Plomo

Elementos químicos. Características. Usos industriales

  • Enviado por: Diabloayuda
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  • País: México México
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Propiedades físico-químicas del Plomo
'Plomo'

Símbolo: Pb 
Clasificación: Grupo 14 (o grupo del Carbono) 
Número Atómico: 82
Masa Atómica: 207,2
Número de protones/electrones: 82
Número de neutrones (Isótopo 207-Pb): 126 
Estructura electrónica: [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p2
Electrones en los niveles de energía: 2, 8, 18, 32, 18, 4
Números de oxidación: +2, +4 
Electronegatividad: 2,33
Energía de ionización (kJ.mol-1): 716
Afinidad electrónica (kJ.mol-1): 35
Radio atómico (pm): 175
Radio iónico (pm) (carga del ion): 132(+2), 84(+4)
Entalpía de fusión (kJ.mol-1): 5,121
Entalpía de vaporización (kJ.mol-1): 179,4 
Punto de Fusión (ºC): 327,46
Punto de Ebullición (ºC): 1749
Densidad (kg/m3): 11342; (20 ºC)
Volumen atómico (cm3/mol): 18,27
Estructura cristalina: Cúbica 
Color: Blanco azulado, brillante. 

Vida Media: Cuatro isótopos naturales: 204-Pb (1,4x1017 años, 1,4%), 206-Pb (24,1%), 207-Pb (22,1%), y 208-Pb (52,4%). Veintisiete isótopos inestables cuyas vidas medias oscilan entre los 45 milisegundos (181-Pb) y los 1,53x107 años (205-Pb). Otro isótopo de larga vida es el 202-Pb (5,25x104 años). Los isótopos del plomo son los productos finales de las series radiactivas naturales: el 206-Pb para la serie del uranio, el 207-Pb para la serie del actinio, el 208- Pb para la serie del torio. 

Descubierto en: Antigüedad (se menciona en el Éxodo)
Descubierto por: Desconocido 
 

Fuentes: Principalmente galena [PbS].
Otros minerales: anglesita [PbSO4], cerusita [PbCO3] y minio [Pb3O4]. 
 

Usos: Protección frente a radiaciones, baterías (se emplea el metal y su óxido), municiones. Recubrimiento de cables, fontanería y fabricación de plomo tetraetilo (aditivo antidetonante de la gasolinas con plomo). Sus aleaciones se emplean en soldadura, caracteres de imprenta y varios metales antifricción. 

Es un metal blanco azulado, brillante, muy blando, muy maleable, dúctil y un pobre conductor de la electricidad y el calor. Al aire forma rápidamente una capa protectora de color gris de carbonato básico que impide la corrosión posterior: las tuberías de plomo usadas por los romanos para sus baños todavía están en uso; por ácieso mismo se usa en recipientes para líquidos corrosivos (ácido sulfúrico). Finamente dividido se inflama espontáneamente al aire. El agua ataca al plomo en presencia de oxígeno; sin embargo las aguas duras forman un recubrimiento de carbonato básico insoluble. Fenómenos de pasivación se producen con los ácidos sulfúrico y fluorhídrico diluidos. El ácido sulfúrico concentrado, nítrico diluido, clorhídrico, ácidos orgánicos y las bases en caliente atacan el plomo. Pasivado se utiliza para el transporte de ácido sulfúrico concentrado. En caliente se combina con el azufre y los halógenos.
Puede endurecerse por adición de pequeñas cantidades de antimonio u otros metales.
Entre sus aleaciones destacan las empleadas en soldadura (Pb-Sn), tipos de imprenta (Pb-Sn-Sb) y varias antifricción (Pb-Sb). Grandes cantidades de plomo y de su dióxido se emplean en baterías. Otros usos incluyen recubrimiento de cables, fontanería, aparatos químicos, municiones y en la preparación de plomo tetraetilo [Pb(C2H5)4] usado como antidetonante en las gasolinas (su uso está disminuyendo). El metal es muy efectivo en la absorción de sonido y vibraciones (insonorización de máquinas) y se emplea como blindaje para la radiación en reactores nucleares y en equipos de rayos X.
Entre sus compuestos:
El óxido de plomo (II) se usa en la producción de vidrios de alto índice de refracción para la fabricación de lentes acromáticas.
El carbonato de plomo [PbCO3] y el plomo blanco [Pb3(OH)2(CO3)2], que se calentando carbonato por encima de 315ºC, cromato de plomo [PbCrO4] (amarillo cromo), se usan como pigmento en pinturas. El sulfato se usa como diluyente del cromato de plomo y como sustrato en barnices. Los sulfatos básicos de plomo, [como por ejemplo, 3PbO.PbSO4.H2O], son estabilizantes térmicos de resinas vinílicas. El nitrato de plomo se emplea en pirotecnia. El minio mezclado con aceite de linaza se emplea como pintura antioxidante.
El sulfuro de plomo (II) tiene propiedades semiconductoras y se utiliza en células fotoeléctricas.
El arseniato de plomo [Pb3(AsO4)2] se ha usado como insecticida.
 

