Piombo tetraetile

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Piombo tetraetile
formula di struttura
Tetraethyllead-3D-balls.png
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolareC8H20Pb
Massa molecolare (u)323,44
Aspettoliquido
Numero CAS78-00-2
Numero EINECS201-075-4
PubChem6511
SMILES
CC[Pb](CC)(CC)CC
Proprietà chimico-fisiche
Densità (g/cm3, in c.s.)1,653
Temperatura di fusione−136,8 °C (136,4 K)
Temperatura di ebollizione357 (84-85 °C a 15 mmHg)
Indicazioni di sicurezza
Punto di fiamma73 °C (346 K)
Simboli di rischio chimico
tossicità acuta pericoloso per l'ambiente tossico a lungo termine
pericolo
Frasi H300 - 310 - 330 - 360 - 373 - 410
Consigli P201 - 260 - 264 - 273 - 280 - 284 [1]

Il Piombo tetraetile, conosciuto anche con la sigla TEL (dall'inglese tetraethyl lead), o PT.[2] È un composto metallorganico del piombo tetravalente, di formula molecolare Pb(CH2CH3)4. È molto tossico[3] ed è stato utilizzato in passato in petrolchimica come additivo per la benzina come antidetonante, per aumentarne cioè la resistenza all'auto-accensione (numero di ottano). È ancora di utilizzo comune in campo aeronautico per la produzione di benzina avio.

Proprietà chimiche[modifica | modifica wikitesto]

Spettro di massa del piombo tetraetile.

Il piombo tetraetile è un liquido viscoso incolore, dall'odore dolciastro e infiammabile. Si ottiene dalla reazione di cloruro di etile con una lega sodio-piombo:[4][5]

4 NaPb + 4 CH3CH2Cl → (CH3CH2)4Pb + 4 NaCl + 3 Pb

Dalla miscela di reazione il piombo tetraetile viene recuperato per distillazione in corrente di vapore, che non trascina la miscela residua di piombo metallico e cloruro di sodio.[6]

Il legame piombo-carbonio nel piombo tetraetile è debole, 130 kJ/mol, contro 346 kJ/mol per il legame C-C:[7] già a110 °C inizia a decomporsi con un meccanismo a radicali liberi;[8] alle temperature raggiunte nei motori a scoppio si decompone quindi facilmente in piombo e radicali etile. In queste condizioni il piombo forma in parte l'ossido (PbO) solido; questo e il Pb metallico formato dalla decomposizione tenderebbero a incrostare le parti meccaniche. Per evitare questo inconveniente veniva utilizzato in miscela con 1,2-dicloroetano e 1,2-dibromoetano, con i quali forma composti volatili alle temperature raggiunte nei motori, quali il cloruro di piombo e il bromuro di piombo:[5][9]

(CH3CH2)4Pb + C2H4Cl2 + 16 O2 → 10 CO2 + 12 H2O + PbCl2
(CH3CH2)4Pb + C2H4Br2 + 16 O2 → 10 CO2 + 12 H2O + PbBr2

Le dosi massime sono dell'ordine di 0,5 g per litro di benzina, che corrispondono ad un aumento del numero di ottano di 10-15 unità. La ricetta tipica era del tipo:[5]

PbEt4 61,45%

C2H4Cl2 17,85%

C2H4Br2 18,80%

inerti e colore 1,90%

Storia[modifica | modifica wikitesto]

Il possibile utilizzo del piombo tetraetile come antidetonante venne scoperto da Thomas Midgley alla General Motors Research nel 1921. La sua tossicità divenne evidente negli anni successivi con la malattia e talvolta la morte di alcuni dei ricercatori che si erano dedicati al suo studio. Il 1º febbraio 1923 cominciò la sua commercializzazione ad opera della Ethyl Gasoline Corporation, società compartecipata a DuPont, a General Motors e a Standard Oil. Già all'inizio della produzione gli operai addetti mostrarono segni di avvelenamento: almeno 15 morirono e per le restanti l'azienda disse che probabilmente erano impazzite "a causa del troppo lavoro"; nel 1924 cinque operai morirono ed altri 35 restarono invalidi, nonostante le evidenze le industrie commissionarono studi per smentire la pericolosità[10].

