Características principais do metal chumbo

O chumbo é um metal pesado (densidade relativa de 11,4 a 16 °C), de coloração branca-azulada, tornando-se acinzentado quando exposto ao ar. Muito macio, altamente maleável, baixa condutividade elétrica e altamente resistente à corrosão. O chumbo se funde com facilidade (327,4 °C), com temperatura de vaporização a 1725 °C. Os estados de oxidação que pode apresentar são 2 e 4. É relativamente resistente ao ataque dos ácidos sulfúrico e clorídrico, porém se dissolve lentamente em ácido nítrico. O chumbo é um anfótero, já que forma sais de chumbo dos ácidos, assim como sais metálicos do ácido plúmbico. O chumbo forma muitos sais, óxidos e compostos organoplúmbicos. Sua Massa Molar é de 207,19. Sua Solubilidade em água à 25 °C é de 9580 mg/L. Seu Kow é de 0,73. Sua pressão de vapor à 25 °C é de 3,02E-009 mm Hg. Sua constante de Henry é de 0,0245 atm-m³/mole.

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O mais amplo uso do chumbo é na fabricação de acumuladores. Outras aplicações importantes são na fabricação de forros para cabos, elemento de construção civil, pigmentos, soldas suaves , munições, revestimento com lençol de chumbo em proteção radiológica, blindagens em radioterapia e medicina nuclear. A fabricação de chumbo tetra etílico (TEL) vem caindo muito em função de regulamentações ambientais cada vez mais restritivas no mundo no que se diz respeito à sua principal aplicação que é como aditivo na gasolina. No caso do Brasil desde 1978 este aditivo deixou de ser usado como antidetonante.
Graças à sua excelente resistência à corrosão, o chumbo encontra muitas aplicações na indústria da construção civil e, principalmente, na indústria química. É resistente ao ataque de muitos ácidos, porque forma seu próprio revestimento protetor de óxido. Como consequência desta característica, o chumbo é muito utilizado na fabricação e manejo do ácido sulfúrico.
Durante muito tempo se tem empregado o chumbo como manta protetora para os aparelhos de raio-X e raios gamma. Em virtude das aplicações cada vez mais intensas da energia atômica, torna-se cada vez mais importante as aplicações do chumbo como blindagem contra a radiação.
O lençol de chumbo é um dos materiais mais utilizados em blindagens em proteção radiológica, criando uma espécie de barreira ou escudo contra os raios X.
Sabe-se que o uso e diagnóstico por imagens de raios X foi um grande avanço e onde são diagnosticadas inúmeras doenças. No entanto, o uso indiscriminado e sem controle pode se tornar perigoso.
A radiação dos equipamentos de raios x é capaz de atingir as células humanas podendo causar mutações e trazendo assim riscos para os pacientes e operadores de raios x, já que nos operadores de raios x a exposição é quase diária.
Por esse motivo a importância da proteção radiológica nos ambientes que utilizem equipamentos de raios x diagnóstico. O lençol de chumbo ou laminado de chumbo cria uma barreira e impede que isso aconteça. Qual o motivo que o chumbo é um material mais utilizado para este fim? Para que serve o lençol de chumbo?
Sobre o metal chumbo, lençol de chumbo ou laminado de chumbo.
O chumbo é um material muito utilizado em blindagens de proteção radiológica. Isso se deve ao fato dele possuir uma densidade muito alta e proporcionar uma blindagem dos raios gama e raios-x, que são prejudiciais à saúde humana, o que desta maneira é considerado um excelente material blindagens de salas de raios x, mamografia, tomografia médica e odontológica, etc...
O metal chumbo confere uma alta densidade e um alto número atômico, tornando muito estável frente a radiação ionizante.
O chumbo ou lençol de chumbo é um material de fácil aplicação devido a sua flexibilidade, o lençol de chumbo é fácil de achar, possui um valor aceitável, possui fabricação no Brasil e o material é muito flexível e a aplicação é considerada fácil.
Possui particularidades em sua composição, onde o metal chumbo ou lençol de chumbo são extremamente resistentes à corrosão, água salgada e a maioria dos produtos químicos industriais.
O chumbo, lençol de chumbo, placas de chumbo, tarugos de chumbo, mantas de chumbo podem ser utilizados na fabricação e beneficiamento de uma ampla gama de produtos como: como paredes radiológicas, portas radiológicas para salas de raios x, caixilhos de janelas blindadas e armários em medicina nuclear e radioterapia.
Com essas características, o lençol de chumbo é um dos materiais mais empregados no setor da saúde para proteção radiológica conforme Portaria 453 do Ministério da Saúde.
Além do lençol de chumbo, as vestimentas plumbíferas como aventais de chumbo ou plumbíferos, protetor de tireóide, protetores de gônodas, saias e blusas plumbíferas também são bastante utilizadas em universidades, laboratórios, hospitais, clínicas que utilizem equipamentos de raios x diagnósticos.
Sua utilização como forro para cabos de telefone e de televisão segue sendo uma forma de emprego adequada para o chumbo. A ductilidade única do chumbo o torna particularmente apropriado para esta aplicação, porque pode ser estirado para formar um revestimento contínuo em torno dos condutores internos.
O uso de chumbo em pigmentos tem sido muito importante, porém a sua utilização tem diminuído muito. O pigmento, que contém este elemento, é o branco de chumbo, 2PbCO3 .Pb(OH)2; outros pigmentos importantes são o sulfato básico de chumbo e os cromatos de chumbo.
Utiliza-se uma grande variedade de compostos de chumbo, como os silicatos, os carbonatos e os sais de ácidos orgânicos, como estabilizadores contra o calor e a luz para os plásticos de cloreto de polivinila (PVC). Usam-se silicatos de chumbo para a fabricação de vidros e cerâmicas. O nitreto de chumbo, Pb(N3)2, é um detonador padrão para os explosivos. Os arseniatos de chumbo são empregados em grande quantidades como inseticidas para a proteção dos cultivos. O litargírio (óxido de chumbo) é muito empregado para melhorar as propriedades magnéticas dos imãs de cerâmica de ferrita de bário.
O chumbo forma ligas com muitos metais e, em geral, é empregado nesta forma na maior parte de suas aplicações. Todas as ligas metálicas formadas com estanho, cobre, arsênio, antimônio, bismuto, cádmio e sódio apresentam importantes aplicações industriais (soldas, fusíveis, material de tipografia, material de antifricção, revestimentos de cabos elétricos, etc.).
Uma mistura de zirgonato de chumbo e de titanato de chumbo, conhecida como PZT, está sendo posta no mercado como um material piezoelétrico.

