Graças a sua excelente resistência a corrosão, o chumbo encontra muitas aplicações na indústria de construção e, principalmente, na indústria química. É resistente ao ataque de muitos ácidos, porque forma seu próprio revestimento protetor de óxido. Como conseqüência 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. 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.
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
O chumbo está sendo usado pelos humanos por, pelo menos, 7000 anos, porque era (e continua sendo) muito difundido na natureza e de fácil extração. Também é fácil de ser trabalhado por ser altamente maleável, ductil e de baixo ponto de fusão.
O chumbo foi mencionado no "Livro do Exodus". A peça mais antiga de chumbo descoberta pelos arqueólogos data de 3800 a.C. e, está guardada no Museu Britânico. Por volta de 3000 a.C. há evidências que os Chineses já produziam este metal. Há indícios, também, que os fenícios exploravam o chumbo em 2000 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 d.C. os alemães iniciaram a exploração deste metal, juntamente com a da prata, nas minas existentes nas montanhas de Hartz, no vale do 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.
Ocorrência e obtenção
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.
Precauções
O chumbo pode ser encontrado na água potável através da corrosão de encanamentos de chumbo. Isto é comum de ocorrer quando a água é ligeiramente ácida Este é um dos motivos para os sistemas de tratamento de águas públicas ajustarem o pH das águas para uso doméstico. O chumbo não apresenta nenhuma função essencial conhecida no corpo humano. É extremamente danoso quando absorvido pelo organismo através da comida, ar ou água.
O chumbo pode causar vários efeitos indesejáveis, tais como:
Perturbação da biossíntese da hemoglobina e anemia;
Aumento da pressão sanguínea;
Danos aos rins;
Abortos;
Alterações no sistema nervoso;
Danos ao cérebro;
Diminuição da fertilidade do homem através de danos ao esperma;
Diminuição da aprendizagem em crianças;
Modificações no comportamento das crianças, como agressão, impulsividade e hipersensibilidade.
O chumbo pode atingir o feto através da placenta da mãe, podendo causar sérios danos ao sistema nervoso e ao cérebro da criança .
O seu uso durante o Império Romano em encanamentos de água (e seu sal orgânico, acetato de chumbo, conhecido como “açúcar de chumbo”, usado como adoçante em vinhos) é considerado por alguns como causa da demência que afetou muitos dos imperadores romanos.
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Devido à elevada toxicidade do chumbo e dos seus compostos, ações para prevenir e reparar contaminações ambientais são comuns nos tempos atuais. Materiais e dispositivos que contém chumbo não podem ser descartados ao ambiente. Devem ser reciclados.
A reciclagem por sua vez trata-se de um processo com desafios muito grandes a serem enfrentados diante dos resíduos gerados durante o processo de reciclagem. No caso da reciclagem das baterias de automóveis, por exemplo, primeiro os componentes das baterias (plástico e metal) são separados hidraulicamente. Depois, o metal é fundido.
Ao longo desse trabalho, ocorrem emissões de gases e efluentes, ambos contaminados com o chumbo. Muito tem-se desenvolvido para reduzir ao máximo essas contaminações e minimizar o impacto desse processo. Também ocorre a geração de escória ao longo do processo. Estima-se que de cada tonelada de metal reaproveitada são gerados cerca de 150 a 300 kg de resíduo sólido contaminado com chumbo. Uma das opções que se tem pensado como solução para este segundo caso é o uso deste resíduo no lugar da brita após tratamento adicional de imobilização do metal.
Toxicologia - Vias de exposição
As principais vias de exposição são a oral, inalatória e cutânea. A ingestão é a principal via de exposição para a população em geral, sendo especialmente importante nas crianças. No caso da exposição ocupacional a via de maior importância é a inalação. Contudo, os efeitos tóxicos são os mesmos, qualquer que seja a via de exposição.
A via cutânea tem apenas um papel importante na exposição ao chumbo orgânico. Outra via de exposição que pode influenciar os níveis de chumbo na corrente sanguínea é a endógena. Uma vez absorvido, o chumbo pode ser armazenado no tecido mineralizado (ossos e dentes) por longos períodos.
Quando há necessidades de cálcio esse chumbo pode ser novamente libertado na corrente sanguínea; isto acontece sobretudo na gravidez, lactação e osteoporose e é especialmente perigoso para o feto em desenvolvimento.
Toxicocinética
A absorção do chumbo depende do estado físico e químico do metal e é influenciada pela idade, estado fisiológico e nutricional e factores genéticos. Nos adultos, 5 a 15% do chumbo ingerido é absorvido no tracto gastrointestinal, enquanto nas crianças essa absorção pode ultrapassar os 50%. A absorção de partículas de chumbo após inalação envolve a deposição das partículas no tracto respiratório e a sua absorção e libertação para a circulação. A via de absorção tem pouco efeito na distribuição do chumbo. O chumbo absorvido é transportado pelo sangue e distribuído por três compartimentos:
Sangue;
Tecidos mineralizados (ossos e dentes);
Tecidos moles (fígado, rins, pulmões, cérebro, baço, músculos e coração).