Anche in Italia (a Fidenza e a Trento) esistevano importanti industrie chimiche per la sua produzione. Clair Patterson scoprì che prima del 1923 i livelli di piombo nell'atmosfera erano insignificanti e si batté tutta la vita per denunciare il suo pericoloso utilizzo. A partire dagli anni settanta si susseguirono le iniziative per bandirlo dalla benzina, fino alla definitiva eliminazione nel 1986 negli Stati Uniti con il Clean Air Act e nel decennio successivo in Europa Occidentale[11]. Nel 1971 in ogni litro di benzina venduto in Germania erano presenti 0,635 grammi di piombo tetraetile[12] e la stessa concentrazione era in Italia il massimo ammesso[13].

In Italia il tenore massimo di piombo nella benzina fu ridotto nel 1982 a 0,40 grammi al litro, con possibilità di limitarlo fino a 0,15 grammi[14], possibilità sfruttata nel 1989, quando la concentrazione fu portata a 0,30 grammi, e ancora nel 1991, quando fu dimezzata[15]. Con l'eliminazione del piombo dai carburanti americani il livello del piombo nel sangue dei bambini fino a 5 anni, si è ridotto dell'80% e nei test di intelligenza effettuati su bambini in età prescolare si sono riscontrati medie tra 2,2 e 4,7 punti superiori al decennio precedente.

Citazioni letterarie[modifica | modifica wikitesto]

È anche il veleno usato nel primo romanzo (giallo) di Ellery Queen, La poltrona n. 30.

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ Sigma Aldrich; rev. del 14.01.2012
  2. ^ Filmato audio SLOI. La fabbrica degli invisibili, a 3 min 26 s. URL consultato il 13 febbraio 2020.
    «...il piombo tetraetile, comunemente chiamato PT»
  3. ^ (EN) Karen I. Bolla e Jean Lud Cadet, Exogenous Acquired Metabolic Disorders of the Nervous System, Elsevier, 2007, pp. 865–896, DOI:10.1016/b978-141603618-0.10039-6, ISBN 978-1-4160-3618-0. URL consultato il 2 giugno 2022.
  4. ^ (EN) Dietmar Seyferth, The Rise and Fall of Tetraethyllead. 2., in Organometallics, vol. 22, n. 25, 1º dicembre 2003, pp. 5154–5178, DOI:10.1021/om030621b. URL consultato il 2 giugno 2022.
  5. ^ a b c Tetra-ethyl_lead, su chemeurope.com. URL consultato il 2 giugno 2022.
  6. ^ (EN) William E. Davis e United States Environmental Protection Agency Office of Air Quality Planning and Standards, Emission Study of Industrial Sources of Lead Air Pollutants, 1970, Environmental Protection Agency, 1973. URL consultato il 2 giugno 2022.
  7. ^ J. E. Huheey, E. A. Keiter e R. L. Keiter, Chimica Inorganica, Principi, Strutture, Reattività, Piccin, 1999, p. A-30, ISBN 88-299-1470-3.
  8. ^ F.A. Cotton e G. Wilkinson, ADVANCED INORGANIC CHEMISTRY, Fifth Edition, Wiley Interscience, 1988, pp. 293-294, ISBN 0-471-84997-9.
  9. ^ (EN) J. Theo Kloprogge, Concepcion P. Ponce e Tom Loomis, The Periodic Table: Nature's Building Blocks: An Introduction to the Naturally Occurring Elements, Their Origins and Their Uses, Elsevier, 18 novembre 2020, p. 826, ISBN 978-0-12-821538-8.
  10. ^ Bill Bryson. Breve storia di (quasi) tutto, Milano : Guanda, 2005, cap 10 Il piombo al bando
  11. ^ Bill Bryson. Breve storia di (quasi) tutto, Milano : Guanda, 2005, cap 10
  12. ^ c.g., Anche in Germania benzina senza piombo, in La Stampa, Torino, 1º maggio 1971, p. 19. URL consultato l'11 febbraio 2020.
  13. ^ Arturo Barone, Per le nuove norme sulla benzina Bonn è in contrasto con gli accordi Cee, in La Stampa, Torino, 21 marzo 1972, p. 12. URL consultato l'11 febbraio 2020.
  14. ^ Decreto del presidente della Repubblica 10 marzo 1982, n. 485, in materia di "Attuazione della direttiva (CEE) n. 78/611 relativa al contenuto di piombo nella benzina per i motori ad accensione comandata destinati alla propulsione degli autoveicoli"
  15. ^ Decreto ministeriale 28 maggio 1988, n. 214, in materia di "Attuazione della direttiva n. 85/210/CEE relativa al tenore di piombo nella benzina"

Bibliografia[modifica | modifica wikitesto]

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]

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Collegamenti esterni[modifica | modifica wikitesto]

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