Structura hidroxidului de plumb, proprietăți, utilizări, riscuri

3246
Egbert Haynes
Structura hidroxidului de plumb, proprietăți, utilizări, riscuri

hidroxid de plumb Este un solid anorganic alb în care plumbul (Pb) se află în starea de oxidare 2+. Formula sa chimică este Pb (OH)Două. Conform unor surse de informații, acesta poate fi preparat prin adăugarea unui alcalin la o soluție de azotat de plumb (Pb (NO3)Două). Poate fi obținut și prin electroliza unei soluții alcaline cu un anod de plumb..

Cu toate acestea, există o contradicție între diferiți autori, deoarece s-a afirmat de mult că există o singură formă solidă stabilă de hidroxid de plumb (II), formulată ca 3PbO.HDouăO sau hidrat de oxid de plumb (II).

Hidroxid de plumb Pb (OH)Două într-o eprubetă. Autor: Ondřej Mangl. Sursa: Vlastní sbírka. Sursa: Wikipedia Commons.

Hidroxidul de plumb este foarte puțin solubil în apă. Utilizările sale includ utilitatea sa de a elimina ionii de crom (VI) din apele uzate, ca catalizator în reacțiile chimice sau pentru a crește eficiența altor catalizatori..

De asemenea, a fost folosit ca stabilizator de pH în amestecuri pentru etanșarea formațiunilor permeabile, ca ingredient în hârtie sensibilă la căldură și ca electrolit în baterii de nichel-cadmiu sigilate..

O altă dintre utilizările sale este în protecția împotriva radiațiilor din clădiri și în stabilizarea rășinilor plastice împotriva degradării..

Expunerea la Pb (OH) trebuie evitatăDouă întrucât toți compușii de plumb sunt toxici într-un grad mai mare sau mai mic.

Indice articol

  • 1 Structură
  • 2 Configurare electronică
  • 3 Nomenclatură
  • 4 Proprietăți
    • 4.1 Starea fizică
    • 4.2 Greutate moleculară
    • 4.3 Punct de topire
    • 4.4 Solubilitate
    • 4.5 Alte proprietăți
  • 5 utilizări
    • 5.1 În cataliza reacțiilor chimice
    • 5.2 În tratarea apei contaminate cu crom (VI)
    • 5.3 La pregătirea copiilor fototermografice
    • 5.4 În amestecuri pentru etanșare temporară
    • 5.5 În diverse aplicații
    • 5.6 Studii recente
  • 6 Riscuri
  • 7 Referințe

Structura

Pb (OH)Două este un solid alb amorf. Nu are o structură cristalină.

Configurare electronică

Structura electronică a metalului de plumb este:

[Xe] 4F14 5d10 6sDouă 6pDouă

Unde [Xe] este configurația electronică a xenonului cu gaz nobil.

Cea mai stabilă formă chimică în soluție este cea a ionului Pb.Două+, ce este prezent în Pb (OH)Două, în care se pierd cei doi electroni ai cochiliei 6p, rezultând următoarea configurație electronică:

[Xe] 4F14 5d10 6sDouă

Nomenclatură

- Hidroxid de plumb (II).

- Hidroxid plumb.

- Dihidroxid de plumb (II).

- Hidrat de oxid de plumb (II).

Proprietăți

Starea fizică

Amorf alb solid.

Greutate moleculară

241,23 g / mol.

Punct de topire

Se deshidratează când atinge 130 ° C și se descompune când atinge 145 ° C..

Solubilitate

Slab solubil în apă, 0,0155 g / 100 ml la 20 ° C. Puțin mai solubil în apă fierbinte.

Este solubil în acizi și alcali. Insolubil în acetonă.

Alte proprietăți

Ion de plumb (II) sau PbDouă+ este parțial hidrolizat în apă. A fost verificat experimental prin spectrometrie a regiunii UV-Visible, că specia PbDouă+ prezent în soluții alcaline de perclorat de plumb (II) (Pb (ClO4)Două) sunt după cum urmează: Pb (OH)+, Pb (OH)Două, Pb (OH)3- și Pb (OH)4Două+.

