Lood Pb A.S. en L.M. presenteren. Lood Pb 2 Inleidi ng Ontginning / consumptie Atomaire eigenschap...

Lood Pb

A.S. en L.M. presenteren

Lood Pb 2

Inleiding

Ontginning / consumptie

Atomaire eigenschappen

Toepassingen, Gezondheid en MilieuDe les!

De geschiedenis weet ons al enkele eigenschappen te melden…

Pb “Plumbum”

Makkelijk bewerkbaar

Eén van de eerst bewerkte metalen lood is een zacht metaal (Mogelijk zelfs al in 5000-4500 v. Chr. , dus 6985-5485 v.1986!)

lood van het Angelsaksische lead

van het Keltische‘loud’ = roodachtig

afkomstig van de waarnemingloodoxide: rood

Lood Pb 3

Inleiding




http://www.peakdistrict-nationalpark.info/_images/_pictures/TL79.jpg



http://mineral.galleries.com/minerals/oxides/massicot/massicot.jpg


Groep IVA

De koolstofgroep

Lood Pb 4

Inleiding




2 Pb + 2 H2O + O2 2 Pb(OH)2 Oplosbaarheid in water:

Geleidbaarheid: 298 K 7,2 K

Amfoteer: zuur milieu : Pb(OH)2

basisch milieu : H2PbO2

supergeleider

Lood Pb 5

Inleiding




Atoomnummer 82 Atoommassa 207,20

Dichtheid op 293 K 11,34 g/cm3 Atoomvolume 18,17 cm3/mol

Smeltpunt 600,702 K Kookpunt 2024 K

1ste Ionisatiepotentiaal 715,60 kJ/mol Oxidatiegetal +2 , +4

2de Ionisatiepotentiaal 1450,40 kJ/mol Elektronenconfiguratie [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p2

3de Ionisatiepotentiaal 3081,50 kJ/mol Atoomstraal 175

Elektronegativiteit (Pauling)

1,9 Elektronegativiteit (Allred en Rochov)

1,55

Warmtegeleiding 35,3 W/m.K Elektrische weerstand 20,6 cm

Smeltwarmte 5,1 kJ/mol Verdampingswarmte 177,8 kJ/mol

Kristalstructuur Kubus

Lood en de 4A-groep elementen

. De dichtheid… onthouden we voor zo meteen…

. De hardheid…Legeringen; 1. Type metaal: een legering van tin, Antimoon en

lood

2. Solder: lergering van 50% lood en 50% tin

Lood Pb 6

Inleiding




De kristalstructuur

kubisch

met

dichte pakking

Lood Pb 7

Inleiding




Verschil met de andere elementen uit de groep

Vele isotopen

3 stabiel, rest zendt allerlei stralingen uit

Lood Pb 8

Inleiding




LoodIsotopen halftijd straling afbraakproduct Abundantie

Pb-202 53000 jaar EC// 202Ti // 198Hg

Pb-203 2,16 dag EC203Tl

Pb-204 1,4 x 1017 200Hg 1,48%

Pb-205 1,53 x 107 EC205Tl

Pb-206 stabiel met 124 neutronen ------ ------ 23,60%Pb-207 stabiel met 125 neutronen ------ ------ 22,60%Pb-208 stabiel met 126 neutronen ------ ------ 52,30%

Pb-209 3,25 uur 209Bi

Pb-210 22,3 jaar 210Bi // 206Hg

Pb-211 36,1 minuten 211Bi

Pb-212 10,64 uur 212Bi

Pb-214 27,0 minuten 214Bi

De isotopen eindproduct van een radioactieve reeks

Thorium 232 Pb 208

Lood Pb 9

Inleiding





Uranium 235 Pb 207

Lood Pb 10

Inleiding





Uranium 238 Pb 206

Lood Pb 11

Inleiding




Opm: 210Pb: gebruikt bij dateringstechnieken

Een mooi voorbeeldLood Pb 1

2

Inleiding




http://sofia.usgs.gov/publications/posters/geochron/fig1.gif

Enkele verbindingen…

Lood(Pb) en Zuurstof(O)

PbO

Pb3O4,

een roodbruin pigment en roestbestendig

Pb2O3

PbO2 , in batterijen

Verfpigment en in glas

Lood Pb 13

Inleiding




Enkele verbindingen…

Lood(Pb) en halogenen

PbH4 PbCl2 en PbCl4

(Pb3(AsO4)2): een insecticide

(PbCO3), cerrusiet: als wit verfpigment

PbCrO4: geel verfpiment

(Pb(NO3)2): vuurwerk

PbSiO3: glas, rubber en verf

Lood Pb 14

Inleiding




Lood Pb 15

Inleiding




We blijven even bij “lood in verf”

