SVINČEVI HIDROKSID: STRUKTURA, LASTNOSTI, UPORABE, TVEGANJA - KEMIJA - 2026

Svinca hidroksid je bela anorganske trdne snovi, pri kateri je svinca (Pb) v stanju 2+ oksidacije. Njegova kemijska formula je Pb (OH) ₂ . Po nekaterih virih informacij ga lahko pripravimo tako, da raztopini svinčevega nitrata dodamo alkalijo (Pb (NO ₃ ) ₂ ). Lahko ga dobimo tudi z elektrolizo alkalne raztopine s svinčeno anodo.

Vendar pa obstaja nasprotje med različnimi avtorji, saj že dolgo navedeno, da obstaja le ena stabilna trdna oblika svinec (II) hidroksid, formuliran kot 3PbO.H ₂ O ali svinec (II) oksid hidrat.

Svinčevega hidroksida Pb (OH) ₂ v epruveti. Avtor: Ondřej Mangl. Vir: Vlastní sbírka. Vir: Wikipedia Commons.

Svinčev hidroksid je v vodi zelo slabo topen. Njegove uporabe vključujejo njegovo uporabnost za odstranjevanje kroma (VI) ionov iz odpadne vode, kot katalizatorja pri kemijskih reakcijah, ali za povečanje učinkovitosti drugih katalizatorjev.

Uporablja se tudi kot stabilizator pH v mešanicah za tesnjenje prepustnih tvorb, kot sestavina v toplotno občutljivem papirju in kot elektrolit v zapečatenih nikelj-kadmijevih baterijah.

Druga njegova uporaba je v zaščitnih zaslonih pred sevanji v stavbah in za stabilizacijo plastičnih smol pred razpadom.

Izogibati se je treba izpostavljenosti Pb (OH) _2, saj so vse svinčeve spojine v večji ali manjši meri strupene.

Struktura

Pb (OH) ₂ je bela amorfna trdna snov. Nima kristalne strukture.

Elektronska konfiguracija

Elektronska struktura svinčenih kovin je:

4 f ¹⁴ 5 d ¹⁰ 6 s ² 6 p ²

Kje je elektronska konfiguracija žlahtnega plinskega ksenona.

Njegova najbolj stabilna kemična oblika v raztopini je iona Pb ²⁺ , ki je prisoten v Pb (OH) ₂ , v katerem se izgubijo dva elektrona 6-slojne plasti, kar ima za posledico naslednjo elektronsko konfiguracijo:

4 f ¹⁴ 5 d ¹⁰ 6 s ²

Nomenklatura

- svinčevega (II) hidroksida.

- Plumbov hidroksid.

- svinčevega (II) dihidroksida.

- svinčevega (II) oksid hidrata.

Lastnosti

Fizično stanje

Amorfna bela trdna snov.

Molekularna teža

241,23 g / mol.

Tališče

Ko doseže 130 ° C, dehidrira in razpade, ko doseže 145 ° C.

Topnost

Slabo topen v vodi, 0,0155 g / 100 ml pri 20 ° C. Rahlo bolj topen v vroči vodi.

Topen je v kislinah in alkalijah. Netopen v acetonu.

Druge lastnosti

Svinčev ion (Pb ²⁺⁾ je delno hidroliziran v vodi. S pomočjo spektrometrije UV-vidnega območja je bilo eksperimentalno preverjeno, da so vrste Pb ²⁺ v alkalnih raztopinah svinčevega (II) perklorata (Pb (ClO ₄ ) ₂ ) naslednje: Pb (OH) ⁺ , Pb (OH) ₂ , Pb (OH) ₃ ^- in Pb (OH) ₄ ²⁺ .

Prijave

V katalizi kemičnih reakcij

Pb (OH) ₂ je uporaben pri sintezi amidov karboksilne kisline, saj se uporablja za vključitev določenega odstotka svinca v kovinski katalizator paladij (Pd). Na ta način se povečuje katalitična učinkovitost paladija.

Uporablja se tudi kot katalizator za oksidacijo ciklodekanolola.

Pri obdelavi vode, onesnažene s kromom (VI)

Šestvalentni kromov ion Cr ⁶⁺ je onesnaževalni element, saj je celo v minimalnih koncentracijah strupen za ribe in druge vodne vrste. Zato je treba vodo, onesnaženo s Cr ^6+, izpustiti v okolje, tako da jo je treba obdelati do popolne odstranitve kroma, ki ga vsebuje.

Svinčev hidroksid se uporablja za odstranjevanje Cr ⁶⁺ , tudi v zelo majhnih količinah, saj tvori netopno spojino svinčevega kromata (PbCrO ₄ ).

Svinčevega kromata, netopnega v vodi. Avtor: FK1954. Vir: Lastno delo. Vir: Wikipedia Commons.

Pri pripravi fototermografskih kopij

Za izdelavo kopij dokumentov se uporablja fototermografsko kopiranje.

Vključuje dajanje izvirnega dokumenta v toplotno prevoden stik s praznim listom papirja in izpostavljenost tako intenzivnemu infrardečemu sevanju (toploti).

To se naredi tako, da natisnjeni del izvirnika absorbira del sevalne energije. Ta vročina povzroči nastanek slike izvirnika na praznem listu.

V tem postopku mora biti prazen list papirja oblikovan tako, da se lahko ob segrevanju spremeni v kontrastno barvo. Se pravi, papir mora biti občutljiv na toploto.

Sliko, ustvarjeno s toploto, je mogoče oblikovati tako s fizično spremembo slepe plošče kot s toplotno kemijsko reakcijo.

