Acido solforico nelle batterie al piombo-acido: reazioni e ruolo
L'elettrolito è acido solforico (H₂SO₄)
Concentrazione: ~4,2–5,0 mol/L (30–50% in peso) in acqua. Peso specifico: 1,280 (carica) → 1,100 (scarica).
Reazioni elettrochimiche
Scarica
- Positivo (PbO₂): PbO₂ + 4H⁺ + SO₄²⁻ + 2e⁻ → PbSO₄ + 2H₂O
- Negativo (Pb): Pb + SO₄²⁻ → PbSO₄ + 2e⁻
- Complessiva: PbO₂ + Pb + 2H₂SO₄ → 2PbSO₄ + 2H₂O
Carica (inversa)
- Positivo: PbSO₄ + 2H₂O → PbO₂ + 4H⁺ + SO₄²⁻ + 2e⁻
- Negativo: PbSO₄ + 2e⁻ → Pb + SO₄²⁻
- Complessiva: 2PbSO₄ + 2H₂O → PbO₂ + Pb + 2H₂SO₄
Ruoli critici dell'H₂SO₄
- Trasporto di ioni: H⁺ e SO₄²⁻ trasportano corrente tra le placche.
- Reattivo: Consumato durante la scarica (abbassa il peso specifico), rigenerato durante la carica.
- Determinante di voltaggio: Voltaggio a circuito aperto ≈ 0,84 + SG (es. 1,280 → 2,12 V/cella).
- Protezione gelo: Carica (SG 1,28) gela a –60°C; scarica (SG 1,10) gela a –7°C.
Sicurezza e manutenzione
- Corrosivo: DPI (visiera, guanti, grembiule).
- Non aggiungere mai acido — solo acqua distillata per sostituire la perdita per elettrolisi.
- Ventilazione: gas H₂/O₂ esplosivo (4% H₂ nell'aria).
- Perdita: neutralizzare con NaHCO₃ (bicarbonato di sodio), contenere, smaltire secondo le normative sui rifiuti pericolosi.