bulundu. Türkiye’de de Çatalhöyük kazalarında MÖ 6500’e ...

TARİHÇE

Kurşun bilinen en eski madenlerden biridir. Mezopotamya, İran ve Mısır’da yapılan kazılarda MÖ 6.-7. binyıla tarihlenen kurşundan yapılmış çeşitli eşyalar bulundu. Türkiye’de de Çatalhöyük kazalarında MÖ 6500’e tarihlenen kurşun boncuklar ele geçti. Eski Mısır’ da kurşun, başka madenlerin yanında seramik kapların sırlanmasında, lehimde ve süs eşyalarının yapımında kullanıldı. Romalılar kurşundan özellikle su taşıma tesislerinde yararlandılar. İlk ve ortaçağda çeşitli savaş gereçlerinde de kurşun kullanıldı. Mancınıklar ve sapanlar için dökülmüş kurşun gülleler ve kurşun mermiler gibi. Ortaçağda kurşun mimarlıkta da kullanılmaya başlandı.

•Yumuşak ve esnek olması nedeniyle çok iyi işlenebilen kurşun, az dayanıklıdır. Bu yüzden başka madenlerle alaşım olarak kullanılması gerekir. Bu nedenle kurşunun birçok bileşiği ve alaşımı vardır. Gümüşsü bir görünümü olan yeni işlenmiş maden, havanın oksijeniyle temas edince hemen değişmez. Gri bir oksit tabakasıyla kaplanarak aşınmaya karşı son derece dayanıklı bir durum alır. Ancak, sülfirikasit gibi başka madenlerle temasında da koruyucu bir tabaka oluşturan kurşun, aşınmaya karşı korunmuş olur. Elektriği az iletir, korozyona karşı çok dayanıklıdır.

•Doğada serbest halde ender olarak bulunur. Daha yaygın olarak, başka minerallerle bileşik olarak bulunur. Günümüzdeki filizlerin oluşumunda kurşunun en büyük bölümü kurşunsülfür (PbS) olarak kristalleşip ayrılmıştır. Galen adı verilen bu birincil filiz, aşınma ve kimyasal çözülmelere karşı oldukça dayanıklıdır. En büyük kurşun filizi yatakları yanardağ etkinlikleri sırasında oluşmuştur. Bunlar özellikle hidrotermal yataklardır ve kalkerli kütlelerin damarlarına oluşmuşlardır. Bu oluşum sırasında kimi zaman bazı mineraller (örneğin, kalsit ve dolomit) yerlerinden ayrılırlar. Galen, çoğunlukla çinko blande (doğal çinko-sülfür), bakırlı pilirit ve başka minerallerle bir arada bulunur.

•Bunların yanı sıra, küçük ölçüde gümüş, demir, altın, antimon ya da arsenik de içerir. Son üç elementin üretiminin en büyük bölümü, kurşun madeni ocaklarından sağlanır. Kurşun madeni ocağın en önemli yan ürünü ise çinkodur. Çoğunlukla % 10 oranında kurşun içerdiği görülmesine karşılık, en zengin kurşun filizi yatakları % 25 ile % 30 arasında kurşun içerirler.

•Ekonomik verimi en yüksek kurşun yatakları ABD’de (25.8 milyon ton), Avustralya’da (17 milyon ton), Rusya Federasyonu’nda (16.3 milyon ton) ve Kanada’dadır (11.7 milyon ton). Türkiye’deki başlıca rezervler, Kütahya Giriktepe (215.220 ton) ve Kütahya Eğrigöz’dür (300 bin ton). 1986 verilerine göre dünya toplam üretimi 3.370 milyon tondur. Başlıca üretici ülkeler: Eski SSCB ülkeleri (550 bin ton), Avustralya (435 bin ton), ABD (353 bin ton), Kanada (350 bin ton).

Neden kurşun kullanırız?

  • Erime sıcaklığı düşüktür.
  • Kolayca sıvı hale getirilebilir.
  • İstenilen şekle döküm yapılabilir.
  • Yumuşak ve dövülebilir.
  • Kolayca birçok şekle  sokulabilir.
  • Bir çok metalle değerli  alaşımlar verir.
  • Civa ve altından sonra yoğunluğu en büyük metaldir.
  • Kurşun gri renkli yumuşak bir metaldir.

Kurşunun En Çok Rastlanan Cevherleri ;

Galen (PbS), sfalerit (ZnS), Gümüş (Ag) ,Pirit (FeS2), Serüsit (PbCO3), Anglezittir (PbSO4)

Genel olarak sfalerit (ZnS), gümüş (Ag) ve pirit (FeS2) ile birleşik halde bulunur.

Bu mineraller arasında en önemli olanı Galen’dir.

Serüsit (PbCO3) ve Anglezit (PbSO4), Galenin oksitlenmiş ürünleridir.

Anglezit

Pirit

Sfalerit 

Serüsit

Gümüş

Galen

KURŞUNUN TEMEL ÖZELLİKLERİ ;

  • Atom numarası : 82
  • Element Serisi : Metaller
  • Grup, Periyot, Blok : 14, 6 ,P
  • Görünüş : Mavimsi Beyaz
  • Atom ağırlığı : 207,2 g/mol
  • Elektron Dizilimi : [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p2

Fiziksel Özellikleri;

  • Maddenin Hali : KATI
  • Yoğunluk : 11,34 g/cm³
  • Sıvı Haldeki Yoğunluğu : 10,66 g/cm³
  • Erime Noktası : 600,61 °K—– 242,4 °C——2022 °K
  • Kaynama Noktası : 1749 °C——3180 °F
  • Erime Isısı : 4,77 kJ/mol
  • Buharlaşma Isısı : 179,5 kJ/mol
  • Isı Kapasitesi : 26,650 (25 °C) J/(mol·K)

Atom Özellikleri ;

  • Kristal Yapısı : YMK
  • Yükseltgenme Seviyeleri :  ( 4+ ) , ( 2+ )
  • Elektronegatifliği :  2,33 Pauling ölçeği
  • İyonlaşma enerjisi :  715,6 kJ/mol
  • Atom yarıçapı :    180 pm
  • Kovalent yarıçapı : 147 pm
  • Van der Waals yarıçapı  202 pm

Diğer Özellikleri;

  • Elektrik Direnci :                      208 nΩ·m (20°C’de)
  • Isıl İletkenlik :                           35,3 W/(m·K)
  • Isıl Genleşme :                          28,9 µm/(m·K) (25°C’de)
  • Ses Hızı :                                   1190 m/s (20 °C’de)
  • Mohs Sertliği :                          1,5 Mpa
  • Brinell Sertliği :                        38,3 Mpa
  • Akma Mukavemeti :                  1,5 Mpa