Conducir

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Conducir
82 Pb
Sn

Pb

Florida
talio ← → plomo bismuto
Apariencia
gris metalizado
Propiedades generales
Nombre, símbolo , número plomo, Pb, 82
Pronunciación / l ɛ d / LED
Metallic categoría post-metal de transición
Grupo , periodo , bloque 14 , 6 , p
Peso atómico estándar 207,2
Configuración electrónica [ Xe ] 4f 14 5d 10 6s 2 6p 2
2, 8, 18, 32, 18, 4
Capas de electrones de plomo (2, 8, 18, 32, 18, 4)
Historia
Descubrimiento Medio orientales ( 7000 aC )
Propiedades físicas
Fase sólido
Densidad (cerca rt ) 11,34 g · cm -3
Líquido densidad en mp 10,66 g · cm -3
Punto de fusión 600,61 K , 327,46 º C, 621,43 ° F
Punto de ebullición 2022 K, 1749 ° C, 3180 ° F
Calor de fusión 4,77 kJ · mol -1
El calor de vaporización 179,5 kJ · mol -1
Capacidad calorífica molar 26,650 J · mol -1 · K -1
Presión de vapor
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
en T (K) 978 1088 1229 1412 1660 2027
Propiedades atómicas
Estados de Oxidación 4, 3, 2, 1

( Amphoteric óxido)

Electronegatividad 2,33 (escala de Pauling)
Energías de ionización 1 ª: 715,6 kJ · mol -1
2 º: 1450,5 kJ · mol -1
3 º: 3081,5 kJ · mol -1
Radio atómico 175 pm
Radio covalente 146 ± 5 p.m.
Van der Waals radio 202 pm
Miscelánea
Estructura cristalina cara cúbica centrada
El plomo tiene una estructura centrada en las caras de cristales cúbicos
Ordenar magnética diamagnético
Resistencia eléctrica (20 ° C) 208 nΩ · m
La conductividad térmica 35,3 W · m -1 · K -1
La expansión térmica (25 ° C) 28,9 m · m -1 · K -1
Velocidad del sonido (barra fina) ( RT ) (recocido)
1190 m · s -1
Módulo de Young 16 GPa
Módulo de cizallamiento 5,6 GPa
Módulo de compresibilidad 46 GPa
Coeficiente de Poisson 0,44
Dureza de Mohs 1,5
Dureza Brinell 38,3 MPa
Número de registro del CAS 7439-92-1
Isótopos más estables
Artículo principal: Isótopos de plomo
iso NA vida media DM DE ( MeV ) DP
204 Pb 1,4% > 1,4 × 10 17 y α 1,972 200 Hg
205 Pb síndrome 1,53 × 10 7 y ε 0,051 205 Tl
206 Pb 24,1% 206 Pb es estable con 124 neutrones
207 Pb 22,1% 207 Pb es estable con 125 neutrones
208 Pb 52,4% > 2 × 10 19 y α 0,5188 204 Hg
210 Pb rastrear 22,3 y α 3,792 206 Hg
β - 0,064 210 Bi
· r

El plomo es un elemento químico en el grupo de carbono con el símbolo Pb (del latín : Plumbum, "metal pipe") y número atómico 82. El plomo es un suave y maleable de metal , que se considera como un metal pesado y pobres en metales . El plomo metálico tiene un color blanco azulado después de haber sido recién cortada, pero pronto se empaña a un color grisáceo opaco cuando se expone al aire. El plomo tiene un brillante cromo-plata brillo cuando se funde en un líquido.

El plomo se utiliza en la construcción de la construcción, las baterías de plomo-ácido , las balas y tiro , pesos, como parte de las soldaduras , pewters , aleaciones fusibles , y como un escudo contra la radiación . El plomo tiene el más alto número atómico de todos los elementos estables , aunque el elemento superior siguiente, bismuto , tiene una vida media que es tan largo (mucho más que la edad del universo) que puede considerarse estable. Sus cuatro estables isótopos tienen 82 protones , un número mágico en el modelo de capas nuclear de los núcleos atómicos .

Conducir, en ciertos grados de contacto, es una sustancia tóxica a los animales, incluyendo seres humanos. Daña el sistema nervioso y provoca que el cerebro trastornos. El exceso de plomo también causa trastornos de la sangre en los mamíferos. Al igual que el elemento mercurio , otro metal pesado, el plomo es una neurotoxina que se acumula tanto en los tejidos blandos y los huesos. envenenamiento por plomo se ha documentado desde la antigua Roma , la antigua Grecia y la antigua China .

