Struktura hydroxidu olovnatého, vlastnosti, použití, rizika

5285
Charles McCarthy
Struktura hydroxidu olovnatého, vlastnosti, použití, rizika

The hydroxid olovnatý Je to bílá anorganická pevná látka, ve které je olovo (Pb) v oxidačním stavu 2+. Jeho chemický vzorec je Pb (OH)dva. Podle některých zdrojů informací může být připraven přidáním zásady k roztoku dusičnanu olovnatého (Pb (NO3)dva). Lze jej také získat elektrolýzou alkalického roztoku s olověnou anodou..

Mezi různými autory však existuje rozpor, protože se již dlouho tvrdí, že existuje pouze jedna stabilní pevná forma hydroxidu olovnatého (II), formulovaného jako 3PbO.HdvaO nebo hydrát oxidu olovnatého.

Hydroxid olovnatý Pb (OH)dva ve zkumavce. Autor: Ondřej Mangl. Zdroj: Vlastní sbírka. Zdroj: Wikipedia Commons.

Hydroxid olovnatý je velmi špatně rozpustný ve vodě. Mezi jeho použití patří užitečnost při odstraňování iontů chrómu (VI) z odpadních vod, jako katalyzátoru při chemických reakcích nebo ke zvýšení účinnosti jiných katalyzátorů..

Používá se také jako stabilizátor pH ve směsích pro uzavírání propustných útvarů, jako přísada do papíru citlivého na teplo a jako elektrolyt v uzavřených nikl-kadmiových bateriích..

Dalším z jeho použití je radiační ochrana v budovách a stabilizace plastových pryskyřic proti degradaci..

Je třeba se vyvarovat expozice Pb (OH)dva protože všechny sloučeniny olova jsou toxické ve větší či menší míře.

Rejstřík článků

  • 1 Struktura
  • 2 Elektronická konfigurace
  • 3 Názvosloví
  • 4 Vlastnosti
    • 4.1 Fyzický stav
    • 4.2 Molekulová hmotnost
    • 4.3 Bod tání
    • 4.4 Rozpustnost
    • 4.5 Další vlastnosti
  • 5 použití
    • 5.1 Při katalýze chemických reakcí
    • 5.2 Při úpravě vody kontaminované chromem (VI)
    • 5.3 Při přípravě fototermografických kopií
    • 5.4 Ve směsích pro dočasné utěsnění
    • 5.5 V různých aplikacích
    • 5.6 Nedávné studie
  • 6 Rizika
  • 7 Reference

Struktura

Pb (OH)dva je to amorfní bílá pevná látka. Nemá krystalickou strukturu.

Elektronická konfigurace

Elektronická struktura olovnatého kovu je:

[Xe] 4F14 5d10 6sdva 6pdva

Kde [Xe] je elektronická konfigurace xenonu vzácného plynu.

Jeho nejstabilnější chemickou formou v roztoku je forma Pb iontu.dva+, co je přítomno v Pb (OH)dva, ve kterém jsou ztraceny dva elektrony skořápky 6p, což má za následek následující elektronickou konfiguraci:

[Xe] 4F14 5d10 6sdva

Nomenklatura

- Hydroxid olovnatý (II).

- Hydroxid olovnatý.

- Dihydroxid olovnatý.

- Hydrát oxidu olovnatého.

Vlastnosti

Fyzický stav

Pevná bílá amorfní.

Molekulární váha

241,23 g / mol.

Bod tání

Dehydratuje se, když dosáhne 130 ° C, a rozloží se, když dosáhne 145 ° C..

Rozpustnost

Slabě rozpustný ve vodě, 0,0155 g / 100 ml při 20 ° C. Mírně rozpustnější v horké vodě.

Je rozpustný v kyselinách a zásadách. Nerozpustný v acetonu.

Další vlastnosti

Olovnatý (II) ion nebo Pbdva+ částečně se hydrolyzuje ve vodě. Bylo experimentálně ověřeno spektrometrií UV-viditelné oblasti, že druh Pbdva+ přítomný v alkalických roztocích chloristanu olovnatého (Pb (ClO4)dva) jsou následující: Pb (OH)+, Pb (OH)dva, Pb (OH)3- a Pb (OH)4dva+.

Aplikace

Při katalýze chemických reakcí

Pb (OH)dva Je užitečný při syntéze amidů karboxylových kyselin, protože se používá k začlenění určitého procenta olova do kovového katalyzátoru palladia (Pd). Tímto způsobem se zvyšuje katalytická účinnost palladia..

Rovněž se používá jako katalyzátor pro oxidaci cyklododekanolu.

Při úpravě vody kontaminované chromem (VI)

Šestimocný chromový ion Cr6+ je to znečišťující prvek, protože i při minimálních koncentracích je toxický pro ryby a jiné vodní druhy. Proto pro vodu kontaminovanou Cr6+ mohou být zlikvidovány do životního prostředí, musí být ošetřeny až do úplného odstranění chrómu, který obsahuje.

K odstranění Cr byl použit hydroxid olovnatý6+, dokonce i ve velmi malém množství, protože tvoří nerozpustnou sloučeninu chromanu olovnatého (PbCrO4).

Chroman olovnatý, nerozpustný ve vodě. Autor: FK1954. Zdroj: Vlastní práce. Zdroj: Wikipedia Commons.

Při přípravě fototermografických kopií

K pořizování kopií dokumentů bylo použito fototermografické kopírování.

Zahrnuje to umístění původního dokumentu do tepelně vodivého kontaktu s prázdným listem papíru a vystavení jak intenzivnímu infračervenému záření (teplu).

To se provádí takovým způsobem, že tištěná část originálu absorbuje část zářivé energie. Toto teplo způsobí, že se obraz originálu vyvíjí na prázdném listu..

