Feb 222018
 
PIOMBO
DATI CONFIGURAZIONE
GALENA ASPETTO

Il Piombo, elemento metallico denso, con colore grigio-bluastro, ha simbolo Pb e numero atomico 82. Probabilmente, uno dei più antichi metalli conosciuti, il piombo veniva utilizzato dai romani per costruire tubi per la distribuzione di acqua.

Il Piombo è abbondantemente diffuso in tutto il mondo sotto forma di solfuro, nel minerale chiamato galena e in minerali di secondaria importanza come la cerussite e l’anglesite. Viene estratto mediante un processo di arrostimento e riduzione, che consiste nella conversione del piombo a ossido e nella successiva riduzione con carbone coke in fornace.

Miniera di piombo di Campo Pisano

Materiali di scarto presenti nel piombo, recuperati da vari processi industriali e quindi fusi, costituiscono un altro importante processo nella lavorazione di questo metallo. Molto spesso la galena contiene minerali preziosi come argento e oro che vengono recuperati attraverso il processo Parker, che utilizza una piccola quantità di zinco, mescolata al piombo fuso, per sciogliere i metalli preziosi.

PROPRIETA’

Il piombo metallico è tenero, malleabile, duttile è poco resistente alla trazione ed è un cattivo conduttore di elettricità. Se esposto all’aria, varia rapidamente aspetto e assume una colorazione blu-grigiastra piuttosto opaca, molto diversa dalla consueta lucentezza metallica. Fonde a 328 °C, bolle a 1740 °C, ha densità relativa 11,4 e peso atomico 207,20.

LEGHE

Miscelando il piombo con altri metalli, è possibile realizzare numerose leghe. Le più importanti sono:

  • Piombo-Arsenico
  • Piombo-Bario
  • Piombo-Bismuto
  • Piombo-Cadmio
  • Piombo-Calcio
  • Piombo-Rame
  • Piombo-Indio
  • Piombo-Litio
  • Piombo-Argento
  • Piombo-Magnesio
  • Piombo-Stagno
  • Piombo-Tellurio
IMPIEGHI

Il piombo è usato in enormi quantità nelle batterie e come rivestimento di cavi elettrici, tubi, serbatoi e negli apparecchi per i raggi X. Per la sua elevata densità il piombo trova impiego come sostanza schermante per i materiali radioattivi. Numerose leghe contenenti un’alta percentuale di piombo sono utilizzate nella saldatura, per i caratteri da stampa, per gli ingranaggi.

Batteria Proiettili Caratteri da stampa
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Alunno/i autore/i dell’articolo:
ALBERTO MUSSO
Classe e Anno: Argomento di Riferimento:
Prima I – 2017/18 METALLI
Set 202016
 

L’uso di terminali mobili, quali smartphone e tablet ha richiesto e sempre più richiederà l’uso di batterie di lunga durata e soprattutto ricaricabili. Molti sono gli studi in tal senso per riuscire a trovare la batteria perfetta per questi terminali e di molti ho scritto anche su queste pagine.

Funghi03

In questo caso, l’idea è nata da uno studente della University of South Florida il quale è riuscito per la prima volta a estrarre alcuni tipi di metalli dai residui di batterie esauste.

Sulla base di questo esperimento, un team di ricercatori guidato da Jeffrey A. Cunningham, ha combinato insieme tre diversi funghi, il Penicillium simplicissimum, l’Aspergillus niger e il Penicillium chrysogenum, che hanno permesso loro di estrarre i metalli sopra citati.

Funghi01

Questo processo consentirebbe alle case produttrici enormi risparmi, dato che è già possibile estrarre questi metalli dalle batterie esaurite ma a costo di impiegare sostanze acide e corrosive e costosi processi termici ad alte temperature.

In pratica la procedura è semplice; le batterie esauste vengono raccolte e i catodi (poli positivi) vengono polverizzati. Queste polveri vengono sottoposte all’azione combinata dei tre funghi che consentono, sviluppando acidi organici di estrarre i metalli.

Funghi02

Il vantaggio è quello di essere totalmente “green”, consentendo un recupero importante dei metalli senza processi inquinanti.

I risultati sono molto incoraggianti, infatti con i funghi si estraggono il 48% del cobalto e l’85% del litio, ma il team mira ad ottenere la migliore combinazione possibile sia per quanto riguarda la percentuale di recupero dei metalli che per quanto riguarda l’aspetto ecologico.