Svinec hidroksid je bil uporabljen pri pripravi posebnega papirja za fototermografske kopije. Na papir se nanese v obliki disperzije s hlapnim organskim topilom, tako da nastane prevleka.

Prevleka s svinčevim hidroksidom mora biti na notranji strani, to pomeni, da je na vrhu nameščena druga prevleka, v tem primeru derivat tiouree.

Med segrevanjem papirja pride do kemične reakcije, v kateri nastajajo temno obarvani svinčeni sulfidi.

Na ta način narejen papir daje dobro definirane odtise, pri katerih je grafični del črn v nasprotju z belino papirja.

V mešanicah za začasno tesnjenje

Včasih je treba začasno zatesniti prepustne tvorbe, v katerih so bile narejene odprtine. Za to se uporabljajo mešanice, ki lahko tvorijo maso, ki podpira občutne tlake in se nato utekočini, tako da čep preneha delovati in omogoča pretok tekočin skozi tvorbo.

Nekatere od teh mešanic vsebujejo dlesni, pridobljene iz sladkorjev, hidrofobne spojine, organski polimer, ki hrani sestavine v suspenziji, in sredstvo za nadzor pH.

Svinčev hidroksid je bil uporabljen kot spojina za uravnavanje pH v tej vrsti mešanice. Pb (OH) ₂ sprošča hidroksilne ione (OH ^- ) in pomaga vzdrževati pH med 8 in 12. To zagotavlja, da hidrofobno obdelana guma zaradi kislih razmer ne nabrekne.

V različnih aplikacijah

Pb (OH) ₂ služi kot elektrolit v zapečatenih nikelj-kadmijevih baterijah. Uporabljali so ga v električnem izolacijskem papirju, pri izdelavi poroznega stekla, pri pridobivanju urana iz morske vode, pri mazanju maščob in pri izdelavi sevalnih ščitov v stavbah.

Avtor: Michael Gaida Vir: Pixabay

Kot surovina za proizvodnjo drugih svinčenih spojin, zlasti v industriji plastike, za proizvodnjo stabilizatorjev za polivinilkloridne smole, ki se upirajo toplotni razgradnji in tisti, ki jih povzroča UV svetloba.

Nedavne študije

Uporaba derivata Pb (OH) ₂ , svinčevega (II) hidroksihlorida, Pb (OH) Cl, je bila raziskana kot nova anoda v litijevih (Li) baterijah ali sistemih za shranjevanje energije. Začetna zmogljivost polnjenja Pb (OH) Cl je bila visoka.

Litij-ionske baterije. Avtor: Dean Simone Vir: Pixabay

Toda pri elektrokemičnem procesu nastajanje Pb (OH) ₂ in PbCl ₂ nastane na račun Pb (OH) Cl in opazimo nastanek lukenj na površini elektrode. Zaradi tega se lastnost cikličnega polnjenja in ponovnega polnjenja zmanjšuje zaradi poškodbe elektrode PB (OH) Cl med ponavljanjem teh ciklov.

Zato je treba za iskanje te težave pregledati uporabo teh elektrod Pb (OH) Cl v litijevih baterijah.

Tveganja

Svinec je strupen v vseh oblikah, vendar v različni meri, odvisno od narave in topnosti spojine. Pb (OH) ₂ je v vodi zelo slabo topen, zato je verjetno manj strupen kot druge svinčene spojine.

Vendar je toksični učinek svinca kumulativen, zato se je treba izogibati dolgotrajni izpostavljenosti kateri koli od njegovih oblik.

Najpogostejši simptomi plumbismusa (zastrupitev s svincem) so prebavila: slabost, driska, anoreksija, zaprtje in kolike. Absorpcija svinca lahko vpliva na sintezo hemoglobina in živčno-mišično funkcijo.

Pri ženskah lahko svinec zmanjša plodnost in škoduje plodom. V primerih visoke ravni Pb v krvi se pojavijo encefalopatije.

Da bi se temu izognili, je treba uporabljati panoge, kjer obstaja možnost izpostavljenosti, zaščito dihal, zaščitna oblačila, stalno spremljanje izpostavljenosti, izolirane menze in zdravniški nadzor.

Reference

1. Kirk-Othmer (1994). Enciklopedija kemijske tehnologije. Zvezek 15. Četrta izdaja. John Wiley & Sons.
2. Nimal Perera, W. et al. (2001). Preiskava svinca (II) -hidroksida Inorg. Chem. 2001, 40, 3974-3978. Pridobljeno iz pubs.acs.org.
3. Jie Shu in sod. (2013). Hidrotermalna izdelava svinčevega hidroksidnega klorida kot novega anodnega materiala za litij-ionske baterije. Electrochimica Acta 102 (2013) 381–387. Pridobljeno od sciencedirect.com.
4. Cotton, F. Albert in Wilkinson, Geoffrey. (1980). Napredna anorganska kemija. Četrta izdaja. John Wiley & Sons.
5. Otto, Edward C. (1966). US patent št. 3,260,613. Toplotno občutljiv list za termografsko kopiranje. 12. julij 1966.
6. Nimerick, Kenneth H. (1973). Metoda za začasno tesnjenje prepustne tvorbe. US patent št. 3,766,984. 23. oktobra 1973.
7. Nieuwenhuls, Garmt J. (1974). Postopek za obdelavo vode, onesnažene s šesterovalentnim kromom. US patent št. 3,791,520. 12. februar 1974.
8. Nishikido Joji in sod. (devetnajst osemdeset ena). Postopek priprave amidov karboksilne kisline. US patent št. 4,304,937. 8. december 1981.
9. Ullmannova enciklopedija industrijske kemije. (1990). Peta izdaja. Zvezek A 15. VCH Verlagsgesellschaft mbH.