Curiosidades sobre el Pb y efectos en la salud
 
 

Curiosidades sobre el elemento:
'Plomo'

 

Mencionado en el Éxodo; los romanos lo utilizaban en grandes cantidades para la conducción de agua. Los alquimistas creían que el plomo era el metal más antiguo y lo asociaban con el planeta Saturno.
Representa el 1,4x10-3% en peso de la corteza. Se encuentra nativo en algunos minerales de hierro(III) de Suecia y en yacimientos auríferos. Entre sus minerales destaca la galena, que forma cristales cúbicos de gran tamaño. Otros (sin valor económico) son la anglesita, cerusita, minio, piromorfita [Pb5(PO4)Cl], boulangerita [Pb5Sb4S11], crocoíta [PbCrO4], wulfenita [PbMoO4],.....
El metal se obtiene a partir de los sulfuros minerales, los cuales se enriquecen mediante trituración, flotación y desecación; el concentrado se tuesta y sinteriza en un horno; así se obtiene PbO y SO2, que se utiliza en la obtención de ácido sulfúrico. El PbO se reduce con coque a plomo metal impuro: plomo bruto (plomo de obra). Con menas ricas en PbS se sigue un procedimiento distinto: después de la concentración, se tuesta sólo parcialmente y el PbO se hace reaccionar con PbS en ausencia de aire, lo que produce plomo bruto. El plomo bruto se somete a afinado para eliminar las impurezas (principalmente de cobre, estaño, antimonio, arsénico y metales preciosos) por métodos pirometalúrgicos o electrolíticos.
 

Efectos sobre la Salud:
'Plomo'

    El plomo, en sus diferentes formas, es un compuesto tóxico que se acumula en el sistema nervioso central y es particularmente perjudicial en el desarrollo mental de los niños. Entra al organismo por inhalación e ingestión, por lo que llega al sistema circulatorio a través de los pulmones y el tracto digestivo, y se excreta por las vías urinarias y las heces.

    Generalmente se elimina por completo, sin embargo una exposición excesiva permite que parte de ese plomo no logre hacerlo, provocando una intoxicación. Los
síntomas incluyen:

Anemia
Fatiga
Dolor de cabeza
Insomnio
Hipotensión
Pérdida de peso

Luego, pueden presentarse también:

Disturbios gastrointestinales.
Manifestaciones más severas, como daño al sistema nervioso.
Problemas a los riñones.

Físicamente se observa:

Palidez.
Desnutrición.
Inflamación estomacal.
Una línea azul oscura en las encías, pero sólo en el caso de una higiene dental deficiente.
Fátiga motriz, la cual va progresando hasta convertirse en parálisis.

     A su vez, los efectos tóxicos sobre pulmones y tracto digestivo del plomo dependen de factores tales como el tamaño de la partícula y la composición química del plomo y sus compuestos. 
     Así, las partículas pequeñas y los compuestos muy solubles en agua, como el cloruro y el óxido, entrarán más rápidamente al sistema circulatorio.

      Por su parte, los compuestos poco solubles como el sulfato y carbonato, son peligrosos en forma de polvo. De esto se desprende que los compuestos de plomo que se han encontrado más tóxicos son el carbonato y el monóxido, y su toxicidad se debe, principalmente, a que es acumulativa.