, maar ook als bescherming van verflaag weinig! corrosief

En nog heel wat andere…

Lood Pb 16

Inleiding




Voorkomen in de aardkorst

0,0013% en vergeleken met…

Lood Pb 17

Inleiding




Abundance ppb by weight ppb by atomsUniverse 10 0.06

Sun 10 0.07Meteorite

(carbonaceous) 1400 100Crustal rocks 10000 1000

Sea water 0.03 0.00090Stream 3 0.01Human 1700 50

Een blik op oneindig…Lood Pb 1

8

Inleiding




Vorig jaar(2004)…

3066000 ton : mijnindustrie

6777000 ton : metaal gemaakt

6969000 ton : loodconsumptie

Lood Pb 19

Inleiding




http://www.peakdistrict-nationalpark.info/_images/_pictures/KT42.jpg

Ontginning

Ongebonden Pb, vrij zeldzaam

Wel als:

galena(galeniet) = loodsulfide (PbS)

Lood Pb 20

Inleiding




http://nl.wikipedia.org/wiki/Afbeelding:Galena.jpg

Ontginning

Zuiver lood…

1. Verbranding van een blok gelena

2 PbS (s)+ 3 O2 2 PbO (s) + 2 SO2 (g) ΔH° = -710,4 kJ

PbO (s) + C (s) Pb (s) + CO (g) ΔH° = 106,8 kJ

PbO (s) + CO (g) Pb (s) + CO2 (g) ΔH° = -65,7 kJ

2. Reductie van PbO

Lood Pb 21

Inleiding




http://nl.wikipedia.org/wiki/Afbeelding:Galena.jpg

http://mineral.galleries.com/minerals/oxides/massicot/massicot.jpg

Ontginning

Ook uit mineralen

zoals cerussiet (loodcarbonaat ( PbCO3 ) )

en uit angelsiet (loodsulfaat ( PbSO4 ) )

Minim(Pb304)

Lood Pb 22

Inleiding




Grootste ontginners(mijnbouw)

Australia 654,000China 618,000USA 464,000Peru 308,000Mexico 152,000

Grootste recycleerders

USA 1,098,000Germany 222,000Japan 190,000UK 176,000Italy 153,000

In 2003

Lood Pb 23

Inleiding




(Alles in ton)

Grootste producenten

China 1,533,000USA 1,338,000Germany 352,000UK 338,000Australia 304,000

Grootste verbruikers

USA 1,488,000China 1050,000Germany 392,000Korea Rep 342,000UK 330,000

In 2003

Lood Pb 24

Inleiding




(Alles in ton)

Globaal gezien Lood Pb 25

Inleiding




België

6969000 ton : loodconsumptie

Waarvan de voorbije vijf jaar

Batterijen (71%)

Rolled Extrusions (7%)

Cable Sheathing (3%)

Lood in eindproductenPigment(12%)

Munitie (6%)

Lood Pb 27

Inleiding




De oplaadbare batterijLood Pb 2

8

Inleiding




De oplaadbare batterijLood Pb 2

9

Inleiding




Pb Pb2+ +2 e- (oxidatie)

PbO2 + 4 H+ + 2 e- Pb2+ + 2 H2O (reductie)

Halfreacties

Pb (s) + SO42- (aq) PbSO4 (s) + 2e-

(aan de lood-plaat) E0 = +0,356V

PbO2 (s) + 4H+ + SO42- (aq) + 2e- PbSO4 (s) + 2H2O (l)

(aan de looddioxide plaat) E0 = -1,685V

De oplaadbare batterij Lood Pb 30

Inleiding




De oplaadbare batterij

Pb + 2 SO42- + PbO2 + 4H+ 2 PbSO4 (s) + 2H2O

Ecel = Ekathode –Eanode = 0,356V – (-1,685 V) = 2,041 V

Lood Pb 31

Inleiding




De oplaadbare batterij

Opladen, alles net omgekeerd…

Bij te snel opladen

+ elektrode 2 H2O 4H+ + O2 (g) + 4 e-

- elektrode 2 H+ + 2 e- H2 (g)

