Tetraetilo de plomo

Tetraetilo de plomo (comúnmente llamado tetraetilo de plomo), abreviado TEL, es un compuesto de organoplomo con la fórmula Pb(C2H5)₄ . Es un aditivo de combustible que se mezcló por primera vez con gasolina a partir de la década de 1920 como un potenciador de octanaje patentado que permitía aumentar sustancialmente la compresión del motor. Esto, a su vez, aumentó el rendimiento del vehículo y la economía de combustible. TEL fue sintetizado por primera vez por el químico alemán Carl Jacob Löwig en 1853. El ingeniero químico estadounidense Thomas Midgley Jr., que trabajaba para General Motors, fue el primero en descubrir su eficacia como agente antidetonante en 1921, después de pasar varios años intentando encontrar un aditivo que era altamente efectivo y económico.

Más tarde surgieron preocupaciones sobre los efectos tóxicos del plomo, especialmente en los niños. En los automóviles que no están diseñados para funcionar con gasolina con plomo, el plomo y los óxidos de plomo cubren el catalizador de los convertidores catalíticos, lo que los vuelve ineficaces y, en ocasiones, pueden ensuciar las bujías. A partir de la década de 1970, muchos países comenzaron a eliminar gradualmente el TEL en el combustible para automóviles. En 2011, un estudio respaldado por las Naciones Unidas estimó que la eliminación de TEL había resultado en $ 2,4 billones en beneficios anuales y 1,2 millones menos de muertes prematuras.

El TEL todavía se usa como aditivo en algunos grados de combustible de aviación. Innospec ha afirmado ser la última empresa que fabrica TEL legalmente pero, a partir de 2013, varias empresas en China producían TEL ilegalmente. En julio de 2021, la venta de gasolina con plomo para automóviles se eliminó por completo en todo el mundo, lo que llevó al Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA) a declarar el "fin oficial" de su uso en automóviles el 30 de agosto de 2021.

Síntesis y propiedades

TEL se produce al hacer reaccionar cloroetano con una aleación de plomo y sodio.

El producto se recupera por destilación al vapor, dejando un lodo de plomo y cloruro de sodio. El TEL es un líquido incoloro viscoso de olor dulce. Debido a que TEL es de carga neutra y contiene un exterior de grupos alquilo, es altamente lipofílico y soluble en petróleo (gasolina). Esta propiedad, que le permite disolverse de manera tan uniforme y eficaz en el combustible para motores, también le permite disolver bien los aceites y las grasas y, por lo tanto, difundirse a través de la barrera hematoencefálica y acumularse en el prosencéfalo límbico, la corteza frontal y el hipocampo.

A pesar de décadas de investigación, no se encontraron reacciones para mejorar este proceso que es bastante difícil, involucra sodio metálico y convierte solo el 25 % del plomo en TEL. Un compuesto relacionado, el tetrametilplomo, se produjo comercialmente mediante una reacción electrolítica diferente. Se desarrolló un proceso con litio pero nunca se puso en práctica.

Reacciones

Una característica notable de TEL es la debilidad de sus cuatro bonos C-Pb. A las temperaturas que se encuentran en los motores de combustión interna, el TEL se descompone completamente en plomo y en radicales etílicos combustibles de vida corta. El plomo y el óxido de plomo eliminan los radicales intermedios en las reacciones de combustión. La detonación del motor es causada por una llama fría, una reacción de combustión oscilante a baja temperatura que ocurre antes del encendido en caliente adecuado. El plomo extingue los radicales pirolizados y, por lo tanto, mata la reacción en cadena de radicales que mantendría una llama fría, evitando que perturbe la ignición suave del frente de llama caliente. El plomo mismo es el agente antidetonante reactivo y los grupos etilo sirven como un vehículo soluble en gasolina.

