Wat zijn de eigenschappen van lood?

Lood, atoomnummer 82 in het periodiek systeem, is een metalen element met het chemische symbool PB, dat staat voor plumbum , de Latijnse naam voor het element. Het is een zacht, buigzaam metaal dat zilverachtig wit van kleur is wanneer het vers gesneden is, maar bij blootstelling aan lucht verwerft snel een saai grijs uiterlijk vanwege de vorming van een laag oxide. Hoewel af en toe in zijn elementaire toestand gevonden, is de belangrijkste looderts galena, of loodsulfide (PBS); Andere lood ertsen zijn Cerussite - loodcarbonaat (PBCO ₃ ) - en Anglesite - loodsulfaat (PBSO ₄ ). Historisch gezien hebben de chemische en fysische eigenschappen van lood het een zeer nuttig element gemaakt, maar sinds het einde van de 20e eeuw is het gebruik ervan afgenomen vanwege de toxiciteit. Lood heeft echter nog steeds een aantal belangrijke toepassingen-bijvoorbeeld in loodzuurbatterijen, voor stralingsafscherming en als een flexibel, veerkrachtig dakmateriaal.

Het metaal smelt bij 622,4 ° F (328 ° C) en kookt bij 3.164 ° F (1.740 ° C). De vier stabiele isotopen van lood zijn de eindproducten van het verval van verschillende natuurlijk voorkomende radioactieve elementen, zoals uranium en thorium, door een aantal stappen. Lood is het zwaarste stabiele element, een onderscheid dat vroeger tot Bismuth was - element nummer 83 - totdat het zeer enigszins radioactief bleek te zijn. Een van de belangrijkste fysische eigenschappen van lood is het vermogen om hoogfrequente elektromagnetische straling te absorberen, zoals röntgenfoto's en gammastralen. Dit komt door de hoge dichtheid en het grote aantal elektronen in het loodatoom.

lood behoort tot dezelfde groep als koolstof, silicium, germanium en tin. Deze elementen worden metallischer van karakter met toenemend atoomgewicht, en hoewel de chemische eigenschappen van lood enige gelijkenis vertonen met die van de andere leden van de groep, is het chemisch het meest vergelijkbaar met THe metaal, tin. In zijn verbindingen heeft lood meestal een oxidatietoestand van +2, wat betekent dat het twee elektronen doneert aan andere atomen of moleculen. Minder vaak kan het een oxidatietoestand van +4 hebben.

Het metaal combineert met zuurstof om verschillende oxiden te vormen. "Rode lood", gevormd door verwarmingskabel in lucht, heeft de formule pb ₃ o ₄ , maar wordt beschouwd als een verbinding van loodoxide (PBO) en looddioxide (PBO ₂ ). Loodoxide, ook bekend als Litharge, wordt gevormd wanneer het metaal sterk in lucht wordt verwarmd en de vorm van een geel poeder of een rood kristallijn materiaal kan aannemen.

"Witte lood" is basic loodcarbonaat (2PBCO ₃ · PB (OH) ₂ ). Het werd voorheen veel gebruikt in verf vanwege de sterke witte kleur voordat het grotendeels werd vervangen door niet-toxisch titaniumdioxide. Afgezien van zijn toxiciteit, was een probleem met witte lood dat het de neiging had om langzaam te reageren met sporen van waterstofsulfide (H ₂ s) in de lucht om zwarte loodsulfide te vormen. Ditis een goede test voor h ₂ s, maar het betekende dat oude schilderijen de neiging zouden hebben om na verloop van tijd donkerder te worden.

Lood is resistent tegen corrosie door de meeste zuren, vanwege het feit dat de meerderheid van de loodzouten weinig of geen oplosbaarheid in water heeft en een laag vormt die de leiding beschermt tegen verdere actie. Het zal echter reageren met azijnzuur en salpeterzuren, omdat de zouten gevormd door deze reacties - respectievelijk loodacetaat en loodnitraat - zeer oplosbaar zijn. Lood reageert met "hard" water om onoplosbaar basisch loodcarbonaat te vormen, maar vormt oplosbare verbindingen met zacht water, wat betekent dat loodwaterleidingen meer een risico op loodvergiftiging in zacht watergebieden vormen.

Waarschijnlijk is de bekendste eigenschappen van lood de toxiciteit. Gevallen van acute loodvergiftiging zijn zeldzaam, maar het is een cumulatief gif en chronische blootstelling aan lage niveaus van lood kan leiden tot een verscheidenheid aan ernstige symptomen. Het deactiveert de enzymen die hemoglobine produceren, wat leidt tot een opbouw van de PRUrsor Chemical-Dit kan de darm verlammen, wat resulteert in constipatie en buikpijn, en een opbouw van vloeistof in de hersenen veroorzaken, waardoor hoofdpijn veroorzaakt. Gedurende een langere periode veroorzaakt het bloedarmoede en neurologische problemen.

Chronische loodvergiftiging is een belangrijk probleem geweest vanwege het wijdverbreide gebruik van lood in toepassingen waarmee het de omgeving heeft kunnen betreden. Metallic lood werd bijvoorbeeld eerder gebruikt in waterleidingen en loodverbindingen zijn in verf gebruikt. Deze toepassingen zijn in de meeste landen stopgezet en loodleidingen vervangen door niet-giftige alternatieven. De grootste bron van lood in het milieu is de samengestelde tetraethylkabel, die aan benzine werd toegevoegd om een ​​vloeiendere verbranding te bereiken. Vanwege de zorgen over de gezondheidseffecten van lood in het milieu, met name op kinderen in stedelijke gebieden, is er ook in veel landen geleidelijke benzine afgebouwd.