Người xưa thường nói "Nặng như chì" để miêu tả độ nặng của chì. Thực tế, chì được xem là kim loại nặng nhất mà chúng ta biết. Nó có nhiều ứng dụng trong công nghiệp, ví dụ như sản xuất pin, ắc quy, và vật liệu chống phóng xạ. Hãy cùng Phế liệu Hoàng Ngọc Diệp tìm hiểu chì là gì, tính chất, đặc điểm và ứng dụng của nó trong đời sống qua bài viết sau.
Chì là chất gì?
Chì là một nguyên tố hóa học ở vị trí thứ 82 trong bảng tuần hoàn, có tên tiếng Anh là Lead. Nó là một kim loại mềm, dễ uốn; có màu trắng xanh khi mới cắt, nhưng dần chuyển sang màu xám ánh kim khi tiếp xúc với không khí. Ký hiệu hóa học của chì là Pb, viết tắt của từ "plumbum" trong tiếng Latin, có nghĩa là kim loại mềm.
Pb đã được con người phát hiện từ khoảng năm 6400 TCN ở Thổ Nhĩ Kỳ ngày nay. Nó được sử dụng rộng rãi bởi vì nó có mặt ở nhiều nơi, dễ khai thác và gia công. Trong thời kỳ đồ đồng, Pb thường được dùng chung với asen và antimon.
Trạng thái tự nhiên của chì
Trong tự nhiên, Pb hiếm khi tồn tại ở dạng kim loại nguyên chất. Thường thì Pb được tìm thấy trong các quặng khoáng sản cùng với kẽm, bạc và đặc biệt là đồng. Các khoáng Pb phổ biến là galena (PbS), trong đó chì chiếm 86,6% khối lượng; cerussite (PbCO3) và anglesite (PbSO4).
Pb có một đồng vị phóng xạ phổ biến là Pb202 với chu kỳ bán rã là 53.000 năm. Tất cả các đồng vị Pb, ngoại trừ Pb 204, có thể được tìm thấy như là sản phẩm cuối cùng của quá trình phân rã phóng xạ của các nguyên tố nặng hơn như urani và thori.
Tính chất, đặc điểm của chì
Các tính chất đặc trưng của chì bao gồm:
Tính chất vật lý của chì
- Hình dạng bên ngoài: Pb là kim loại rắn có màu xám bạc, rất mềm nên có thể dễ dàng uốn, dát mỏng và tạo thành các hình dạng khác nhau. Bề mặt Pb mới cắt có màu sáng bạc nhưng nhanh chóng chuyển sang xám đen khi tiếp xúc với không khí.
- Cấu trúc mạng tinh thể: Lập phương tâm mặt (FCC).
- Điểm nóng chảy: 327,46 °C.
- Điểm sôi: 1749 °C.
- Tỷ trọng: 11,34 g/cm3 (ở 0 °C, 101.325 kPa). Mật độ ở trạng thái lỏng là: 10,66 g/cm3.
- Độ dẫn điện: Pb có độ dẫn điện kém.
- Khi ở dạng bột mịn, Pb có thể tự cháy trong không khí với ngọn lửa màu trắng xanh và tạo ra khói độc.
Tính chất hóa học của chì
Chì là kim loại có tính khử yếu, thường có hóa trị II, đôi khi là IV. Các phản ứng hóa học của Pb bao gồm:
Tác dụng với phi kim:
- Chì bị oxy hóa trên bề mặt, tạo thành một lớp chì oxit bảo vệ phần chì bên trong khỏi bị oxy hóa thêm: 2Pb + O2 → 2 PbO
- Chì phản ứng với khí flo: Pb + F2 → PbF2
Tác dụng với dung dịch axit: Pb có thế điện cực chuẩn thấp E0Pb2+/Pb= - 0,13V. Trong dãy hoạt động hóa học, Pb đứng sau hydro, do đó trong điều kiện thường, Pb không phản ứng với dung dịch HCl và H2SO4 loãng. Trong dung dịch H2SO4 đặc nóng hoặc HNO3 đặc, Pb sẽ bị oxy hóa.
Pb + 3H2SO4 → Pb(HSO4)2 + SO2 + 2H2O
3Pb + 8HNO3 (loãng, nóng) → 3Pb(NO3)2 + 2NO + 4H2O
Tác dụng với dung dịch kiềm:
Trong dung dịch kiềm, Pb tan tạo thành muối và giải phóng khí H2:
Pb + 2NaOH (đặc) + 2H2O → Na2[Pb(OH)4] + H2
Clo hóa các dung dịch muối này sẽ tạo ra Pb ở trạng thái oxy hóa +4.
