Con un peso de 82 protones, 82 electrones y 125 neutrones en la tabla periódica, el plomo es un metal muy difamado. Ver más fotos de química. © iStockphoto.com/David Freund En una escena de la película de 1978 "Superman, "el suave superhéroe intenta demostrar su visión de rayos X en Lois Lane, que está de pie detrás de una maceta. Cuando no tiene éxito, explica que la maceta debe estar hecha de plomo y que tiene problemas para ver a través de la sustancia. Más adelante en la película, El malo Lex Luthor captura a Superman escondiendo el mineral kriptonita dentro de una caja de plomo. Cuando Superman abre la caja, está expuesto a la kriptonita, que es tóxico para él. ¿Qué es esta sustancia que puede engañar a los superhéroes? y por qué el plomo es un problema para los simples mortales, tambien
El plomo es un elemento específicamente uno de los metales pesados. Tiene las siguientes propiedades:
Químicamente, la forma más común de átomo de plomo tiene 82 protones, 82 electrones y 125 neutrones (para un repaso, consulte Cómo funcionan los átomos). Tiene cuatro electrones en su nivel de energía exterior o cascarón , lo que significa que puede formar hasta cuatro enlaces químicos con otros elementos. En la corteza terrestre el plomo rara vez se encuentra como metal puro, sino como compuestos de plomo como el sulfuro de plomo, sulfato de plomo u óxido de plomo. Estos compuestos de plomo se encuentran a menudo con la plata.
El plomo no tiene ningún papel en el cuerpo humano y, como sin duda eres consciente, es bastante tóxico. En los 1970s, muchos niños estadounidenses sufrieron envenenamiento por plomo debido a la exposición a pinturas con plomo. Tales pinturas ya no se producen en los Estados Unidos, y la incidencia de exposición al plomo a través de esta fuente ha disminuido, excepto en casas antiguas (construidas antes de 1978). Sin embargo, las pinturas con plomo todavía se utilizan en otros países. Por ejemplo, en 2007, El plomo llegó a las noticias cuando se retiraron del mercado muchos juguetes fabricados en China porque contenían pinturas a base de plomo (consulte ¿Qué pasa con China y el envenenamiento por plomo?). El plomo sigue siendo uno de los principales peligros ambientales en todo el mundo. Aquí, discutiremos la extracción y refinamiento del plomo, sus usos industriales, y sus efectos adversos para la salud y el medio ambiente.
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Hoy en día no verías este letrero en una bomba de gasolina, pero en la década de 1970, El gas con plomo para automóviles era la norma. De hecho, la gente simplemente lo llamaba gasolina regular, gasolina sin plomo. © iStockphoto.com/Katie Roberts Desde la antigüedad, los humanos han sabido sobre el plomo. El plomo era originalmente una novedad con poco uso o valor. Su primer uso fue para obras de arte. Pero los emprendedores romanos utilizaron el plomo de forma extensiva y aprovecharon su maleabilidad y resistencia a la corrosión. Hicieron tuberías de plomo para transportar agua y para drenar las aguas residuales. También usaban plomo para colocar contenedores que almacenaban agua. La palabra inglesa "fontanería" y el símbolo químico del plomo (Pb) proceden de la palabra latina plomo , que solo significa "liderar". La plomería de plomo de la época romana sobrevive hoy en baños y estructuras romanas.
Aparte de su papel en la plomería, se ha añadido plomo a los cosméticos, pinturas y pigmentos de colores, vidrio, joyas y vajillas de peltre, municiones y alfarería. En el siglo 20, El plomo también se puede encontrar en las pinturas para el hogar. plomería, revestimiento de cables y aditivos para gasolina (tetraetil plomo). Sin embargo, a medida que los funcionarios de salud comenzaron a reconocer los efectos tóxicos del metal en la salud humana y ambiental, el uso de plomo en estas áreas se ha reducido considerablemente, si no se elimina.
