Piombo (Latino plumbum, "pesante"), elemento metallico denso, con colore grigio-bluastro, di simbolo Pb e numero atomico 82; appartiene al gruppo IVB (o 14) della tavola periodica.
Probabilmente uno dei più antichi metalli conosciuti, il piombo veniva utilizzato dai romani per costruire tubi per la distribuzione di acqua; molto usate erano anche le leghe con lo stagno.
Proprietà
Il piombo metallico è tenero, malleabile, duttile e, se riscaldato leggermente, può essere fatto passare attraverso piccoli fori. È poco resistente alla trazione ed è un cattivo conduttore di elettricità. Se esposto all'aria, varia rapidamente aspetto e assume una colorazione blu-grigiastra piuttosto opaca, molto diversa dalla consueta lucentezza metallica. Fonde a 328 °C, bolle a 1740 °C, ha densità relativa 11,4 e peso atomico 207,20.
È solubile in acido nitrico, ma poco attaccabile dall'acido cloridrico e dall'acido solforico a temperatura ambiente. Reagisce lentamente con l'acqua, in presenza d'aria, per formare idrossido di piombo, un composto leggermente solubile.
Esistono otto isotopi naturali del piombo, quattro dei quali sono stabili. Il piombo 206, il piombo 207 e il piombo 208 sono rispettivamente i prodotti finali del decadimento di uranio, attinio e torio; il piombo 204, anch'esso stabile, non ha precursori radioattivi naturali.
Diffusione
Il piombo è abbondantemente diffuso in tutto il mondo sotto forma di solfuro, nel minerale chiamato galena e in minerali di secondaria importanza come la cerussite e l'anglesite. Viene estratto mediante un processo di arrostimento e riduzione, che consiste nella conversione del piombo a ossido e successiva riduzione con carbone coke in fornace. Un altro metodo prevede l'arrostimento in fornace a riverbero, con conversione di parte del solfuro a ossido o solfato; rimuovendo l'aria e innalzando la temperatura, il solfuro di piombo iniziale si combina con il solfato e con l'ossido, producendo piombo metallico e biossido di zolfo.
I materiali di scarto, recuperati da vari processi industriali e quindi fusi, costituiscono una fonte importante di questo metallo. Siccome la galena contiene altri minerali, nel piombo ottenuto sono presenti impurità come rame, zinco, argento e oro. Il recupero di metalli preziosi dai minerali di piombo è importante almeno quanto la sua produzione. Argento e oro si ricavano dal processo Parker, durante il quale una piccola quantità di zinco, mescolata al piombo fuso, scioglie i metalli preziosi; la lega fusa risale quindi sulla superficie e viene rimossa, mentre lo zinco è separato tramite distillazione. Il piombo impuro viene spesso purificato mescolando piombo fuso in presenza di aria; in questo caso gli ossidi delle impurità metalliche risalgono alla superficie e possono essere eliminate. I più alti gradi di purezza vengono raggiunti elettroliticamente.
Usi
Il piombo è usato in enormi quantità nelle batterie e come rivestimento di cavi elettrici, tubi, serbatoi e negli apparecchi per i raggi X. Per la sua elevata densità e la grande sezione di cattura, il piombo trova impiego come sostanza schermante per i materiali radioattivi. Numerose leghe contenenti un'alta percentuale di piombo sono utilizzate nella saldatura, per i caratteri da stampa, per gli ingranaggi. Una quantità considerevole di composti di piombo è inoltre consumata nelle vernici e nei pigmenti.
Produzione
Le fonti principali di piombo si trovano in Australia, negli Stati Uniti, in Canada, Messico, Perù, Serbia, Montenegro e Russia.
Composti di piombo
Il carbonato basico di piombo, (PbCO3)2 · Pb(OH)2, comunemente detto piombo bianco o biacca e usato come pigmento fin dall'antichità, trova tuttora impiego come componente di smalti e pigmenti. Tuttavia, visti i pericoli derivanti dall'avvelenamento, recentemente si è ridotto l'uso di vernici al piombo, in modo particolare per gli interni e per le stoviglie. Il metodo di preparazione del piombo bianco, detto processo Dutch, prevede che frammenti di piombo e acido acetico siano contenuti in recipienti di terracotta avvolti in pezzi di corteccia ricca di tannini, e che abbia luogo una reazione di fermentazione della corteccia con l'acido acetico, in un processo che dura globalmente circa 90 giorni. Metodi più rapidi, come ad esempio l'elettrolisi, hanno maggiore importanza dal punto di vista industriale.
Il monossido (PbO), una polvere cristallina gialla formata scaldando piombo in corrente d'aria, è usato per preparare i vetri flint, come essiccante per gli oli e le vernici, e nella produzione degli insetticidi. Il piombo rosso, o minio (Pb3O4), una polvere cristallina di colore rosso, preparata ossidando il monossido di piombo, è il pigmento contenuto nelle vernici antiruggine per ferro o acciaio.
Il cromato di piombo, o giallo cromo (PbCrO4), viene preparato dalla reazione fra acetato di piombo e bicromato di potassio, e utilizzato come pigmento giallo; il rosso cromo, il giallo-arancio e il giallo-limone sono alcuni dei pigmenti ottenuti da questo composto. Il piombo (II) acetato (Pb (C2H3O2)2 · 3H2O), una sostanza bianca detta zucchero di piombo a causa del suo sapore dolciastro, è preparata sciogliendo il monossido nell'acido acetico. Trova impiego come mordente nei coloranti, come essiccante per vernici e smalti, e per preparare diversi composti di piombo. Il piombo (IV) tetraetile (Pb(C2H5)4) è il componente principale degli additivi antidetonanti contenuti nella benzina ed è considerato uno dei maggiori inquinanti dell'aria.
Avvelenamento da piombo
Il piombo è tossico se viene ingerito. I sintomi dell'avvelenamento, che si manifestano solo dopo l'accumulo di una determinata quantità di piombo nel corpo, sono anemia, debolezza, stitichezza, coliche, e spesso paralisi dei polsi e delle anche. Colori e giocattoli contenenti piombo sono considerati un serio pericolo per i bambini. Il piombo può provocare riduzioni nell'intelligenza, perdita della memoria, ritardare lo sviluppo motorio e causare problemi all'udito e all'equilibrio. Negli adulti, un segno dell'avvelenamento da piombo è l'aumento della pressione. Attualmente, il trattamento dell'avvelenamento da piombo include la somministrazione di calcio disodio etilendiamminotetracetato (EDTA): il piombo crea un complesso stabile con EDTA, che viene poi espulso nelle urine.