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Feb 082016
 

Batterie esplosive01

Le batterie sono sicuramente il tallone di Achille di tutte le apparecchiature elettriche e soprattutto degli smartphone. Tutti i produttori stanno investendo e cercando soluzioni in grado di garantire ai loro dispositivi una maggiore durata e autonomia, consci che chi raggiungerà per primo l’obiettivo acquisirà prestigio e un’enorme fetta di mercato.

Ma la durata è solo uno dei problemi delle batterie di dispositivi elettronici. Infatti, i componenti chimici con cui sono realizzate, possono causare alcune volte l’esplosione delle stesse con gravi conseguenze sia per il dispositivo che per l’utilizzatore.

I ricercatori dell’Università di Stanford stanno sviluppando in questi giorni una tecnologia che mira proprio a garantire un maggiore sicurezza a protezione degli utenti.

Lo studio è condotto sulle normali batterie agli ioni di litio, quelle utilizzate in tutti i dispositivi, composte da due elettrodi e da un gel elettrolita che trasporta le particelle tra i due poli.

In una normale batteria, una accidentale foratura o un sovraccarico, possono provocare un aumento della temperatura fino a oltre i 150°C e l’elettrolita innescare un’esplosione. I ricercatori di Stanford hanno trovato una soluzione ingegnosa ricorrendo alle nano-tecnologie e al miracoloso grafene. Una pellicola di polietilene elastico, viene rivestita con particelle di grafene e nichel e avvolge tutto il corpo della batteria. La pellicola, collegata con uno degli elettrodi consente il passaggio della corrente solo quando le particelle di nichel e grafene si toccano tra di loro. Ma a causa di un corto circuito o di un sovraccarico, la temperatura aumenta e superati i 70°C il polietilene si espande. Le particelle finiscono per allontanarsi tra di loro e non toccandosi più, spengono di fatto la batteria.

Batterie esplosive02

Non appena questa si raffredda, la pellicola plastica si contrae riportando le particelle di nichel e grafene a contatto, riaccendendo la batteria.

Il valore di espansione della pellicola, può essere modificato i base al tipo di polimero utilizzato e al numero di particelle inserite.

L’ulteriore vantaggio deriva dalla reversibilità del sistema. Infatti, altri sistemi già sviluppati in passato consentivano lo spegnimento della batteria prima del raggiungimento dei 150°C, però rendevano la batteria inutilizzabile. Questo approccio consente invece di continuare ad utilizzare la batteria anche dopo diversi cicli di stop garantendo una lunghissima durata alle stesse.

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Gen 242012
 
La myFC, azienda svedese che lavora con la tecnologia delle celle a combustibile e sviluppa soluzioni per l’alimentazione dei dispositivi elettronici portatili, metterà in commercio a partire dalla prossima primavera PowerTrekk, una batteria basata sul principio della cella a combustibile. Il dispositivo è pensato per i telefoni cellulari e altri piccoli dispositivi elettronici. Il presumibile prezzo di questo innovativo caricabatterie sarà di 199€.
La tecnologia su cui si basa PowerTrekk, è quella delle celle a combustibile già sperimentate nelle autovetture, cioè la trasformazione dell’idrogeno in energia elettrica. Il vantaggio delle celle a combustibile sta nel fatto che si ricaricano istantaneamente. Non serve corrente elettrica, prese a muro e sole, ma semplicemente una cartuccia di combustibile a cui bisogna aggiungere semplicemente acqua. A questo punto il gioco è fatto. Basta collegare il dispositivo da ricaricare, ad esempio un cellulare o una macchina fotografica, attraverso la porta USB e il caricatore PowerTrekk ricaricherà il dispositivo come se collegato alla rete elettrica.
I vantaggi a detta della stessa myFC sono diversi. Innanzitutto la cella a combustibile non è influenzata dalle condizioni atmosferiche e dalla posizione del sole. La carica è sicura ed affidabile, visto che le cartucce non si esauriscono come delle normali batterie anzi, la mantengono molto più a lungo. Infine, producono energia attraverso un processo economico e pulito.
Non ci resta che aspettare per poter acquistare questo nuovo prodigio della tecnologia moderna.

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