Contenido

Características

Una muestra de plomo recientemente solidificado (desde un estado fundido)

El plomo es un metal brillante y plateado con un tono muy ligero de color azul en una atmósfera seca. [1] Tras el contacto con el aire, comienza a empañar mediante la formación de una mezcla compleja de compuestos dependiendo de las condiciones. El color de los compuestos puede variar. La capa de deslustre puede contener cantidades significativas de carbonatos y hidroxicarbonatos. [2] [3] Tiene una pocas propiedades características: alta densidad , suavidad, ductilidad y maleabilidad, pobre conductividad eléctrica en comparación con otros metales, alta resistencia a la corrosión y la capacidad de reaccionar con productos químicos orgánicos. [1]

Diversas huellas de otros metales cambiar sus propiedades de manera significativa: la adición de pequeñas cantidades de antimonio o cobre para conducir aumenta la dureza de la aleación y mejora la resistencia a la corrosión de ácido sulfúrico . [1] A otros metales pocos también mejorar sólo la dureza y lucha fatiga del metal , tales como cadmio , estaño , o teluro ; metales como sodio o calcio . también tienen esta capacidad, pero que debilitan la estabilidad química [1] Por último, zinc y bismuto simplemente poner en peligro la resistencia a la corrosión (0,1% contenido de bismuto es el umbral de uso industrial). [1] A su vez, conducen impurezas principalmente empeorar la calidad de los materiales industriales, aunque hay excepciones: por ejemplo, pequeñas cantidades de plomo mejorar la ductilidad del acero. [1]

El plomo tiene sólo un alótropo común, que es la cara cúbica centrada , con la distancia de plomo-plomo es 349 pm . [4] A 327,5 ° C (621,5 ° F), [5] plomo se funde, el punto de fusión es superior a la de estaño (232 º C, 449,5 º F), [5] , pero por debajo de manera significativa que la de germanio (938 ° C, 1721 ° F). [6] El punto de ebullición del plomo es 1749 ° C (3180 ° F), [7 ] que está por debajo de los de los dos estaño (2602 ° C, 4716 ° F) [5] y el germanio (2833 ° C, 5131 ° F). [6] Las densidades aumentan por el grupo: los valores de Ge y Sn (5,23 [8 ] y 7,29 g · cm -3, [9] , respectivamente) son significativamente inferior a la del plomo. 11,32 g · cm -3 [8]

Un átomo de plomo tiene 82 electrones, que tiene una configuración electrónica [ Xe ] 4f 14 5d 10 6s 6p 2 2. En sus compuestos, plomo (a diferencia del otro grupo de 14 elementos ) más comúnmente pierde sus dos y no cuatro electrones más exteriores, convirtiéndose de plomo (II) iones, Pb 2 +. Tal comportamiento inusual se racionaliza considerando el efecto de par inerte , que se produce debido a la estabilización de la 6S-orbital debido a los efectos relativistas, que son más fuertes cerca de la parte inferior de la tabla periódica. [10] Estaño muestra un efecto más débil tal: estaño (II) todavía es un reductor . [10]

Las cifras muestran que el potencial del electrodo de plomo es sólo un poco más fácil de oxidar de hidrógeno . El plomo por lo tanto se puede disolver en ácidos, pero esto es a menudo imposible debido a los problemas específicos (tales como la formación de sales insolubles). [11] quemaduras de plomo en polvo con una llama de color blanco azulado. Al igual que con muchos metales, el plomo en polvo finamente dividido presenta piroforicidad . [12] Los gases tóxicos se liberan cuando el plomo se quema.

Isótopos

Plomo ocurre naturalmente en la Tierra exclusivamente en forma de cuatro isótopos:. Plomo-204, -206, -207, y -208 [13] Los cuatro pueden ser radiactivos como la desintegración alfa hipotético de cualquier sería exotérmica , pero la mitad inferior -vida límite se ha puesto sólo para el plomo-204: más de 1,4 × 10 17 años. [14] Este efecto es, sin embargo, tan débil que el plomo natural, no plantea ningún riesgo de radiación. Tres isótopos también se encuentran en tres de las cuatro principales cadenas de desintegración : el plomo-206, -207 y -208 son los productos finales de desintegración del uranio-238, uranio-235 y torio-232, respectivamente. Dado que las cantidades de ellos en la naturaleza dependerá también de la presencia de elementos de otros, la composición isotópica de plomo natural varía por ejemplo: en particular, la cantidad relativa de plomo-206 varía entre 20,84% y 27,78%. [13]

Aparte de los establos, treinta y cuatro radioisótopos se han sintetizado: tienen números de masa de 178-215. [14] El plomo-205 es el radioisótopo más estable de plomo, con una vida media de más de 10 7 años. 47 isómeros nucleares de larga vida (estados nucleares excitados), correspondientes a 24 isótopos de plomo, se han caracterizado. El isómero más larga duración es de plomo-204m2 (vida media de alrededor de 1,1 horas). [14]

Reactividad química

El plomo se clasifica como un metal de transición post- y es también un miembro del grupo de carbono . El plomo solo forma una capa protectora de óxido de plomo en polvo fino aunque altamente purificado puede inflamarse en el aire. Plomo fundido se oxida en el aire para monóxido de plomo . Todos los calcógenos oxidar el plomo con el calentamiento. [15]