História
Acredita-se que a fundição do chumbo começou há 9000 anos e o artefato mais antigo é uma estatueta encontrada no templo de Osíris e datado em cerca de 3 800 a.C.
Por volta de 3 000 a.C. há evidências que os Chineses já produziam este metal. Há indícios, também, que os fenícios exploravam o chumbo em 2 000 a.C. Encanamentos de chumbo com as insígnias de imperadores romanos, de 300 a.C., ainda estão em serviço. Os alquimistas achavam que o chumbo era o mais velho dos metais e associavam este metal ao planeta Saturno. A partir de 700 os germânicos iniciaram a exploração deste metal, juntamente com a da prata, nas minas existentes nas montanhas de Hartz, no vale do Reno e na Boêmia a partir do século XIII. Na Grã-Bretanha, a partir do século XVII, principalmente nas regiões de Derbyshire e Gales as indústrias de fundições deste metal prosperaram.
O símbolo “Pb” do chumbo é uma abreviatura do nome latino plumbum.

Minério de chumbo
Tijolos de chumbo (com 4% de antimônio em sua composição) são usados como proteção contra radiação.
O chumbo raramente é encontrado no seu estado elementar. O mineral de chumbo mais comum é o sulfeto denominado de galena (com 86,6% deste metal). Outros minerais de importância comercial são o carbonato (cerusita) e o sulfato (anglesita), que são mais raros. Geralmente é encontrado com minerais de zinco, prata e, em maior abundância, de cobre. Também é encontrado chumbo em vários minerais de urânio e de tório, já que vem diretamente da desintegração radioativa destes radioisótopos. Os minerais comerciais podem conter pouco chumbo (3%), porém o mais comum é em torno de 10%. Os minerais são concentrados até alcançarem um conteúdo de 40% ou mais de chumbo antes de serem fundidos.
Através da ustulação do minério de chumbo, galena, obtém-se como produto o óxido de chumbo que, num alto forno, é reduzido com a utilização de coque, fundente e óxido de ferro. O chumbo bruto obtido é separado da escória por flotação. A seguir, é refinado para a retirada das impurezas metálicas, que pode ser por destilação. Desta forma pode-se obter chumbo com uma pureza elevada (99,99%).
Os principais depósitos de minérios de chumbo estão localizados nos Estados Unidos, Austrália, Canadá, Peru, México, Bolívia, Argentina, África do Sul, Zâmbia, Espanha, Suécia, Alemanha, Itália e Sérvia, sendo os principais produtores os Estados Unidos, Austrália, Canadá, Peru e México