Mais de 90% do chumbo no sangue encontra-se nos glóbulos vermelhos. O tempo de semi-vida do chumbo no sangue varia entre 28 a 36 dias. Os ossos e dentes dos adultos contêm cerca de 94% da quantidade total de chumbo no organismo; nas crianças, esta quantidade é de aproximadamente 73%. As maiores acumulações de chumbo nos tecidos moles encontram-se no fígado e rins. O tempo de semi-vida do chumbo nos tecidos moles é de 40 dias.
O chumbo orgânico pode ser metabolizado a chumbo inorgânico pelo sistema hepático citocromo P450. O chumbo inorgânico não é metabolizado, no entanto pode sofrer conjugação com a glutationa.
Aproximadamente 90% do chumbo é eliminado pelas fezes antes de ser absorvido. O chumbo absorvido é excretado pela urina (76%), bile (25-30%), fezes (16%), cabelos, unhas e suor (8%), independentemente da via de exposição. Geralmente a excreção do chumbo é extremamente lenta o que favorece a sua acumulação no organismo.
Mecanismos de toxicidade
Dos vários órgãos afetados pelo chumbo o mais importante é o sistema nervoso central (SNC). Muita da sua toxicidade no SNC pode ser atribuída à alteração de enzimas e proteínas estruturais, mas existem outros alvos. O chumbo é um cátion (catião) divalente que se liga aos grupos sulfidrilo das proteínas e interfere com a formação da mielina, a integridade da barreira hematoencefálica, a síntese de colagénio e a permeabilidade vascular. Em doses elevadas pode levar a edema e hemorragia cerebrais.
No cérebro, o cálcio é um componente crítico de numerosas funções bioquímicas e metabólicas e o chumbo tem a capacidade de mimetizar e competir com o cálcio alterando essas funções: bloqueia a entrada de cálcio para os terminais nervosos, inibe as ATPases do cálcio, sódio e potássio, afectando o transporte membranar, inibe a utilização de cálcio pelas mitocôndrias diminuindo a produção de energia essencial às funções cerebrais e interfere com os receptores do cálcio acoplados a segundos mensageiros.
Normalmente o cálcio induz uma mudança conformacional na calmodulina, convertendo-a na sua forma activa; o chumbo activa de forma inapropriada a calmodulina, podendo alterar as vias relacionadas com o cAMP. O chumbo activa a proteocinase C, a qual está envolvida em muitos processos importantes para a transmissão sináptica como a síntese de neurotransmissores, interacções ligando-receptor e ramificação dendrítica.
O chumbo induz uma anemia microcítica hipocrómica frequentemente observada em crianças e que é morfologicamente semelhante à que resulta da deficiência em ferro. Esta anemia resulta de dois factores: diminuição do tempo de semi-vida dos eritrócitos e inibição da síntese do heme. A diminuição do tempo de semivida dos eritrócitos deve-se possivelmente ao aumento da fragilidade mecânica das membranas celulares.
O chumbo é um potente inibidor da enzima ácido delta aminolevulínico desidratase (ALA-D), da coproporfirinogénio oxidase e da ferroquelatase, enzimas que catalizam, respectivamente, o segundo, sexto e último passos da biossíntese do heme.A inibição de ALA-D aumenta os níveis do ácido delta aminolevulínico (ALA-U) na urina. A ALA-D é uma enzima octamérica contendo zinco que catalisa a condensação de duas moléculas do ácido 5-aminolevulínico (ALA) numa molécula de monopirrol porfobilinogénio (PBG). O chumbo desloca o zinco do local activo da enzima.
A inativação da ALAD resulta na acumulação do ALA, responsável por um efeito neuropatogénico ao actuar como agonista dos receptores GABA no SNC (diminui a libertação de GABA por inibição pré-sináptica). A ALAD, que é codificada por um gene localizado na região cromossómica 9q34, é uma enzima polimórfica com dois alelos, ALAD1 e ALAD2. Da expressão dos genes da ALAD1 e ALAD2 resultam três fenótipos diferentes: ALAD1-1, 1-2 e 2-2.
Em alguns estudos verificou-se que os indivíduos com o fenótipo 1-2 ou 2-2 exibiam níveis sanguíneos de chumbo mais elevados do que os indivíduos homozigóticos para o alelo ALAD1. Estas evidências sugerem que a ALAD2 é determinante para aumentar a susceptibilidade à toxicidade do chumbo. O chumbo inibe a pirimidina 5’ nucleotidase resultando numa acumulação de nucleótidos e consequente hemólise e anemia.
