قلع چیست ؟

فلز قلع عمدتا از ماده معدنی کاسی تریت که در آن بصورت اکسید وجود دارد، بدست می آید. به دلیل داشتن خواص چکش خواری خوب ، نقطه ذوب پائین ، سبک بودن ، روان شدگی بالا در حالت ذوب و پائین بودن سرباره آن، در ساخت آلیازهای زود گذر بکار می رود.شکل های مختلف در فشار طبیعی قلع جامد دارای دو شکل مختلف است .

در دماهای پایین به شکل خاکستری یا قلع آلفا وجود دارد که دارای ساختار بلوری مکعبی مانند سیلیکن و ژرمانیم است. وقتی دما بالاتر از 2/13 درجه سانتیگراد باشد به رنگ سفید یا قلع بتا تبدیل می شود که فلزی بوده و دارای ساختار چهار وجهی است. درصورتیکه سرد شود به آهستگی بصورت خاکستری برمی گردد که بیماری قلع نامیده می شود.این تغییر شکل تحت تاثیر ناخالصی هایی از قبیل آلومینیم و روی قرار می گیرد که با افزودن آنتیموان یا بیسموت می توان از آن جلوگیری کرد.ترکیب قلع با مس باعث کاهش نقطه ذوب و بهبود طنین صوتی حاصل از ضربه می گردد. به همین دلیل، آلیاژ های برنز با مقادیر کمتر از 5درصد قلع را می نامند. حضور قلع بیش از ۵درصد در ترکیب آلیاژی باعث افت شدید مقاومت به ضربه می گردد.

از جمله خاصیت های فیزیکی قلع می‌توان به کرد زیر اشاره کرد 

• قلع به حالت جامد یافت می‌شود و از لحاظ شکل ساختاری مکعبی شکل و بلوری است.
• دمای جوش قلع چهار هزار و هفتصد و شانزده درجه‌ی فارنهایت است.
• حجم مولی قلع برابر با شانزده ممیز بیست و نه مترمکعب بر مول است.
• دمای ذوب قلع چهارصد و چهل و نه درجه‌ی فارنهایت است.

سرب چیست ؟

سرب یک فلز طبیعی بوده که می‌توان آن را در پوسته زمین پیدا کرد. این فلز در شکل ظاهری خود نقره‌ای یا آبی مایل به سفید بوده و در دمای اتاق به‌صورت جامد است. این عنصر دارای عدد اتمی 82 است، یعنی هر اتم سرب دارای 82 عدد پروتون است. فلز سرب طبیعی از مخلوطی از 4 ایزوتروپ پایداری تشکیل شده است، اگرچه ایزوتروپ‌های رادیویی نیز دارد.

این فلز به دلیل قابلیت بازیافتی و همچنین استخراج آسانی که دارد، به‌وفور مورداستفاده قرار می‌گیرد. از آن جایی که این فلز دارای نرمی بالایی است، می‌توان آن را با عناصر دیگر ترکیب کرد. اضافه‌کردن مقادیر کمی از آرسنیک، مس، آنتیموان یا سایر فلزات می‌تواند باعث سخت شدن فلز سرب شود. از این آلیاژهای اغلب در تولید محصولات مختلف حاوی سرب استفاده می‌شود. این عنصر به شکل مرکب نیز در فرایندهای تولید، عمدتاً به‌عنوان رنگدانه، کاربردهای زیادی دارد.

سرب،‌ بیشتر‌ با‌ آنتیموان،‌ کلسیم ‌یا ‌کلسیم-آلومینیوم ‌و ‌قلع‌ تشکیل‌ آلیاژ ‌می‌دهد. ‌این ‌آلیاژها ‌را‌ به ‌طور معمول‌ با ‌نام ‌سرب ‌سخت‌ یا ‌خشك، ‌آنتیموان‌دار، ‌کلسیم‌دار، ‌فلز ‌سفید،‌ آلیاژهای ذوب‌ شدنی ‌و ‌اتصال‌ دهنده‌ نرم ‌می‌نامند. سرب ‌تصفیه‌ شده ‌خالص ‌را ‌سرب‌ نرم ‌می‌نامند ‌تا ‌با ‌آلیاژهای‌ دربردارنده ‌درصد‌ بالای ‌سرب اشتباه ‌نشود.