Hoy dia, encuentra predominantemente plomo en baterías de plomo ácido para energía eléctrica, como la batería de tu coche. Según la International Lead Association, El 70 por ciento de las baterías de plomo-ácido se reciclan y se utilizan para la producción secundaria de plomo.
Además de las baterías, Puede encontrar plomo en productos para techos y protección contra la radiación:la alta densidad del elemento lo hace ideal para absorber radiación gamma y rayos X. La mayoría de los tubos de vidrio de rayos catódicos (como los de los monitores de computadora) tienen vidrio emplomado para proteger al espectador de la radiación producida en el interior. También encontrará plomo agregado al vidrio para cristales decorativos. Finalmente, la soldadura de plomo es buena para hacer conexiones eléctricas, y el elemento también es útil para dispositivos cerámicos utilizados en la industria electrónica.
¿De dónde viene todo ese plomo? Está escondido en la corteza terrestre principalmente como sulfuro (PbS) en el mineral galena . En la actualidad, El 75 por ciento del plomo mundial proviene de China, los Estados Unidos, Australia, Canadá, México y Perú [fuente:International Lead Association]. Secundariamente se produce más plomo mediante el reciclaje de la chatarra de plomo.
Antes de que el plomo pueda existir en su forma final, tienes que procesar y refinar el mineral de plomo. Los romanos utilizaron un proceso llamado copelación para separar la plata del plomo. Hoy dia, la industria del plomo extrae el elemento mediante los procesos de tostado y fundición, que son similares a los métodos que usaban los romanos.
1. Asado :La galena se calienta en el aire para convertir el sulfuro de plomo (PbS) en óxido de plomo (PbO), más dióxido de azufre.
2PbS + 3O 2 -> 2PbO + 2SO 2
2. Fundición :Se añade coque (carbono - C) al óxido de plomo (PbO) y se mezcla con aire en un alto horno de alta temperatura para obtener plomo metálico. En el pozo del horno, el carbono desplaza el plomo del óxido de plomo para formar gas dióxido de carbono (CO 2 ) y plomo fundido (Pb).
2PbO + C -> 2Pb + CO 2
El plomo fundido se hunde hasta el fondo del horno, se extrae y se enfría para formar ladrillos de plomo o cerdos (grande, masas oblongas). Escoria , un subproducto no metálico de la fundición de metales, se separa del plomo fundido, se desvía, enfriado y vertido como residuo. El plomo fundido extraído mediante fundición a menudo contiene otras impurezas metálicas, como el zinc, arsénico, cobre, plata, oro y bismuto. Electrodeposición elimina estas impurezas con la ayuda de una corriente eléctrica.
Además de extraer plomo del mineral, el metal pesado también se puede producir a partir de fuentes secundarias, como baterías usadas y desechos de plomo. Extracción secundaria también implica procesar las materias primas, fundición (o convertir el plomo recuperado en aleaciones o en su forma elemental), enfriamiento y colada. Para un recorrido virtual de una fundición de plomo secundaria y sus controles ambientales, consulte la herramienta electrónica de fundición de plomo secundaria de OSHA.
Próximo, aprender cómo el plomo entra en nuestros cuerpos.
Senadora estadounidense Amy Klobuchar, D-Minn., sostiene un tren de juguete con pintura con plomo mientras testifica ante el Congreso en 2007. Los legisladores estadounidenses interrogaron a los principales ejecutivos de las principales compañías de juguetes estadounidenses tras las amenazas de seguridad de productos vinculadas a millones de juguetes fabricados en China. AFP / Getty Images Aunque los funcionarios de salud pública se dieron cuenta de la toxicidad del plomo hace décadas, el plomo aún permanece en la pintura y las tuberías de las casas antiguas y otros edificios (construidos antes de 1978). Las virutas y las escamas de pintura a base de plomo que se desprenden de las paredes interiores y exteriores son una fuente de exposición. El agua que viaja y se filtra de las tuberías de plomo es otra fuente. Algunas reparaciones en el hogar como quitar paneles de yeso pintados, puede enviar polvo de plomo al aire. Además, plomo de recipientes metálicos soldados, cerámica vidriada con plomo, El cristal de plomo y los juguetes pintados con plomo sirven como otras vías de exposición en el hogar.
