i plom | enciclopèdia.cat
Gran enciclopèdia catalana

plom

Sinònim saturn, plomo (es), lead, fuse, (en)
substantiu masculím
Química    Indústria i tecnologia
Sinònim saturn, plomo (es), lead, fuse, (en)
química inorgànica quím inorg i metal·lúrgia metal·l
Element metàl·lic, de nombre atòmic 82 i símbol Pb, pertanyent al grup IV A de la taula periòdica.

Malgrat trobar-se rarament en estat natiu i ésser relativament escàs (constitueix un 10-4 per cent del pes de l’escorça terrestre), és localitzat en dipòsits extensos, la qual cosa facilita notablament la seva explotació. La seva mena més important és la galena (PbS). Altres menes, menys abundants, són l'anglesita (PbSO₄), la cerussita (PbCO₃) i el mini (Pb₃O₄). L’obtenció del metall té lloc transformant els minerals en l’òxid (PbO) i reduint posteriorment aquest amb carbó. El refinatge del metall és efectuat mitjançant un procés electrolític. El metall té un color blanc blavós característic, amb llustre metàl·lic, i és molt tou, dúctil i mal·leable. És un mal conductor de l’electricitat, però un bon absorbent del so, de les vibracions i, per la seva elevada densitat, de la radiació γ. El plom natural és constituït per quatre isòtops naturals estables, 2⁰⁴Pb (1,48%), 2⁰⁶Pb (23,6%), 2⁰⁷Pb (22,6%) i 2⁰⁸Pb (52,3%), i també en són coneguts 17 isòtops radioactius. Els isòtops de masses 206, 207 i 208 són, respectivament, els productes finals de les sèries de desintegració radioactiva de l’urani, l’actini i el tori. Malgrat el valor del seu potencial d’elèctrode EPb/Pb2⁺ = -0,126 V, el plom té en molts casos un comportament semblant al dels metalls nobles, i és el més resistent a la corrosió dels metalls comuns, principalment a causa de la formació, a l’inici de l’atac, de composts insolubles que el protegeixen superficialment i de l’elevada sobretensió d’hidrogen que presenta. D’aquesta manera, no es dissol en l’àcid sulfúric diluït ni en el clorhídric concentrat, però és atacat per l’àcid nítric. S'oxida i carbonata superficialment en l’aire humit, i en presència d’aigua pura i oxigen forma l’hidròxid Pb(OH)₂, lleugerament soluble. Es combina directament amb el sofre i els halògens a temperatures mitjanes, i més difícilment amb l’oxigen. El plom forma dues sèries de composts amb les valències II i IV. Els composts de plom II són iònics, mentre que els de plom IV són covalents i, en medi àcid, fortament oxidants, d’acord amb l’equació PbO₂ + 4H⁺ + 2e- →Pb2⁺ + 2H₂O, E⁰ = 1,44 V. Presenta caràcter amfòter, actuant com a catió en la constitució de sals i originant espècies aniòniques anomenades plumbits i plumbats. Troba un gran nombre d’aplicacions industrials, tant en forma elemental com en forma d’aliatges i composts. En forma metàl·lica és emprat principalment en la fabricació d’acumuladors de plom, municions, recobriments per a cables, emplomat i blindatge antiradiació en reactors nuclears i aparells de raigs X. Aliat amb l’estany, que li rebaixa notablement el punt de fusió, és emprat en el metall de soldadura, i amb l’antimoni, que li confereix duresa i el fa resistent a la corrosió, en la construcció de recipients per a líquids corrosius, com les cambres de plom del procés de fabricació de l’àcid sulfúric, en el metall d’impremta i en aliatges antifricció. Pel que fa als seus composts, molts dels inorgànics són emprats com a pigments (mini, blanc de plom, blanc de plom sublimat, cerussa, groc de Cassel, groc de París), mentre que dels orgànics tenen importància les seves sals d’àcids grassos (sabó de plom), emprades com a lubrificants i com a assecants per a pintures i vernissos, i dels organometàl·lics, el tetraetilplom, emprat com a antidetonant per a gasolines. El plom i els seus composts presenten una elevada toxicitat, acumulant-se en l’organisme, pel qual fet algunes de llurs aplicacions tradicionals, com l’ús en conductes per a aigües potables, han estat abandonades completament.

