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admin

2017-01-02 10:51:11

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납[lead]

백색의 금속.

원소기호 Pb, 원자번호 82, 원자량 207.2. "납과 같이 무거운"으로 표현되는 것처럼, 납의 밀도는 공업용 금속에서는 가장 커서 11.36g/cm3이다.

전기전도율은 작고 열팽창계수는 크다.

결정구조는 면심입방으로 전연성에 풍부하고, 소성가공이 쉽게 압연되어 얇은 판으로 되거나, 압출에 의해 봉이나 관을 만들 수 있다.

너무 부드러워 인발은 되지 않는다. 인장시험에서는 항복점을 나타내지 않고 상온에 서 재결정한다.

납의 원료광석은 자연계에 널리 분포되어 있고 정련도 쉬우므로 옛날부터 장식품, 청동의 재료, 납관 등이 만들어져 왔다.

고대 로마인은 납을 수도관이나 활자판, 화폐에 널리 쓰이고, 식기에도 쓰이기 때문에 납독의 피해가 자주 일어났다. 공기나 천연수, 해수 속에 화학적으로 안정한데, 특히 천연수 속에는 표면에 얇은 피막을 형성하므로 납의 용해를 막는다.

이 때문에 옛날부터 수도관에 이용되고 있다. 상온에서 황산이나 염산과 반응하여 표면에 황산납이나 염화납을 생성하고 보호피막을 만들기 때문에 납판으로 도금조나 화약약품용기, 화학실험의 흐름 등의 내벽에 쓰인다. 질산에 대해서는 질산납이 물에 녹으므로 내식성은 없다. 또 강알칼리에는 침식되나 암모니아나 암모늄염에는 안정하다.
납은 부드러우나 안티몬이나 주석과 합금으로 하면 시효경화를 나타낸다. 안티몬을 4～10% 함유하는 납합금은 경납이라고 하여 판이나 관으로서 화학작용에 쓰이고, 안티몬을 많이 함유하는 것은 납축전지의 극판에 쓰인다. 안티몬 1%와 칼슘 0.03%를 함유하는 납합금은 내식성과 굴곡성이 있으므로 케이블피복용합금에, 납-안티몬-주석합금은 활자합금으로 쓰인다. 활자합금에는 녹는점이 낮고 응고온도 범위가 넓을 것, 주조성이 좋고 가는 凹凸을 주조면에 정확히 창출시킬 것, 응고시의 수축이 적을 것, 내식성과 내마모성이 좋을 것 등이 요구된다.

안티몬은 합금을 단단하게 내마모성을 높여서 응고시의 수축을 적게 한다. 주석은 용탕의 유동성을 좋게 한다. 이 합금은 베어링합금으로도 쓰인다. 연기(鉛基)베어링합금은 축에 친숙하기 쉽지만 내마모성에 열악하므로 철도차량 등 중속․중하중의 베어링에 쓰인다.
보통은 땜납이라 불리우는 납땜합금은 납과 주석의 합금이다. 접합할 모재합금보다 녹기 쉽고 유동성에 풍부하며 모재 사이에 합금층을 형성하여 강한 접합부를 만들고, 그리고 이종금속관의 부식이 적은 것이 요구된다. 납의 녹는점은 327.4℃이고 주석 61.9%의 공정온도는 183℃이다. 주요 땜납에는 주석28～62%의 납합금이 쓰인다. 비스무트 50%, 주석 12.5%, 카드뮴 12.5%, 납 25%로 구성하는 합금은 녹는점이 60.%℃로 우드합금이라고 불리우는 저융점금속을 만든다. 이 계의 합금은 녹는점이 낮아 화재경보기, 소화전, 전기휴즈, 보일러의 안전플러그 등의 안전장치 외에 박육관휨가공용, 정밀중형, 저온납땜 등에 쓰인다. 원자로에서 나오는 방사선중에서 γ선을 차폐하는 재료에 납에 쓰인다. 이것은 원자번호가 크고 밀도가 높으므로 γ선의 흡수가 크기 때문이다.
납의 광석, 방연석은 일반적으로 섬아연석과 공전하고 철이나 구리의 황화광과 산출하여 때로는 은을 수반한다. 조광 품위는 2～5%로 이것을 우선 부유선광법으로 납, 구리, 아연의 정광으로 나눈다. 납전광의 품위는 50～70%이다. 이것을 배소*하여 산화납으로하고 소형용광로에서 코크스로 환원정련한다. 이때 용제로서 석회석, 철설(鐵屑), 금이나 은을 포함하는 규산광을 가한다. 얻어진 조연은 납의 녹는점부근까지 온도를 내려 용해도가 낮은 구리를 분리하고 공기를 흡입하여 비소, 안티몬, 주석, 철, 니켈, 코발트를 슬래그로 하여 부상분리한다. 금이나 은은 아연에 흡수하고 비스무트는 칼슘이나 마그네슘과 화합물을 만들어 분리한다. 이밖에 전해법에 의해 고순도(99.999%)의 납이 얻어진다.