Cuando el TEL se quema, no solo produce dióxido de carbono y agua, sino también plomo y óxido de plomo(II):

Pb(C₂H₅)₄ + 13 O₂ → 8 CO₂ + 10 H₂O + Pb

Pb(C₂H₅)₄ + 27/2 O₂ → 8 CO₂ + 10 H₂O + PbO

Pb y PbO se sobreacumularían rápidamente y ensuciarían un motor. Por esta razón, también se agregaron a la gasolina 1,2-dicloroetano y 1,2-dibromoetano como eliminadores de plomo; estos agentes forman cloruro de plomo (II) y bromuro de plomo (II) volátiles, respectivamente, que eliminan el plomo del motor y dentro del Aire:

Pb(C₂H₅)₄ + C₂H₄Cl₂ + 16 O₂ → 10 CO₂ + 12 H₂O + PbCl₂

Pb(C₂H₅)₄ + C₂H₄Br₂ + 16 O₂ → 10 CO₂ + 12 H₂O + PbBr₂

En combustible para motores

TEL se usó ampliamente como aditivo de gasolina a partir de la década de 1920, donde sirvió como un eficaz agente antidetonante y redujo el desgaste de la válvula de escape y el asiento de la válvula. Se plantearon preocupaciones en revistas acreditadas sobre los posibles resultados para la salud de las partículas finas de plomo en la atmósfera.

Prevención de desgaste de válvulas

El tetraetilo de plomo ayuda a enfriar las válvulas de admisión y es un excelente amortiguador contra las microsoldaduras que se forman entre las válvulas de escape y sus asientos. Una vez que estas válvulas se vuelven a abrir, las microsoldaduras se separan y desgastan las válvulas y los asientos, lo que provoca la recesión de las válvulas. Cuando TEL comenzó a eliminarse gradualmente, la industria automotriz comenzó a especificar asientos de válvula endurecidos y materiales mejorados que permiten una alta resistencia al desgaste sin necesidad de plomo.

Agente antidetonante

Un motor alternativo de gasolina requiere combustible con un octanaje suficiente para evitar una combustión descontrolada (preencendido y detonación). Los agentes antidetonantes permiten el uso de relaciones de compresión más altas para una mayor eficiencia y potencia máxima. Agregar cantidades variables de aditivos a la gasolina permitió un control fácil y económico de los índices de octanaje. TEL ofrecía la ventaja empresarial de ser comercialmente rentable porque su uso para este fin podía patentarse. Los combustibles de aviación con TEL utilizados en la Segunda Guerra Mundial alcanzaron índices de octanaje de 150 para permitir que los motores turboalimentados y sobrealimentados, como el Rolls-Royce Merlin y el Griffon, alcanzaran altos índices de potencia en altitud. En la aviación militar, la manipulación de TEL permitió adaptar una variedad de combustibles diferentes para condiciones de vuelo particulares.

En 1935 se otorgó una licencia para producir TEL a IG Farben, lo que permitió a la recién formada Luftwaffe alemana utilice gasolina de alto octanaje. Se formó una empresa, Ethyl GmbH, que produjo TEL en dos sitios en Alemania con un contrato gubernamental a partir del 10 de junio de 1936.

En 1938, el Ministerio del Aire del Reino Unido contrató a ICI para la construcción y operación de una planta TEL. Se eligió un sitio en Holford Moss, cerca de Plumley en Cheshire. La construcción comenzó en abril de 1939 y TEL se estaba produciendo en septiembre de 1940.

"Líquido de etilo"

Firme una bomba de gasolina antigua que publica tetraethyllead por Ethyl Corporation

Para mezclar con gasolina sin tratar, el TEL se solía suministrar en forma de "Ethyl Fluid", que consistía en TEL mezclado con 1,2-dicloroetano y 1,2-dibromoetano. Ethyl Fluid también contenía un tinte rojizo para distinguir la gasolina tratada de la no tratada y desalentar el uso de gasolina con plomo para otros fines, como la limpieza.

En la década de 1920, antes de que se reforzaran los procedimientos de seguridad, 17 trabajadores de Ethyl Corporation, DuPont y Standard Oil murieron a causa de los efectos de la exposición al plomo.

La formulación de Ethyl Fluid consistía en:

• 61,45% Tetraethyllead
• 18,80% 1,2-Dicloroetano
• 17,85% 1,2-Dibromoethane
• 1.90% Inertes y tintes

El dicloroetano y el dibromoetano actúan de manera sinérgica, donde cantidades iguales o aproximadamente iguales de ambos brindan la mejor capacidad de eliminación.

Eliminación y prohibición

En la mayoría de los países industrializados, a principios de la década de 2000 se completó la eliminación gradual de TEL de los combustibles para vehículos de carretera debido a las preocupaciones sobre los niveles de plomo en el aire y el suelo y la neurotoxicidad acumulativa del plomo. En la Unión Europea, el tetraetilo de plomo se clasificó como una Sustancia extremadamente preocupante y se colocó en la Lista de candidatos para autorización bajo Registro, evaluación, autorización y restricción de productos químicos (REACH). El uso potencial de TEL tendría que ser autorizado a través del procedimiento de autorización REACH. Si bien no es una prohibición total, introduce obligaciones importantes, como un análisis obligatorio de alternativas y un análisis socioeconómico.