En el ambiente, Los productos a base de plomo pueden filtrar el elemento al agua y al suelo. Por ejemplo, el agua que corre de los desagües de plomo o de las paredes pintadas con pinturas a base de plomo arrastrará el metal al suelo. Los vertederos de desechos donde las baterías de plomo pueden haber sido desechadas incorrectamente también pueden filtrar plomo en el suelo.
¿Y el aire? En 1970, la mayor parte de las emisiones de plomo (78 por ciento) provino de fuentes en las carreteras, como los automóviles alimentados con gasolina con plomo, según la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. Procesamiento de metales:¿recuerdas la fundición? - contribuyó con otro 11 por ciento, . Cuando la EPA publicó los números aproximadamente un cuarto de siglo después, la agencia descubrió que las fuentes de emisión habían cambiado drásticamente. El procesamiento de metales ahora reclama el 52 por ciento de las emisiones de plomo, mientras que la eliminación de desechos (16 por ciento), combustión de combustible (13 por ciento), las fuentes no viales (13 por ciento) y otras fuentes (6 por ciento) quedaron muy por detrás. El cambio drástico por supuesto, se debió a la prohibición del uso de aditivos de plomo en los combustibles de motor que entró en vigor en febrero de 1996. Muchos otros países han promulgado prohibiciones similares.
Plomo en el aire El agua o el hogar pueden acumularse en su cuerpo de varias formas. Por ejemplo, podría beber agua contaminada o tragar polvo de plomo. Probablemente no le guste comer pedacitos de pintura o lamer juguetes con pinturas a base de plomo, pero tus hijos podrían. De cualquier manera, una vez que se ingiere, el plomo es absorbido por el intestino delgado y entra al torrente sanguíneo.
El plomo también puede ingresar al cuerpo a través de los pulmones cuando inhala polvo de plomo o contaminación del aire que contiene plomo. Los trabajadores de la industria de procesamiento de metales (fundición) y los trabajadores de la construcción pueden estar expuestos al polvo y los vapores de plomo. Una vez inhalado, el plomo se absorbe a través de los capilares de los pulmones y entra al torrente sanguíneo. Las personas que trabajan con plomo también pueden absorberlo directamente a través de la piel.
Los médicos miden la exposición al plomo tomando una muestra de sangre (punción en el dedo o el talón). También pueden medir la exposición evaluando la protoporfirina de zinc niveles en su sangre. Este compuesto de zinc es un subproducto de la degradación de los glóbulos rojos que se observa en una exposición elevada al plomo; sin embargo, esta prueba no es tan sensible como la prueba de plomo en sangre.
Siga leyendo para aprender cómo sacar el plomo.
¿Cuánto es demasiado?Los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de EE. UU. Han establecido que un nivel en sangre mayor o igual a 5 microgramos por decilitro es motivo de preocupación en los niños pequeños. Los adultos pueden tener una exposición ligeramente mayor.
Los niños corren un riesgo particular de intoxicación por plomo a través de fuentes como las pinturas a base de plomo que se usan en los juguetes, así como en casas y edificios antiguos. © iStockphoto.com/Glenn Bo A diferencia del zinc o el hierro, decir, no existe un papel biológico para el plomo en el cuerpo. Es solo una toxina. Tu cuerpo, sin embargo, trata el plomo como calcio, por lo que se acumula en los lugares donde se almacena el calcio, como tus huesos. Debido a que el calcio tiene un papel esencial en la comunicación entre las células nerviosas, contracción muscular y hormonas, el plomo puede interferir con estos procesos.
El plomo afecta el cerebro y el sistema nervioso. corazón y vasos sanguíneos, riñones sistema digestivo y sistema reproductivo. Como afecta a cada sistema, el plomo produce una variedad de síntomas.