V tomto procesu musí být prázdný list papíru formulován tak, aby se po zahřátí mohl změnit na kontrastní barvu. To znamená, že papír musí být citlivý na teplo..

Obraz generovaný teplem může být vytvořen jak fyzickou změnou na prázdném listu, tak tepelnou chemickou reakcí..

Hydroxid olovnatý byl použit při přípravě speciálního papíru pro fototermografické kopie. Nanáší se na papír ve formě disperze s těkavým organickým rozpouštědlem, takže se vytvoří povlak..

Povlak hydroxidu olovnatého musí být na vnitřní straně, to znamená, že na povrch je umístěn další povlak, v tomto případě derivát thiomočoviny.

Během zahřívání papíru dochází k chemické reakci, při které se tvoří tmavě zbarvené sulfidy olova..

Takto vyrobený papír produkuje dobře definované výtisky, kde je grafická část černá na rozdíl od bělosti papíru..

Ve směsích pro dočasné utěsnění

Někdy je nutné dočasně utěsnit propustné formace, ve kterých byly vytvořeny otvory. K tomu se používají směsi schopné tvořit hmotu, která vydrží znatelné tlaky, a poté zkapalní, takže zátka přestane fungovat a umožní tok tekutin skrz formaci..

Některé z těchto směsí obsahují gumy odvozené od cukrů, hydrofobní sloučeniny, organický polymer, který udržuje přísady v suspenzi, a látku regulující pH..

Jako sloučenina regulující pH se v těchto typech směsí používá hydroxid olovnatý. Pb (OH)dva uvolňuje hydroxylové ionty (OH-) a pomáhá udržovat pH mezi 8 a 12. Tím je zajištěno, že hydrofobně upravený kaučuk v kyselých podmínkách nenapučí..

V různých aplikacích

Pb (OH)dva Slouží jako elektrolyt v uzavřených nikl-kadmiových bateriích. Používá se při elektroizolačním papíru, při výrobě porézního skla, při získávání uranu z mořské vody, při mazání tuků a při výrobě radiačních štítů v budovách..

Autor: Michael Gaida. Zdroj: Pixabay

Jako surovina pro výrobu dalších sloučenin olova, zejména v plastikářském průmyslu, k výrobě stabilizátorů pro polyvinylchloridové pryskyřice, které odolávají tepelné degradaci a působení UV záření.

Nedávné studie

Bylo zkoumáno použití derivátu Pb (OH)dva, olovo (II) hydroxychlorid, Pb (OH) Cl, jako nová anoda v lithiových (Li) bateriích nebo systémech skladování energie. Bylo zjištěno, že počáteční kapacita nabíjení Pb (OH) Cl je vysoká.

Lithium-iontové baterie. Autor: Dean Simone. Zdroj: Pixabay

V elektrochemickém procesu však dochází k tvorbě Pb (OH)dva a PbCldva na úkor Pb (OH) Cl a je pozorována tvorba otvorů na povrchu elektrody. Výsledkem je, že vlastnost cyklického nabíjení a dobíjení klesá v důsledku poškození elektrody PB (OH) Cl během opakování těchto cyklů..

Použití těchto elektrod Pb (OH) Cl v lithiových bateriích by proto mělo být přezkoumáno, aby se našlo řešení tohoto problému..

Rizika

Olovo je toxické ve všech svých formách, ale v různé míře v závislosti na povaze a rozpustnosti sloučeniny. Pb (OH)dva je velmi špatně rozpustný ve vodě, takže je pravděpodobně méně toxický než jiné sloučeniny olova.

Toxický účinek olova je však kumulativní, proto je třeba se vyhnout dlouhodobému vystavení jakékoli jeho formě..

Nejběžnější příznaky plumbismu (otravy olovem) jsou gastrointestinální: nevolnost, průjem, anorexie, zácpa a kolika. Absorpce olova může ovlivnit syntézu hemoglobinu a neuromuskulární funkci.

U žen může olovo snížit plodnost a poškodit plody. V případech vysokých hladin Pb v krvi dochází k encefalopatiím.

Aby se tomu zabránilo, měla by se v průmyslových odvětvích, kde existuje možnost expozice, používat ochrana dýchacích cest, ochranný oděv, nepřetržité sledování expozice, izolované jídelny a lékařský dohled..

Reference

  1. Kirk-Othmer (1994). Encyclopedia of Chemical Technology. Svazek 15. Čtvrté vydání. John Wiley & Sons.
  2. Nimal Perera, W. a kol. (2001). Vyšetřování olova (II) - hydroxidu Inorg. Chem. 2001, 40, 3974-3978. Obnoveno z pubs.acs.org.
  3. Jie Shu a kol. (2013). Hydrotermální výroba chloridu olovnatého jako nového anodového materiálu pro lithium-iontové baterie. Electrochimica Acta 102 (2013) 381-387. Obnoveno ze sciencedirect.com.
  4. Cotton, F. Albert a Wilkinson, Geoffrey. (1980). Pokročilá anorganická chemie. Čtvrté vydání. John Wiley & Sons.
  5. Otto, Edward C. (1966). NÁS. Patent č. 3 260 613. List citlivý na teplo pro termografické kopírování. 12. července 1966.
  6. Nimerick, Kenneth H. (1973). Způsob dočasného utěsnění propustné formace. NÁS. Patent č. 3 766 984. 23. října 1973.
  7. Nieuwenhuls, Garmt J. (1974). Způsob úpravy vody kontaminované šestimocným chromem. NÁS. Patent č. 3 791 520. 12. února 1974.
  8. Nishikido Joji a kol. (devatenáct osmdesát jedna). Způsob přípravy amidů karboxylových kyselin. NÁS. Patent č. 4,304,937. 8. prosince 1981.
  9. .

Zatím žádné komentáře