Pb(OH)2−4 + Cl2 → PbO2 + 2 Cl− + 2 H2O
Điều chế chì như thế nào?
Pb được điều chế thông qua quá trình tinh chế quặng Pb. Các quặng Pb thường chứa ít hơn 10% chì, và những quặng có ít nhất 3% Pb là có thể khai thác. Quặng được nghiền và làm giàu bằng phương pháp tuyển nổi bọt.
Các quặng sulfide được đốt cháy để tạo ra Pb oxit và hỗn hợp muối sulfat và silicat của chì và các kim loại khác có trong quặng. Sau đó Pb được tạo ra từ quá trình khử Pb oxit bằng than.
PbO + CO → Pb + CO2
Ứng dụng của chì trong đời sống
Việc khai thác và sử dụng Pb đang tăng lên trên toàn thế giới. Kim loại Pb được sử dụng trong các ngành sản xuất sau:
- Ứng dụng chính của chì là làm nguyên liệu trong sản xuất pin, ắc quy. Cùng với hợp chất oxit chì (PbO2) và hợp kim chì-antimon hoặc chì-canxi, nó được dùng trong các loại pin dự trữ thông thường.
- Pb được dùng trong sản xuất đạn dược trong quân sự.
- Pb là thành phần của chất hàn kim loại, trong chế tạo hợp kim chịu lực và hợp kim dễ nóng chảy.
- Trong máy móc công nghiệp và hạng nặng, các tấm và bộ phận làm từ hợp chất Pb có thể được dùng để giảm tiếng ồn và độ rung.
- Do Pb hấp thụ bức xạ điện từ có bước sóng ngắn hiệu quả, nó được dùng làm lớp chắn bảo vệ xung quanh lò phản ứng hạt nhân, máy gia tốc hạt, thiết bị tia X và các thùng chứa dùng để vận chuyển và lưu trữ vật liệu phóng xạ.
- Ngoài ra, do có đặc tính giữ bền màu, Pb còn là thành phần trong phẩm màu trong tráng men, đặc biệt là tạo màu vàng, màu đỏ; trong chất nhuộm trắng sơn.
- Pb thường được sử dụng trong sản xuất nhựa PVC.
Ngộ độc chì và tác hại đối với sức khỏe
Mặc dù Pb mang lại nhiều lợi ích cho con người, nhưng nó là một kim loại rất độc, gây ảnh hưởng lớn đến sức khỏe. Chúng ta có thể bị phơi nhiễm Pb qua nhiều nguồn, như hít phải bụi Pb trong quá trình sản xuất, trong xăng pha Pb; nuốt phải thực phẩm, nguồn nước nhiễm Pb; hoặc sử dụng mỹ phẩm chứa nhiều tạp chất Pb.
Khi vào cơ thể, Pb sẽ đến các cơ quan như não, thận, gan và xương. Chúng có thể tích tụ trong răng và xương. Nhiễm độc Pb gây ra hậu quả nghiêm trọng cho sức khỏe, đặc biệt là với trẻ em, người già và phụ nữ có thai. Ở mức độ phơi nhiễm cao, Pb có thể tấn công não và hệ thần kinh trung ương, gây hôn mê, co giật và thậm chí tử vong. Nó cũng ảnh hưởng đến sự phát triển trí não của trẻ.
Ở mức độ nhẹ hơn, có thể không có triệu chứng rõ ràng, nhưng Pb âm thầm gây tổn thương cho nhiều hệ thống cơ quan trong cơ thể. Phơi nhiễm Pb cũng là nguyên nhân gây ra thiếu máu, rối loạn huyết áp, suy giảm miễn dịch, suy thận và ảnh hưởng đến khả năng sinh sản.
Để giảm thiểu các tác hại mà Pb gây ra cho cơ thể, khi tiếp xúc với Pb, chúng ta cần mặc quần áo bảo hộ an toàn. Đồng thời, cần có các biện pháp hạn chế tình trạng phơi nhiễm chì. Khi bị ngộ độc Pb, cần cấp cứu cho bệnh nhân theo đúng hướng dẫn một cách nhanh chóng và kịp thời.
Qua bài viết trên, hy vọng bạn đọc có thêm thông tin hữu ích về chì - một kim loại có tính ứng dụng cao trong cuộc sống. Để không bỏ lỡ những thông tin thú vị khác về các loại hóa chất, hãy tìm đọc thêm nhiều bài viết hay trên website của hoangngocdiep.vn.
CÔNG TY TNHH XUẤT NHẬP KHẨU HOÀNG NGỌC DIỆP