El flúor no se oxida el plomo frío. Plomo caliente se puede oxidar, pero la formación de un protector haluro capa disminuye la intensidad de la reacción por encima de 100 ° C (210 ° F). La reacción con el cloro es similar:. Gracias a la capa de cloruro, conducen persistencia contra el cloro supera los de cobre o de acero hasta 300 ° C (570 ° F) [15]

El agua en la presencia de ataques de oxígeno conducen a iniciar una reacción acelerada. La presencia de carbonatos o sulfatos como resultado la formación de sales insolubles de plomo, que protegen el metal de la corrosión. Lo mismo ocurre con el dióxido de carbono , como la insoluble de carbonato de plomo se forma, sin embargo, un exceso del gas conduce a la formación del bicarbonato soluble, esto facilita el uso de tuberías de plomo . peligroso [11] El plomo se disuelve en ácidos orgánicos (en presencia de oxígeno) y se concentró (≥ 80%) gracias a la formación de complejos de ácido sulfúrico, sin embargo, es sólo débilmente afectada por el ácido clorhídrico y es estable contra el ácido fluorhídrico, como los correspondientes haluros son débilmente soluble. El plomo también se disuelve en muy concentrado álcalis (≥ 10%) debido a la anfótero carácter y la solubilidad de plumbites . [11]

Compuestos

Los compuestos de plomo existe principalmente en dos estados de oxidación principales, +2 y +4. El primero es más común. Inorgánicos de plomo (IV) son típicamente compuestos oxidantes fuertes o sólo existen en soluciones altamente ácidas. [10]

Óxidos y sulfuros

Tres óxidos son conocidos: de plomo (II) óxido o monóxido de plomo (PbO), tetróxido de plomo (Pb 3 O 4) (a veces llamada "minio"), y dióxido de plomo (PbO 2). El monóxido existe como dos alótropos: α-PBO y β-PbO, ambos con estructura de capas y plomo tetracoordinado. La alfa polimorfo es de color rojo y tiene la distancia Pb-O de 230 pm;. el polimorfo beta es de color amarillo y tiene la distancia Pb-O de 221 y 249 pm (debido a la asimetría) [16] ambos polimorfos puede existir bajo condiciones estándar (beta con pequeñas (10 -5 relativa) impurezas, tales como Si, Ge, Mo, ​​etc.) PbO reacciona con los ácidos para formar sales, y con álcalis para dar plumbites, [Pb (OH) 3] - o [Pb (OH) 4] 2 -. [17] El monóxido oxida en el aire a trilead tetróxido , que a 550 ° C (1020 ° F) se degrada de nuevo en PbO.

El dióxido se puede preparar mediante, por ejemplo, halogenization de plomo (II) sales. Independientemente del polimorfo, que tiene un color negro-marrón. El alótropo alfa es romboédrica , y el alótropo beta es tetragonal . [17] Ambos alótropos son de color negro-marrón en color y siempre contienen algo de agua, que no se puede quitar, como calentamiento también causa la descomposición (a PbO y Pb 3 O 4). El dióxido es un oxidante potente: puede oxidar los ácidos clorhídrico y sulfúrico. No reacciona con una solución alcalina, pero reacciona con álcalis sólido para dar hydroxyplumbates, o con óxidos básicos para dar plumbates. [17]

La reacción de las sales de plomo con ácido sulfhídrico rendimientos monosulfuro plomo . El sólido tiene la Rocksalt-como estructura cúbica simple, que se mantiene hasta el punto de fusión, 1114 ° C (2037 ° F). Cuando se calienta en aire, se oxida a la sulfato y luego el monóxido. [18] monosulfuro de plomo es casi insoluble en agua, ácidos débiles, y (NH 4) 2 S / (NH 4) 2 S 2 solución es la clave para la separación del plomo de los grupos de análisis que a los iones III, estaño , arsénico y antimonio . Sin embargo, se disuelve en nítrico y ácidos clorhídrico , para dar elemental de azufre y sulfuro de hidrógeno, respectivamente. [18] Después de calentamiento a altas presiones con azufre, que da el disulfuro . En el compuesto, los átomos de plomo están vinculados octaédricamente con los átomos de azufre. [19] También es un semiconductor. [20] Una mezcla del monóxido de carbono y el monosulfuro cuando se calienta forma el metal. [21]

2 PbO + PbS → 3 Pb + SO 2

Haluros y otras sales

Un peso de 3 kg de plomo usado en un buceo cinturón de peso .

Calentando carbonato de plomo con fluoruro de hidrógeno produce el hidrofluoruro, que se descompone en el difluoruro cuando se derrite. Este polvo cristalino blanco es más soluble que el diyoduro , pero menor que el dibromuro y el dicloruro . [22] El tetrafluoruro, un polvo cristalino de color amarillo, es inestable.