La producció de plom i la mineria de la galena i altres menes del plom

La importància del plom com a bé econòmic deriva de la varietat de les seves aplicacions. D’altra banda, el plom es presta molt bé a un procés de recuperació; així, en determinats països pesa molt la part del metall obtinguda per segona fusió: representa prop d’un 50% (1982) de la producció dels EUA. Amb tot, l’elevat preu i l’aparició de productes substitutius (sobretot per a canonades) ha fet que l’increment de la producció sigui més moderat que en la major part dels altres metalls: ha passat lleugerament del doble des d’abans de la Segona Guerra Mundial (1,7 milions de t). La producció actual és d’uns 3,4 milions de tones. Els productors principals són: l’Amèrica del Nord, 18,8% (els EUA —9,8%— són el tercer productor per països, però havien estat el primer), i l’URSS, el primer estat, amb el 16,7% seguida d’Austràlia, amb el 12,9%. Amb produccions bastant inferiors segueixen Mèxic i sobretot, el Perú a l’Amèrica Llatina; la Xina i Corea del Nord, a l’Àsia i, ja a Europa, Iugoslàvia, Espanya i Bulgària. L’activitat minera al sector del plom és molt antiga a la península Ibèrica, però la producció ha estat decreixent per esgotament dels millors jaciments. De prop de les 200000 t l’any 1913, havia davallat a les 37000 escasses de 1946, i la recuperació que ha seguit no ha arribat (1984) a la meitat d’aquella xifra. L’abundància d’aquest mineral i la relativa facilitat de la seva extracció i obtenció feren possible treballar amb petits capitals i amb considerables irregularitats tècniques. D’aquí derivà la fragmentació de la propietat minera, la multiplicació de pous i galeries i la feblesa de les instal·lacions. El districte de Linares-La Carolina (Andalusia), i el de la Serra de Cartagena (Múrcia) i, a distància, els de Galícia, Cantàbria, (Reocín), la Manxa, Catalunya, i el País Basc en són les principals àrees productores. El comerç internacional ha perdut importància, perquè els països productors van desenvolupant llur pròpia metal·lúrgia. Però sembla que els exportadors principals de mineral són Austràlia, el Perú, el Marroc, Corea del Nord, el Canadà i Mèxic, i els importadors, els EUA, la Gran Bretanya, l’Alemanya Federal, el Japó i França. La metal·lúrgia del plom obté, dels anys seixanta ençà, produccions que superen l’extracció minera, prova del pes creixent de la recuperació i segona fosa. El seu creixement, més ràpid, no ha estat tan afectat per la crisi general del 1974 i els anys següents. La producció mundial de metall superà el milió de tones el 1946. Després el creixement s’ha alentit. L’Amèrica del Nord n'obté un 21,8% (17,1% els EUA), i segueixen en importància Europa (l’Alemanya Federal, la Gran Bretanya, França), l’URSS (14,9% segon estat del món) i Àsia (un 10% entre el Japó i la Xina).

Aplicacions i explotació del plom en el passat

Per la seva fàcil metal·lúrgia fou un dels primers metalls coneguts per l’home: sembla que els egipcis l’usaven ja vers el 5000 aC. El món antic se'n serví en el sistema monetari, en mesures de pes, per a ornamentació, per al refinatge de l’argent, per a envernissar la ceràmica, etc. A Egipte, el plom vermell i l’òxid de plom foren usats en cosmètica. Els fenicis n'explotaren els jaciments de la península Ibèrica (~2000 aC) i, a la mateixa època, els xinesos foren els primers de servir-se'n en llur sistema monetari. La posterior encunyació d’argent no n'impedí la recerca, malgrat la prohibició destinada a prevenir falsificacions de moneda: de fet, fins modernament ha continuat essent el metall més usat per a rebaixar els aliatges d’argent. La Bíblia l’esmenta sovint i a Babilònia fou emprat en làmines soldades per a aguantar la terra i la humitat dels famosos jardins suspesos. Els grecs n'extreien de Làurion (des del segle VI aC), i els romans, de Minas de Riotinto (Huelva). A Roma, a Pompeia i en altres indrets de l’imperi Romà, hom ha trobat tubs extensibles de plom de fins a tres metres de llargària. Considerat pels alquimistes medievals com a pare de tots els metalls, hom pretenia de transformar-lo en or. A partir de l’edat mitjana hom l’utilitzà per a la construcció de vitralls, per a fer-hi canals de teulada, conduccions d’aigua, etc, fins que els temps moderns n'han vist la màxima utilització, sobretot en la indústria de guerra.

Propietats físiques del plom

Pb
nombre atòmico 82
pes atòmic 207,2
estructura electrònica [Xe] 4f145d106s26p2
estats d’oxidació +2, +4
densitat 11,4 g/ml
punt de fusió 327,5ºC
punt d’ebullició 1 740ºC
radi iònic (Pb+2) 1,20 Å
potencial d’ionització I: 7,416
  II: 15,032
  III: 31,937
conductivitat tèrmica (a 25ºC) 0,353 W/cm·K
resistivitat tèrmica (a 20ºC) 20,648 μΩ
 

 

Col·laboració: 
MPB / AMeP
Llegir més...