دمای ذوب سرب حدود ۳۲۷ درجه سلسیوس می‌باشدسرب ‌از‌ نظر‌ فراوانی ‌در ‌پوسته ‌زمین کمتر ‌از ‌مس ‌و ‌روی ‌و ‌به ‌عنوان ‌سی ‌و ‌یکمین ‌عنصر ‌فراوان‌ در ‌پوسته ‌زمین است. ‌سرب ‌فلزی ‌است ‌ضعیف‌ و ‌به ‌رنگ‌ خاکستری ‌مایل ‌به ‌آبی‌ با ‌نماد Pb، عدد ‌اتمی ‌82‌، وزن ‌اتمی ‌207/2‌، وزن‌ مخصوص ‌11/35 گرم ‌بر ‌سانتی ‌متر ‌مکعب،‌ سختی ‌1/5 در‌ مقیاس ‌موس، نرم، جلای‌فلزی،‌ دارای ‌خاصیت ‌انعطاف پذیری ‌ضعیف، ‌چکش ‌خوار،‌ قابل‌ برش، ‌نقطه‌ جوش‌ بالا ‌1700 درجه‌ سانتیگراد ‌و ‌نقطه ‌ذوب‌ پایین

تفاوت فلز قلع و سرب

سرب در جدول تناوبی با نماد Pb و عدد اتمی 82 قرار دارد. این عنصر شیمیایی خاکستری رنگ، سمی، سنگین و چکش‌خوار است. رنگ آن در زمان برش سفید مایل به آبی و در معرض هوا به خاکستری کدر تغییر رنگ می دهد. نقطه ذوب سرب برابر 46/327 درجه سانتیگراد است. قلع هم فلزی چکش خوار و انعطاف پذیر و دارای ساختاری بلورین به رنگ سفید نقره ای است.

خم شدن این فلز به دلیل شکست بلورها، با صدا همراه است. نقطه ذوب این فلز معادل 93/231 درجه سانتیگراد یعنی حدود 95 درجه کمتر از قلع است. رنگ سرب هم هنگام تراشیدن سطح رویی از رنگ قلع متفاوت است.

از لحاظ خواص فیزیکی، قلع یک فلز نرم و قابل انعطاف است، در حالی که سرب بعنوان فلزی سخت و شکننده شناخته شده است. از لحاظ خواص شیمیایی نیز، قلع به راحتی با اسیدها و بازها واکنش نشان می‌دهد، در حالی که سرب تحت تأثیر هوا و آب به لایه‌ای از اکسیداسیون محافظت شده است. علاوه بر آن این دو فلز کاربردهای صنعتی متفاوتی نیز با هم دارند. به دلیل خواص فیزیکی مختلف، قلع برای ساخت لوله‌های آب، باتري‌ها، آبگیرهای لوله‌آب، ذخیره سرداب و… استفاده مي‌شود در حالي كه سرب بيشتر در صنعت الكتروپلاستيك، رنگسازي و… كاربرد دارد.

همچنین باید توجه داشت که هر دو عنصر خطرات بهداشتی دارند و ممکن است اثرات منفی بر روی سلامتی انسان بگذارند قلع و سرب هر دو فلزات نرم و چکش خوار هستند که در گروه 14 جدول تناوبی قرار دارند. با این حال، تفاوت های اساسی بین این دو فلز وجود دارد فرق قلع و سرب، بر اساس خواص فیزیکی و شیمیایی مشخص می شود.

از لحاظ فیزیکی، قلع نقطه ذوب پایین تری نسبت به سرب دارد، به این معنی که در دمای پایین تری ذوب می شود. همچنین قلع چگالی کمتری نسبت به سرب دارد، به این معنی که سبک تر است. از لحاظ خواص شیمیایی، واکنش پذیری قلع از سرب کمتر است این بدان معناست که قلع در برابر خوردگی مقاوم تر است و در واکنش های شیمیایی کمتری شرکت می کند.

