Tungaste medlem i kolgruppen
I elementens periodiska system hör tungmetallblyet till kolgruppen tillsammans med grundämnena kol, kisel, germanium och tenn. I kolgruppen har bly, med den latinska förkortningen Pb för plumbum eller det angelsaxiska namnet bly, den högsta densiteten vid 11,34 gram per kubikcentimeter.
De flesta element med högre densitet har egenskaper som allvarligt begränsar deras användning. Exempel är radioaktivitet såsom uran och rodium, mycket hög toxicitet såsom kvicksilver eller det höga priset på grund av sällsynthet såsom guld och titan. Bly har ungefär hälften av densiteten hos det tätaste kända elementet, osmium. Bly är mindre giftigt än kvicksilver.
Densitet av element och material
Densitetsvärdena för andra kända och ofta förekommande element och material hjälper till vid jämförelse och klassificering av blytätheten. De anges i kg / dm3 eller som här i g / cm³:
| Efternamn | Förkortning | Densitet i g / cm³ |
|---|---|---|
| betong- | - | 1,8 till 2,4 |
| Kvartsglas | - | 2.2 |
| grafit | C. | 2,25 |
| granit | - | 2.8 |
| cement | - | 3,0 till 3,1 |
| diamant- | C. | 3.51 |
| titan | Ti | 4.5 |
| rost | Fe3O4 | 5.1 |
| zink | Zn | 7.13 |
| tenn | Sn | 7.28 |
| Järn stål | - | 7.7 |
| silver- | Ag | 10.49 |
| leda | Pb | 11.34 |
| guld- | Au | 19.30 |
| osmium | Os | 22,61 |
Utnyttja blytätheten
Två av de mest kända sätten att utnyttja den höga tätheten av bly är som vikter, till exempel vid fiske eller modellering och som strålskydd. I tidigare tider användes också den höga vikten och den lilla volymen för att väga ned gardiner och draperier med en ledningssnöre. De giftiga egenskaperna hos bly har gjort att dessa användningar nästan är borta.
Vid modellering används bly huvudsakligen för att balansera rörliga och mobila strukturer som fordon och flygplan. Även här spelar densiteten den avgörande rollen. Även små mängder bly med en storlek på några kubikcentimeter kan bilda nödvändiga motvikter. En blykub med två centimeters sidmått väger cirka nittio gram.
Densiteten användes också för viktkompensation och tarering av bilfälgar. Dessa balansvikter ersätts alltmer av de giftfria materialen stål och zink. Deras lägre densitet kräver emellertid cirka en tredjedel mer utrymme eller antalet individuella vikter.
Kulor och skott
Bly används ofta i form av kulor. Den mest populära ammunitionen är blyskott. Olika formade pellets används också vid sportskytte. Ledningens höga densitet säkerställer exakta och förutsägbara ballistiska banor upp till cirka tio meter.
Bly har också tillräcklig hårdhet för att motstå lansering odeformerad. Till exempel kan ett genombrott på målmål genomföras och räknas. På grund av dess giftiga egenskaper används bly sällan som jaktammunition. Även här säkerställer densiteten genomträngande projektiler.
Hög densitet fungerar som strålskydd
Den skyddande effekten mot röntgenstrålning och andra radioaktiva strålningskällor beror främst på blyens molekylära struktur och dess densitet. Enkelt uttryckt tillåter många atomer som är tätt pressade ihop färre strålar att passera igenom. Bly väljs främst eftersom alternativ med liknande eller bättre skärmningsvärden, dvs. densitet, är betydligt dyrare. Typiska exempel är koppar, silver och guld.
Trots densiteten kan bly bara "fånga upp" en del av strålarna, varför det fortfarande görs försök att begränsa röntgen till det mest nödvändiga antalet applikationer. Eftersom vissa blymalmer har naturliga radioaktiva isotoper, måste särskilt bly med låg strålning användas för produktion av strålskydd.
Minska densiteten vid uppvärmning
Vetenskapliga mätningar visar minskningen av blytätheten vid uppvärmning. Som med de flesta andra element leder uppvärmning till större rörelse hos atomerna eller molekylerna. Detta skapar större luckor och densiteten minskar. När det gäller bly är ändringen dock endast betydande i vetenskaplig mening och kan försummas i praktisk tillämpning.
| Uppvärmning i ° C | Densitet i |
|---|---|
| 0 | 11.34 |
| 350 | 10,658 |
| 400 | 10 597 |
| 500 | 10 477 |
| 600 | 10.359 |
| 800 | 10.132 |
Den genomsnittliga geografiska expansionen vid uppvärmning av bly uppskattas till 3,44 procent. Det flytande heta blyet behöver denna volym mer för att bibehålla samma vikt efter att densiteten har minskat.
tips och tricks
Densiteten hos så kallat arbetsbly, som erhålls från blymalm och fungerar som ett material för alla typer av applikationer, är föremål för små fluktuationer, eftersom det bara finns mellan 95 och 98 procent rent arbetsbly. Om du stöter på metallurgiskt bly eller fint bly är materialets renhet och därför den ursprungliga densiteten över 99 procent.