Estos síntomas se notarán fácilmente en casos de intoxicación aguda por plomo con niveles de plomo en sangre relativamente altos. Pero es posible que no se noten en casos menos agudos, solo aparece durante la exposición crónica a medida que los niveles de plomo en sangre aumentan gradualmente.
El efecto predominante del envenenamiento por plomo en los niños está en su cerebro. El cerebro de un niño no está completamente "cableado" como su hogar. En lugar de, a medida que se desarrolla el cerebro de un niño, se forman nuevos circuitos neuronales en respuesta a nuevas experiencias, aprendizaje y recuerdos (los neurocientíficos llaman a esta capacidad de formar nuevas conexiones plasticidad ). Estos circuitos involucran a una o más neuronas que se comunican con otras en varias partes del cerebro enviando y recibiendo mensajes químicos llamados neurotransmisores . Los nuevos circuitos utilizan el neurotransmisor, glutamato .
Ahora porque el cuerpo no distingue muy bien el plomo del calcio, el plomo puede interferir con la liberación de glutamato de la célula presináptica y un receptor especial en la célula postsináptica llamado receptor NMDA. Esta interferencia altera la plasticidad que es tan importante en el desarrollo del cerebro de los niños.
El mejor tratamiento para el envenenamiento por plomo es la prevención. Los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de EE. UU. Recomiendan que todos los niños menores de 6 años se realicen una prueba de detección de plomo. Si tiene fuentes potenciales de plomo en su casa - pintura a base de plomo descascarada o tuberías de plomo - entonces usted o un profesional deben tratar de eliminarlas (mediante limpieza profesional, pintar sobre pintura vieja o eliminar material peligroso).
Si los niveles de plomo en sangre son altos, Los medicamentos recetados como Succimer pueden reducir el plomo en sangre. En casos extremos de exposición al plomo, como un accidente industrial, entonces los niveles tóxicos de plomo pueden eliminarse terapia de quelación . En esta terapia, un agente quelante como el ácido etilendiaminotetraacético (EDTA) se infunde en el torrente sanguíneo. El agente se une al líder. Luego, los riñones excretan el EDTA unido al plomo. De nuevo, este tratamiento generalmente se reserva para casos extremos de intoxicación por plomo.
No somos los únicos cuerpos afectados negativamente por el plomo. El plomo ingresa al medio ambiente a partir del agua contaminada:agua que proviene de las tuberías de drenaje de plomo, Agua de lluvia que contiene plomo procedente de la contaminación del aire o agua de lluvia que se filtra a través del suelo contaminado. El agua contaminada corre hacia las aguas subterráneas y los ecosistemas acuáticos. El plomo afecta negativamente a los organismos de las partes inferiores de la cadena alimentaria en estos ecosistemas acuáticos, como el plancton (plantas y animales microscópicos) y los moluscos. Cuando estos organismos mueren, se descomponen y liberan su plomo al medio ambiente. Cuando son consumidos por organismos más altos en la cadena alimentaria como el pescado, mamíferos marinos, pájaros y humanos, entonces el plomo se acumula en los tejidos de estos organismos superiores, produciendo así más efectos nocivos.
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Cómo se comunican las células nerviosasSu cerebro y sistema nervioso están hechos de células nerviosas o neuronas (para más información, lea Cómo funciona su cerebro). Como cables en el sistema eléctrico de su hogar, las células nerviosas hacen conexiones entre sí en circuitos llamados vías neurales . A diferencia de los cables en su hogar, las células nerviosas no se tocan, pero acércate en sinapsis . En la sinapsis las dos células nerviosas están separadas por un pequeño espacio o hendidura sináptica . La neurona emisora se llama presináptico celda, mientras que el receptor se llama el postsináptico celda. Las células nerviosas envían neurotransmisores en una dirección unidireccional a través de la sinapsis desde la célula presináptica a la postsináptica.
Fuentes
