|
| ทั่วไป |
|---|
| ชื่อ,สัญลักษณ์,เลขอะตอม | ตะกั่ว, Pb, 82 |
| อนุกรมเคมี | โลหะหลังทรานซิชัน |
| หมู่,คาบ,บล็อก | 14,6,p |
| ลักษณะ | สีขาวอมน้ำเงิน
 |
| มวลอะตอม | 207.2 (1) กรัม/โมล |
| การจัดเรียงอิเล็กตรอน | [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p2 |
| อิเล็กตรอนต่อระดับพลังงาน | 2, 8, 18, 32, 18, 4 |
| คุณสมบัติทางกายภาพ |
|---|
| สถานะ | ของแข็ง |
| ความหนาแน่น (ใกล้r.t.) | 11.34 ก./ซม.³ |
| ความหนาแน่นของของเหลวที่m.p. | 10.66 ก./ซม.³ |
| จุดหลอมเหลว | 600.61K
(327.46°C) |
| จุดเดือด | 2022K(1749°C) |
| ความร้อนของการหลอมเหลว | 4.77กิโลจูล/โมล |
| ความร้อนของการกลายเป็นไอ | 179.5กิโลจูล/โมล |
| ความร้อนจำเพาะ | (25 °C) 26.650 J/(mol·K) |
ความดันไอ| P/Pa | 1 | 10 | 100 | 1 k | 10 k | 100 k | | ที่T K | 978 | 1088 | 1229 | 1412 | 1660 | 2027 | |
| คุณสมบัติของอะตอม |
|---|
| โครงสร้างผลึก | cubic face centered |
| สถานะออกซิเดชัน | 4,2
(amphoteric oxide) |
| อิเล็กโตรเนกาติวิตี | 2.33 (พอลิงสเกล) |
พลังงานไอออไนเซชัน
(เพิ่มเติม) | ระดับที่ 1: 715.6กิโลจูล/โมล |
| ระดับที่ 2: 1450.5 กิโลจูล/โมล |
| ระดับที่ 3: 3081.5 กิโลจูล/โมล |
| รัศมีอะตอม | 180pm |
| รัศมีอะตอม (คำนวณ) | 154pm |
| รัศมีโควาเลนต์ | 147pm |
| รัศมีวานเดอร์วาลส์ | 202pm |
| อื่น ๆ |
|---|
| การจัดเรียงทางแม่เหล็ก | diamagnetic |
| ความต้านทานไฟฟ้า | (20 °C) 208 nΩ·m |
| การนำความร้อน | (300 K) 34.7W/(m·K) |
| การขยายตัวจากความร้อน | (25 °C) 28.9µm/(m·K) |
| อัตราเร็วของเสียง (แท่งบาง) | (r.t.) (annealed)
1190m/s |
| มอดุลัสของยัง | 16 GPa |
| โมดูลัสของแรงเฉือน | 5.6 GPa |
| โมดูลัสของแรงบีบอัด | 46 GPa |
| อัตราส่วนปัวซง | 0.44 |
| ความแข็งโมส | 1.5 |
| ความแข็งบริเนล | 38.3 MPa |
| เลขทะเบียน CAS | 7439-92-1 |
| ไอโซโทปเสถียรที่สุด |
|---|
|
| แหล่งอ้างอิง |
|---|
ตะกั่ว (อังกฤษ:Lead) เป็นธาตุเคมีที่มีหมายเลขอะตอม 82 และสัญลักษณ์ธาตุPb (จากภาษาละติน:plumbum) ตะกั่วเป็นโลหะหนัก (heavy metals) ซึ่งมีความหนาแน่นมากกว่าวัสดุทั่วไป มีเนื้ออ่อนนุ่มสามารถดึงยืดได้ (ductility) และมีจุดหลอมเหลวที่ต่ำพอสมควร เมื่อตัดใหม่ ๆ จะมีสีขาวอมน้ำเงิน แต่เมื่อถูกกับอากาศสีจะเกิดการหมอง (tarnish) เป็นสีขุ่นเทา ตะกั่วเป็นธาตุเสถียรที่มีหมายเลขอะตอมสูงที่สุด และทั้งสามไอโซโทปของมันเป็นจุดจบของห่วงโซ่การสลายนิวเคลียร์หลัก ๆ ของธาตุที่หนักกว่า
