Aspetto dell'elementoNoduli di piombo puro (99,989%), raffinato per elettrolisi, accostati, per confronto, ad un cubo di piombo levigato puro (99,989%) di1 cm³.
iso:isotopo NA: abbondanza in natura TD:tempo di dimezzamento DM: modalità di decadimento DE: energia di decadimento in MeV DP: prodotto del decadimento
È un metallo tenero, denso, duttile e malleabile. Di colore bianco azzurrognolo appena tagliato, esposto all'aria si colora di grigio scuro. Il piombo viene usato nell'edilizia, nella produzione dibatterie, divetro cristallo (detto anche “vetro al piombo”), nell’autotrazione, nei proiettili per armi da fuoco e, allo stato liquido, come refrigerante in alcune tipologie di reattori nucleari nonché a volte inlega eutettica con ilbismuto[1]. Il piombo è un componente delpeltro e di diverseleghe metalliche usate per lasaldatura.
Sia il piombo sia i suoi composti sononeurotossine che si accumulano negli organismi, in particolare nelle ossa e nel sangue, causando danni irreparabili al cervello e al sistema nervoso centrale nel caso di esposizioni eccessive[2].Esso possiede anche una relativamente alta conducibilità elettrica. Può essere reso più duro per aggiunta di una piccola quantità diantimonio. Questa lega è stata a lungo usata per i caratteri da stampa.
È molto resistente alla corrosione: non viene intaccato dall'acido solforico, si scioglie però inacido nitrico. Ha l'importante proprietà di assorbire le radiazioni. Si presume che tutto il piombo esistente sia derivato dal decadimento dell'uranio-238 che si trasforma in piombo con untempo di dimezzamento di circa 4,51 miliardi di anni.
Tubazioni in piombo di epoca romana.Palermo, museo archeologico.
Fu scoperto in epoca molto antica: se ne parla inpapiri egizi del1550 a.C. e nel libro dell'Esodo probabilmente perché i suoi minerali sono diffusi ovunque e sono facili da fondere, nonché perché il piombo stesso è un materiale facile da lavorare.
Il suo nome deriva dallatinoplumbum che presumibilmente proviene dalgreco πέλιος, (pélios, blu-nerastro), oppure dalsanscritobahu-mala (molto sporco).[senza fonte] Dal nome latino deriva anche il suo simbolo,Pb.
Infatti gli antichi Romani ed i Greci fecero largo uso del piombo. Ancora in epoca moderna tubazioni e strutture di piombo risalenti all'impero romano sono esistenti ed in servizio anche se ormai vietate data la loro pericolosità di contaminazione dell'ambiente. Nella stessa epoca il piombo venne utilizzato anche come conservante alimentare nellasapa perché riesce a contrastare la moltiplicazione di batteri e muffe pur restando naturalmente dolce. Proprio il largo utilizzo del piombo per tubazioni ed usi alimentari potrebbe aver diffuso il saturnismo nella classe benestante Romana.[3]
La produzione di piombo in Europa fu interrotta solo dall'epidemia dipeste nera (1347-1353) che ridusse la popolazione fino al 50%. A causa della mancanza di forza lavoro e risultante contrazione economica, la produzione di piombo rimase interrotta per diversi anni, riducendo l'inquinamento del metallo nell'aria a livelli naturali per la prima volta in mille anni.[4]
Dal 1923, con la diffusione di carburanti addizionati col piombo tetraetile, l'inquinamento da piombo è aumentato considerevolmente in quanto nell'atmosfera una volta disperso rimane stabile.[5][6] Fino aglianni ottanta ilpiombo tetraetile è rimasto un componente dellabenzina, usato come additivo per aumentarne ilnumero di ottano, ovvero la sua capacità anti-detonante. Questo ha generato un ciclo artificiale del piombo. Neimotori delleautomobili veniva bruciato piombo che si combinava con altri elementi formando cloruri, bromuri e ossidi. Data la sua tossicità e la sua capacità di "avvelenare" icatalizzatori usati per ridurre l'inquinamento generato dagli scarichi delle automobili, è stato abbandonato nella maggior parte delle nazioni in favore di altri additivi nel corso delXXI secolo. Altri additivi in uso che hanno sostituito il piombo, quali ilbenzene e iltoluene, sono classificati come cancerogeni.[7][8]
Le mine dellematite realizzate fino al XVI secolo usavano una miscela di stagno e piombo al posto dellagrafite[9] da cui la parola Bleistift - stilo di piombo - in tedesco per designare la matita.
Lametallurgia del piombo è parte della storia industriale di moltissimi paesi.
Nelle miniere i minerali di piombo sono estratti e macinati. Il minerale viene quindi separato dalla roccia inerte perflottazione e quindi fuso miscelato con carbone in un forno verticale ad aria forzata, separando così i fumi solforati e la scoria, che galleggia sul metallo per minore densità, dal piombo concentrato al 97% o piombo d'opera. Questo dev'essere ulteriormente raffinato per via elettrolitica o termica. Nel primo caso si procede alla fusione del piombo in anodi, tipicamente lastre di circa1 m² di superficie per5-6 cm di spessore, e si procede all'elettrolisi verso catodi di piombo elettrolitico della stessa superficie, ma di2-5 mm di spessore, usando come elettrolita l'acido fluosilicico. Il piombo elettrolitico può raggiungere una purezza del 99,99%. Nel secondo si procede all'estrazione dei metalli costituenti le impurezze mediante fusioni successive, con un processo denominatocoppellazione. Il miscuglio di metalli viene fuso e dalla superficie del piombo si asporta prima il rame sotto forma di ossido, poi il bismuto e l'argento. Il grado di purezza raggiunto, quantunque alto, è comunque inferiore a quello del piombo elettrolitico.