Dihaluros otros se obtienen por calentamiento de plomo (II) sales con los haluros de metales de otros; dihaluros de plomo precipitado blanco para dar ortorrómbicos cristales amarillos (diyoduro de forma cristales hexagonales). También pueden obtenerse por reacción directa de sus elementos constitutivos a temperatura superior a los puntos de fusión de dihaluros. Su solubilidad aumenta con la temperatura, la adición de más haluros primero disminuye la solubilidad, pero luego aumenta debido a la formación de complejos , con el máximo número de coordinación es 6. La formación de complejos depende de los números de ion haluro, número atómico del metal alcalino , el haluro de que se añade, resistencia a la temperatura y la solución iónica. [23] El tetracloruro se obtiene al disolver el dióxido de carbono en ácido clorhídrico; para evitar la descomposición exotérmica, se se mantiene bajo ácido sulfúrico concentrado. El tetrabromuro no puede, y el tetrayoduro definitivamente no existe. [24] El diastatide También se ha preparado. [25]

El metal no es atacado por sulfúrico o clorhídrico ácidos. Se disuelve en ácido nítrico con la evolución de la óxido nítrico gas disuelto para formar Pb (NO 3) 2 . [22] Es un sólido bien soluble en agua, es por lo tanto una clave para recibir los precipitados de haluros , sulfato , cromato , carbonato y carbonato básico de plomo 3 (OH) 2 (CO 3) 2 sales de plomo. [26] |

Organolead

Los compuestos más conocidos son los más simples dos Plumbano derivados: tetrametilo (TML) y tetraetilo de plomo (TEL). Los homólogos de los mismos, así como hexaethyldilead (HEDL), son de menor estabilidad. Los derivados de tetralkyl contienen plomo (IV), donde los enlaces de Pb-C son covalentes. De este modo, se asemejan a los compuestos orgánicos típicos. [27]

El plomo, forma fácilmente una equimolar de aleación con sodio metal que reacciona con haluros de alquilo para formar organometálicos compuestos de plomo tales como tetraetilplomo . [28] Las energías Pb-C de bonos en TML y TEL son sólo 167 y 145 kJ / mol; los compuestos así descomponer Tras el calentamiento, con los primeros signos de composición TEL visto a 100 ° C (210 ° F). Los pirólisis rendimientos de plomo elemental y radicales alquilo;. su interreacción provoca la síntesis de HEDL [27] TML y TEL también descomponer por la luz solar o luz UV. [29] en presencia de cloro, los alquilos comienzan a ser reemplazados con cloruros; la R 2 PbCl2 en presencia de HCl (un subproducto de la reacción anterior) conduce a la mineralización completa para dar PbCl2. La reacción con bromo sigue el mismo principio. [29]

Historia

La producción mundial de plomo en horas pico en el romano y el período de aumento de la Revolución Industrial [30]
Plomo Lingotes de Gran Bretaña romana en exhibición en el Museo y Wells Mendip
El plomo minera en la parte alta del río Mississippi región de los EE.UU. en 1865

El plomo se ha utilizado durante miles de años, ya que está muy extendida, fácil de extraer y fácil de trabajar. Es altamente maleable, así como fácil de fundir . Perlas de plomo metálico que se remontan a 6400 aC se han encontrado en Çatalhöyük en la actual Turquía. [31] A principios de la Edad del Bronce , el plomo se utiliza con antimonio y arsénico . [32]

El mayor preindustrial productor de plomo era la economía romana , con una producción anual estimada de 80.000 toneladas , que fue ganado por lo general como un subproducto de la fundición de plata extensa. [30] [33] [34] Las actividades mineras romanas se produjeron en Europa Central , Gran Bretaña romana , los Balcanes , Grecia , Asia Menor y Hispania que solo el 40% de la producción mundial. [30]

Romanos tuberías de plomo a menudo llevaban la insignia de los emperadores romanos (véase Romanos inscripciones de tuberías de plomo ). El plomo fontanería en el Occidente latino se hayan seguido más allá de la edad de Teodorico el Grande en el período medieval. [35] Muchos romanos "cerdos" (lingotes) de la figura principal en la historia de Derbyshire minería de plomo y en la historia de la industria en otro centros de inglés. Los romanos también usaban el plomo en forma fundida para asegurar espigas de hierro que mantienen unidas grandes de piedra caliza bloques en ciertos edificios monumentales. [36] En la alquimia , el plomo se piensa que es el metal más antiguo y se asoció con el planeta Saturno . Alquimistas en consecuencia utiliza símbolo de Saturno (la guadaña, ♄) para referirse al plomo. [37]

Hasta el siglo 17, el estaño a menudo no se distinguen de plomo: el plomo se llama Plumbum nigrum (literalmente, "cable negro"), mientras que el estaño se llamaba Plumbum candidum (literalmente, "plomo brillante"). [38] Su inherencia a través de la historia También se puede ver en otras lenguas: la palabra "Olovo" significa plomo en checo , pero en Rusia es ("олово") significa estaño. [39] El plomo de símbolo Pb son las siglas de su latín Plumbum nombre para metales blandos, el Inglés palabras " fontanería "," plomero "," vertical "y" plomada- "también deriva de esta raíz latina. [40]