El uso de convertidores catalíticos, exigido en los Estados Unidos para los modelos de automóviles de 1975 y posteriores para cumplir con las normas más estrictas sobre emisiones, inició una eliminación gradual de la gasolina con plomo en los EE. UU. La necesidad de TEL se redujo gracias a varios avances en ingeniería automotriz y química del petróleo. Métodos más seguros para hacer mezclas de mayor octanaje, como reformado e isooctano, redujeron la necesidad de depender de TEL, al igual que otros aditivos antidetonantes de toxicidad variable, incluidos compuestos metálicos como metilciclopentadienil manganeso tricarbonilo (MMT), así como oxigenados, incluido metilo terciario. -butil éter (MTBE), terc-amil metil éter (TAME) y etil terc-butil éter (ETBE).

El primer país en prohibir por completo la gasolina con plomo fue Japón en 1986.

Desde enero de 1993, todos los automóviles de gasolina vendidos en la Unión Europea y el Reino Unido deben usar combustible sin plomo. Esto fue para cumplir con los estándares de emisión Euro 1 que exigían que todos los automóviles nuevos estuvieran equipados con un convertidor catalítico. El combustible sin plomo se introdujo por primera vez en el Reino Unido en junio de 1986.

La gasolina con plomo se eliminó de las explanadas en el Reino Unido el 1 de enero de 2000 y se introdujo una gasolina de reemplazo de plomo, aunque se retiró en gran medida en 2003 debido a la disminución de las ventas. Existe una exención a la prohibición para los propietarios de automóviles clásicos.

Los vehículos diseñados y construidos para funcionar con combustible con plomo a menudo requieren modificaciones para funcionar con gasolina sin plomo. Estas modificaciones se dividen en dos categorías: las requeridas para la compatibilidad física con el combustible sin plomo y las realizadas para compensar el octanaje relativamente bajo de los primeros combustibles sin plomo. La compatibilidad física requiere la instalación de válvulas y asientos de escape endurecidos. La compatibilidad con octanaje reducido se abordó reduciendo la compresión, generalmente instalando juntas de culata más gruesas y/o reconstruyendo el motor con pistones reductores de compresión, aunque la gasolina sin plomo moderna de alto octanaje ha eliminado la necesidad de disminuir las relaciones de compresión.

La gasolina con plomo siguió siendo legal a fines de 2014 en partes de Argelia, Irak, Yemen, Myanmar, Corea del Norte y Afganistán. Corea del Norte y Myanmar compraron su TEL a China, mientras que Argelia, Irak y Yemen lo compraron a la empresa de productos químicos especiales Innospec, el único fabricante legal de TEL que queda en el mundo. En 2011, varios ejecutivos de Innospec fueron acusados y encarcelados por sobornar a varias empresas petroleras estatales para aprobar la venta de sus productos TEL.

En junio de 2016, la eliminación patrocinada por el PNUMA estaba casi completa: solo Argelia, Irak y Yemen continuaron con el uso generalizado de gasolina con plomo, aunque no exclusivamente. En julio de 2021, Argelia había detenido su venta.

Prohibiciones de combustible con plomo

Las prohibiciones de combustible con plomo para vehículos de carretera entraron en vigor de la siguiente manera:

África

• Egipto: 1999
• Sudáfrica: 2006
• El 1o de enero de 2006 se suponía que la gasolina con plomo se eliminaría por completo en todo el continente tras una prohibición iniciada en la Cumbre de la Tierra de 2002. Sin embargo, en Argelia era necesario modificar las refinerías; como resultado, el combustible liderado seguía disponible en algunas partes de Argelia, con la eliminación prevista para 2016. Después de que el Gobierno de Argelia prohibiera la venta de gasolina con plomo en todo el territorio de Argelia, se ha eliminado con eficacia la gasolina con plomo.

En automovilismo

El combustible con plomo se usaba comúnmente en las carreras de autos profesionales, hasta que se eliminó a principios de la década de 1990. Desde 1993, los autos de carreras de Fórmula Uno deben usar combustible que no contenga más de 5 mg/L de plomo.