Aplicații

În cataliza reacțiilor chimice

Pb (OH)Două Este util în sinteza amidelor acidului carboxilic, deoarece este utilizat pentru a încorpora un anumit procent de plumb în catalizatorul metalic de paladiu (Pd). În acest fel, crește eficiența catalitică a paladiului..

De asemenea, a fost utilizat ca catalizator pentru oxidarea ciclododecanolului.

În tratarea apei contaminate cu crom (VI)

Ionul crom hexavalent Cr6+ este un element poluant deoarece chiar și în concentrații minime este toxic pentru pești și alte specii acvatice. Prin urmare, pentru apa contaminată cu Cr6+ poate fi eliminat în mediu, trebuie tratat până la îndepărtarea completă a cromului pe care îl conține.

Hidroxidul de plumb a fost utilizat pentru îndepărtarea Cr6+, chiar și în cantități foarte mici, deoarece formează un compus insolubil al cromatului de plumb (PbCrO4).

Cromat de plumb, insolubil în apă. Autor: FK1954. Sursa: Lucrare proprie. Sursa: Wikipedia Commons.

În pregătirea copiilor fototermografice

Copierea fototermografică a fost utilizată pentru a face copii ale documentelor.

Aceasta implică plasarea documentului original în contact conductiv la căldură cu o coală de hârtie goală și supunerea ambelor la radiații infraroșii intense (căldură).

Acest lucru se face în așa fel încât partea imprimată a originalului să absoarbă o porțiune din energia radiantă. Această căldură face ca imaginea originalului să se dezvolte pe foaia goală..

În acest proces, foaia albă de hârtie trebuie formulată în așa fel încât, atunci când este încălzită, să poată trece la o culoare contrastantă. Adică hârtia trebuie să fie sensibilă la căldură..

Imaginea generată de căldură poate fi formată atât de o schimbare fizică a foii goale, cât și de o reacție chimică indusă de căldură..

Hidroxidul de plumb a fost utilizat la prepararea hârtiei speciale pentru copii fototermografice. Se aplică pe hârtie sub formă de dispersie cu un solvent organic volatil, astfel încât să se formeze o acoperire..

Acoperirea cu hidroxid de plumb trebuie să fie pe interior, ceea ce înseamnă că o altă acoperire este plasată deasupra, în acest caz un derivat de tiourea.

În timpul încălzirii hârtiei, are loc o reacție chimică în care se formează sulfuri de plumb de culoare închisă..

Hârtia realizată în acest fel produce imprimări bine definite, în care partea grafică este neagră, spre deosebire de albul hârtiei..

În amestecuri pentru etanșare temporară

Uneori este necesar să sigilați temporar formațiunile permeabile în care au fost realizate deschideri. Pentru aceasta, se utilizează amestecuri capabile să formeze o masă care să reziste la presiuni apreciabile și apoi să se lichefieze, astfel încât dopul să nu mai funcționeze și să permită fluxul de fluide prin formare..

Unele dintre aceste amestecuri conțin gume derivate din zaharuri, compuși hidrofobi, un polimer organic care menține ingredientele în suspensie și un agent de control al pH-ului..

Hidroxidul de plumb a fost utilizat ca compus de control al pH-ului în aceste tipuri de amestecuri. Pb (OH)Două eliberează ioni hidroxil (OH-) și ajută la menținerea pH-ului între 8 și 12. Acest lucru asigură că cauciucul tratat hidrofob nu se umflă din cauza condițiilor acide..

În diverse aplicații

Pb (OH)Două Acesta servește ca un electrolit în baterii sigilate de nichel-cadmiu. A fost utilizat în hârtia izolatoare electrică, la fabricarea sticlei poroase, la recuperarea uraniului din apa de mare, la grăsimile lubrifiante și la fabricarea ecranelor împotriva radiațiilor în clădiri..