ตะกั่วเป็นโลหะหลังทรานซิชันที่ไม่ค่อยไวปฏิกิริยา ความที่เป็นได้ทั้งกรดและเบส (amphoterism) แสดงให้เห็นถึงลักษณะความเป็นโลหะที่อ่อน ตะกั่วและออกไซด์ของตะกั่ว (lead oxide) ทำปฏิกิริยากับกรดและเบส และมักจะสร้างพันธะโคเวเลนต์ ตะกั่วในสารประกอบตะกั่ว (lead compounds) มักมีสถานะออกซิเดชันเท่ากับ +2 มากกว่าสถานะ +4 ซึ่งพบเจอได้บ่อยกว่าในธาตุหมู่คาร์บอนธาตุอื่นที่เบากว่า ข้อยกเว้นส่วนมากเป็นสารประกอบตะกั่วอินทรีย์ (organolead compound) ตะกั่วมักจะสร้างพันธะกับตัวเองเช่นเดียวกับธาตุอื่นในหมู่เดียวกันที่เบากว่า และสามารถสร้างโครงสร้างแบบโซ่และหลายหน้าได้
เพราะตะกั่วสามารถถูกสกัดจากสินแร่ของมันได้อย่างง่าย จึงเป็นที่รู้จัก (Metals of antiquity) ท่ามกลางผู้คนในยุคก่อนประวัติศาสตร์ในแถบตะวันออกใกล้กาลีนาเป็นสินแร่สำคัญของตะกั่วและเงิน ความสนใจในธาตุเงินส่งเสริมให้เริ่มมีการสกัดและการใช้สอยตะกั่วอย่างกว้างขวางในโรมโบราณ การผลิตตะกั่วเริ่มลดลงหลังจากการล่มสลายของจักรวรรดิโรมันตะวันตก และไม่กลับมาในระดับที่เทียบกันได้เลยจนกระทั่งเกิดการปฏิวัติอุตสาหกรรม ตะกั่วมีบทบาทสำคัญในพัฒนาการของแท่นพิมพ์ เพราะตัวเรียงพิมพ์ (movable type) สามารถถูกหล่อขึ้นจากโลหะเจือตะกั่วได้ง่ายพอสมควร[1]
ใน พ.ศ. 2557 ผลผลิตของตะกั่วทั่วโลกนั้นมากถึงสิบล้านตันต่อปี มากกว่าครึ่งมาจากการแปรใช้ใหม่[2] ความหนาแน่นสูง จุดหลอมเหลวต่ำความสามารถดึงยืด และความเฉื่อยในระดับหนึ่งต่อออกซิเดชันของตะกั่วทำให้มันมีประโยชน์ใช้สอย คุณสมบัติเหล่านี้ พร้อมกับที่มันมีอยู่มากพอสมควรและมีราคาที่ต่ำ ส่งผลให้มันถูกใช้อย่างแพร่หลายในการก่อสร้าง การเดินท่อแบตเตอรี่ กระสุนปืนกับลูกปราย (Shot (pellet)) น้ำหนักโซลเดอร์ (solder)พิวเตอร์ (pewter)โลหะเจือหลอมเหลวได้ (fusible alloy)สีขาว (lead paint)แกโซลีนมีสารตะกั่ว (Tetraethyllead) และเกราะกันรังสี (Radiation protection)
ความเป็นพิษของตะกั่ว (lead poisoning) ได้กลายเป็นที่รู้จักในช่วงปลายคริสต์ศตวรรษที่ 19 แม้ว่านักเขียนที่มีการศึกษาชาวกรีกและโรมันโบราณจำนวนหนึ่งนั้นจะรู้จักอาการบางส่วนของพิษจากตะกั่วอยู่แล้วก็ตาม ตะกั่วเป็นสารพิษต่อระบบประสาทที่สะสมตัวอยู่ในเนื้อเยื่ออ่อนและกระดูก ทำลายระบบประสาทและขัดขวางการทำงานของเอ็นไซม์ทางชีวภาพ ก่อให้เกิดโรคทางประสาท (Neurological disorder) ตั้งแต่ปัญหาทางพฤติกรรมจนถึงสมองบาดเจ็บ และยังส่งผลถึงสุขภาพทั่วไป ระบบหัวใจหลอดเลือด และระบบไต
มีกำเนิดทั้งแบบ[3]
- 1. แหล่งแร่ปฐมภูมิซึ่งให้สินแร่ที่เป็นสารประกอบซัลไฟด์
- เช่น แร่ตะกั่ว-กาลีนา แหล่งแร่ปฐมภูมิ ได้แก่
- แหล่งแร่สะสมตัวในชั้นหินอุ้มแร่ (stratabound-massive sulfide deposit)
- แหล่งแร่แบบสการ์น (skarn deposit) ซึ่งเกิดจากกระบวนการแปรสภาพโดยการแทนที่ ระหว่างหินอัคนีแทรกซอน เช่น หินไดออไรต์พอฟีรี กับหินคาร์บอเนต เช่นหินปูน
- แหล่งแร่แบบสายแร่ (vein-type deposit) ส่วนใหญ่เป็นแร่ตะกั่ว-สังกะสีซัลไฟด์ ซึ่งเกิดในสายแร่ที่น้ำแร่แยกตัวออกจากหินอัคนี
- 2. แหล่งแร่ทุติยภูมิ