Técnicas de análisis del Pb

           Las técnicas de análisis más usadas en la determinación del Plomo en muestras de agua:

-Método espectométrico de absorción atómica (AAS)

-Método de plasma acoplado inductivamente (ICP)

-Método de la diotizona (UV-VIS)

           Este último método basado en la mezcla de una muestra acidulada que contenga cantidades del orden de microgramos de Plomo con solución reductora amoniacal de citrato-cianuro y se extrae con ditizona en cloroformo (CHCl3), para formar un ditizonato de plomo de color cereza.  Se mide fotométricamente el color de la solución de color mixta.  El volumen de muestra tomada para el análisis será de 2L cuando se emplea digestión.
La ditizona forma complejos coloreados con bismuto y talio, en solución amoniacal débil con cianuro (pH 8,5 a 9). En solución amoniacal fuerte (pH 10 a 11,5) de citrato-cianuro, los ditizonatos de estos iones son inestables y sólo se pueden extraer parcialmente. Este método utiliza una extracción única de ditizona, de color mixto, y pH elevado. La interferencia de Sn2+ y Tl+ se reduce posteriormente cuando estos iones se oxidan durante la digestión preliminar.  Una modificación del método permite la detección y eliminación de la interferencia de bismuto. Las cantidades excesivas de bismuto, talio y estaño pueden eliminarse.  La ditizona en CHCl3 absorbe a 510 nm; se ha de controlar su interferencia mediante el empleo de concentraciones aproximadamente iguales de ditizona en exceso en muestras, patrones y blancos.
    El método carece de interferencia para la determinación de 0,0 a 30,0 g Pb en presencia de 20 g Tl+, 100 g Sn2+, 200 g In3+, así como 1000 g de cada uno de los siguientes: Ba2+, Cd2+, Co2+, Cu2+, Mg2+, Mn2+, Hg2+, Sr2+, Zn2+, Al3+, Sb3+, As3+, Cr3+, Fe3+, V3+, PO43+ y SO42+
Cantidades del orden de gramos de metales alcalinos no interfieren. Existe una modificación para evitar la interferencia de cantidades excesivas de bismuto o estaño.

1. CARACTERÍSTICAS:

Tanto el propio metal, como sus derivados orgánicos e inorgánicos solubles, se caracterizan por su elevado potencial tóxico.

2. UTILIZACIÓN:

El plomo y sus derivados encuentran aplicación en la fabricación de baterías y acumuladores eléctricos, industria cerámica y elaboración de imprimaciones (minio) y pinturas para mantenimiento y construcción (especialmente amarillas), de ahí el riesgo de exposición a estos productos en trabajos de demolición y desguace de instalaciones.

3. EFECTOS SOBRE LA SALUD:

A temperatura de 500-600 ºC, el plomo produce vapores que se combinan con el oxígeno del aire dando óxidos del metal, susceptibles de ser absorbidos por inhalación. Los derivados orgánicos se absorben fácilmente a través de la piel.

3.1.- Agudos: El más significativo es el cólico saturnino, que cursa con trastornos digestivos, dolores musculares, calambres y presión arterial elevada.

3.2.- Crónicos: Anemia, como consecuencia de que el plomo inhibe la síntesis del grupo hemo de la hemoglobina. También se observan alteraciones en los sistemas nerviosos central y periférico, hígado, riñón y tejido óseo.

4. PRECUACIONES DURANTE SU MANIPULACIÓN:

  • Evitar la inhalación del polvo del metal y del de sus derivados. Los lugares en donde se manipulen estos productos deben estar acondicionados según lo dispuesto en la IOP SQ 17 (a). Si a pesar de todo puede persistir su presencia, se deberá utilizar protección respiratoria provista del adecuado filtro, de acuerdo con la IOP SQ 18 (a).

  • Cuando se vayan a manipular estos productos, utilizar siempre la protección ocular recomendada en la IOP SQ 15 (a), así como guantes indicados en la IOP SQ 16 (a).

5. CONDICIONES A TENER EN CUENTA PARA EL MANEJO SEGURO:

  • No guardar ni consumir alimentos o bebidas, ni fumar en los lugares donde se utilice plomo o sus derivados.

