¿Qué es el Sulfato de Plomo?
El sulfato de plomo es una sustancia inorgánica formada por iones de sulfato y plomo combinados con la fórmula química PbSO4.
La sustancia tiene una masa de 303,26 g/mol, una densidad de 6,29 g/cm3 y una densidad de 1170°C. A temperatura y presión normales, tiene un aspecto sólido blanco.
Usos del Sulfato de Plomo
1. Baterías de Plomo-Ácido
El sulfato de plomo se utiliza como material activo catódico y anódico para los electrodos de las baterías de plomo-ácido. El coste relativamente bajo del plomo como material de electrodo permite producir baterías de almacenamiento rentables. El dióxido de plomo se utiliza como electrodo para el electrodo positivo y el plomo para el electrodo negativo, y el ácido sulfúrico se ha utilizado como electrolito para ambos.
El agua ioniza el ácido sulfúrico diluido en SO₄²- y H⁺, que reaccionan con los iones sulfato para formar sulfato de plomo PbSO₄ en el ánodo. Este sulfato de plomo se solidifica y se adhiere a la superficie del ánodo, por lo que la masa del ánodo aumenta rápidamente. Además, los electrones generados por la oxidación del plomo se transfieren al cátodo a través de los conductores.
Además, también se liberan iones de hidrógeno en el electrolito, y el principio de la batería es que los iones de hidrógeno se mueven a través del electrolito hacia el cátodo, donde se han reunido los electrones libres. La placa catódica, por su parte, acepta los electrones libres y los iones de hidrógeno del ánodo y experimenta una reacción química con dióxido de plomo y ácido sulfúrico diluido. Como resultado, se forman sulfato de plomo y agua y, al igual que en el caso de la placa anódica, el sulfato de plomo se adhiere a la placa catódica.
El sulfato de plomo y otras sustancias que se adhieren a las superficies de las placas catódicas como resultado de la descarga provocan una reacción de recarga, devolviendo la batería al estado en que se encontraba antes de la descarga, lo que permite utilizarla repetidamente. El electrodo positivo se oxida a óxido de plomo (IV) mediante la carga, mientras que el electrodo negativo se reduce a plomo sólido, que es una propiedad de las baterías de plomo-ácido.
2. Pigmentos
El sulfato de plomo se ha utilizado como pigmento blanco en diversas situaciones desde la antigüedad debido a su color blanco.
El sulfato de plomo también se utiliza característicamente como una de las materias primas de pigmentos colorantes como el amarillo de plomo y el naranja de molibdato. Sin embargo, en los últimos años ha habido un movimiento creciente hacia la eliminación de las pinturas que contienen plomo debido a la preocupación por sus efectos adversos en el cuerpo humano.
3. Otros
Otros usos incluyen esmaltes, catalizadores y estabilizadores de resinas.
Propiedades del Sulfato de Plomo
1. Propiedades Físicas
Es un sólido de aspecto blanco o incoloro, cristalino o en polvo cristalino. Es soluble en exceso de hidróxido alcalino en forma de iones de hidróxido de plomo, pero su solubilidad en agua es casi despreciable, 0,0425 g/1 L a 25°C. También es insoluble en disolventes orgánicos como el etanol y la acetona.
La estructura cristalina es estable y rectangular con una estructura de tipo sulfato de bario. Su punto de fusión es de 1.170 °C, pero la descomposición comienza en torno a los 1.000 °C, donde se descompone en óxido de plomo (II) o tetróxido de plomo (III), generando dióxido de azufre y trióxido de azufre.
2. Proceso de Producción del Sulfato de Plomo
El sulfato de plomo se produce por la reacción de un compuesto de plomo soluble en agua con un ácido fuerte, como ácido sulfúrico y nitrato de plomo o ácido sulfúrico y acetato de plomo, acompañada de calentamiento. El sulfato de plomo se obtiene como un precipitado blanco.
Además, una pasta hecha añadiendo ácido sulfúrico diluido al óxido de plomo (II) se utiliza como material activo en las baterías de plomo-ácido, que contiene varias sales básicas con composiciones como PbSO4-PbO, PbSO4-2PbO, PbSO4-3PbO y PbSO4-4PbO. Además, el agua es un subproducto de esta reacción.
Cuando el ácido sulfúrico reacciona con el plomo, se forman sulfato de plomo e hidrógeno, pero en la superficie de los reactivos se forma una película de sales insolubles que debe calentarse para facilitar la reacción.
Más Información sobre el Sulfato de Plomo
Peligros del Sulfato de Plomo
El sulfato de plomo es altamente tóxico y conlleva riesgo de carcinogénesis, efectos adversos sobre el feto en mujeres embarazadas y daños en órganos (riñón, sistema nervioso, sistema digestivo, sistema sanguíneo). Por ello, es necesario lavarse bien las manos y utilizar guantes de goma, batas de laboratorio, mascarillas y gafas de seguridad al manipularlo.
Además, como tiene un importante impacto negativo en los organismos acuáticos, su vertido al agua está estrictamente restringido.