Autor: Michael Gaida. Sursa: Pixabay

Ca materie primă pentru a produce alți compuși de plumb, în ​​special în industria materialelor plastice, pentru a produce stabilizatori pentru rășinile de clorură de polivinil pentru a rezista degradării termice și a celor cauzate de lumina UV.

Studii recente

A fost investigată utilizarea unui derivat al Pb (OH)Două, hidroxiclorură de plumb (II), Pb (OH) Cl, ca un anod nou în bateriile cu litiu (Li) sau în sistemele de stocare a energiei. Sa constatat că capacitatea inițială de reîncărcare a Pb (OH) Cl este mare.

Baterii litiu-ion. Autor: Dean Simone. Sursa: Pixabay

Cu toate acestea, în procesul electrochimic are loc formarea Pb (OH)Două și PbClDouă în detrimentul Pb (OH) Cl și se observă formarea de găuri pe suprafața electrodului. Ca rezultat, proprietatea de încărcare și reîncărcare ciclică scade din cauza deteriorării electrodului PB (OH) Cl în timpul repetării acestor cicluri..

Prin urmare, utilizarea acestor electrozi Pb (OH) Cl în bateriile cu litiu ar trebui revizuită pentru a găsi o soluție la această problemă..

Riscuri

Plumbul este toxic în toate formele sale, dar în diferite grade, în funcție de natura și solubilitatea compusului. Pb (OH)Două este foarte puțin solubil în apă, deci este probabil să fie mai puțin toxic decât alți compuși de plumb.

Cu toate acestea, efectul toxic al plumbului este cumulativ, prin urmare ar trebui evitată expunerea prelungită la oricare dintre formele sale..

Cele mai frecvente simptome ale plumbismului (otrăvirea cu plumb) sunt gastro-intestinale: greață, diaree, anorexie, constipație și colici. Absorbția plumbului poate afecta sinteza hemoglobinei și funcția neuromusculară.

La femei, plumbul poate scădea fertilitatea și poate dăuna făturilor. În cazurile de niveluri ridicate de Pb în sânge, apar encefalopatii.

Pentru a evita acest lucru, în industriile în care există o posibilitate de expunere, trebuie folosite protecție respiratorie, îmbrăcăminte de protecție, monitorizare continuă a expunerii, cantine izolate și supraveghere medicală..

Referințe

  1. Kirk-Othmer (1994). Enciclopedia Tehnologiei Chimice. Volumul 15. Ediția a patra. John Wiley & Sons.
  2. Nimal Perera, W. și colab. (2001). O investigație a plumbului (II) -Hidroxid Inorg. Chem. 2001, 40, 3974-3978. Recuperat de la pubs.acs.org.
  3. Jie Shu și colab. (2013). Fabricarea hidrotermală a clorurii de hidroxid de plumb ca material anodic nou pentru bateriile litiu-ion. Electrochimica Acta 102 (2013) 381-387. Recuperat de la sciencedirect.com.
  4. Cotton, F. Albert și Wilkinson, Geoffrey. (1980). Chimie anorganică avansată. A patra editie. John Wiley & Sons.
  5. Otto, Edward C. (1966). S.U.A. Brevetul nr. 3.260.613. Foaie sensibilă la căldură pentru copiere termografică. 12 iulie 1966.
  6. Nimerick, Kenneth H. (1973). Metodă de etanșare temporară a unei formațiuni permeabile. S.U.A. Brevetul nr. 3.766.984. 23 octombrie 1973.
  7. Nieuwenhuls, Garmt J. (1974). Procedeu de tratare a apei contaminate cu crom hexavalent. S.U.A. Brevetul nr. 3.791.520. 12 februarie 1974.
  8. Nishikido Joji și colab. (nouăsprezece optzeci și unu). Proces de preparare a amidelor acidului carboxilic. S.U.A. Brevetul nr. 4.304.937. 8 decembrie 1981.
  9. .

Nimeni nu a comentat acest articol încă.