Il piombo si presenta come una miscela di quattroisotopi stabili:204Pb (abbondanza: 1,4%),206Pb (24,1%),207Pb (22,1%) e208Pb (52,4%).206Pb,207Pb e208Pb sonoradiogenici, ovvero sono il prodotto finale di tre catene didecadimenti radioattivi che hanno inizio rispettivamente da238U,235U e232Th. Leemivite di questi tre processi sono rispettivamente4,47×109 anni,7,04×108 anni e1,4×1010 anni.
I rapporti isotopici tipici del piombo nei composti naturali sono:
206Pb/204Pb: da 14,0 a 30,0
207Pb/204Pb: da 15,0 a 17,0
208Pb/204Pb: da 35,0 a 50,0
benché siano riportati in letteratura numerosi casi in cui questi rapporti sono molto diversi.
La quantità di210Pb misurata neisedimenti marini può essere utilizzata per calcolare il tasso di sedimentazione di un'area di studio[10]. La fonte di210Pb per l'ambiente marino è l'atmosfera[11], dove viene prodotto dal decadimento del222Rn, attraverso una serie di radionuclidi con semiperiodo molto breve (meno di 1 ora). In acqua di mare, il piombo si associa rapidamente al particolato sospeso e, seguendone il destino, si deposita nei sedimenti dove, oltre alla frazione di210Pb derivante dal decadimento dei suoi precursori della serie radioattiva primordiale presenti nella matrice, si trova un "eccesso" di210Pb che deriva dal processo di sedimentazione delle particelle a cui si è associata una parte del piombo di origine atmosferica. La distribuzione dell'eccesso di210Pb nella colonna sedimentaria è controllata dalle modalità di sedimentazione e dal decadimento fisico. Dall'analisi di questo radionuclide nei sedimenti è possibile quindi valutare la velocità di sedimentazione[12]. Poiché l'emivita del210Pb è di 22 anni, il metodo è applicabile allo studio di processi con scale temporali inferiori ai 100 anni.
I suoi composti sono tossici per inalazione e ingestione. L'avvelenamento da piombo è dettosaturnismo.
Il piombo è un metallovelenoso, che può danneggiare il sistema nervoso, specialmente quello nei bambini, e causare malattie del cervello e del sangue. L'esposizione al piombo o ai suoi sali, soprattutto a quelli solubili, o all'ossido PbO2 può causarenefropatie, caratterizzate dalla sclerotizzazione dei tessuti renali, e dolori addominalicolici. Nefropatie croniche ed encefalopatie sono state rilevate sia in forti bevitori diwhisky di contrabbando, in quanto la saldatura delle serpentine di distillazione è costituita da piombo, sia in utilizzatori di stoviglie smaltate a piombo. Inoltre altre categorie a rischio di intossicazione sono i lavoratori dell'industria e dell'artigianato.
Per quanto riguarda ilmetabolismo cellulare, il piombo può inibire alcunienzimi agendo sui gruppi sulfidrilici liberi impedendo che possano essere utilizzati da enzimi a cui sono indispensabili. Il piombo ostacola la sintesi dell'eme che nelsangue conduce ad un rallentamento ad una diminuzione deiglobuli rossi e dell'emoglobina racchiusa in ogni globulo. Un malato intossicato da piombo produce globuli rossi alterati, definiti "punteggiati", e questo fatto può condurre all'anemia.
Le preoccupazioni per il ruolo del piombo nelritardo mentale nei bambini ha portato ad una generale riduzione del suo uso. L'esposizione al piombo è stata collegata anche allaschizofrenia. Le vernici contenenti piombo sono state ritirate dal commercio in tutti i paesi industrializzati, tuttavia molte vecchie case contengono ancora piombo nelle loro vernici e in caso di lavori di ristrutturazione non si dovrebbero mai togliere i vecchi strati di vernice carteggiandoli perché si produrrebbero polveri sottili contenenti piombo che finirebbero per essere respirate.
È capitato a volte che i sali di piombo usati negli smalti per vasellame abbiano causato degli avvelenamenti quando bevande particolarmente acide come certi succhi di frutta hanno estratto ioni di piombo dallo smalto. Si pensa che fosse questa la causa dellecoliche del Devon, dove si usavano presse con parti di piombo per estrarre il succo di mela per farnesidro. Il piombo è considerato anche estremamente dannoso per la fertilità delle donne.
^ Fazio, Concetta; Sobolev, V.P. et al.,Handbook on Lead-bismuth Eutectic Alloy and Lead Properties, Materials Compatibility, Thermal-hydraulics and Technologies, 2015.
