Lood: Het element

Lood wordt al 7000 jaar gebruikt. Aanvankelijk een bijproduct want het ging om het zilver dat meestal in het looderts aanwezig is. Lood is bestand tegen weersinvloeden en verontreinigd zout en zoet water. De Romeinen legden loden waterleidingen aan die op enkele plaatsen nog in gebruik zijn. Sinds 1960 worden geen loden leidingen meer gebruikt en de meeste oude waterleidingen zijn vervangen door kunststof of koper. Loodhoudende ertsen zijn gelena (86% lood), cerussiet en anglesiet. Een belangrijke loodbron is de recycling van oud lood, 95% van lood wordt hergebruikt.

Loodwinning

China en Australië produceren het meeste lood. Om lood te winnen uit looderts wordt het erts verhit met lucht toevoer. Er ontstaat dan loodoxide, dat in een smeltoven wordt gereduceerd met koolstof tot lood. De ongewenste elementen die zich nog in het loodbad bevinden worden er met diverse technieken uitgehaald, zodat zuiver lood resteert. Oud lood (secundair lood) verwerken is goedkoper dan het smelten van lood uit erts (primair lood).

Looderts gelena (PbS) wordt geroost waardoor onderstaande reacties plaats vinden:

2PbS + 3O2 >> 2PbO + 2SO2

PbS + 2O2 >> PbSO4

Vervolgens wordt wordt extra PbS toegevoegd en onder afsluiting van lucht, de temperatuur opgevoerd dat tot de volgende reacties leidt:

PbS + 2PbO >> 3Pb + SO2

PbS+PbSO4 >>2Pb+2SO2

Het loodbad bevat nog 'verontreinigingen' meestal sporen antimoon, arseen en zilver, die verwijderd worden door oxiderend smelten, waarbij oxiden van de verontreinigingen als slak boven drijven en afgeschept worden.

Eigenschappen van lood

Lood is anisotroop: toelichting op mechanische eigenschappen

De mechanische eigenschappen van lood zijn structuur afhankelijk, met uitzondering van de elasticiteitsmodules. De orientatie van het atoomrooster en de vorm van de kristallen wordt sterk beïnvloed door bijvoorbeeld walsrichting en dus zijn de mechanische eigenschappen afhankelijk van de positie van de proefstaaf richting tov. de walsrichting.

Toepassingen

De toepassing van lood is gebaseerd op zowel chemische als op koudvervormbaarheid, lage rekristalisatie- en smelttemperatuur. Wegens koudvervormbaarheid en corrosievastheid wordt lood gebruikt als afwerking in de bouw om potentiële lekkage plaatsen af te dichten (loodslab), als waterkering in muren en boven de kozijnen en als lood in ‘glas in lood ramen’. Lood wordt gebruikt als bekleding van electrische kabels, als lood elektrode in batterijen en accu’s, als pigment (Loodoxide), als legeringselement in soldeer en Woodsmetaal, in metalen om de verspaanbaarheid te verbeteren en als bekleding om gammastralen tegen te houden.

Glijlagerlegeringen op lood bases.

De oorspronkelijke Witmetaallegeringen(Babbittmetaal) zijn lagermetalen op tin bases. Tin is duur en men vervangt het tin vaak door het goedkopere lood. De toelaatbare belasting van loodlegeringen is minder, de hechting op de lager"schalen slechter en de corrosieweerstand is ook minder. Aan het lagermetaal op lood bases wordt antimoon en tin toegevoegd, waardoor zich harde SbSn verbindingen als eilanden in de zachte loodmatrix vormen. Vaak wordt arseen (<1%) toegevoegd dat de matrix hardheid verhoogt bij hogere temperaturen.

Tabel: Samenstelling van courante glijlagermetalen op lood bases.

Ziekten door lood volgens Arboportaal

Lood tast onze gezondheid aan als de hoeveelheid in ons lichaam een grens overschrijdt. Dit kan in één keer gebeuren door blootstelling aan een hoge concentratie looddamp bij een bedrijfsongeval of geleidelijk door langdurig inademen.
Lood is met name schadelijk voor de vruchtbaarheid van de mens, de ontwikkeling van het zenuwstelsel van ongeborenen en jonge kinderen blijft achter. Baby's waarvan de moeder tijdens de zwangerschap blootgesteld is aan lood kunnen geestelijk en lichamelijk achterstand blijven. Om het lood uit het lichaam te verwijderen worden chemische stoffen gebruikt die zich verbinden met het lood in het bloed en die met de urine worden uitgescheiden.

Nawoord

Lood wordt zoveel mogelijk vervangen door andere metalen wegens gevaar voor de gezondheid van sommige loodverbindingen, Door zijn specifieke eigenschappen en zeer hoge hergebruik (95%) waardoor er weinig bij het afval terrecht komt, is toepassing in de bouw voor waterdichte afwerking van woningen toegestaan, ook omdat het voor buiten gebruik is en er weinig contact met de mens is.