Histórico
O chumbo é o metal pesado mais abundante na crosta terrestre. Sua utilização data de épocas pré-históricas tendo sido amplamente mobilizado desde então. Há uma longa história sobre a intoxicação pelo chumbo nos alimentos e bebidas. No Império Romano era comum devido ao fato de serem os canos feitos de chumbo, assim como os vasos onde se guardavam os vinhos e alimentos. A intoxicação ocupacional foi primeiramente pronunciada em 370 a.C. Foi comum entre os trabalhadores do século XIX e início do século XX (como pintores, encanadores e outros). Em 1883 foi feita, na Inglaterra, a primeira legislação com relação à proteção de trabalhadores expostos, devido à morte de diversos empregados de empresas de chumbo em 1882. Muitas pesquisas foram feitas nos últimos 30 anos avaliando as concentrações de chumbo no sangue e seus efeitos. Assim, têm-se descoberto distúrbios com concentrações cada vez menores. Atualmente, o público mais afetado está localizado nos países mais pobres, representando minorias populacionais desfavorecidas.
O chumbo cujo símbolo é Pb, é um metal cinzento-azulado brilhante, não elástico,
o chumbo é suficientemente mole para ser cortado com uma faca, porém impurezas como o antimônio, arsênio, cobre ou zinco tornam-no muito duro,
dúctil (material que suportar a deformação plástica, sob a ação de cargas, sem se romper ou fraturar, um material dúctil é aquele que se deforma sob tensão cisalhante),
maleável (pode ser moldado por deformação),
trabalhável a frio,
razoável condutor de calor e eletricidade,
possui condutibilidade térmica,
coeficiente de expansão térmica linear de 29x10-6/1°C, e aumento em volume (20°C ao ponto de fusão) de 6,1%.
densidade de 11.340 kg/m3
dureza de 1.5,
permeabilidade magnética relativa µr de 0,999983,
peso específico 11,37, baixo ponto de fusão (327°C), peso atômico 207,2 e ponto de ebulição a 1.717°C, emitindo, antes desta temperatura, vapores tóxicos.
O chumbo é resistente à oxidação atmosférica e ao ataque dos ácidos clorídrico ou sulfúricos diluídos, mas é rapidamente dissolvido pelo ácido nítrico. O ácido acético tem ação solvente sobre o chumbo metálico não sendo indicado o seu uso para fins culinários em recipientes que contenham chumbo, pois os alimentos podem contaminados com os compostos do metal. O chumbo tem a propriedade singular de absorver radiações de ondas curtas, tais como, as emanações do rádio ou produzidas pelo raio-X. Possui, também, boas propriedades de antifricção a certas ligas. As características demonstradas e a facilidade de combinar com outros elementos, fazem do chumbo um dos metais de maior emprego na indústria moderna, tanto puro, como sob a forma de composto, é um dos principais metais do grupo dos não-ferrosos. Embora a presença do chumbo na crosta terrestre seja de apenas 0,002%, ocorrem jazidas em várias partes da terra, que são exploradas com teor de 3%. O chumbo raramente é encontrado no seu estado natural, mas sim, em combinações com outros elementos, e sendo os mais importante minérios a galena (PbS), cerussita (PbCO3), anglesita (PbSO4), piromorfita, vanadinita, crocroíta e a wulfenita. A galena, é um sulfeto de chumbo (Pb = 86,6% e S = 13,4%), geralmente ocorre associada com a prata, é o seu mineral–minério mais importante. O zinco, o cobre, o ouro e antimônio são outros metais que, por vezes, aparecem associados ao chumbo.
A produção do chumbo metálico é realizada genericamente em três etapas. A primeira é o beneficiamento do mineral para eliminação de impurezas e pré-concentração, a segunda e a terceira envolvem o aquecimento do mineral a altas temperaturas (sinterização e fundição, respectivamente), transformando o sulfeto de chumbo em óxido de chumbo e posteriormente em chumbo metálico. O PbS é parcialmente oxidado pela passagem de ar através do material aquecido. Depois de um tempo o fornecimento de ar é interrompido mantendo-se o aquecimento. Nessas condições ocorre uma reação de auto-redução da mistura.
'== 3PbS ----> aquecimento na presença de ar ----> PbS + 2 PbO ----> aquecimento na ausência de ar ----> 3Pb (líquido) + SO2 (gás) ==
Reservas
As maiores reservas de chumbo encontram-se nos Estados Unidos, Austrália, Canadá, Perú e México – que são também os maiores produtores. No Brasil, a produção se iniciou na Bahia - maior produtor do país – com a extração da galena (com concentração de prata por volta de 2,5Kg por tonelada do minério). As propriedades que cercam o chumbo são de grande valor no mercado. Tais propriedades permitem seu uso em variadas tecnologias, como a fabricação de lâminas ou canos de alta flexibilidade e resistência, em soldas e revestimentos na indústria automotiva, em placas protetoras contra radiações ionizantes (p.ex. raios X), em ligas metálicas, revestimento de cabos, tintas, pigmentos e aditivos plásticos. Atualmente o principal uso do metal, cerca de 80% da produção mundial, se concentra na fabricação de baterias de chumbo-ácido para automóveis. Essas baterias são constituídas por placas de chumbo metálico e podem ser recarregadas por funcionarem por meio de reações químicas reversíveis.