NASCAR comenzó a experimentar en 1998 con un combustible sin plomo, y en 2006 comenzó a cambiar la serie nacional a combustible sin plomo, completando la transición en la ronda de Fontana en febrero de 2007 cuando la clase principal cambió. Esto se vio influenciado después de que los análisis de sangre de los equipos de NASCAR revelaran niveles elevados de plomo en la sangre.

Gasolina de aviación

TEL sigue siendo un ingrediente del avgas de 100 octanos para aviones con motor de pistón. La formulación actual de gasolina de aviación 100LL (baja en plomo, azul) contiene 2,12 gramos por galón estadounidense (0,56 g/L) de TEL, la mitad de la cantidad anterior de 100/130 (verde) octanaje avgas (a 4,24 gramos por galón), y el doble de 1 gramo por galón permitido en la gasolina regular con plomo para automóviles antes de 1988 y sustancialmente mayor que los 0,001 gramos por galón permitidos en la gasolina sin plomo para automóviles vendida en los Estados Unidos en la actualidad. La Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos, FAA y otros están trabajando en reemplazos económicamente viables para el avgas con plomo, que todavía libera 100 toneladas de plomo cada año. Los niños que viven cerca de aeropuertos que dan servicio a aviones pequeños (con motor de pistón) tienen concentraciones de plomo en la sangre considerablemente más altas.

Agentes antidetonantes alternativos

Los antidetonantes se clasifican en aditivos de alto porcentaje, como el alcohol, y aditivos de bajo porcentaje a base de elementos pesados. Dado que el principal problema del TEL es su contenido de plomo, se han examinado muchos aditivos alternativos que contienen metales menos venenosos. Un aditivo portador de manganeso, metilciclopentadienil manganeso tricarbonilo (MMT o metilcimantreno), se usó durante un tiempo como agente antidetonante, aunque su seguridad es controvertida y ha sido objeto de prohibiciones y demandas. El ferroceno, un compuesto organometálico de hierro, también se utiliza como agente antidetonante, aunque con algunos inconvenientes significativos.

Los aditivos de alto porcentaje son compuestos orgánicos que no contienen metales, pero requieren proporciones de mezcla mucho más altas, como 20-30 % para benceno y etanol. En 1921 se estableció que el etanol era un agente antidetonante eficaz, pero el TEL se introdujo en su lugar principalmente por razones comerciales. Los oxigenados como TAME derivado del gas natural, MTBE hecho de metanol y ETBE derivado del etanol han suplantado en gran medida al TEL. MTBE tiene sus propios riesgos ambientales y también hay prohibiciones sobre su uso.

Las mejoras en la propia gasolina reducen la necesidad de aditivos antidetonantes. El isooctano sintético y el alquilato son ejemplos de dichos materiales de mezcla. El benceno y otros compuestos aromáticos de alto octanaje también se pueden mezclar para aumentar el índice de octano, pero en la actualidad no son favorecidos debido a su toxicidad y carcinogenicidad.

Toxicidad

El tetraetilo de plomo es muy tóxico; tan solo 6 ml son suficientes para inducir una intoxicación grave por plomo. Los peligros del contenido de plomo de TEL aumentan debido a la volatilidad y alta lipofilia del compuesto, lo que le permite cruzar fácilmente la barrera hematoencefálica y acumularse en el sistema límbico, la corteza frontal y el hipocampo, lo que hace que la quelación terapia ineficaz.

Los primeros síntomas de exposición aguda al tetraetilo de plomo pueden manifestarse como irritación de los ojos y la piel, estornudos, fiebre, vómitos y sabor metálico en la boca. Los síntomas posteriores del envenenamiento agudo por TEL incluyen edema pulmonar, anemia, ataxia, convulsiones, pérdida de peso severa, delirio, irritabilidad, alucinaciones, pesadillas, fiebre, dolor muscular y articular, inflamación del cerebro, coma y daño a los órganos cardiovasculares y renales. La exposición crónica a TEL puede causar efectos negativos a largo plazo, como pérdida de memoria, reflejos retrasados, problemas neurológicos, insomnio, temblores, psicosis, pérdida de atención y una disminución general del coeficiente intelectual y la función cognitiva.

La carcinogenicidad del tetraetilo de plomo es discutible. Se cree que daña el sistema reproductivo masculino y causa defectos de nacimiento.

