¿Qué es el Sulfuro de Plomo?
El sulfuro de plomo es un compuesto inorgánico cuya fórmula química es PbS. También se conoce como sulfuro de plomo (II) o galena. Se presenta como un mineral llamado mineral de plomo tetragonal y es un importante compuesto del plomo.
El calentamiento del sulfuro de plomo produce gases tóxicos de Pb y SOx y está catalogado como “sustancia química designada de clase 1” según la Ley PRTR. También es una “sustancia química patógena” según la Ley de Normas Laborales. Está clasificada como “sustancia peligrosa que debe etiquetarse”, “sustancia peligrosa que debe notificarse” y “sustancia peligrosa para la que debe realizarse una evaluación de riesgos” en virtud de la Ley de Seguridad e Higiene en el Trabajo, y como “sustancia nociva” en virtud de la Ley de Control de Sustancias Venenosas y Nocivas.
Usos del Sulfuro de Plomo
El sulfuro de plomo se utiliza ampliamente en pigmentos, pinturas, esmaltes cerámicos, aditivos de fricción en lubricantes y como material de aleación.
El amarillo plomo y el naranja molibdato de las pinturas pueden producirse combinando cromato de plomo con sulfato de plomo y molibdato de plomo. Sin embargo, en vista de los efectos adversos del plomo sobre la salud humana, la Segunda Conferencia Internacional sobre Gestión de Productos Químicos fijó como objetivo la eliminación de la pintura con plomo. En Japón se están desarrollando pinturas sin plomo, pero el considerable aumento de los costes supone un reto.
Además, el sulfuro de plomo es el principal mineral de plomo y también contribuye en gran medida a la conversión química. La reducción del óxido principal produce plomo metálico.
Propiedades del Sulfuro de Plomo
El sulfuro de plomo tiene un punto de fusión de 1.114°C y un punto de ebullición de 1.281°C. El sulfuro de plomo es poco soluble y prácticamente inofensivo. Sin embargo, su descomposición térmica en la fundición produce un polvo peligroso. El carbonato de plomo es muy soluble y, cuando se obtiene sulfuro de plomo a partir de carbonato de plomo, provoca intoxicación por plomo.
Estructura del Sulfuro de Plomo
El sulfuro de plomo forma cristales cúbicos negros. Al igual que el telururo de plomo (II) y el seleniuro de plomo (II), presenta propiedades semiconductoras y es el semiconductor más antiguo utilizado. Sin embargo, a diferencia de los semiconductores del grupo IV-VI, tiene una estructura cristalina de tipo cloruro de sodio. La estructura de coordinación es octaédrica y la constante de red es a = 5,936 Å.
También se han estudiado las nanopartículas de sulfuro de plomo y los puntos cuánticos. Tradicionalmente, pueden fabricarse combinando sales de plomo con cualquier ion sulfuro. En los últimos años, las nanopartículas de sulfuro de plomo se han mostrado prometedoras para su aplicación en células solares.
Más Información sobre el Sulfuro de Plomo
1. Síntesis del Sulfuro de Plomo (II)
Cuando se añade sulfuro o sulfuro de hidrógeno a una solución acuosa de iones de plomo, se forma un precipitado negro de sulfuro de plomo. La constante de equilibrio para esta reacción es de 3 x 106 mol/L. Debido al espectacular cambio de color de incoloro o blanco a negro, se utilizaba para el análisis inorgánico cualitativo. Incluso hoy en día se siguen utilizando tiras reactivas de acetato de plomo para detectar el ácido sulfhídrico y los sulfuros.
2. Aplicaciones del Sulfuro de Plomo (II)
El sulfuro de plomo se utiliza desde hace tiempo en elementos sensores de infrarrojos. A diferencia de los sensores térmicos, que responden a un aumento de la temperatura del elemento irradiado, reacciona directamente a los fotones.
Se observa la débil corriente que se produce cuando un fotón incide en el elemento y el cambio en la resistencia eléctrica de éste. A temperatura ambiente, el sulfuro de plomo reacciona a la radiación con una longitud de onda de 1 – 2,5 µm, rango de longitud de onda que se encuentra en el lado de longitud de onda corta de la región infrarroja, que sólo irradian los objetos calientes. Cuando el elemento de sulfuro de plomo se enfría mediante un elemento Peltier o nitrógeno líquido, el rango de longitud de onda detectado cambia a aproximadamente 2-4 µm.
El telururo de mercurio y cadmio (HgCdTe) y el antimonuro de indio (InSb) son excelentes para detectar longitudes de onda infrarrojas más largas. Tienen una constante dieléctrica elevada y son detectores más lentos que el germanio, el silicio, el HgCdTe y el InSb.
3. Características del Sulfuro de Plomo (IV)
El sulfuro de plomo (IV) (PbS2) es un compuesto con la fórmula química PbS2 y una masa molar de 271,332 g/mol. Se obtiene por la reacción del azufre y el sulfuro de plomo (II) a alta presión y a temperaturas superiores a 600°C.
El sulfuro de plomo (IV), al igual que el sulfuro de estaño (IV) (SnS2), cristaliza en una estructura de tipo yoduro de cadmio, en la que el Pb adopta el número de oxidación formal +4. El sulfuro de plomo (IV) es un semiconductor de tipo p y puede utilizarse como material termoeléctrico.