Producción de plomo en los EE.UU. comenzó a principios de los 1600s por los indios en el El Distrito Southeast Missouri plomo , comúnmente llamado el Cinturón Principal , es un distrito minero de plomo en la parte sureste de Missouri . De entre las empresas mineras de plomo en Missouri, en el distrito era la familia Desloge y Empresa Desloge plomo consolidado en Desloge, Missouri y Bonne Terre - habiendo participado activamente en el comercio de plomo, la minería y la fundición de plomo a partir de 1823 en Potosí a 1929.

Aparición

El plomo y el carbonato de zinc cojinete y depósitos clásticos. Fuente: USGS

El plomo metálico se produce en la naturaleza, pero es raro. El plomo se encuentra generalmente en el mineral con zinc , plata y (más abundante) de cobre , y se extrae junto con estos metales. La ventaja principal mineral es galena (PbS), que contiene 86,6% de plomo en peso. Otras variedades comunes son cerusita (PBCO 3) y anglesita (PbSO 4). [41]

Ore procesamiento

Galena , mineral de plomo

La mayoría de los minerales contienen menos del 10% de plomo, y minerales que contienen tan poco como 3% de plomo se puede explotar económicamente. Minerales se trituran y se concentran por flotación de la espuma típicamente a 70% o más. Sulfuro de minerales se tuesta , la producción de óxido de plomo y principalmente una mezcla de sulfatos y silicatos de plomo y otros metales contenidos en el mineral. [42] El óxido de plomo desde el proceso de tostado se reduce en un coque-disparó alto horno al metal. [43] capas adicionales separados en el proceso y flotan en la parte superior de la de plomo metálico. Estos se escoria (silicatos que contienen 1,5% de plomo), mate (sulfuros que contiene 15% de plomo), y speiss (arseniuros de hierro y cobre). Estos residuos contienen concentraciones de cobre, zinc, cadmio, bismuto y que pueden ser recuperados económicamente, como puede su contenido de plomo sin reducción. [42]

El plomo metálico que resulta de los procesos de horno de calcinación y explosión todavía contiene contaminantes significativos de arsénico, antimonio, bismuto, cinc, cobre, plata y oro. La masa fundida se trata en un horno de reverbero con aire, vapor, y azufre, que oxida los contaminantes excepto plata, oro y bismuto. Los contaminantes oxidados se eliminan por escoria , donde flotan a la parte superior y se desnata. [42] [44] Desde minerales de plomo contienen concentraciones significativas de plata , el metal fundido también es comúnmente contaminado con plata. Plata metálica así como el oro se retira y se recuperó económicamente por medio del proceso de Parkes . [21] [42] [44] plomo desplateada se liberó de bismuto de acuerdo con el proceso de Betterton-Kroll por tratamiento con calcio y magnesio metálico, el cual forma una escoria de bismuto que puede ser removida. [42] [44] de plomo muy puro se puede obtener mediante el procesamiento de plomo fundido electrolíticamente por medio del proceso de Betts . El proceso utiliza ánodos de plomo impuro y cátodos de plomo puro en un electrólito de fluoruro de sílice. [42] [44]

Producción y reciclaje

Producción y consumo de plomo está aumentando en todo el mundo. Producción anual total es de unos 8 millones de toneladas, alrededor de la mitad se produce a partir de chatarra reciclada. El cable de la parte superior de los países productores, a partir de 2008, son: Australia, China, EE.UU., Perú, Canadá, México, Suecia, Marruecos, África del Sur y Corea del Norte. [45] Australia, China y los Estados Unidos representan más de la mitad de primaria producción. [46] En 2010 , 9,6 millones de toneladas de plomo fueron producidos, de los cuales 4,1 millones de toneladas procedían de la minería. [47]

A las tasas actuales de uso, la oferta de plomo se estima que agotarán en 42 años. [48] Ambiental analista Lester Brown ha sugerido plomo podrían agotarse dentro de 18 años en base a una extrapolación de crecimiento de 2% por año. [49] Esto puede necesitan ser revisados ​​para tener en cuenta el renovado interés en el reciclaje , y un rápido progreso en pilas de combustible de tecnología. De acuerdo con el Panel Internacional de Recursos 's reservas de metales en el informe de la Sociedad , el stock per cápita mundial de plomo en uso en la sociedad es de 8 kg. Gran parte de esto se encuentra en los países más desarrollados (20-150 kg per cápita) en lugar de los países menos desarrollados (1-4 kg per cápita). [50]

Aplicaciones

Forma elemental

Ladrillos de plomo se utilizan comúnmente como blindaje contra la radiación.