- เป็นแหล่งแร่ที่เกิดจากกระบวนการแปรสภาพของแร่ปฐมภูมิซึ่งส่วนใหญ่เป็นแร่ซัลไฟด์ เป็นแร่ที่เป็นสารประกอบของออกไซด์ คาร์บอเนต และซิลิเกต เช่นแหล่งแร่ตะกั่วคาร์บอเนต-เซรัสไซต์ และแหล่งแร่สังกะสีซิลิเกต-เฮมิมอร์ไฟต์ สังกะสีออกไซด์-ซิงค์ไคต์ และสังกะสีคาร์บอเนต-สมิทซอไนต์
สินแร่ตะกั่วถลุงได้โลหะตะกั่วที่ใช้ในอุตสาหกรรมต่าง ๆ ภายในประเทศ ดังนี้[3]
- โลหะตะกั่ว
- เป็นวัตถุดิบสำคัญในอุตสาหกรรมแบตเตอรี่ อุตสาหกรรมโลหะบัดกรี ซึ่งเป็นโลหะผสมระหว่างดีบุกกับตะกั่วในอัตราส่วนต่าง ๆ กัน โลหะบัดกรีใช้ในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ เครื่องใช้ไฟฟ้า หม้อน้ำรถยนต์ ส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์และแผงวงจรไฟฟ้า นอกจากนี้ยังใช้โลหะตะกั่วในโรงชุบเคลือบเหล็กด้วยสังกะสี ลูกแหลูกอวนที่ใช้ในอุตสาหกรรมประมง ใช้ในการทำกระดาษตะกั่ว ท่อน้ำ แผ่นตะกั่ว ตัวพิมพ์ กระสุนปืน สะพานไฟฟ้า ทำผนังกั้นรังสีในเครื่องหรือห้องปฏิบัติการเกี่ยวกับปฏิกรณ์ปรมาณู ใช้ตะกั่วในการทำสี และทำผงตะกั่วแดงตะกั่วเหลือง สำหรับเคลือบภาชนะต่าง ๆ
- โลหะและโลหะผสมสังกะสี
- ใช้ในอุตสาหกรรมเหล็กชุบ โดยการใช้โลหะสังกะสีเป็นตัวเคลือบชุบเหล็กกล้า เช่น อุตสาหกรรมแผ่นเหล็กชุบสังกะสี ข้อต่อท่อเหล็กชุบสังกะสี ลวดเหล็กชุบสังกะสี เป็นต้น ใช้ในอุตสาหกรรมทองเหลืองซึ่งเป็นโลหะผสมระหว่างทองแดงกับสังกะสี เป็นโลหะที่มีความแข็งแรงทนต่อการผุกร่อน ใช้ขึ้นรูปหรือหล่อผลิตภัณฑ์ต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการทำอุปกรณ์ตกแต่งบ้าน ภาชนะและเครื่องประดับต่าง ๆ ใช้ในอุตสาหกรรมโลหะสังกะสีผสม เช่น ผสมอะลูมิเนียมและแมกนีเซียม ทำให้มีความแข็งแกร่งและทนต่อการผุกร่อนได้ดี นำมาหล่อเป็นรูปต่างๆ ได้ง่าย และคงขนาดแม่นยำ จึงใช้มากในอุตสาหกรรมหล่อผลิตภัณฑ์ เช่น คาร์บูเรเตอร์ มือจับประตู บานพับประตู ของเด็กเล่น เป็นต้น ใช้ในอุตสาหกรรมสังกะสีออกไซด์ ซึ่งเป็นสารประกอบของสังกะสีที่มีสภาพเป็นแป้งหรือผง ใช้ในอุตสาหกรรมยาง สี เซรามิก ยา เครื่องสำอาง และอาหารสัตว์ และใช้ในอุตสาหกรรมถ่านไฟฉาย
จังหวัดที่เคยมีการผลิตแร่ตะกั่ว ได้แก่ จังหวัดพัทลุง ยะลา ลำพูน และแพร่ จังหวัดกาญจนบุรีเป็นจังหวัดเดียวในปัจจุบันที่ยังคงมีการผลิตแร่ตะกั่วคาร์บอเนต และตะกั่วซัลไฟด์ที่มีแร่สังกะสีปนอยู่ด้วย โดยแหล่งผลิตที่สำคัญคือที่แหล่งสองท่อ บ่องาม บ่อใหญ่ และบ่อน้อย อำเภอทองผาภูมิ สินแร่ตะกั่วคาร์บอเนตจะส่งไปถลุงยังบริษัทโลหะตะกั่วไทย ที่อำเภอลาดหญ้า จังหวัดกาญจนบุรี ซึ่งเป็นผู้ผลิตโลหะตะกั่วจากสินแร่ตะกั่วคาร์บอเนตเพียงรายเดียวของประเทศ สินแร่ตะกั่วของประเทศในปี 2539 – 2541 ผลิตได้ 49,243; 12,438 และ 15,146 เมตริกตัน คิดเป็นมูลค่า 346.4; 79.9; และ 108.1 ล้านบาท ตามลำดับ[3]
