СВИНЦЕВИЙ ГІДРОКСИД: СТРУКТУРА, ВЛАСТИВОСТІ, ВИКОРИСТАННЯ, РИЗИКИ - ХІМІЯ - 2025

Свинцю гідроксид являє собою біле неорганічне тверда речовина , в якому свинець (Pb) знаходиться в стані окислення 2+. Його хімічна формула - Pb (OH) ₂ . Згідно з деякими джерелами інформації, його можна приготувати додаванням лугу до розчину нітрату свинцю (Pb (NO ₃ ) ₂ ). Він також може бути отриманий електролізом лужного розчину зі свинцевим анодом.

Однак існують суперечності різних авторів, оскільки давно було заявлено, що існує лише одна стабільна тверда форма гідроксиду свинцю (II), сформульована як 3PbO.H ₂ O, або гідрат оксиду свинцю (II).

Свинцевий гідроксид Pb (OH) ₂ у пробірці. Автор: Ондржей Мангл. Джерело: Vlastní sbírka. Джерело: Wikipedia Commons.

Гідроксид свинцю дуже погано розчинний у воді. Його використання включає його корисність для видалення іонів хрому (VI) із стічних вод, як каталізатора в хімічних реакціях, або для підвищення ефективності інших каталізаторів.

Він також використовувався як стабілізатор рН у сумішах для герметизації проникних утворень, як інгредієнт у термочутливому папері та як електроліт у герметичних нікель-кадмієвих батареях.

Інше його використання - в захисних екранах від радіації в будівлях та для стабілізації пластичних смол проти деградації.

Не слід уникати впливу Pb (OH) _2, оскільки всі сполуки свинцю в більшій чи меншій мірі токсичні.

Будова

Pb (OH) ₂ - це біле аморфне тверде речовина. Він не має кристалічної структури.

Електронна конфігурація

Електронна структура свинцевого металу:

4 f ¹⁴ 5 d ¹⁰ 6 s ² 6 p ²

Де електронна конфігурація благородного газового ксенону.

Найбільш стійкою його хімічною формою в розчині є іон Pb ²⁺ , який є присутнім у Pb (OH) ₂ , в якому два електрона шару 6 р втрачаються, внаслідок чого виникає така електронна конфігурація:

4 f ¹⁴ 5 d ¹⁰ 6 s ²

Номенклатура

- гідроксид свинцю (II).

- гідроксид пліви.

- дігідроксид свинцю (II).

- гідрат оксиду свинцю (II).

Властивості

Фізичний стан

Аморфне біле тверде тіло.

Молекулярна маса

241,23 г / моль.

Точка плавлення

Він зневоднює, коли досягає 130 ° C, і розкладається, коли досягає 145 ° C.

Розчинність

Слабо розчинний у воді, 0,0155 г / 100 мл при 20 ° С. Трохи більше розчинний у гарячій воді.

Він розчинний у кислотах та лугах. Нерозчинний в ацетоні.

Інші властивості

Іон свинцю (II), або Pb ^2+, частково гідролізується у воді. Експериментально підтверджено спектрометрією УФ-видимої області, що види Pb ^{2+, що} містяться в лужних розчинах перхлорату свинцю (II) (Pb (ClO ₄ ) ₂ ), є такими: Pb (OH) ⁺ , Pb (OH) ₂ , Pb (OH) ₃ ^- і Pb (OH) ₄ ²⁺ .

Програми

У каталізі хімічних реакцій

Pb (OH) ₂ корисний при синтезі амідів карбонової кислоти, оскільки використовується для включення певного відсотка свинцю в каталізатор паладію (Pd). Таким чином підвищується каталітична ефективність паладію.

Він також використовувався як каталізатор окислення циклододеканолу.

При обробці води, забрудненої хромом (VI)

Шестивалентний іон хрому Cr ⁶⁺ є забруднюючим елементом, оскільки навіть у мінімальних концентраціях він токсичний для риб та інших водних видів. Тому для того, щоб вода, забруднена Cr ^6+, потрапляла в навколишнє середовище, її потрібно обробляти до повного видалення хрому, який він містить.

Гідроксид свинцю використовувався для видалення Cr ⁶⁺ навіть у дуже малих кількостях, оскільки він утворює нерозчинну сполуку хромату свинцю (PbCrO ₄ ).

Свинцевий хромат, нерозчинний у воді. Автор: FK1954. Джерело: Власна робота. Джерело: Wikipedia Commons.

При підготовці фототермографічних копій

Для виготовлення копій документів було використано фототермографічне копіювання.

Він передбачає розміщення оригінального документа в теплопровідному контакті з чистим аркушем паперу і підданому інтенсивному інфрачервоному випромінюванню (тепла).

Це робиться таким чином, що надрукована частина оригіналу поглинає частину променистої енергії. Ця спека змушує зображення оригіналу розвиватися на чистому аркуші.

У цьому процесі чистий аркуш паперу повинен бути сформований таким чином, що при нагріванні він може змінитися на контрастний колір. Тобто папір повинен бути чутливим до тепла.

Зображення, що генерується теплом, може формуватися як фізичною зміною чистого аркуша, так і хімічною реакцією, викликаною теплом.

