Ossido piombico: caratteristiche e applicazioni di questo composto chimico inorganico
Noto anche come minio, l’ossido piombico è un composto chimico inorganico che si usa da secoli come pigmento. All’aspetto si presenta infatti di una colorazione rossa intensa con alcune varianti (rosso-bruno, rosso-aranciato). Si può trovare in natura sotto forma di cristalli all’interno di minerali e le miniere più grandi da cui si estrae si trovano in Spagna.
La denominazione passata, “minio”, deriva infatti dal fiume Miño che ha il suo corso nella zona nord-ovest della Penisola Iberica. Altri giacimenti si trovano in Germania attorno al comune di Badenweiler e in Scozia nella zona chiamata Leadhills. Qui si trova un piccolo paese costruito appositamente per i minatori.
Ossido piombico: caratteristiche della molecola
Il piombo è un metallo noto fin dall’antichità, per la precisione dal 5.000 a.C. Nel Medioevo fu di particolare interesse per gli alchimisti che sostenevano di poterlo trasformare in oro, ma al tempo stesso ne conoscevano le proprietà tossiche. Avevano già un termine per definire le intossicazioni da piombo, molto frequenti dato che questo materiale era usato per tubature e pentole.
I suoi composti con l’ossigeno sono a loro volta utilizzati da secoli. L’ossido piombico (o tetrossido di piombo secondo la nomenclatura IUPAC) ha formula Pb3O4 e si presenta come un solido cristallino di colore rosso intenso. Il composto è pesante: ha una densità pari a 8,3 g/cm³ e per poterlo utilizzare lo si frantuma in una polvere molto fine. Quello prodotto oggi ha una tinta più scura di quello antico.
Il punto di fusione del composto è 500°C, soglio oltre la quale inoltre la molecola si decompone. Per questo nel processo di produzione è importante mantenere la temperatura tra i 400 e i 500°C senza mai superarli. Non si scioglie in acqua e nella sua SDS presenta tre indicazioni di pericolo: pericoloso per l’ambiente, irritante e tossico per esposizione a lungo termine.
Il minio risulta tossico per inalazione, sia se si respira la polvere stando vicini sia in caso questa risulti sospesa in aria o mista a vapori. Gli effetti collaterali possono avere conseguenze pesanti sulle donne in allattamento perché il piombo può essere passato al bambino. Inoltre è possibile che provochi problemi a livello dell’apparato riproduttore.
Come si produce a livello industriale
La sintesi dell’ossido piombico si realizza negli impianti sfruttando la calcinazione del monossido di piombo (PbO). La reazione avviene al di sopra dei 450°C e porta ad eliminare tutte le sostanze volatili presenti all’interno di un composto solido. Questo processo di produzione del minio era nota fin dall’antichità e all’epoca richiedeva sette giorni di tempo.
La reazione chimica richiede la presenza di ossigeno per procedere e illustrata in formule è la seguente 6PbO + O2 → 2Pb3O4 . Il prodotto della calcinazione è un composto stabile ma se portato al di sopra della temperatura di fusione si verifica un altro processo. Il tetraossido di piombo libera ossigeno e produce PbO secondo la reazione 2Pb3O4 → 6PbO + O2.
L’ossido piombico può essere usato anche come reagente per la produzione di biossido di piombo (PbO2) che si utilizza come agente ossidante. Per ottenerlo si fa reagire la molecola in presenza di acido nitrico (HNO3) secondo la reazione Pb3O4 + 4 HNO3 → PbO2 + 2 Pb(NO3)2 + 2 H2O.
Gli utilizzi dell’ossido piombico a livello industriale
Le aziende che fanno un largo impiego di questo composto sono quelle che operano nel settore delle vernici. Si usa come pigmento nella miscela per i prodotti antiruggine e anticorrosivi per le superfici metalliche, come ad esempio i cancelli in ferro o le ringhiere dei balconi. Ma anche un tavolo in metallo da esterno a cui si voglia dare un colore acceso anziché l’argento lucido che avrebbe di norma.
La vernici antiruggine contenenti ossido piombico possono essere utilizzate anche su mobili o lastre di metallo che risultano già intaccate dalla ruggine. Basta rimuovere la parte rovinata e corrosa usando una spazzola metallica o una levigatrice e poi applicare l’antiruggine. Una volta asciugato questo strato basta aggiungere uno smalto impermeabile per salvare la superficie metallica.
Un altro utilizzo diffuso è nelle aziende che realizzano polimeri sintetici come il policloroprene, detto anche gomma CR. Per prepararla occorre un agente indurente che può essere il Pb3O4 oppure l’ossido di magnesio (MgO). Oltre a renderla più compatta questo composto aiuta a darle un effetto impermeabile.
In passato il minio era utilizzato anche nella formula per ottenere i fuochi d’artificio dato che fa parte dei pigmenti che danno una sfumatura alle scintille. L’alta temperatura a cui avviene l’esplosione permette di vedere bene la colorazione anche se ora per la tossicità del piombo si preferisce usare lo stronzio.