Contrariamente a la creencia popular, lápiz lleva en lápices de madera que nunca han sido hechas de plomo. El término viene de la aguja romano, llamado el Penicillus, un pequeño cepillo utilizado para la pintura. [51] Cuando el lápiz se originó como una herramienta de escritura de grafito envuelta, el tipo particular de grafito utilizado fue llamado plumbago (lit. acto de plomo, o llevar maqueta). [52] [53]

El plomo se utiliza en aplicaciones en las que su punto de fusión bajo, ductilidad y alta densidad son ventajosas. El punto de fusión bajo hace que la fundición de plomo fácil, y por lo tanto munición para armas pequeñas y perdigones de escopeta se puede lanzar con el equipo técnico mínimo. También es barato y más densas que otros metales comunes. [54]

Debido a su alta densidad y resistencia a la corrosión, el plomo se usa para el lastre quilla de veleros. [55] Su alta densidad permite contrarrestar el efecto de inclinación del viento en las velas mientras que al mismo tiempo que ocupa un volumen pequeño y ofreciendo así la resistencia al agua. Por la misma razón se utiliza en el buceo cinturones de lastre para contrarrestar la flotabilidad natural del buzo y el de su equipo. [56] No tiene la relación de peso-a-volumen de muchos metales pesados, pero su bajo coste aumenta su uso en estas y otras aplicaciones.

Romanos tuberías de agua de plomo con grifos
Lleve la cañería en los baños romanos
Multicolor plomo vidriado en una dinastía Tang chino sancai taza de cerámica que data del siglo octavo CE

Más de la mitad de la producción de plomo EE.UU. (al menos 1,15 millones de toneladas en 2000) se utiliza para automóviles, principalmente como electrodos en la batería de plomo-ácido , que se utilizan ampliamente como una batería de automóvil . [57]

Cátodo ( reducción )

PbO 2 + 4 H + + SO 2 -
4
+ 2e - → PbSO 4 + 2 H 2 O

Ánodo ( oxidación )

Pb + SO 2 -
4
PbSO4 + 2e - [58] [59]

El plomo se utiliza como electrodos en el proceso de electrólisis . Se utiliza en la soldadura para la electrónica, aunque este uso se está eliminando por algunos países para reducir la cantidad de contaminar el entorno de desechos y en los cables de alta tensión de energía como material de revestimiento para evitar la difusión del agua en el aislamiento. El plomo es uno de los tres metales utilizados en la prueba Oddy para materiales de museo, ayudando a detectar ácidos orgánicos, aldehídos, ácidos y gases. También se utiliza como blindaje de radiación (por ejemplo, en X-ray habitaciones). [60] El plomo fundido se usa como un refrigerante (por ejemplo, para reactores de plomo enfriado rápido ). [61]

El plomo se añade al latón para reducir máquina herramienta de desgaste. En la forma de tiras o cintas, el plomo se usa para la personalización de las raquetas de tenis. Raquetas de tenis del pasado a veces tenía plomo añadido a ellos por el fabricante para aumentar de peso. [62] También se utiliza para formar barras de acristalamiento de vidrio de color u otras ventanas multi-iluminadas. La práctica se ha vuelto menos común, no por el peligro, pero por razones estilísticas. El plomo, o una hoja de plomo, se utiliza como una capa insonorizante en algunas áreas en la pared, suelo y techo en los estudios de diseño de sonido, donde los niveles de sonido en el aire y produce mecánicamente están dirigidos para la reducción o la eliminación virtual. [63] [64] Se es el metal de base tradicional de tubos de órgano , se mezcló con cantidades variables de estaño para controlar el tono de la tubería. [65] [66]

El plomo tiene muchos usos en la industria de la construcción (por ejemplo, láminas de plomo se utilizan como metales arquitectónicos de material para techos, revestimiento, intermitente, canalones canalones y las articulaciones y en los parapetos del techo). Molduras detalladas de plomo se utilizan como adornos decorativos para fijar planchas de plomo. El plomo aún se utiliza ampliamente en las estatuas y esculturas. El plomo se utiliza a menudo para equilibrar las ruedas de un coche, este uso se está abandonando en favor de otros materiales por razones ambientales. Debido a su vida media de 22,20 años, el isótopo radiactivo 210 Pb se utiliza para el material que data de marinos sedimentos núcleos por radiométricas métodos. [67] [68] [69]

Compuestos

Compuestos de plomo se utiliza como elemento de coloración en vidriados de cerámica , en particular en los colores rojo y amarillo. [70] El plomo se utiliza con frecuencia en cloruro de polivinilo (PVC), que los cables eléctricos abrigos. [71] [72]

El plomo se utiliza en algunas velas para el tratamiento de la mecha para asegurar un más largo, más incluso quemar. Debido a los peligros, europeos y fabricantes norteamericanos utilizan alternativas más caras como el zinc. [73] [74] El plomo de vidrio se compone de 12-28% óxido de plomo . Esto cambia las características ópticas del vidrio y reduce la transmisión de la radiación. [75]

Algunos artistas usan pinturas a base de aceite seguir utilizando carbonato de plomo blanco, citando sus propiedades en comparación con las alternativas. Tetraetilo de plomo se utiliza como un aditivo antidetonante de combustible de aviación en aviones de pistón. A base de plomo semiconductores , tales como el telururo de plomo , plomo selenio y antimonio de plomo están encontrando aplicaciones en fotovoltaica (energía solar) las células y los infrarrojos detectores. [76]

El plomo, ya sea en estado puro o aleado con estaño o antimonio es el material tradicional para balas y tiro de armas de fuego uso.