  • Evitar el contacto con la piel, así como la impregnación de la ropa con estos productos o sus disoluciones y mantener bien cerrados los envases que los contienen.

  • Los lugares donde se utilicen estos productos deben mantenerse bien limpios, mediante fregado o riego, ¡NUNCA BARRIENDO!, especialmente las esquinas o ángulos de difícil acceso, debiendo evitarse uniones y hendiduras en el suelo.

  • Separar en todo momento, la ropa de trabajo de la de calle.

  • En caso de duda, consultar la ficha de seguridad de cada producto en particular.

6. PRIMEROS AUXILIOS:

6.1.- En caso de inhalación: Respirar aire fresco. Si fuera preciso, practicar respiración boca a boca o mediante medios instrumentales.

6.2.- En caso de contacto con la piel: Lavarla con abundante agua. Si se ha impregnado la ropa, debe retirarse de inmediato y cambiarse por otra limpia.

6.3.- En caso de contacto con los ojos: Enjuagarlos con abundante agua durante unos 10 minutos, manteniendo los párpados abiertos. Aplicar un colirio y si es necesario, acudir a un oftalmólogo.

6.4.- En caso de ingestión: Beber agua en abundancia y administrar carbón activo (20 - 40 g de suspensión al 10%) o una cucharada de sulfato sódico disuelta en 250 ml. de agua. No inducir el vómito.

6.5.- En caso de duda sobre cualquiera de los puntos anteriores:

Avisar al Gabinete Médico, ext.: 74070 / 74071 o a Seguridad, ext.: 78888.

7. AGENTES EXTINTORES:

En caso de incendio en el que estén implicados el plomo y sus derivados, evitar la inhalación de los gases formados, ya que son altamente tóxicos y utilizar los medios de extinción apropiados al tipo de incendio.

8. MEDIDAS A TOMAR EN CASO DE VERTIDO:

Aspirar el polvo con una bomba de vacío. Si el vertido es de una disolución, recogerlo con un adsorbente tipo sepiolita e introducirlo en un recipiente cerrado, debiendo tratarse como residuo especial y evitando, por todos los medios posibles, que alcance los desagües.

9. ELIMINACIÓN Y TRATAMIENTO DE LOS RESIDUOS Y ENVASES:

Los residuos de plomo y sus derivados se consideran especiales, debiendo ser tratados y eliminados por un gestor autorizado.

Hoja de Información Sobre el Plomo

Plomo

El Plomo es un elemento que se encuentra comúnmente en el medio ambiente en muchas fuentes diferentes. Este puede representar un riesgo significativo para la salud si ingresa al cuerpo en grandes cantidades. El riesgo es especialmente alto para las mujeres embarazadas y para los niños pequeños. En años recientes la atención de los medios se enfocó sobre los peligros potenciales del plomo en los niños dentro y alrededor de la casa. Sin embargo, el envenenamiento por plomo es una enfermedad ocupacional registrada desde hace mucho tiempo. Los riesgos del plomo y sus efectos fueron conocidos y documentados en el Siglo IV.

Fuentes

Pinturas para las Casas: Antes del año 1950, las pinturas a base de plomo eran usadas dentro y fuera de la mayoría de las casas. Este fue usado para hacer varios colores, incluyendo el blanco, y fue conocido por que seca formando una superficie dura y perdurable. A pesar de haber sido reducido el uso de la pintura de plomo durante los sesentas, no fue sino hasta 1977 que las regulaciones federales eliminaron virtualmente el plomo en las pinturas para uso general. Es más probable que las casas construidas antes de 1977 contengan pinturas a base de plomo.

Suelo: El suelo cercano a calles y carreteras altamente transitadas pueden contener niveles altos de plomo debido al uso, en el pasado, de plomo en la gasolina. El plomo también puede ser encontrado en el suelo alrededor de las casas donde el exterior fue pintado con pinturas a base de plomo. El plomo que se acumulo en el suelo puede contribuir a altos niveles de plomo en el polvo doméstico.