Гідроксид свинцю був використаний при підготовці спеціального паперу для фототермографічних копій. Його наносять на папір у вигляді дисперсії з летючим органічним розчинником, щоб утворилося покриття.

Покриття з гідроксиду свинцю має бути зсередини, це означає, що зверху кладеться інше покриття, в даному випадку похідне тіомочевини.

Під час нагрівання паперу відбувається хімічна реакція, при якій утворюються сульфіди свинцю темного кольору.

Папір, виготовлений таким чином, дає чітко визначені відбитки, де графічна частина чорного кольору на відміну від білості паперу.

У сумішах для тимчасової герметизації

Іноді доводиться тимчасово герметизувати проникні утворення, в яких зроблені отвори. Для цього використовуються суміші, здатні утворювати масу, яка підтримує помітні тиски, а потім зріджується, так що пробка перестає працювати і дозволяє протікати рідини через пласт.

Деякі з цих сумішей містять камеді, одержувані з цукрів, гідрофобні сполуки, органічний полімер, який зберігає інгредієнти в суспензії, і агент контролю рН.

Гідроксид свинцю був використаний як сполука, що контролює рН у даному типі суміші. Pb (OH) ₂ вивільняє гідроксильні іони (OH ^- ) і допомагає підтримувати рН між 8 і 12. Це забезпечує, що оброблена гідрофобним каучуком не набухає через кислотні умови.

У різних додатках

Pb (OH) ₂ служить електролітом в герметичних нікель-кадмієвих акумуляторах. Його застосовували в електроізоляційному папері, у виробництві пористого скла, у відновленні урану з морської води, у мастильних мастилах та у виробництві радіаційних екранів у будівлях.

Автор: Майкл Гайда Джерело: Піксабай

Як сировина для одержання інших сполук свинцю, особливо в пластмасовій промисловості, для отримання стабілізаторів для полівінілхлоридних смол, щоб протистояти термічній деградації та впливу ультрафіолетового світла.

Останні дослідження

Використання похідного Pb (OH) ₂ , свинцевого (II) гідроксихлориду, Pb (OH) Cl, досліджено як новий анод в літієвих (Li) акумуляторах або системах зберігання енергії. Було виявлено, що початкова потужність підзарядки Pb (OH) Cl є високою.

Літій-іонні акумулятори. Автор: Дін Сімоне. Джерело: Піксабай

Однак в електрохімічному процесі утворення Pb (OH) ₂ і PbCl ₂ відбувається за рахунок Pb (OH) Cl і спостерігається утворення отворів на поверхні електрода. В результаті властивість циклічного заряду та зарядки зменшується через пошкодження електрода PB (OH) Cl під час повторення цих циклів.

Тому використання цих електродів Pb (OH) Cl у літієвих батареях необхідно переглянути, щоб знайти цю проблему.

Ризики

Свинець токсичний у всіх його формах, але різною мірою залежно від природи та розчинності сполуки. Pb (OH) ₂ дуже погано розчиняється у воді, тому, ймовірно, є менш токсичним, ніж інші сполуки свинцю.

Однак токсичний ефект свинцю є кумулятивним, тому слід уникати тривалого впливу будь-якої з його форм.

Найпоширенішими симптомами плюмбізму (отруєння свинцем) є шлунково-кишкові: нудота, діарея, анорексія, запори та коліки. Поглинання свинцю може впливати на синтез гемоглобіну та нервово-м’язову функцію.

У жінок свинець може знизити народжуваність і завдати шкоди плодам. У випадках високого рівня Pb в крові виникають енцефалопатії.

Щоб уникнути цього, у галузях, де є можливість опромінення, слід застосовувати захист органів дихання, захисний одяг, постійний моніторинг впливу, ізольовані їдальні та медичний нагляд.

Список літератури

1. Кірк-Отмер (1994). Енциклопедія хімічної технології. Том 15. Четверте видання. Джон Вілі та сини.
2. Nimal Perera, W. et al. (2001). Дослідження свинцю (II) -гідроксиду Інорга. Хім., 2001, 40, 3974-3978. Відновлено з pubs.acs.org.
3. Цзе Шу та ін. (2013). Гідротермічне виготовлення хлориду гідроксиду свинцю як нового анодного матеріалу для літій-іонних акумуляторів. Electrochimica Acta 102 (2013) 381-387. Відновлено з sciencedirect.com.
4. Коттон, Ф. Альберт і Вілкінсон, Джеффрі. (1980). Розширена неорганічна хімія. Четверте видання. Джон Вілі та сини.
5. Отто, Едвард К. (1966). Патент США №3,260,613. Термочутливий аркуш для термографічного копіювання. 12 липня 1966 року.
6. Німерик, Кеннет Х. (1973). Спосіб тимчасової герметизації проникного пласта. Патент США № 3,766,984. 23 жовтня 1973 року.
7. Nieuwenhuls, Garmt J. (1974). Спосіб обробки води, забрудненої шестивалентним хромом. Патент США № 3,791,520. 12 лютого 1974 року.
8. Нішікідо Джоджі та ін. (дев'ятнадцять вісімдесят один). Процес отримання амідів карбонової кислоти. Патент США №4304,937. 8 грудня 1981 року.
9. Енциклопедія промислової хімії Уллмана. (1990). П'яте видання. Том A 15. VCH Verlagsgesellschaft mbH.