Aplicaciones Ex

Pigmentos de plomo se utiliza en la pintura con plomo para el blanco y amarillo , naranja y rojo . La mayoría de los usos se han suprimido debido a los peligros de la intoxicación por plomo. A partir de abril 22, 2010, EE.UU. la ley federal requiere que los contratistas que realizan proyectos de renovación, reparación y pintura que alteren más de seis pies cuadrados de pintura en casas, instalaciones de cuidado infantil y escuelas construidas antes de 1978, deben estar certificados y capacitados para seguir el trabajo específico prácticas para prevenir la contaminación por plomo. cromato de plomo está todavía en uso industrial. De carbonato de plomo (blanco) es el pigmento tradicional para el medio de cebado de la pintura al óleo, pero se ha desplazado en gran parte por el cinc y pigmentos de óxido de titanio. También fue reemplazado rápidamente en medios de la pintura a base de agua. Carbonato de plomo blanco fue utilizado por el japonés geisha y en Occidente para la cara para blanquear el maquillaje, que era perjudicial para la salud. [77] [78] [79]

El plomo es el metal caliente que se utilizó en composición tipográfica metal caliente . Fue utilizado para plomería (de ahí el nombre), así como un conservante de alimentos y bebidas en la antigua Roma . Hasta principios de 1970, el plomo se utiliza para la unión de tuberías de agua de hierro fundido y se utiliza como un material para tubos de diámetro pequeño de agua. [80]

Tetraetilo de plomo se usó en combustibles con plomo para reducir el golpeteo del motor , pero esta práctica ha sido eliminado en muchos países del mundo en los esfuerzos para reducir la contaminación tóxica que los seres humanos afectados y el medio ambiente. [81] [82] [83] [84]

El plomo se usaba para hacer balas para eslingas . El plomo se usaba para escopeta pastillas en los EE.UU. hasta aproximadamente 1992, cuando fue prohibido (para la caza de aves acuáticas sólo) y se sustituye por no tóxico tiro, principalmente perdigones de acero. En Holanda , el uso de perdigones de plomo para la caza y el tiro deportivo fue prohibido en 1993, lo que causó una gran disminución de las emisiones de plomo, de 230 toneladas en 1990 a 47,5 toneladas en 1995, dos años después de la prohibición. [85]

El plomo es un componente de la pintura utilizada en los juguetes de los niños - ahora está restringido en los Estados Unidos y en toda Europa ( Directiva RoHS ). El plomo fue utilizado en el relleno de carrocería, que fue utilizado en muchos coches personalizados en los 1940s-60s. De ahí el término Leadsled . El plomo es un superconductor con una temperatura de transición de 7,2 K, y por lo tanto IBM tratado de hacer un efecto Josephson ordenador de una aleación de plomo. [86]

Lead was also used in pesticides before the 1950s, when fruit orchards were treated especially against the codling moth . [ 87 ] A lead cylinder attached to a long line was used by sailors for the vital navigational task of determining water depth by heaving the lead at regular intervals. A soft tallow insert at its base allowed the nature of the sea bed to be determined, further aiding position finding. [ 88 ]

Health effects

Lead is a highly poisonous metal (regardless if inhaled or swallowed), affecting almost every organ and system in the body. The main target for lead toxicity is the nervous system, both in adults and children. Long-term exposure of adults can result in decreased performance in some tests that measure functions of the nervous system. [ 89 ] Long-term exposure to lead or its salts (especially soluble salts or the strong oxidant PbO 2 ) can cause nephropathy , and colic -like abdominal pains. It may also cause weakness in fingers, wrists, or ankles. Lead exposure also causes small increases in blood pressure, particularly in middle-aged and older people and can cause anemia. Exposure to high lead levels can severely damage the brain and kidneys in adults or children and ultimately cause death. In pregnant women, high levels of exposure to lead may cause miscarriage. Chronic, high-level exposure have shown to reduce fertility in males. [ 90 ] Lead also damages nervous connections (especially in young children) and cause blood and brain disorders. Lead poisoning typically results from ingestion of food or water contaminated with lead; but may also occur after accidental ingestion of contaminated soil, dust, or lead-based paint. [ 91 ] It is rapidly absorbed into the bloodstream and is believed to have adverse effects on the central nervous system, the cardiovascular system, kidneys, and the immune system. [ 92 ] The component limit of lead (1.0 μg/g) is a test benchmark for pharmaceuticals, representing the maximum daily intake an individual should have. However, even at this low level, a prolonged intake can be hazardous to human beings. [ 93 ] [ 94 ] The treatment for lead poisoning consists of dimercaprol and succimer . [ 95 ]