Las preocupaciones sobre la toxicidad del plomo llevaron finalmente a la prohibición del TEL en la gasolina de los automóviles en muchos países. Algunos neurólogos han especulado que la eliminación gradual del plomo puede haber causado que los niveles promedio de coeficiente intelectual aumenten varios puntos en los EE. UU. (al reducir el daño cerebral acumulativo en toda la población, especialmente en los jóvenes). Para toda la población de los EE. UU., durante y después de la eliminación gradual de TEL, el nivel promedio de plomo en la sangre se redujo de 16 μg/dL en 1976 a solo 3 μg/dL en 1991. Los Centros de Control de Enfermedades de los EE. más como tener un "nivel preocupante de plomo en la sangre". En 2021, el nivel se redujo de acuerdo con el nivel promedio de plomo en los EE. UU., que disminuyó a 3,5 µg/dl o más por tener un "nivel de plomo en sangre preocupante".

Historia

En 1853, el químico alemán Karl Jacob Löwig (1803–1890) preparó por primera vez lo que, según él, era Pb₂(C₂H₅)₃ a partir de yoduro de etilo y una aleación de plomo y sodio. En 1859, el químico inglés George Bowdler Buckton (1818–1905) informó lo que afirmaba que era Pb(C₂H₅)₂ a partir de zinc etil (Zn(C₂H₅)₂) y cloruro de plomo(II). Autores posteriores atribuyen a ambos métodos de preparación la producción de tetraetilo de plomo.

En combustible

Independientemente de los detalles de los descubrimientos químicos, el tetraetilo de plomo no tuvo importancia comercial hasta la década de 1920. En 1921, bajo la dirección de DuPont Corporation, que fabricaba TEL, Thomas Midgley, que trabajaba con Charles Kettering en General Motors Corporation Research, descubrió que era un agente antidetonante eficaz. General Motors patentó el uso de TEL como agente antidetonante y utilizó el nombre "Ethyl" que había sido propuesto por Kettering en sus materiales de marketing, evitando así la connotación negativa de la palabra "lead". Las primeras investigaciones sobre el "golpeteo del motor" (también llamado "pinging" o "pinking") también fue dirigido por A.H. Gibson y Harry Ricardo en Inglaterra y Thomas Boyd en los Estados Unidos. El descubrimiento de que los aditivos de plomo modificaban este comportamiento condujo a la adopción generalizada de su uso en la década de 1920 y, por lo tanto, a motores más potentes y de mayor compresión. En 1924, Standard Oil of New Jersey (ESSO/EXXON) y General Motors crearon Ethyl Gasoline Corporation para producir y comercializar TEL. Deepwater, Nueva Jersey, al otro lado del río desde Wilmington, fue el sitio de producción de algunos de los productos químicos más importantes de DuPont, particularmente TEL. Después de que se cerró la producción de TEL en la refinería de Bayway, Deepwater fue la única planta en el hemisferio occidental que produjo TEL hasta 1948, cuando representó la mayor parte de la producción de Dupont/Deepwater.

Controversia inicial

La toxicidad del TEL concentrado se reconoció desde el principio, ya que el plomo se reconoció desde el siglo XIX como una sustancia peligrosa que podría causar envenenamiento por plomo. En 1924, surgió una controversia pública sobre el 'gas loco', después de que cinco trabajadores murieran y muchos otros resultaran gravemente heridos, en las refinerías de Standard Oil en Nueva Jersey. También hubo una controversia privada durante dos años antes de esta controversia; varios expertos en salud pública, incluidos Alice Hamilton y Yandell Henderson, comprometieron a Midgley y Kettering con cartas advirtiendo sobre los peligros para la salud pública. Después de la muerte de los trabajadores, decenas de periódicos informaron sobre el tema. The New York Times editorializó en 1924 que las muertes no deberían interferir con la producción de combustible más potente.

