Comment réduire PbSO4 en Plomb élémentaire?

[qcastl32]

Bonjour,

j'ai du sulfate de plomb que je voudrais réduire en plomb métallique(élémentaire) est-ce que quelqu'un aurait une idée s'il vous plaît?
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[moco]

Pour récupérer le sulfate de plomb, il faut le faire bouillir dans une solution connectée de carbonate de sodium Na₂CO₃, pendant 10 minutes. Le sulfate de plomb est insoluble dans l'eau. Mais le carbonate de plomb PbCO₃ est encore plus insoluble. Il se produit alors la réaction :

PbSO₄ + CO₃^2- --> PbCO₃ + SO₄^2-.

On filtre ou on centrifuge le résidu de cette opération. Et on récupère PbCO₃, blanc, sur le filtre. Pour récupérer le métal plomb, il y a deux possibilités.

1. Tu calcines d'abord PbCO₃ dans un tube à essais. Il se forme la réaction suivante :

PbCO₃ --> PbO + CO₂

L'oxyde de plomb PbO est jaune, mais il rougit à chaud et se transforme partiellement en minium qui est l'oxyde Pb₃O₄. Cela n'a pas d'importance pour la suite. Tu récupères le mélange d'oxydes. Tu le mélanges avec un volume égal de charbon, et tu chauffes le tout dans un tube à essais et sur la flamme d'un bec Bunsen. Il se produit la réaction :

2 PbO + C --> 2 Pb + CO₂, ou
Pb₃O₄ + 2 C --> 3 Pb + 2 CO₂.

Et le plomb fondu apparaît sous forme d'une goutte métallique brillante au fond de ton tube à essais. L'excès de charbon flotte sur le plomb fondu. Ce n'est pas grave

2. Tu dissous le PbCO₃ dans de l'acide nitrique dilué 2 M. Tu obtiens une solution incolore de nitrate de plomb, contenant l'ion Pb²⁺. Il vaut mieux ne pas mettre un trop grand excès d'acide nitrique. Puis tu trempes un morceau ou une plaque de zinc dans cette solution. Elle commence par réagir avec la solution d'acide nitrique en excès. Puis le zinc réagit avec l'ion Pb²⁺, en déposant du plomb métallique qui a une allure spongieuse et grise.

Pb²⁺ + Zn --> Pb + Zn²⁺

Quand la réaction est finie, tu filtres le métal plomb qui est une éponge imbibée d'eau. Tu peux le laisser sécher à l'air, ou le fondre pour récupérer du plomb qui ait une belle allure métallique brillante.

[qcastl32]

Merci pour cette réponse très complète! Mais mon sulfate de plomb est déjà mélangé à du plomb élémentaire, j'ai accès à de l'acide sulfurique conc. à 96% je me demande si je pourrais pas mettre le tout dans H2SO4, PbSO4 serait dissous, filtrer le tout et récupérer d'une part le plomb métalique le laver à l'eau et le faire fondre et d'une autre part est-ce que je pourrais réduire du plomb métallique de ma solution de PbSO4 dissous dans H2SO4?

Autrement dit, j'ai du plomb métallique mélangé à du sulfate de plomb le tout sous forme de petit copeaux (que j'ai tiré d'une batterie au plomb morte depuis long temps.) J'ai brisé les plaques des bornes négatives pour récupérer le cadre en plomb et le l'ai fait fondre mais l'intérieur de chaque "alvéole" si je peut appeler ça comme cela, qui contienne normalement du plomb élémentaire mais un peut "spongi" est beaucoup sulfaté en le brisant je vois que l'intérieur est gris(plomb) et il y a une fine couche de sulfate de plomb sur le dessus(blanc). J'ai casé tout ça en petit copeaux et c'est de ça de que j'aimerait tirer le plus de plomb possible.

[moco]

Le sulfate de plomb est très peu soluble dans l'acide sulfurique concentré. Si tu veux dissoudre tout ton PbSO₄, il te faudra des litres d'acide. Cela prendra de la place. Cela coûte et la manipulation d'acide concentré est dangereuse pour les amateurs. Quel gaspillage ! Et après il te faudra détruire tout cet acide. Et en détruisant ton acide, tu vas provoquer la reprécipitation du PbSO₄. D'aitre part, le plomb métallique Pb n'est pas soluble dans l'acide sulfurique, même concentré. A quoi bon envisager ce traitement ?
Tu as meilleur temps de traiter tout ton mélange par Na₂CO₃ comme je te l'ai dit. C'est rapide, et efficace. Tu obtiendras à la fin un mélange de plomb métallique et de carbonate de plomb, que tu peux soit chauffer et calciner avec du charbon (pour obtenir du plomb fondu), soit traiter par l'acide nitrique dilué (ou par l'acide acétique) et le zinc, et obtenir du plomb spongieux.

[A voir en vidéo sur Futura]

[qcastl32]

Okay, je pensait que PbSO4 serait soluble dans H2SO4 puisque c'est justement l'acide utilisé dans les batteries. J'avais cru comprendre que pendant la décharge Pb se transformais en PbSO4 et inversement durant la recharge!

[moco]

Bien sûr que le plomb se transforme en PbSO4 dans les batteries au plomb. Mais ce sulfate de plomb est insoluble dans l'eau et dans l'acide. Les plaques de plomb sont grises quand la batterie est chargée. Elles se couvrent de dépôt blanc de sulfate de plomb quand elles sont usées. Mais la recharge régénère le plomb métallique gris.

[qcastl32]

Bien sûr que le plomb se transforme en PbSO4 dans les batteries au plomb. Mais ce sulfate de plomb est insoluble dans l'eau et dans l'acide. Les plaques de plomb sont grises quand la batterie est chargée. Elles se couvrent de dépôt blanc de sulfate de plomb quand elles sont usées. Mais la recharge régénère le plomb métallique gris.

Si "la recharge régénère le plomb métallique gris" je ne pourrais pas reproduire la même chose que fait la batterie dans H2SO4? Comment se déroule cette réaction?

[moco]

Bien sûr que tu peux réduire le plomb du sulfate de plomb en plomb métallique. C'est même ce qui se passe dans une batterie de voiture chaque fois qu'elle se recharge. Mais il faut que le sulfate de plomb adhère parfaitement contre la plaque de plomb, ce qui n'est pas aisé. Et il faut une autre électrode. Et tu relies tes deux électrodes à un générateur de courant capables de générer un peu plus que la tension de la batterie, donc un peu plus de 2 Volts.

[qcastl32]

Bien sûr que tu peux réduire le plomb du sulfate de plomb en plomb métallique. C'est même ce qui se passe dans une batterie de voiture chaque fois qu'elle se recharge. Mais il faut que le sulfate de plomb adhère parfaitement contre la plaque de plomb, ce qui n'est pas aisé. Et il faut une autre électrode. Et tu relies tes deux électrodes à un générateur de courant capables de générer un peu plus que la tension de la batterie, donc un peu plus de 2 Volts.

Donc j'aurais du tenter de la recharger avant de réduire les électrode en copeaux si je comprend bien j'aurais que du plomb d'un coté et du PbO2 de l'autre. Mais comment faire sachant quelle ne se rechargeais plus? Est-ce qu'un peu d'H2SO4 conc. aurait pu aider dans une batterie complètement sèche et sulfaté (pas pour réutiliser la batterie mais juste pour récupérer le plus de plomb possible)?

[qcastl32]

Je pose cette question car j'en et encore beaucoup d'autre qui sont bonne pour la poubelle et je compte récupérer le plomb sur ceux la aussi.