Lood Pb 32

Inleiding




Alles nog eens op een rijtje Lood Pb 33

Inleiding




Belangrijkste toepassing…

de autoaccu

We blijven bij auto’s…

Lood als antiklopmiddel in benzine

Lood Pb 34

Inleiding




http://images.google.be/imgres?imgurl=http://www.metaefficient.com/images/products/lead_acid_battery.gif&imgrefurl=http://www.metaefficient.com/metaefficient/archives/deep-cycle-batteries/&h=200&w=190&sz=12&tbnid=1LFCXsiXFeQJ:&tbnh=99&tbnw=94&start=11&prev=/images%3Fq%3Dlead%2Bbattery%26hl%3Dnl%26lr%3D

Lood als antiklopmiddel in benzine

Belangrijke eis aan benzine: geen spontane ontploffingen bij een hoge druk, maar een gelijkmatige verbranding zonder schade aan de motor

De mate waarin dit kan = klopvastheid

uitgedrukt door octaangetal

hoe hoger dit getal, hoe hoger het motorvermogen

Tot 1990: als octaangetalverhoger tetraethyllood

Lood Pb 35

Inleiding




4 covalente bindingen, vrij zwak los in de cilinder

ethyleen werkt als ontploffingsremmer

Dit zorgde echter voor enorme verontreiniging

in 1990 verboden

Lood Pb 36

Inleiding




Lood ter bescherming van radioactieve straling

De dichtheid…lood

Dode huid of papier

Aluminium of haar

Lood Pb 37

Inleiding




Zoals eerder gezegd, lood in verf

Ook weer verboden, want…

Lood Pb 39

Inleiding




Milieu – en gezondheidseffecten

van lood

Lood Pb 40

Inleiding




De loodemissie in 1970 en 1997

Vanwaar en waarheen?…

Lood Pb 41

Inleiding




http://images.google.be/imgres?imgurl=http://insel.heim.at/mainau/330809/wolken.gif&imgrefurl=http://insel.heim.at/mainau/330809/&h=786&w=562&sz=324&tbnid=L2yD1kU9g9kJ:&tbnh=140&tbnw=100&hl=nl&start=9&prev=/images%3Fq%3Dwolken%26hl%3Dnl%26lr%3D

http://images.google.be/imgres?imgurl=http://archive.greenpeace.nl/smile/_beeld/uitlaat.jpg&imgrefurl=http://archive.greenpeace.nl/smile/smile7.html&h=235&w=350&sz=12&tbnid=MCwugumqwS8J:&tbnh=77&tbnw=115&hl=nl&start=1&prev=/images%3Fq%3Dauto%2Buitlaat%26hl%3Dnl%26lr%3D


http://images.google.be/imgres?imgurl=http://www.phonk.net/Images/Antibes/small/011121-Cap-d-Antibes.jpg&imgrefurl=http://www.vlindermeisje.web-log.nl/&h=429&w=640&sz=44&tbnid=EGTBz_cATooJ:&tbnh=90&tbnw=134&hl=nl&start=1&prev=/images%3Fq%3Dzee%26hl%3Dnl%26lr%3D

http://images.google.be/imgres?imgurl=http://hedwigr.free.fr/Algemeen/voedsel1_nl.gif&imgrefurl=http://hedwigr.free.fr/FRAMES/Voeding.html&h=340&w=345&sz=25&tbnid=KPdYlUJTM2gJ:&tbnh=114&tbnw=116&hl=nl&start=4&prev=/images%3Fq%3Dvoedselketen%26hl%3Dnl%26lr%3D

http://images.google.be/imgres?imgurl=http://www.wissen.swr.de/warum/regen/themenseiten/t2/images_content/regen-simulation.jpg&imgrefurl=http://www.wissen.swr.de/warum/regen/themenseiten/t2/s1.html&h=333&w=500&sz=14&tbnid=Cc0vW6NzUscJ:&tbnh=84&tbnw=126&hl=nl&start=10&prev=/images%3Fq%3Dregen%26hl%3Dnl%26lr%3D

http://images.google.be/imgres?imgurl=http://lerweb.khlim.be/~tiger/stevenenglicky/art/sigaret.jpg&imgrefurl=http://www.steeldolphin-forums.com/showthread.php%3Ft%3D2585&h=208&w=305&sz=24&tbnid=aki3V8M8l_YJ:&tbnh=76&tbnw=111&hl=nl&start=3&prev=/images%3Fq%3Dsigaret%26hl%3Dnl%26lr%3D