Para resolver el problema, el Servicio de Salud Pública de EE. UU. realizó una conferencia en 1925 y las ventas de TEL se suspendieron voluntariamente durante un año para realizar una evaluación de peligros. Inicialmente, se esperaba que la conferencia durara varios días, pero, según se informa, la conferencia decidió que evaluar las presentaciones sobre agentes antidetonantes alternativos no era 'su competencia', por lo que duró un solo día. Kettering y Midgley declararon que no había alternativas disponibles para los antidetonantes, aunque los memorandos privados mostraban discusiones sobre tales agentes. Un agente comúnmente discutido fue el etanol. El Servicio de Salud Pública creó un comité que revisó un estudio de trabajadores patrocinado por el gobierno y una prueba de laboratorio de etilo, y concluyó que si bien la gasolina con plomo no debe prohibirse, debe continuar investigándose. Las bajas concentraciones presentes en la gasolina y los gases de escape no se percibieron como un peligro inmediato. Un comité de Cirujanos Generales de EE. UU. emitió un informe en 1926 que concluyó que no había evidencia real de que la venta de TEL fuera peligrosa para la salud humana, pero instó a realizar más estudios. En los años que siguieron, la investigación fue fuertemente financiada por la industria del plomo; en 1943, Randolph Byers descubrió que los niños con envenenamiento por plomo tenían problemas de comportamiento, pero la Asociación de Industrias del Plomo lo amenazó con una demanda y la investigación terminó.

A fines de la década de 1920, Robert A. Kehoe, de la Universidad de Cincinnati, era el principal consultor médico de Ethyl Corporation y uno de los defensores más acérrimos de la industria líder, quien no sería desacreditado hasta décadas más tarde por El trabajo de la Dra. Clair Patterson sobre las cargas de plomo en humanos (ver más abajo) y otros estudios. En 1928, el Dr. Kehoe expresó la opinión de que no había base para concluir que los combustibles con plomo representaban una amenaza para la salud. Convenció al Cirujano General de que la relación dosis-respuesta del plomo 'no tenía efecto'. por debajo de un cierto umbral. Como director de los Laboratorios Kettering durante muchos años, Kehoe se convertiría en el principal promotor de la seguridad de TEL, una influencia que no comenzó a decaer hasta principios de la década de 1960. Pero en la década de 1970, la opinión general sobre la seguridad de TEL cambiaría y, en 1976, el gobierno de EE. UU. comenzaría a exigir la eliminación gradual de este producto.

A fines de la década de 1940 y principios de la de 1950, Clair Cameron Patterson descubrió accidentalmente la contaminación causada por TEL en el medio ambiente mientras determinaba la edad de la tierra. Mientras intentaba medir el contenido de plomo de rocas muy antiguas y el tiempo que tardaba el uranio en descomponerse en plomo, las lecturas se volvieron inexactas debido al plomo en el entorno que contaminó sus muestras. Luego se vio obligado a trabajar en una sala limpia para mantener sus muestras libres de contaminación ambiental por plomo. Después de llegar a una estimación bastante precisa de la edad de la Tierra, se dedicó a investigar el problema de la contaminación por plomo mediante el examen de núcleos de hielo de países como Groenlandia. Se dio cuenta de que la contaminación por plomo en el medio ambiente databa aproximadamente de la época en que el TEL comenzó a usarse ampliamente como aditivo de combustible en la gasolina. Consciente de los peligros para la salud que plantea el plomo y sospechoso de la contaminación causada por el TEL, se convirtió en uno de los primeros y más efectivos defensores de eliminarlo.

En la década de 1960 se publicaron los primeros trabajos clínicos que demostraban la toxicidad de este compuesto en humanos, p. de Mirosław Jan Stasik.

Hallazgos modernos

En la década de 1970, Herbert Needleman descubrió que los niveles más altos de plomo en los niños se correlacionaban con un menor rendimiento escolar. Needleman fue acusado repetidamente de mala conducta científica por parte de personas dentro de la industria del plomo, pero finalmente fue absuelto por un consejo asesor científico. Needleman también escribió que el nivel promedio de plomo en la sangre de los niños estadounidenses era de 13.7 μg/dL en 1976 y que Patterson creía que todos estaban envenenados hasta cierto punto por TEL en la gasolina.

En los EE. UU., en 1973, la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos emitió regulaciones para reducir el contenido de plomo de la gasolina con plomo en una serie de fases anuales, que por lo tanto se conoció como la "reducción gradual del plomo" programa. Las normas de la EPA se emitieron en virtud de la sección 211 de la Ley de Aire Limpio, modificada en 1970. Ethyl Corp impugnó las normas de la EPA en un tribunal federal. Aunque la regulación de la EPA fue inicialmente invalidada, la EPA ganó el caso en la apelación, por lo que la reducción gradual de TEL comenzó a implementarse en 1976. La EPA realizó cambios regulatorios adicionales durante la próxima década (incluida la adopción de un mercado comercial en "créditos de plomo" en 1982, que se convirtió en el precursor del mercado de permisos por lluvia ácida, adoptado en 1990 para SO₂), pero la regla decisiva se emitió en 1985. Luego, la EPA ordenó que aditivo de plomo se reduzca en un 91 por ciento para fines de 1986. Un estudio de 1994 indicó que la concentración de plomo en la sangre de la población de los EE. UU. había disminuido un 78 por ciento entre 1976 y 1991. estudios realizados por Philip J. Landrigan.

