- Struktura
- Elektroniczna Konfiguracja
- Nomenklatura
- Nieruchomości
- Stan fizyczny
- Waga molekularna
- Temperatura topnienia
- Rozpuszczalność
- Inne właściwości
- Aplikacje
- W katalizie reakcji chemicznych
- W uzdatnianiu wody zanieczyszczonej chromem (VI)
- W przygotowaniu kopii fototermograficznych
- W mieszaninach do tymczasowego uszczelniania
- W różnych zastosowaniach
- Ostatnie badania
- Ryzyka
- Bibliografia
Wodorotlenku ołowiu jest białe substancji stałej, w której ołów (Pb) jest w stanie 2+ utleniania. Jego wzór chemiczny to Pb (OH) 2 . Według niektórych źródeł można go przygotować przez dodanie zasady do roztworu azotanu ołowiu (Pb (NO 3 ) 2 ). Można go również otrzymać przez elektrolizę roztworu alkalicznego z ołowianą anodą.
Jednakże, istnieje sprzeczność pomiędzy różnych autorów, ponieważ już dawno stwierdzono, że istnieje tylko jeden stabilny stałej postaci ołowiu (II), wodorotlenek formułowane jako 3PbO.H 2 O lub ołowiu (II), hydrat tlenku.
Wodorotlenek ołowiu Pb (OH) 2 w probówce. Autor: Ondřej Mangl. Źródło: Vlastní sbírka. Źródło: Wikipedia Commons.
Wodorotlenek ołowiu jest bardzo słabo rozpuszczalny w wodzie. Jego zastosowania obejmują jego przydatność do usuwania jonów chromu (VI) ze ścieków, jako katalizatora w reakcjach chemicznych lub do zwiększania wydajności innych katalizatorów.
Był również stosowany jako stabilizator pH w mieszankach do uszczelniania form przepuszczalnych, jako składnik papieru wrażliwego na ciepło oraz jako elektrolit w szczelnych akumulatorach niklowo-kadmowych.
Innym jego zastosowaniem jest ochrona przed promieniowaniem w budynkach oraz stabilizacja żywic z tworzyw sztucznych przed degradacją.
Należy unikać narażenia na Pb (OH) 2, ponieważ wszystkie związki ołowiu są toksyczne w większym lub mniejszym stopniu.
Struktura
Pb (OH) 2 to białe bezpostaciowe ciało stałe. Nie ma struktury krystalicznej.
Elektroniczna Konfiguracja
Elektroniczna struktura ołowiu to:
4 f 14 5 d 10 6 s 2 6 p 2
Gdzie jest konfiguracja elektronowa ksenonu gazu szlachetnego.
Jego najbardziej stabilną postacią chemiczną w roztworze jest jon Pb 2+ , który jest obecny w Pb (OH) 2 , w którym tracone są dwa elektrony warstwy 6 p, co skutkuje następującą konfiguracją elektronową:
4 f 14 5 d 10 6 s 2
Nomenklatura
- Wodorotlenek ołowiu (II).
- Wodorotlenek ołowiu.
- Diwodorotlenek ołowiu (II).
- Wodzian tlenku ołowiu (II).
Nieruchomości
Stan fizyczny
Amorficzne białe ciało stałe.
Waga molekularna
241,23 g / mol.
Temperatura topnienia
Odwadnia się, gdy osiągnie 130ºC, a rozkłada się, gdy osiągnie 145ºC.
Rozpuszczalność
Słabo rozpuszczalny w wodzie, 0,0155 g / 100 ml w 20 ° C. Nieco lepiej rozpuszczalny w gorącej wodzie.
Jest rozpuszczalny w kwasach i zasadach. Nierozpuszczalny w acetonie.
Inne właściwości
Jon ołowiu (II), czyli Pb 2+, jest częściowo hydrolizowany w wodzie. Za pomocą spektrometrii obszaru widzialnego UV potwierdzono eksperymentalnie, że związki Pb 2+ obecne w alkalicznych roztworach nadchloranu ołowiu (II) (Pb (ClO 4 ) 2 ) to: Pb (OH) + , Pb (OH) 2 , Pb (OH) 3 - i Pb (OH) 4 2+ .