Composto/Usos
Acetato de chumbo ----------- Inseticida, impermeabilizante, verniz, pigmento
Brometo de chumbo ---------- Aditivo de plástico, catalisador de fotopolimerização
Cromato de chumbo ---------- Pigmento de tintas, borracha, plástico, cerâmica
Iodeto de chumbo ------------- Ligas metálicas, tintas para impressão, fotografia
Nitrato de chumbo ------------- Fixador em corantes, sensibilizador para fotografia, explosivos
Óxido de chumbo -------------- Baterias e acumuladores, cerâmicas, esmaltes, tintas, vernizes
Sulfato de chumbo ------------- Baterias e acumuladores
Efeitos à saúde Humana
O chumbo é extremamente tóxico ao organismo se exposto em doses elevadas. Por isso, a quantidade de chumbo nos alimentos que consumimos não pode extrapolar certos limites: como as aves, que não podem possuir mais que 1mg de chumbo a cada quilograma de carne. Encontram-se relatos da contaminação de pessoas expostas e dos efeitos tóxicos associados, normalmente relacionados aos sistemas nervoso, hematológico, cardiovascular e renal.
As principais vias de exposição são a oral, inalatória e cutânea. A ingestão é a principal via de exposição para a população em geral, sendo especialmente importante nas crianças. No caso da exposição ocupacional a via de maior importância é a inalação. Contudo, os efeitos tóxicos são os mesmos, qualquer que seja a via de exposição.
O chumbo absorvido é transportado pelo sangue e distribuído por três compartimentos:
• Sangue;
• Tecidos mineralizados (ossos e dentes);
• Tecidos moles (fígado, rins, pulmões, cérebro, baço, músculos e coração).
Para o ser humano, o chumbo pode causar os seguintes malefícios:
• Anemia;
• Aumento da pressão sanguínea;
• Danos aos rins;
• Abortos;
• Deformações ao feto a partir da placenta da mãe;
A possibilidade de existência de cânceres através da contaminação por Chumbo é bastante discutida, mas os estudos são ainda inconclusivos. Todavia, a melhor forma de evitar uma possível contaminação é não manter contato expressivo com o metal. A exposição ocupacional ainda é uma forma de contaminação significativa em muitos países para trabalhadores de fundições, refinarias e atividades de reciclagem do metal. Devido ao transporte de resíduos contendo chumbo do local de trabalho para casa, por meio de roupas, sapatos e cabelos, existe a possibilidade de contaminação de pessoas próximas a esses trabalhadores. Outras fontes importantes de exposição da população ao chumbo são os alimentos enlatados e as bebidas armazenadas em barris que contenham chumbo nas soldas. Alguns países têm reduzido ou eliminado o uso dessas soldas. No Brasil, uma lei federal proíbe que as tintas para fabricação de brinquedos contenham mais que 0,06% de chumbo em sua formulação. Muitas empresas já eliminaram o uso do chumbo há algum tempo. No entanto, ainda existem brinquedos fabricados com tintas à base de chumbo, principalmente aqueles importados da Ásia ou de procedência desconhecida.
Prevenção
- Substituição por substâncias menos tóxicas: substituição das tintas à base de carbonato de chumbo (chumbo branco) ou óxidos de chumbo (chumbo vermelho) por outras livres de chumbo;
- Planejamento de novas plantas ou processos industriais: o encapsulamento e outros métodos de isolamento previnem a dispersão dos fumos e poeiras. A mecanização e a automação reduzem o número de trabalhadores expostos, e geralmente impede a liberação do chumbo para a atmosfera;
- Ventilação: apesar de a poeira de chumbo ser mais pesada do que o ar, pequenas partículas de chumbo podem permanecer em suspensão por longos períodos. Por isso, é mais eficaz posicionar a coifa exaustora acima do que abaixo do processo industrial;
- Medidas gerais: devem existir locais adequados para lavagem, incluindo pias, chuveiros, e cada empregado deve utilizar roupas e protetores adequados;
- Monitoração do chumbo no ar. As medições do chumbo no ar devem ser realizadas a cada seis meses
Curiosidades
- • Chumbo em excesso acarreta loucura.
- • Só dá para detectar desnível nas taxas de minerais fazendo exame. Mas se existir excesso de chumbo, a língua fica azulada na lateral e o lábio, por dentro, também.
