Tungeste medlem af kulstofgruppen
I det periodiske system af elementerne hører tungmetal bly til kulstofgruppen sammen med grundstofferne kulstof, silicium, germanium og tin. I kulstofgruppen har bly med den latinske forkortelse Pb for plumbum eller det angelsaksiske navn bly den højeste tæthed ved 11,34 gram pr. Kubikcentimeter.
De fleste elementer med en højere densitet har egenskaber, der begrænser deres anvendelse alvorligt. Eksempler er radioaktivitet såsom uran og rhodium, meget høj toksicitet såsom kviksølv eller den høje pris på grund af sjældenhed såsom guld og titanium. Bly har ca. halvdelen af densiteten af det tætteste kendte element, osmium. Bly er mindre giftigt end kviksølv.
Densitet af elementer og materialer
Tæthedsværdierne for andre kendte og ofte forekommende elementer og materialer hjælper med at sammenligne og klassificere tætheden af bly. De er angivet i kg / dm3 eller som her i g / cm³:
| Efternavn | Forkortelse | Densitet ig / cm³ |
|---|---|---|
| beton | - | 1,8 til 2,4 |
| Kvartsglas | - | 2.2 |
| grafit | C. | 2.25 |
| granit | - | 2.8 |
| cement | - | 3,0 til 3,1 |
| diamant | C. | 3.51 |
| titanium | Ti | 4.5 |
| rust | Fe3O4 | 5.1 |
| zink | Zn | 7.13 |
| tin | Sn | 7.28 |
| Jern stål | - | 7.7 |
| sølv | Ag | 10.49 |
| at føre | Pb | 11.34 |
| guld | Au | 19.30 |
| osmium | Os | 22,61 |
Udnyttelse af tætheden af bly
To af de mest kendte måder at udnytte den høje tæthed af bly er som vægte, for eksempel i fiskeri eller modelfremstilling og som strålingsbeskyttelse. I tidligere tider blev den høje vægt og den lille mængde også brugt til at afveje gardiner og forhæng med en ledning. De toksiske egenskaber af bly har gjort disse anvendelser næsten væk.
I modelfremstilling bruges bly hovedsageligt til at afbalancere bevægelige og mobile strukturer såsom køretøjer og fly. Også her spiller tætheden den afgørende rolle. Selv små mængder bly med en udvidelse på nogle få kubikcentimeter kan danne de nødvendige modvægte. En blyterning med sidedimensionerne på to centimeter vejer cirka halvfems gram.
Densiteten blev også brugt til vægtkompensation og tarering af bilfælge. Disse vægte erstattes i stigende grad af de ikke-giftige materialer stål og zink. Deres lavere tæthed kræver dog omkring en tredjedel mere plads eller antallet af individuelle vægte.
Kugler og skud
Bly bruges ofte i form af kugler. Den mest kendte ammunition er blyskud. Forskellige formede pellets bruges også til sportsskydning. Ledningens høje tæthed sikrer præcise og forudsigelige ballistiske baner op til omkring ti meter.
Bly har også tilstrækkelig hårdhed til at modstå lancering udeformeret. For eksempel kan et gennembrud på målmål udføres og tælles. På grund af dets toksiske egenskaber bruges bly sjældent som ammunition. Også her sikrer tætheden gennemtrængende projektiler.
Høj densitet fungerer som strålingsbeskyttelse
Den beskyttende virkning mod røntgenstråler og andre radioaktive strålingskilder skyldes hovedsageligt blyens molekylære struktur og dens densitet. Enkelt sagt giver mange atomer, der presses tæt sammen, færre stråler igennem. Bly vælges hovedsageligt, fordi alternativer med lignende eller bedre afskærmningsværdier, dvs. tæthed, er betydeligt dyrere. Typiske eksempler er kobber, sølv og guld.
På trods af dens densitet kan bly kun "opfange" en del af strålerne, hvorfor der stadig gøres forsøg på i dag at begrænse røntgen til det mest nødvendige antal applikationer. Da nogle blymalme har naturlige radioaktive isotoper, skal der især anvendes bly med lav stråling til produktion af strålingsbeskyttelse.
Fald i densitet ved opvarmning
Videnskabelige målinger viser, at tætheden af bly falder, når den opvarmes. Som med de fleste andre elementer fører opvarmning til større bevægelse af atomer eller molekyler. Dette skaber større huller, og densiteten falder. I tilfælde af bly er ændringen dog kun signifikant i videnskabelig forstand og kan overses i praktisk anvendelse.
| Opvarmning i ° C | Tæthed i |
|---|---|
| 0 | 11.34 |
| 350 | 10,658 |
| 400 | 10.597 |
| 500 | 10.477 |
| 600 | 10.359 |
| 800 | 10.132 |
Den gennemsnitlige rumlige ekspansion ved opvarmning af bly estimeres til 3,44 procent. Det flydende varme bly har brug for dette volumen mere for at opretholde den samme vægt, efter at densiteten er faldet.
tips og tricks
Tætheden af såkaldt arbejdsbly, der er fremstillet af blymalm og fungerer som et materiale til alle slags anvendelser, er udsat for små udsving, da der kun er mellem 95 og 98 procent ren arbejdsbly. Hvis du støder på metallurgisk bly eller fint bly, er materialets renhed og derfor den originale densitet over 99 procent.