Nas células o chumbo liga-se a uma variedade de proteínas, algumas das quais têm sido implicadas na sua toxicidade. A formação de corpos de inclusão intranucleares no túbulo proximal renal é uma das características da nefrotoxicidade do chumbo. Outra dessas características é a alteração da estrutura das mitocôndrias das células do túbulo proximal renal. O chumbo entra na mitocôndria como substrato do transportador de cálcio, interferindo com o metabolismo energético e favorecendo a formação de radicais livres que levam ao stress oxidativo. Por promover a abertura do poro de permeabilidade transitória leva à libertação do citocromo C para o citoplasma activando a morte celular por apoptose.
Efeitos tóxicos
O chumbo é um dos mais perigosos metais tóxicos pela quantidade e severidade dos seus efeitos. É classicamente uma toxina crónica, sendo observados poucos efeitos após uma exposição aguda a níveis relativamente baixos.
Pode ter efeitos no sangue, medula óssea, sistema nervoso central e periférico e rins, resultando em anemia, inapetência (anorexia), encefalopatia, dores de cabeça; dificuldade de concentração e memorização, depressão, tonturas, sonolência, fadiga, irritabilidade, cólicas abdominais e dores musculares, dores nos ossos e articulações, insuficiência renal e hipertensão; é tóxico para a reprodução e desenvolvimento humanos.
A exposição das crianças, mesmo a níveis baixos de chumbo, pode ao longo do tempo provocar redução do QI, dificuldades de aprendizagem ou problemas de comportamento. As mulheres grávidas devem ter especial cuidado porque o feto em desenvolvimento é muito sensível aos efeitos da exposição ao chumbo.
Chumbo inorgânico ataca com maior violência os ossos, enquanto o chumbo orgânico, por ser mais lipossolúvel que o anterior, causa distúrbios de ordem neurológica. O aumento no chumbo no sangue é progressivo e lento, sendo que não é normal aumentos com mais de 40% de diferença em um período inferior a 30 dias, podendo neste caso caracterizar contaminação por ingestão direta. Na instrução normativa Nº 15, DE 3 DE FEVEREIRO DE 2000 do INSS, é citado que cessada a exposição os níveis de chumbo no sangue tendem a cair e normalizar em no máximo 6 meses.
Limites Máximos de Tolerância de chumbo em alimentos
| Alimento | In natura (mg/kg) | Industrializado (mg/kg) |
|---|
| Aves | 0,20 | 1,00 |
| Carnes | 0,50 | 1,00 |
| Pescado | 2,00 | 2,00 |
| Ovos | 0,10 | 0,20 |
| Bulbos | 0,50 | 0,50 |
| Raízes e tubérculos | 0,50 | 0,50 |
| Oleaginosas | 0,20 | 0,20 |
| Chocolate não adoçado | - | 2,00 |
| Café torrado e moído | - | 1,00 |
| Alimento infantil | - | 0,20 |
Literatura
Keisch, B., Feller, R. L., Levine, A. S., and Edwards, R. R.: Dating and Authenticating Works of Art by Measurement of Natural Alpha Emitters. In: Science, 155, No. 3767, p. 1238-1242, 1967.
Keisch, B: Dating Works of Art Trough their Natural Radioactivity: Improvements and Applications. In: Science, 160, p. 413-415, 1968.
Keisch, B: Discriminating Radioactivity Measurements of Lead: New Tool for Authentication. In: Curator, 11, No. 1., p. 41-52, 1968.
Referências
- ↑ O chumbo e a indústria. Instituto de Metais Não Ferrosos. Página visitada em 30/7/11.
- ↑ Klaassen, C.D. – Casarett & Doull´s Toxicology – McGraw-Hill, 2001
- ↑ Brasil Medicina. Página visitada em 27 de outubro de 2009.
CULINÁRIA FÁCIL...
BERINGELA RECHEADA AO FORNO
INGREDIENTES
3 berinjelas médias
- ½ xícara (chá) de azeite
- 1 xícara (chá) de bacon
em cubos pequenos
- 2 xícaras (chá) de carne moída
- 1 cebola picada
-
3 dentes de alho picados
- 2 tomates picados sem semente
- Sal
- 3
fatias de pão de fôrma integral triturados
- 2 xícaras (chá) de queijo
mussarela ralado
- Salsinha
- Cebolinha
PREPAROCorte as berinjelas ao meio, coloque em uma assadeira
e regue com o azeite. Leve ao forno (180º) por 10 minutos. Retire os miolos e
reserve.
Frite o bacon. Adicione a carne, a cebola, o alho e frite. Junte
o tomate, o sal, a pimenta, o pão e o miolo das berinjelas. Distribua o recheio
dentro das "canoas" de berinjela e polvilhe com a mussarela, a salsinha e a
cebolinha. Leve ao forno durante 10 minutos a 180º.
DELÍCIA DE CÔCO
04 ovos
01
lata de leite
condensado
01 colher (chá) de fermento
02 colheres (chá)de margarina
100 gr de coco
ralado úmido e adoçado
Modo de preparo
Bata tudo no liquidificador até ficar homogêneo e despeje
numa fôrma untada e enfarinhada, coloque no forno pré-aquecido(180º) e deixe por
1h e 30min.
MENSAGEM...
E NO
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