Aplikacje
W katalizie reakcji chemicznych
Pb (OH) 2 jest użyteczny w syntezie amidów kwasów karboksylowych, ponieważ jest używany do włączania określonego procentu ołowiu do metalicznego katalizatora palladowego (Pd). W ten sposób zwiększa się wydajność katalityczna palladu.
Był również używany jako katalizator do utleniania cyklododekanolu.
W uzdatnianiu wody zanieczyszczonej chromem (VI)
Sześciowartościowy jon chromu Cr 6+ jest pierwiastkiem zanieczyszczającym, ponieważ nawet w minimalnych stężeniach jest toksyczny dla ryb i innych gatunków wodnych. Dlatego, aby woda zanieczyszczona Cr 6+ mogła przedostać się do środowiska, należy ją uzdatniać aż do całkowitego usunięcia zawartego w niej chromu.
Wodorotlenek ołowiu jest używany do usuwania Cr 6+ , nawet w bardzo małych ilościach, ponieważ tworzy nierozpuszczalny związek chromianu ołowiu (PbCrO 4 ).
Chromian ołowiu, nierozpuszczalny w wodzie. Autor: FK1954. Źródło: opracowanie własne. Źródło: Wikipedia Commons.
W przygotowaniu kopii fototermograficznych
Do wykonania kopii dokumentów zastosowano kopiowanie fototermograficzne.
Polega ona na umieszczeniu oryginalnego dokumentu w kontakcie przewodzącym ciepło z czystą kartką papieru i poddaniu zarówno intensywnego promieniowania podczerwonego (ciepła).
Odbywa się to w taki sposób, że zadrukowana część oryginału pochłania część energii promieniowania. To ciepło powoduje, że obraz oryginału rozwija się na czystym arkuszu.
W tym procesie czysty arkusz papieru musi być sformułowany w taki sposób, aby po podgrzaniu mógł zmienić kolor na kontrastowy. Oznacza to, że papier musi być wrażliwy na ciepło.
Obraz generowany przez ciepło może być tworzony zarówno przez fizyczną zmianę w półfabrykacie, jak i reakcję chemiczną wywołaną ciepłem.
Wodorotlenek ołowiu został użyty do przygotowania specjalnego papieru do kopii fototermograficznych. Nakłada się go na papier w postaci dyspersji z lotnym rozpuszczalnikiem organicznym w celu utworzenia powłoki.
Powłoka wodorotlenku ołowiu musi znajdować się wewnątrz, oznacza to, że na wierzchu znajduje się kolejna powłoka, w tym przypadku pochodna tiomocznika.
Podczas nagrzewania papieru zachodzi reakcja chemiczna, w której powstają ciemne siarczki ołowiu.
Tak wykonany papier daje dobrze zdefiniowane wydruki, w których część graficzna jest czarna w przeciwieństwie do bieli papieru.
W mieszaninach do tymczasowego uszczelniania
Czasami konieczne jest tymczasowe uszczelnienie przepuszczalnych formacji, w których wykonano otwory. W tym celu stosuje się mieszanki zdolne do tworzenia masy, która wytrzymuje znaczne ciśnienia, a następnie upłynnia się, tak że korek przestaje działać i umożliwia przepływ płynów przez formację.
Niektóre z tych mieszanin zawierają gumy pochodzące z cukrów, związki hydrofobowe, organiczny polimer utrzymujący składniki w zawiesinie oraz środek regulujący pH.
Wodorotlenek ołowiu jest stosowany jako związek kontrolujący pH w tego typu mieszaninach. Pb (OH) 2 uwalnia jony hydroksylowe (OH - ) i pomaga utrzymać pH między 8 a 12. Dzięki temu hydrofobowo obrobiony kauczuk nie pęcznieje pod wpływem kwaśnych warunków.
W różnych zastosowaniach
Pb (OH) 2 służy jako elektrolit w szczelnych akumulatorach niklowo-kadmowych. Był stosowany w papierze elektroizolacyjnym, do produkcji szkła porowatego, do odzyskiwania uranu z wody morskiej, do smarowania smarów oraz do produkcji osłon radiacyjnych w budynkach.