Isótopos
O chumbo tem 4 isótopos naturais estáveis que, com a respectiva abundância natural, são: Pb-204 (1.4%), Pb-206 (24.1%), Pb-207 (22.1%) e Pb-208 (52.4%). O Pb-206, Pb-207 e o Pb-208 são os produtos finais de uma complexa cadeia de decaimento que se inicia com o U-238, U-235 e Th- 232, respectivamente. As correspondentes meias-vida destes esquemas de decaimento são : 4.47 x 109, 7.04 x 108 e 1.4 x 1010 anos, respectivamente. Cada um deles é documentado em relação ao 204Pb, o único isótopo natural radioativo, que devido a sua longa meia-vida pode ser considerado estável. As escalas de relações isotópicas para a maioria de materiais naturais são 14.0-30.0 para Pb-206/Pb-204, 15.0-17.0 para Pb-207/Pb-204 e 35.0-50.0 para Pb-208/Pb-204, embora numerosos exemplos fora destas escalas sejam relatados na literatura.

Para que serve o lençol de chumbo?
O lençol de chumbo são chapas, que quando utilizadas corretamente, são capazes de blindar ambientes que utilizem radiação ionizante ou de raios gama, podendo assim fornecer um ambiente seguro no quesito proteção radiológica.
O efeito de proteção contra radiação ionizante é devido ao alto peso atômico do chumbo e aos correspondentes núcleos pesados contidos nele.
As folhas de chumbo de espessura variável são determinadas pelo projeto de barreiras e blindagens executado por um especialista em radiodiagnóstico, físico médico e devidamente credenciado para este fim.
Dependendo do tipo de equipamento de raios x utilizado no ambiente, a espessura do lençol de chumbo poderá ter entre 0,5 mm, 1,0 mm, 1,5 mm e 2 mm para equipamentos convencionais de raios x e espessuras podendo chegar a até 30 mm em equipamentos específicos com de radioterapia e medicina nuclear.
As folhas de chumbo são de fácil manipulação e podem ser dobradas, cortadas, moldadas para uso em muitas aplicações de proteção radiológica.
As chapas inclusive podem ser beneficiadas para serem fabricados os aventais de chumbo. Hoje o mais usual são os aventais com borracha plumbífera proporcionando uma maior durabilidade. Os aventais de chumbo ou plumbíferos são de proteção individual é muito utilizado em radiografias em pacientes odontológicos.
O material chumbo também pode ser utilizado na indústria para revestimento de tanques que necessitem de material mais resistente a corrosão como por exemplo do ácido sulfúrico.
O lençol de chumbo também é muito eficaz para isolamento acústico em ambientes com essa necessidade.

Algumas atividades que utilizam o chumbo como matéria prima.
Lingotes de Chumbo: Lingote de chumbo puro é utilizado na fabricação de peças técnicas usinadas de chumbo, peças de chumbo fundidas, placas de chumbo para baterias.
Lençol de chumbo (laminado de chumbo, chapa de chumbo, placa de chumbo): para blindagem de portas, paredes, armários, caixas de rejeitos.
Tijolos de chumbo (tijolos prismáticos de chumbo para medicina nuclear): Utilizados para montagem de barreiras (Castelos de chumbo, anteparos de chumbo, paredes de chumbo, cofres de chumbo) nos serviços de medicina nuclear, radioterapia, PET –CT
OBS: O chumbo para porta, chumbo para divisória, chumbo para paredes, chumbo para portão industrial e para todas as aplicações voltadas a proteção radiológica sempre será fornecido como Chumbo eletrolítico grau A, conforme norma ASTMB-29 DIN1719. Densidade: 11,34g/cm³ com tolerância de laminação de 5% a 10% e 99,97 % de pureza.
Composição de ligas especiais (liga chumbo/estanho, liga chumbo/antimônio), ligas industriais, para estampador de ferramentas de pescaria e materiais de pesca.

Aplicações para chumbo
Lingote de Chumbo para Indústria Metalúrgica, Construção Civil, Indústria Química e Laboratorial
Lingote de Chumbo para contra peso: Utilizado em contra pesos de portões residenciais ou industriais
Chumbo para junta de dilatação: Utilizado nas edificações construídas principalmente com pré-moldados
Chumbo para calhas e rufos: Utilizados em residências, comércio e fábricas
Chumbo para flanges: Utilizado para conexão de tubos de passagem de produtos químicos (principalmente ácidos)
Chumbo para anéis de vedação: Utilizado na indústria metalúrgica para os mais diversos fins e equipamentos
Tubos de chumbo: Utilizado para confecção de serpentinas de chumbo e condução de diversos fluídos
Lingote de chumbo: Utilizado na indústria de fundição em geral (matéria prima base)
Ligas de chumbo: Utilizadas para atender uma especificação técnica de projetos especiais
Números de chumbo e alfabetos de chumbo: Utilizados para identificar radiografias médicas ou industriais
Peças de chumbo especiais (soldada , usinadas, laminada): Utilizadas para atender projetos específicos.

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