http://images.google.be/imgres?imgurl=http://www.labyrinth.net.au/~tdp/images/industry.jpg&imgrefurl=http://www.world66.com/australiaandpacific/australia/victoria/rainbow/lib/image/change&h=317&w=480&sz=14&tbnid=r5DalSDeFAQJ:&tbnh=83&tbnw=126&hl=nl&start=46&prev=/images%3Fq%3Dindustry%26start%3D40%26hl%3Dnl%26lr%3D%26sa%3DN

http://images.google.be/imgres?imgurl=http://allserv.ugent.be/~fmees/bodem.jpg&imgrefurl=http://allserv.ugent.be/~fmees/oe_bodemkunde.htm&h=150&w=150&sz=6&tbnid=puDyxlQfHVwJ:&tbnh=90&tbnw=90&hl=nl&start=1&prev=/images%3Fq%3Dbodem%26hl%3Dnl%26lr%3D

Lood corrodeert

Anode Pb(s) Pb2+(aq)+ 2e-

Kathode ½ O2 (aq) + 2e- 2OH- (aq)

+ Kathode 2H+(aq) + 2e- H2(g)

In zuur milieu

Verder hangt alles af van de oplosbaarheid van de gevormde verbinding

Loden pijpen als waterleidingen

Algemeen zeer laag,

Slaan neer

Vormen een beschermend laagje

Weinig verdere corrosie

Echter niet onmogelijk!

Voor het verbod op loden waterleidingen

lood in het drinkwater

Via radioactieve reeksen omzetting naar lood

Lood in sigarettenrook

Lood Pb 46

Inleiding





jonge kinderen zijn zeer kwetsbaar

Hun hersenen zijn in volle ontwikkeling + grotere neiging om op alles te

kauwen

Hersenstoornissen saturnisme

Bij volwassenen; Bloedarmoede, nierbeschadiging,

hersenbeschadiging, steriliteit,…

Bij extreem hoge concentraties sterfte

Lood Pb 47

Inleiding




, maar het gaat dus de goede kant op…






http://images.google.be/imgres?imgurl=http://www.wissen.swr.de/warum/regen/themenseiten/t2/images_content/regen-simulation.jpg&imgrefurl=http://www.wissen.swr.de/warum/regen/themenseiten/t2/s1.html&h=333&w=500&sz=14&tbnid=Cc0vW6NzUscJ:&tbnh=84&tbnw=126&hl=nl&start=10&prev=/images%3Fq%3Dregen%26hl%3Dnl%26lr%3D


http://images.google.be/imgres?imgurl=http://www.labyrinth.net.au/~tdp/images/industry.jpg&imgrefurl=http://www.world66.com/australiaandpacific/australia/victoria/rainbow/lib/image/change&h=317&w=480&sz=14&tbnid=r5DalSDeFAQJ:&tbnh=83&tbnw=126&hl=nl&start=46&prev=/images%3Fq%3Dindustry%26start%3D40%26hl%3Dnl%26lr%3D%26sa%3DN

http://images.google.be/imgres?imgurl=http://allserv.ugent.be/~fmees/bodem.jpg&imgrefurl=http://allserv.ugent.be/~fmees/oe_bodemkunde.htm&h=150&w=150&sz=6&tbnid=puDyxlQfHVwJ:&tbnh=90&tbnw=90&hl=nl&start=1&prev=/images%3Fq%3Dbodem%26hl%3Dnl%26lr%3D

De industrie doet het vrij goed!

, want veel recyclage! >

1. Batterijen: een ware recyclageindustrie

2. Legeringen: samen met de andere metalen als koper er opnieuw uitgehaald door het o.a. te smelten

Vb. UM in Hoboken(vandaar ook het permanent nat spuiten)

België: ca. 50%, andere West-Europese landen veel hoger

Grootste recycleerders(in ton)USA 1,098,000

Germany 222,000Japan 190,000UK 176,000Italy 153,000

We nemen nog even een kijkje in het bloed van de

Antwerpenaar

25g “mag”

Lood Pb 54

Inleiding




Weetje…

Lood kan voor lokale vervuiling zorgen via amateurvissers

Lood Pb A.S. en L.M. presenteren. Lood Pb 2 Inleidi ng Ontginning / consumptie Atomaire eigenschap...

Documents

Transcript of Lood Pb A.S. en L.M. presenteren. Lood Pb 2 Inleidi ng Ontginning / consumptie Atomaire eigenschap...