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"Fire diamond" for lead granules

The concern about lead's role in cognitive deficits in children has brought about widespread reduction in its use (lead exposure has been linked to learning disabilities ). [ 96 ] Most cases of adult elevated blood lead levels are workplace-related. [ 97 ] High blood levels are associated with delayed puberty in girls. [ 98 ] Lead has been shown many times to permanently reduce the cognitive capacity of children at extremely low levels of exposure. [ 99 ]

During the 20th century, the use of lead in paint pigments was sharply reduced because of the danger of lead poisoning, especially to children. [ 100 ] [ 101 ] By the mid-1980s, a significant shift in lead end-use patterns had taken place. Much of this shift was a result of the US lead consumers' compliance with environmental regulations that significantly reduced or eliminated the use of lead in non-battery products, including gasoline , paints, solders, and water systems. Lead use is being further curtailed by the European Union's RoHS directive . [ 102 ] Lead may still be found in harmful quantities in stoneware, [ 103 ] vinyl [ 104 ] (such as that used for tubing and the insulation of electrical cords), and Chinese brass. Older houses may still contain substantial amounts of lead paint . [ 104 ] White lead paint has been withdrawn from sale in industrialized countries, but the yellow lead chromate is still in use. Old paint should not be stripped by sanding, as this produces inhalable dust. [ 105 ]

Lead salts used in pottery glazes have on occasion caused poisoning, when acidic drinks, such as fruit juices, have leached lead ions out of the glaze. [ 106 ] It has been suggested that what was known as " Devon colic " arose from the use of lead-lined presses to extract apple juice in the manufacture of cider . Lead is considered to be particularly harmful for women's ability to reproduce. Lead(II) acetate (also known as sugar of lead ) was used in the Roman Empire as a sweetener for wine, and some consider this to be the cause of the dementia that affected many of the Roman Emperors and even be a partial reason for the Roman Empire's fall (see Decline of the Roman Empire#Lead poisoning ). [ 107 ]

Biochemistry of poisoning

In the human body, lead inhibits porphobilinogen synthase and ferrochelatase , preventing both porphobilinogen formation and the incorporation of iron into protoporphyrin IX , the final step in heme synthesis. This causes ineffective heme synthesis and subsequent microcytic anemia . [ 108 ] At lower levels, it acts as a calcium analog, interfering with ion channels during nerve conduction. This is one of the mechanisms by which it interferes with cognition. Acute lead poisoning is treated using disodium calcium edetate: the calcium chelate of the disodium salt of ethylene-diamine-tetracetic acid ( EDTA ). This chelating agent has a greater affinity for lead than for calcium and so the lead chelate is formed by exchange. This is then excreted in the urine leaving behind harmless calcium. [ 109 ] According to the Agency for Toxic Substance and Disease Registry, a small amount of ingested lead (1%) will store itself in bones, and the rest will be excreted by an adult through urine and feces within a few weeks of exposure. However, only about 32% of lead will be excreted by a child. [ 110 ]

Exposure to lead and lead chemicals can occur through inhalation, ingestion and dermal contact. Most exposure occurs through ingestion or inhalation; in the US the skin exposure is unlikely as leaded gasoline additives are no longer used. Lead exposure is a global issue as lead mining and lead smelting are common in many countries. Most countries have stopped using lead-containing gasoline by 2007. [ 111 ] Lead exposure mostly occurs through ingestion. Lead paint is the major source of lead exposure for children. As lead paint deteriorates, it peels, is pulverized into dust and then enters the body through hand-to-mouth contact or through contaminated food, water or alcohol. Ingesting certain home remedy medicines may also expose people to lead or lead compounds. [ 111 ] Lead can be ingested through fruits and vegetables contaminated by high levels of lead in the soils they were grown in. Soil is contaminated through particulate accumulation from lead in pipes, lead paint and residual emissions from leaded gasoline that was used before the Environment Protection Agency issue the regulation around 1980. [ 112 ] The use of lead for water pipes is problematic in areas with soft or (and) acidic water. Hard water forms insoluble layers in the pipes while soft and acidic water dissolves the lead pipes. [ 113 ] Inhalation is the second major pathway of exposure, especially for workers in lead-related occupations. Almost all inhaled lead is absorbed into the body, the rate is 20–70% for ingested lead; children absorb more than adults. [ 111 ] Dermal exposure may be significant for a narrow category of people working with organic lead compounds, but is of little concern for general population. The rate of skin absorption is also low for inorganic lead. [ 111 ]

Véase también

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Otras lecturas

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