- • Antigamente as massinhas de modelar que eram brinquedos das crianças eram feitas de chumbo. Hoje é proibido.
- • Alguns dos enlatados utilizam o chumbo na borda que fecha a latinha. Na latinha de cerveja essa borda é de alumínio.
- • Todo escurecedor de cabelo leva chumbo. É proibido, só que as indústrias escamoteiam, e a fórmula não inclui esse dado.
- • O chumbo tem o número atômico mais elevado entre todos os elementos estáveis (Isso é bom para blindagem!). Durante muito tempo se tem empregado o chumbo como manta protetora para os aparelhos de Raio-X. Em virtude das aplicações cada vez mais intensas da energia atômica, torna-se cada vez mais importante as aplicações do chumbo na blindagem contra a radiação. É também utilizado no transporte e armazenamento de produtos radioativos (inclusive o lixo radioativo, proveniente de usinas nucleares).
- • Um conjunto de cerca de 70 livros – cada um com entre 5 e 15 “folhas” de chumbo presas por aros de chumbo – foi aparentemente descoberto em um vale remoto e árido no norte da Jordânia, entre 2005 e 2007 após uma enchente.
Resumo
- O chumbo é um metal de coloração cinzento-azulado, com um brilho metálico intenso quando não oxidado, razoável condutor de calor e eletricidade e dúctil (material que suportar a deformação plástica, sob a ação de cargas, sem se romper ou fraturar, um material dúctil é aquele que se deforma sob tensão cisalhante). Sua oxidação superficial é, porém bastante rápida. Apresenta elevada resistência contra a ação da água potável, devido à presença de carbonato de chumbo, sal, ácido sulfúrico. Não resiste a vinagre, materiais orgânicos em apodrecimento e cal. O chumbo é atacado pela água destilada. O chumbo é venenoso. Permite sua soldagem.
- Nas aplicações elétricas, é freqüentemente encontrado, reduzido a finas chapas ou folhas, como nas blindagens de cabos com isolamento de papel, acumuladores de chumbo-ácido e paredes protetoras contra a ação de raios X. Ainda o chumbo é encontrado em elos fusíveis e em material de solda. Nas ligas, o chumbo é encontrado junto com antimônio, telúrio, cádmio, cobre e estanho, adquirindo assim elevada resistência mecânica e à vibração, ficando, porém prejudicada a resistência a corrosão. O chumbo raramente é encontrado no seu estado natural, mas sim, em combinações com outros elementos, e sendo os mais importante minérios a galena (PbS), cerussita (PbCO3), anglesita (PbSO4). A galena, é um sulfeto de chumbo (Pb = 86,6% e S = 13,4%), geralmente ocorre associada com a prata, é o seu mineral–minério mais importante.
- Uma das ligas mais freqüentemente encontradas é a do chumbo com antimônio, onde o antimônio eleva a dureza. Já 1,5% de Sb duplicam esse valor. Suas aplicações mais comuns, além das já citadas, são na indústria química e de papel, nas tubulações de águas salinas, mancais anti-fricção, projéteis de armas, usinas de energia nuclear e elemento-liga de latões, bronzes e aços (para melhorar a usinabilidade), revestimento de cabos, tintas, pigmentos e aditivos plásticos, e atualmente sua maior utilização vem sendo vista na produção de baterias de chumbo-ácido para automóveis. Essas baterias são constituídas por placas de chumbo metálico e podem ser recarregadas por funcionarem por meio de reações químicas reversíveis.
- O chumbo é extremamente tóxico ao organismo se exposto em doses elevadas. Encontram-se relatos da contaminação de pessoas expostas e dos efeitos tóxicos associados, normalmente relacionados aos sistemas nervoso, hematológico, cardiovascular e renal. As principais vias de exposição são a oral, inalatória e cutânea, e a melhor forma de evitar uma possível contaminação é não manter contato expressivo com o metal. A exposição ocupacional ainda é uma forma de contaminação significativa em muitos países para trabalhadores de fundições, refinarias e atividades de reciclagem do metal.
Referência bibliográfica
- LEE, John David. D. Química Inorgânica: não tão concisa. 5 ed. São Paulo: Edgard Blucher, 1999. p 202.
- Ministério de Minas e Energia. Secretária de Minas e Metalurgia. Anuário Estatístico: Setor Metalúrgico. Brasília, Anos 1990/1994 –Brasília, SMM, 1995. 27,3 cm. 101p. anual
- Mineração no Brasil: Previsão de Demanda e Necessidade de Investimento – Brasília: SMM, 2000.
- Produção Mineral - DNPM, 1973.
- ROCHA, Antônio José Dourado –Perfil Analítico de Chumbo. Rio de Janeiro: Departamento Nacional de Produção Mineral