مهم ترین کاربردهای فلز قلع مربوط به لحیم کاری، آبکاری، ظروف آشپزی و آلیاژسازی است سرب نیز اکثرا در لوله کشی، باتری های اسیدی، پوشش های ضد خوردگی و سرباره استفاده می شود. و چون سرب شعاع اتمی بزرگتری دارد واکنش پذیری آن نیز نسبت به قلع بیشتر است. این نکته را به یاد داشته باشید واکنش پذیری در فلزات با شعاع اتمی رابطه مستقیم دارد.

به طور کلی

قلع

عنصر شیمیایی: قلع با نماد شیمیایی Sn و عدد اتمی 50 شناخته می‌شود.

خواص فیزیکی: رنگ نقره‌ای و براق. نرم و انعطاف‌پذیر.

نقطه ذوب: حدود 232 درجه سانتیگراد

 کاربردها

آلیاژها: قلع در ساخت آلیاژهایی مانند برنز و لحیم  استفاده می‌شود.

پوشش‌دهی: برای پوشش‌دهی دیگر فلزات به منظور جلوگیری از زنگ‌زدگی.

صنعت الکترونیک: به دلیل خواص لحیم‌کاری عالی، در اتصال قطعات الکترونیکی کاربرد دارد.

خواص شیمیایی: قلع نسبتاً مقاوم در برابر خوردگی و اکسیداسیون است.

سرب

عنصر شیمیایی: سرب با نماد شیمیایی Pb و عدد اتمی 82 شناخته می‌شود.

فرق قلع و سرب، بر اساس خواص فیزیکی و شیمیایی مشخص می شود. از لحاظ فیزیکی، قلع نقطه ذوب پایین تری نسبت به سرب دارد، به این معنی که در دمای پایین تری ذوب می شود. همچنین قلع چگالی کمتری نسبت به سرب دارد، به این معنی که سبک تر است. از لحاظ خواص شیمیایی، واکنش پذیری قلع از سرب کمتر است.

استخواص فیزیکی

رنگ خاکستری تیره.

بسیار نرم و انعطاف‌پذیر، اما سنگین‌تر از قلع.

نقطه ذوب: حدود 327 درجه سانتیگراد.

کاربردها

باتری‌ها: به طور گسترده در باتری‌های اسید-سربی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

پوشش‌های محافظتی: به عنوان سپر اشعه‌های رادیواکتیو در مراکز پزشکی و صنعتی.

وزنه‌ها و بالاست‌ها: به دلیل چگالی بالا، در تولید وزنه‌ها و بالاست‌های مختلف استفاده می‌شود.

لوله‌کشی و روکش‌ها: در گذشته در لوله‌کشی و روکش کابل‌های زیرزمینی استفاده می‌شد.

خواص شیمیایی: سرب در برابر اسیدها مقاوم است ولی به راحتی اکسید می‌شود و می‌تواند آلاینده‌های سمی تولید کند.

تفاوت‌های مهم بین فلز قلع و سرب

چگالی: سرب چگالی بیشتری نسبت به قلع دارد.

کاربردهای قلع بیشتر در لحیم‌کاری، آلیاژها و پوشش‌دهی است، در حالی که سرب بیشتر در باتری‌ها، حفاظت در برابر اشعه و وزنه‌ها استفاده می‌شود.

سمیت: سرب سمی است و استفاده از آن می‌تواند به سلامتی انسان آسیب برساند، در حالی که قلع به طور کلی ایمن‌تر است.

نقطه ذوب: نقطه ذوب سرب بالاتر از قلع است.

سخن پایانی

فرق قلع و سرب، بر اساس خواص فیزیکی و شیمیایی مشخص می شود. از لحاظ فیزیکی، قلع نقطه ذوب پایین تری نسبت به سرب دارد، به این معنی که در دمای پایین تری ذوب می شود. همچنین قلع چگالی کمتری نسبت به سرب دارد، به این معنی که سبک تر است. از لحاظ خواص شیمیایی، واکنش پذیری قلع از سرب کمتر است.