Piombo

iso = isotopo
NA = abbondanza in natura
TD = tempo di dimezzamento
DM = modalità di decadimento
DE = energia di decadimento in MeV
DP = prodotto del decadimento

Il piombo è l'elemento chimico di numero atomico 82. Il suo simbolo è Pb. Appartiene al 14° gruppo e al 6° periodo della tavola degli elementi.

È un metallo tenero, pesante, malleabile. Di colore bianco azzurrognolo appena tagliato, esposto all'aria si colora di grigio scuro. Il piombo viene usato nell'edilizia, nella produzione di batterie per autotrazione e di proiettili per armi da fuoco. Il piombo è un componente del peltro e di leghe metalliche usate per la saldatura.

Sia il piombo che i suoi composti sono tossici.

[modifica] Caratteristiche

Il piombo è un metallo bianco-azzurro molto tenero, denso, duttile e malleabile; possiede anche una relativamente bassa conducibilità elettrica. Può essere reso più duro per aggiunta di una piccola quantità di antimonio.

È molto resistente alla corrosione; non viene intaccato dall'acido solforico, si scioglie però in acido nitrico. Si presume che tutto il piombo esistente sia derivato dal decadimento dell'uranio (U) 238 che si trasforma in piombo (Pb) con un tempo di dimezzamento di circa 4.510.000.000 anni.

[modifica] Storia

Fu scoperto in epoca molto antica - in Anatolia sono state trovate perle di piombo databili intorno al 6500 a.C.; se ne parla in papiri egizi del 1550 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.

Tubazioni in piombo di epoca romana. Palermo, museo archeologico.

Tubazioni e strutture di piombo risalenti all'impero romano sono ancora esistenti ed in servizio oggigiorno. La metallurgia del piombo è parte della storia industriale di moltissimi paesi.

Il suo nome deriva dal latino plumbum che presumibilmente proviene dal greco πελιος, (pelios, blu-nerastro), oppure dal sanscrito bahu-mala (molto sporco). Dal nome latino deriva anche il suo simbolo, Pb.

Fino agli anni ottanta il piombo tetraetile è stato un componente della benzina, usato come additivo per aumentarne il numero di ottano. Data la sua tossicità e la sua capacità di "avvelenare" i catalizzatori usati per ridurre l'inquinamento generato dagli scarichi delle automobili, è stato abbandonato in favore di altri additivi. Altri additivi in uso che hanno sostituito il piombo, quali il benzene e il toluene, sono classificati come cancerogeni.

Le mine dei primissimi modelli di matite usavano piombo al posto della grafite.

[modifica] Produzione

Il piombo allo stato nativo esiste, ma è piuttosto raro. In genere viene trovato associato allo zinco, all'argento e principalmente al rame, viene quindi estratto insieme a questi metalli. Il più importante minerale del piombo è la galena (solfuro di piombo, PbS), che ne contiene l'86,6%. Altri minerali comuni sono la cerussite (carbonato di piombo, PbCO₃) e l'anglesite (solfato di piombo, PbSO₄). Gran parte del piombo in uso oggigiorno proviene però da fonti riciclate.

Nelle miniere i minerali di piombo sono estratti per perforazione o per esplosione, vengono quindi macinati. Il minerale viene quindi separato dalla roccia inerte per flottazione e quindi fuso, producendo un piombo concentrato al 97% che, per graduale raffreddamento, viene liberato dalle scorie che affiorano alla sua superficie. Il piombo fuso rimanente viene quindi raffinato per ulteriore fusione in corrente d'aria, giungendo ad una purezza dell'ordine del 99,9%.

[modifica] Isotopi

Il piombo si presenta come una miscela di quattro isotopi stabili: ²⁰⁴Pb (abbondanza: 1,4%), ²⁰⁶Pb (24,1%), ²⁰⁷Pb (22,1%) e ²⁰⁸Pb (52,4%). ²⁰⁶Pb, ²⁰⁷Pb e ²⁰⁸Pb sono radiogenici, ovvero sono il prodotto finale di tre catene di decadimenti radioattivi che hanno inizio rispettivamente da ²³⁸U, ²³⁵U e ²³²Th. Le emivite di questi tre processi sono rispettivamente 4,47 · 10⁹ anni, 7,04 · 10⁸ anni e 1,4 · 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!

[modifica] Precauzioni

Per approfondire, vedi la voce Avvelenamento da piombo.

Simboli di rischio chimico

frasi R: R 61-62-20/22-23
frasi S: S 53-37-45

Le sostanze chimiche vanno manipolate con cautela
Avvertenze

I suoi composti sono tossici per inalazione e ingestione (l'avvelenamento è detto saturnismo)

Il piombo è un metallo velenoso, che può danneggiare il sistema nervoso (specialmente 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 causare nefropatie e dolori addominali colici. Alcuni storici attribuiscono al piombo (per tubazioni per acqua potabile e all'uso di acetato di piombo, detto zucchero di piombo, per addolcire il vino) la causa della demenza che afflisse molti degli imperatori romani.

Le preoccupazioni per il ruolo del piombo nel ritardo mentale nei bambini ha portato ad una generale riduzione del suo uso (l'esposizione al piombo è stata collegata anche alla schizofrenia); 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 dovrebbe 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 delle "coliche del Devon", dove si usavano presse con parti di piombo per estrarre il succo di mela per farne sidro. Il piombo è considerato anche estremamente dannoso per la fertilità delle donne.