Agua Potable: El plomo entra al agua potable primordialmente como resultado de la corrosión o desgaste de los materiales que están el sistema de suministro de agua y la plomería doméstica. Estos materiales pueden incluir soldaduras de plomo, griferías cromadas o de latón y en algunos casos tuberías de plomo que conectan a la línea de servicio.

Fuentes Adicionales de Plomo: Juguetes viejos, algunos juguetes importados, cerámica esmaltada y/o pintada con plomo, cristal plomado, tintas, yeso (estuco), actividades de deporte y aficiones donde se maneja plomo fundido (plomadas de pesca, munición, trabajo de vitrales, etc.), vestimenta contaminada con plomo en el lugar de trabajo, todas son posibles fuentes de plomo.

Rutas de Entrada

Hay dos vías principales por las cuales el plomo puede entrar al cuerpo: inhalación e ingestión. El plomo puede ser inhalado cuando es quemado o derretido, liberándose vapor de plomo. El plomo también puede ser inhalado cuando el polvo en el aire contiene plomo (ej. Cuando trabajadores con plomo se llevan la ropa contaminada a la casa o se remueve de una superficie pintura seca a base de plomo).

El plomo puede ser ingerido por niños pequeños cuando comen fragmentos de pintura a base de plomo o juegan en suelo contaminado. El plomo también puede ser ingerido cuando los cigarrillos, comida o superficies de preparación de comida se contaminan por polvo que contiene plomo. El plomo también puede ser ingerido a través del agua potable.

Efectos en la Salud

Los efectos del plomo normalmente se acumulan a través del tiempo por una serie de pequeñas dosis. Hay una cierta cantidad de plomo presente en nuestro medio ambiente por usos pasados de plomo, llamado el Nivel Básico de Plomo. La cantidad de esa base depende de la historia de la locación.

Todos nosotros hemos acumulado algo de plomo en nuestros cuerpos en el transcurso de nuestras vidas. El plomo se puede acumular en casi todos nuestros tejidos corporales, pero solo produce efectos visibles o síntomas cuando hemos acumulado demasiado plomo en el cuerpo. La enfermedad resultante se llama Envenenamiento por Plomo.

El envenenamiento por plomo es normalmente tratable, aunque algunos de los efectos pueden ser permanentes. Los niños menores de seis años de edad y fetos expuestos al plomo a través de la sangre de la madre son más susceptibles. El envenenamiento por plomo ha sido ligado a la anemia, al daño de: Sistema Nervioso Central, riñones y sistema inmune, y a dificultades en el aprendizaje. El grado de daño depende de la cantidad de plomo tomado por cuerpo a través del tiempo.

Signos y SÍntomas

En Adultos:
Dolores de Cabeza
Dolores de Articulaciones
Fatiga
Dolor muscular
Nerviosismo
Poco Apetito
Irritabilidad
Impotencia
Insomnio
Fertilidad reducida
Estreñimiento
Abortos

Niños
Irritabilidad
Apatía
Perdida del apetito
Dolor abdominal
Torpeza
Problemas de comportamiento
Dificultad de aprendizaje
Estreñimiento

Síntomas Severos
Nausea / Vomito
Perdida del equilibrio
Estupor
Convulsiones - Ataques
Coma
Coloración azul en las encías y en la piel debajo de las uñas

Tanto en adultos como en niños los signos y síntomas son fácilmente mal diagnosticados. Un niño con envenenamiento por plomo puede verse bien. Los síntomas normalmente no se desarrollan hasta que la condición es seria. Los síntomas del envenenamiento por plomo son fácilmente confundidos con síntomas de otras enfermedades.

Acciones Positivas

El buen mantenimiento de la casa, supervisión de los padres y vigilancia higiénica son esenciales en la prevención de la exposición al plomo.

  • Para prevenir la acumulación de polvo que contiene plomo se deben mantener limpias las superficies tales como marcos de ventanas y pisos.

  • Cubrir o repintar las superficies que contienen pintura a base de plomo que se esta agrietando, descascarando, desmoronando o pelando.

  • Bañar regularmente las manos de los niños para reducir la exposición. Los niños están en mayor riesgo cuando se ponen en la boca juguetes y otros objetos que pueden contener plomo.

