Chumbo (Pb), Notas de estudo de Engenharia Mecânica

Baixe Chumbo (Pb) e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia Mecânica, somente na Docsity!

Materiais de ConstruçãoMateriais de Construção

Mecânica Mecânica

Chumbo (Pb) Chumbo (Pb)

(Metalurgia do Chumbo e (Metalurgia do Chumbo e

Aplicações de Suas Ligas) Aplicações de Suas Ligas)

Propriedades do Chumbo

• Número atômico: 82
• (^) Massa atômica: 207,
• (^) Densidade: 11,342 g/cm³ (20°C)
• (^) Ponto de fusão: 327,4°C
• (^) Ponto de ebulição: 1744 °C
• (^) Forma cristalina: Cúbica de faces centradas (CFC)
• (^) Calor específico: 129 J/kg.K
• (^) Alongamento à ruptura: 37%

Extração

• A China, Austrália, Estados Unidos, Canadá, Kazaquistão e Peru detêm, juntos, cerca de 74% das reservas conhecidas do planeta.
• As reservas brasileiras estão localizadas nos estados de Minas Gerais com 254mil t, Paraná com 48 mil t;
• (^) A Companhia Mineira de Metais é a única empresa de mineração, que responde pela produção nacional de minério de chumbo, no Município de Paracatu (MG).
• (^) A produção secundária no Brasil é de 4 a 5 vezes maior que a primária.

Extração

Obtenção e produção

• (^) O principal minério para a obtenção do chumbo é a galena (PbS); e ainda temos a cerusita (PbCO 3 ) e a anglesita (PbSO 4 ).
• (^) Da galena, pode ser obtido pelo aquecimento (1), formando o óxido e posterior redução (2) com carbono: 2PbS + 3O 2 → 2PbO + 2SO 2 . (1) PbO + C → Pb + CO. PbO + CO → Pb + CO 2 . (2)

Obtenção e produção

• (^) Após a reação de redução, o fundente contendo material ferroso, desloca o chumbo do sulfeto remanescente ou da escória silicosa, de acordo com a reação: PbS + Fe → FeS + Pb PbSiO 3 + Fe → FeSiO 3 + Pb

Minérios de chumbo

Cerusita

Minérios de chumbo

Galena

Aplicações

• Soldas;
• (^) Fabricação de acumuladores;
• (^) Tubos e chapas;
• Elemento de construção civil;
• Pigmentos;
• (^) Revestimento de certos cabos elétricos;
• (^) Mancais;
• (^) Outras aplicações.

Soldas

• (^) Liga 40% Sn + 60% Pb - Soldas “pesadas”, tais como canos de cobre e calhas metálicas.
• (^) Liga 50% Sn + 50% Pb - Soldagem de fios e cabos elétricos de elevada bitola.
• (^) Liga 60% Sn + 40% Pb - Tipo mais usado em eletrônica.
• (^) Liga 63% Sn + 37% Pb - Tem a menor temperatura de fusão.

Soldas Lead Free

• (^) O processo de soldagem Lead Free é uma tecnologia nova que procura eliminar componentes pesados das soldas, tal como o chumbo.
• As ligas de chumbo tem sido substituídas por ligas com os elementos estanho, prata e cobre, chamadas ligas SAC.

Acumuladores de chumbo

• (^) Foi inventado pelo francês Gaston Piantei em 1860;
• (^) O acumulador é usado como bateria de arranque e iluminação em automóveis, como fonte alternativa em no breaks, em sistemas de tração para veículos e máquinas elétricas, etc.
• (^) É composta por 2 eletrodos (Pb e PbO 2 ) e ácido sulfúrico.

Porque uma bateria de automóvel (chumbo) dura tanto tempo? É correto colocar água na bateria de chumbo? Quando a bateria de chumbo fica totalmente descarregada?

Tubos e chapas

• (^) Emprega-se o chumbo puro, devido à sua alta resistência a diversos agentes químicos.
• (^) As ligas mais importantes empregadas são chumbo- prata-cobre, chumbo-telúrio e chumbo-antimônio;
• (^) Chumbo-prata-cobre: 0,003 a 0,005% de prata e 0,003 a 0,005% de cobre;
• (^) Chumbo-telúrio: 0,05 a 0,10% de telúrio e 0,06% de cobre;
• (^) Chumbo-antimônio: até 12,5% de antimônio Chumbo laminado