Autor: Michael Gaida. Źródło: Pixabay
Jako surowiec do produkcji innych związków ołowiu, szczególnie w przemyśle tworzyw sztucznych, do produkcji stabilizatorów do żywic polichlorku winylu, odpornych na degradację termiczną i promieniowanie UV.
Ostatnie badania
Wykorzystanie pochodnej Pb (OH) 2 , hydroksychlorek ołowiu (II), Pb (OH) Cl, zostało zbadane jako nowa anoda w bateriach litowych (Li) lub systemach magazynowania energii. Stwierdzono, że początkowa zdolność doładowania Pb (OH) Cl była wysoka.
Baterie litowo-jonowe. Autor: Dean Simone. Źródło: Pixabay
Jednak w procesie elektrochemicznym powstawanie Pb (OH) 2 i PbCl 2 następuje kosztem Pb (OH) Cl i obserwuje się powstawanie dziur na powierzchni elektrody. W rezultacie cykliczne ładowanie i ładowanie zmniejsza się z powodu uszkodzenia elektrody PB (OH) Cl podczas powtarzania tych cykli.
Dlatego zastosowanie tych elektrod Pb (OH) Cl w bateriach litowych musi zostać przeanalizowane, aby znaleźć rozwiązanie tego problemu.
Ryzyka
Ołów jest toksyczny we wszystkich swoich formach, ale w różnym stopniu, w zależności od charakteru i rozpuszczalności związku. Pb (OH) 2 jest bardzo słabo rozpuszczalny w wodzie, więc prawdopodobnie będzie mniej toksyczny niż inne związki ołowiu.
Jednak toksyczne działanie ołowiu kumuluje się, dlatego należy unikać długotrwałego narażenia na którąkolwiek z jego postaci.
Najczęstszymi objawami plumbismus (zatrucia ołowiem) są przewód pokarmowy: nudności, biegunka, anoreksja, zaparcia i kolka. Absorpcja ołowiu może wpływać na syntezę hemoglobiny i funkcje nerwowo-mięśniowe.
U kobiet ołów może zmniejszać płodność i szkodzić płodom. W przypadku wysokiego poziomu Pb we krwi dochodzi do encefalopatii.
Aby tego uniknąć, w branżach, w których istnieje możliwość narażenia, należy stosować środki ochrony dróg oddechowych, odzież ochronną, ciągły monitoring narażenia, izolowane kantyny i nadzór medyczny.
Bibliografia
- Kirk-Othmer (1994). Encyklopedia technologii chemicznej. Tom 15. Wydanie czwarte. John Wiley & Sons.
- Nimal Perera, W. i in. (2001). Dochodzenie w sprawie ołowiu (II) -Hydroxide Inorg. Chem. 2001, 40, 3974-3978. Odzyskany z pubs.acs.org.
- Jie Shu, i in. (2013). Hydrotermalna produkcja chlorku wodorotlenku ołowiu jako nowatorskiego materiału anodowego do akumulatorów litowo-jonowych. Electrochimica Acta 102 (2013) 381-387. Odzyskany z sciencedirect.com.
- Cotton, F. Albert i Wilkinson, Geoffrey. (1980). Zaawansowana chemia nieorganiczna. Czwarta edycja. John Wiley & Sons.
- Otto, Edward C. (1966). Patent USA nr 3,260,613. Arkusz wrażliwy na ciepło do kopiowania termograficznego. 12 lipca 1966.
- Nimerick, Kenneth H. (1973). Metoda tymczasowego uszczelnienia formacji przepuszczalnej. Patent USA nr 3,766,984. 23 października 1973.
- Nieuwenhuls, Garmt J. (1974). Proces uzdatniania wody zanieczyszczonej sześciowartościowym chromem. Patent USA nr 3,791,520. 12 lutego 1974.
- Nishikido Joji, i in. (Dziewiętnaście osiemdziesiąt jeden). Proces otrzymywania amidów kwasów karboksylowych. Patent USA nr 4,304,937. 8 grudnia 1981.
- Encyklopedia chemii przemysłowej Ullmanna. (1990). Piąta edycja. Tom A 15. VCH Verlagsgesellschaft mbH.