  • Ya que muchos de los síntomas de envenenamiento por plomo en niños pueden ser confundidos con síntomas de otras enfermedades, es importante chequear con un doctor si usted piensa que alguien en su casa ha sufrido de envenenamiento por plomo. Los Centros para Control de Enfermedades (CDC - Centers for Disease Control) recomiendan que los niños entre 0 y 6 años de edad sean examinados anualmente para determinar el nivel de plomo en su sangre.

  • La nutrición apropiada complementada con cantidades adecuadas de hierro y calcio es importante para los niños, y ayuda a disminuir los niveles de plomo absorbido en el cuerpo.

  • Nunca lije, queme, o caliente las superficies que usted sospecha contiene pintura a base de plomo. Nunca lleve a la casa la ropa de trabajo contaminada con plomo.

  • El plomo en el agua potable no puede ser visto, probado u olido. La única forma de determinan el nivel de plomo en el agua es mandarla a examinar. Una forma simple y económica de disminuir la cantidad de plomo en el agua es: antes de usar el agua de llave para tomar o cocinar deje el agua fría correr por aproximadamente un minuto para evacuar el plomo acumulado en la llave. Cuando no se ha usado el agua por 5 o 6 horas, las tuberías o soldaduras pueden contener plomo. Nunca cocine o tome de la llave de agua caliente, el agua caliente disuelve el plomo más rápido que el agua fría.

Plan de Manejo Para Pintura a Base de Plomo

La Universidad de Maryland tiene un plan de Manejo de Pintura a Base de Plomo, el cual provee el criterio para ser seguido cuando se esta trabajando en estructuras a base plomo dentro del campus de la Universidad. Todo personal debe contactar el Departamento de Seguridad Ambiental, antes de entrar en contacto con las superficies con pintura a base de plomo, a menos que se conozca con certeza, ya sea por documentación o ensayo, que la superficie no contiene plomo.

Limites de ExposicióN Reglamentarios y Recomendados

La Administración de Seguridad y Salud Ocupacional (OSHA - Occupational Safety and Health Administration) limita la exposición de elementos aerotransportados en el sitio de trabajo a 50 µg/m3 (microgramos de plomo por metro cúbico de aire) promediados sobre un día de trabajo de ocho horas (los días de trabajo extendidos deben ser comparados a un limite modificado de 400µg/m3 ÷ horas trabajadas por día). (29 CFR 1910.1025; 1926.62)

OSHA limita las cantidades de plomo cargado en el flujo sanguíneo de un trabajador a 40 µg/dL (microgramos de plomo por decilitros de plomo). Los empleados con niveles por encima de 50 µg/dL deben ser removidos de contacto ocupacional con plomo hasta que el nivel de plomo disminuya por debajo de 40 µg/dL. (29 cfr 1910.1025; 1926.62)

La Agencia de Protección Ambiental (EPA - Environmental Protection Agency) requiere que los niveles de plomo en el aire ambiente permanezcan a /o por debajo de 1.5 µg/m3 promediado sobre un periodo muestreado de tres meses. (40 CFR 141.80)

La EPA prohibió la venta de gasolina con plomo en EU desde 12/31/95.

La EPA recomienda una máxima concentración de plomo en el agua potable de 15 µg/L

(microgramos de plomo por litro de agua) para 90% de las fuentes de agua potable en un área. (40 CFR 50.12)

Los centros para control y prevención de enfermedades (CDC - Centers for Disease Control and Prevention) recomiendan que todos los menores sean examinados metódicamente para niveles de plomo en la sangre una vez por año, especialmente entre las edades de 6 meses y seis años. Los síntomas de envenenamiento por plomo frecuentemente no aparecen hasta que los niveles de plomo en la sangre alcanzan 40 µg/dL o más. (CDC Declaración del Plomo)

El CDC recomienda que los menores que tienen un nivel de plomo en la sangre de / o en exceso de 10 µg/dL (microgramos de plomo por decilitro de sangre) sea incluido en un Programa de Prevención de Plomo en la Niñez. (Para más información contacte al Programa de Prevención de Plomo de los CDC al 1-770-488-7330). (CDC Declaración del Plomo)