En Europa, el profesor Derek Bryce-Smith fue uno de los primeros en destacar los peligros potenciales del TEL y se convirtió en un destacado activista a favor de la eliminación de los aditivos de plomo de la gasolina.

Desde el 1 de enero de 1996, la Ley de Aire Limpio de los EE. UU. prohibió la venta de combustible con plomo para su uso en vehículos de carretera, aunque ese año la EPA de los EE. UU. indicó que el TEL aún podría usarse en aviones, autos de carreras, equipos agrícolas y marinos. motores Por lo tanto, lo que había comenzado en los EE. UU. como una reducción gradual finalmente terminó en una eliminación gradual del TEL para vehículos de carretera. Prohibiciones similares en otros países han resultado en la reducción de los niveles de plomo en el torrente sanguíneo de las personas.

Siguiendo el ejemplo de los programas nacionales, la Agencia de EE. UU. para el Desarrollo Internacional emprendió una iniciativa para reducir el uso de tetraetilo de plomo en otros países, en particular sus esfuerzos en Egipto que comenzaron en 1995. En 1996, con la cooperación de U.S. AID, Egipto tomó casi todo el plomo de su gasolina. El éxito en Egipto proporcionó un modelo para los esfuerzos de AID en todo el mundo.

Para el año 2000, la industria de TEL había trasladado la mayor parte de sus ventas a países en desarrollo cuyos gobiernos presionaron contra la eliminación gradual de la gasolina con plomo. La gasolina con plomo se retiró por completo del mercado de la Unión Europea el 1 de enero de 2000, aunque había sido prohibida mucho antes en la mayoría de los estados miembros. Otros países también eliminaron TEL. India prohibió la gasolina con plomo en marzo de 2000.

Para 2011, las Naciones Unidas anunciaron que habían logrado eliminar gradualmente la gasolina con plomo en todo el mundo. "Librar al mundo de la gasolina con plomo, con las Naciones Unidas liderando el esfuerzo en los países en desarrollo, ha resultado en $2,4 billones en beneficios anuales, 1,2 millones menos de muertes prematuras, mayor inteligencia general y 58 millones menos de delitos," dijo el Programa Ambiental de las Naciones Unidas. El anuncio fue un poco prematuro, ya que algunos países todavía tienen gasolina con plomo a la venta a partir de 2017. El 30 de agosto de 2021, el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente anunció que se había eliminado la gasolina con plomo. Las existencias finales del producto se agotaron en Argelia, que había seguido produciendo gasolina con plomo hasta julio de 2021.

Efecto en las tasas de criminalidad

Se cree que la reducción en el nivel promedio de plomo en la sangre ha sido una de las principales causas de la caída de las tasas de delitos violentos en los Estados Unidos. Se ha encontrado una correlación estadísticamente significativa entre la tasa de uso de gasolina con plomo y los delitos violentos: la curva de delitos violentos sigue virtualmente la curva de exposición al plomo con un retraso de 22 años. Después de la prohibición de TEL, los niveles de plomo en la sangre de los niños estadounidenses disminuyeron drásticamente. Investigadores que incluyen a la economista de Amherst College Jessica Wolpaw Reyes, el consultor del Departamento de Vivienda y Desarrollo Urbano Rick Nevin y Howard Mielke de la Universidad de Tulane dicen que la disminución de la exposición al plomo es responsable de una disminución de hasta el 56% en la delincuencia entre 1992 y 2002. Teniendo en cuenta otros factores que se cree que aumentaron las tasas de criminalidad durante ese período, Reyes descubrió que la exposición reducida al plomo condujo a una disminución real del 34% durante ese período.

Aunque la gasolina con plomo ya no existe en América del Norte, ha dejado altas concentraciones de plomo en el suelo adyacente a las carreteras que eran muy utilizadas antes de su eliminación. Los niños corren un riesgo particular si ingieren este suelo.