Pb/Lood

Naam

De naam lood is waarschijnlijk afgeleid van het Keltische loud, het Ierse luaide of van het Sanskriet loka. dat rood­ach­tig betekent. Dit vanwege de roodachtige kleur van het oxide (menie). Het symbool Pb is afkomstig van de Latijnse naam voor lood, plumbum (nog wel gebruikt in wetenschappelijke benamingen).

Ontdekking

Lood was reeds in de Oudheid bekend. In het bijbel boek Exodus is al sprake van lood; in het bijbel boek Job wordt het genoemd als schrijfmateriaal. Dit gebruik is ook nog terug te vinden in het woord ‘potlood’.

In Egypte gebruikte men omstreeks 3000 v. Chr. loodver­bin­dingen bij het glazuren van aardewerk en voor cosmetica. Voor deze laatste toepassing dienden onder andere de mineralen galena en cerussiet. In alabaster potjes in de Egyptische koningsgraven zijn laurioniet (PbOHCl) en fosgeniet (Pb₂Cl₂CO₃) aangetroffen. Deze verbindingen werden gemaakt uit het rode loodoxide, gemalen loodmineralen en koolzuurrijk zeewater.

De Romeinen produceerden naar schatting tot wel 80.000 ton lood per jaar. Ze pasten het toe in standaardgewichten en munten en in allerlei gebruiksvoorwerpen zoals borden, drinkbekers en kookpotten. De Romeinen waren hun tijd ver vooruit met een drinkwatervoorziening waarbij ze loden pijpen gebruikten. (Van het gebruik bij waterleidingen – en de wijze van verwerking – is het woord loodgieter afkomstig).

De Romeinen pasten loodoxide veelvuldig toe als pigment en gebruikten waarschijnlijk loodverbindingen als zoetstof en conserveringsmiddel. Dit was allemaal niet ongevaarlijk: bepaalde beschrijvingen van ziektebeelden in die tijd doen denken aan de symptomen van loodvergiftiging. Sommige historici schrijven de teloorgang van het Romeinse rijk (voor een deel) toe aan het veelvuldig toepassen van lood.

De Grieken wonnen looderts op Rho­dos (ca. 550 v.Chr.), de Romeinen hadden loodmijnen in Italië Spanje en Frank­rijk.

Voorkomen

Lood komt op vele plaatsen op aarde voor. Met een aandeel van 1,4.10^-3 % van de aardkost (op gewichtsbasis) staat het op plaats 36 in lijst van meest voorkomende elementen.

De belangrijkste mineralen zijn:

Winning

De belangrijkste wingebieden­ liggen in Australië, China, de Verenigde Staten van Amerika, Rusland, Canada, Mexico, Peru, het voormalig Joegoslavië, Bulgarije en Marokko. In Polen, Duitsland en Oostenrijk wordt op bescheiden schaal looderts gewon­nen. De EU heeft met de Critical Raw Materials Act in 2022 het element lood op de lijst van schaarse en strategische grondstoffen gezet.

Bereiding

Vroeger

Lood werd bereid door het roosten van loodglans, gevolgd door reductie van het ontstane oxide met kool.

Tegenwoordig

Lood is te bereiden door galena of loodglans te roosten (op 100 °C), Het verkregen loodoxide wordt vervolgens in een hoogoven gereduceerd met cokes:

$\mathrm{PbO} + \mathrm{C} \to \mathrm{Pb} + \mathrm{CO}$ $\mathrm{PbO} + \mathrm{CO} \to \mathrm{Pb} + {\mathrm{CO}}_2$

Het zo verkregen vloeibare materiaal bevat diverse verontrei­ni­gingen.

Koper is te verwij­deren door de smelt tot net boven het smeltpunt af te koelen. Daarbij ontstaat een vaste koek die van de vloeistof is af te halen.

Tin, arseen en antimoon wor­den geoxideerd, waarbij een slak van oxiden ontstaat.

Door toevoegen van zink, gevolgd door langzaam afkoelen zijn zilver, goud en bismut te verwijderen. Deze metalen lossen op in het zink en na verloop van tijd vormt zich een makkelijk te verwijderen slak met veront­reinigd zink bovenop de vloeistof.

Het uiteindelijk verkregen lood is nog verder te zuiveren via vacuümdestillatie, of door elektrolyse met ruw lood als anode en PbSiF₆ als elektrolyt. Op de kathode vormt zich dan 99,99 % zuiver lood.

Lood is ook te verkrijgen door loodoxide en -sulfide in de juiste verhou­ding te smelten:

$\mathrm{PbS} + 2 \mathrm{PbO} \to 3 \mathrm{Pb} + {\mathrm{SO}}_2$