Piombo tetraetile | |
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Caratteristiche generali | |
Formula bruta o molecolare | C8H20Pb |
Massa molecolare (u) | 323,44 |
Aspetto | liquido |
Numero CAS | |
Numero EINECS | 201-075-4 |
PubChem | 6511 e 101498847 |
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 ebollizione | 357 (84-85 °C a 15 mmHg) |
Indicazioni di sicurezza | |
Punto di fiamma | 73 °C (346 K) |
Simboli di rischio chimico | |
pericolo | |
Frasi H | 300 - 310 - 330 - 360 - 373 - 410 |
Consigli P | 201 - 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.
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]
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 a 110 °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]
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%
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 prove 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.
È anche il veleno usato nel primo romanzo (giallo) di Ellery Queen, La poltrona n. 30.
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