HYDROXID OLOVNATÝ: ŠTRUKTÚRA, VLASTNOSTI, POUŽITIE, RIZIKÁ - CHÉMIA - 2026

Hydroxidu olovnatého je biela pevná látka anorganická, v ktorej olova (Pb), je v stave 2+ oxidačné. Jeho chemický vzorec je Pb (OH) ₂ . Podľa niektorých zdrojov informácií sa môže pripraviť pridaním zásady do roztoku dusičnanu olovnatého (Pb (NO ₃ ) ₂ ). Môže sa tiež získať elektrolýzou alkalického roztoku s olovenou anódou.

Avšak, existuje rozpor medzi rôznymi autormi, pretože je už dlho bolo uvedené, že je tu iba jeden stabilná pevná forma olova (II) hydroxidu, formulované ako 3PbO.H ₂ O, alebo olova (II), oxidu hydrát.

Hydroxid olovnatý Pb (OH) ₂ v skúmavke. Autor: Ondřej Mangl. Zdroj: Vlastní sbírka. Zdroj: Wikipedia Commons.

Hydroxid olovnatý je veľmi ťažko rozpustný vo vode. Medzi jeho použitia patrí jej užitočnosť na odstránenie iónov chrómu (VI) z odpadovej vody ako katalyzátora pri chemických reakciách alebo na zvýšenie účinnosti iných katalyzátorov.

Používa sa tiež ako stabilizátor pH v zmesiach na utesnenie priepustných útvarov, ako prísada do papiera citlivého na teplo a ako elektrolyt v uzavretých nikel-kadmiových batériách.

Ďalším využitím je ochrana pred žiarením v budovách a stabilizácia plastických živíc proti degradácii.

Vyvarujte sa expozícii Pb (OH) _2, pretože všetky zlúčeniny olova sú vo väčšej alebo menšej miere toxické.

štruktúra

Pb (OH) ₂ je biela amorfná pevná látka. Nemá kryštalickú štruktúru.

Elektronická konfigurácia

Elektronická štruktúra olova je:

4 f ¹⁴ 5 d ¹⁰⁶ 6 ^{2 2} p ²

Kde je elektrónová konfigurácia xenónu vzácnych plynov.

Jeho najstabilnejšia chemická forma v roztoku je forma iónu Pb ²⁺ , ktorý je prítomný v Pb (OH) ₂ , v ktorom sa stratia dva elektróny 6p vrstvy, čo vedie k nasledujúcej elektronickej konfigurácii:

4 f ¹⁴ 5 d ¹⁰ 6 s ²

názvoslovie

- Hydroxid olovnatý.

- Hydroxid.

- dihydroxid olovnatý.

- Hydrát oxidu olovnatého.

vlastnosti

Fyzický stav

Amorfná biela tuhá látka.

Molekulová hmotnosť

241,23 g / mol.

Bod topenia

Dehydruje, keď dosiahne 130 ° C a rozkladá sa, keď dosiahne 145 ° C.

rozpustnosť

Slabo rozpustný vo vode, 0,0155 g / 100 ml pri 20 ° C. O niečo rozpustnejší v horúcej vode.

Je rozpustný v kyselinách a zásadách. Nerozpustný v acetóne.

Ďalšie vlastnosti

Olovnatý (II) ión alebo Pb ²⁺ sa čiastočne hydrolyzuje vo vode. Experimentálne bolo overené spektrometrie UV-viditeľnej oblasti, že Pb ²⁺ druhy prítomné v alkalických roztokoch olova (II) perchlorát (Pb (ClO ₄ ) ₂ ), sú nasledujúce: Pb (OH) ⁺ , Pb (OH) ₂ , Pb (OH) ₃ ^- a Pb (OH) ₄ ²⁺ .

aplikácia

Pri katalýze chemických reakcií

Pb (OH) ₂ je užitočný pri syntéze amidov karboxylových kyselín, pretože sa používa na zabudovanie určitého percenta olova do katalyzátora na báze paládia (Pd). Týmto spôsobom sa zvýši katalytická účinnosť paládia.

Tiež sa používa ako katalyzátor na oxidáciu cyklododekanolu.

Pri úprave vody kontaminovanej chrómom (VI)

Šesťmocný ión chrómu Cr ⁶⁺ je znečisťujúcim prvkom, pretože aj pri minimálnych koncentráciách je toxický pre ryby a iné vodné druhy. Preto, aby sa voda kontaminovaná Cr ⁶⁺ vypustila do životného prostredia, musí sa spracovať až do úplného odstránenia chrómu, ktorý obsahuje.

Olovo hydroxid bol použitý pre odstránenie Cr ⁶⁺ , a to aj vo veľmi malých množstvách, pretože tvoria nerozpustnú chróman olovnatý zlúčeniny (PbCrO ₄ ).

Chróman olovnatý, nerozpustný vo vode. Autor: FK1954. Zdroj: Vlastná práca. Zdroj: Wikipedia Commons.

Pri príprave fototermografických kópií

Na výrobu kópií dokumentov sa používa fototermografické kopírovanie.

Zahŕňa umiestnenie pôvodného dokumentu do tepelne vodivého kontaktu s prázdnym listom papiera a vystavenie intenzívneho infračerveného žiarenia (teplo).

Toto sa uskutočňuje tak, že tlačená časť originálu absorbuje časť žiariacej energie. Toto teplo spôsobuje, že sa obraz originálu vyvíja na prázdnom liste.

V tomto procese musí byť prázdny list papiera formulovaný tak, aby sa po zahriatí mohol zmeniť na kontrastnú farbu. To znamená, že papier musí byť citlivý na teplo.

Tepelne generovaný obraz môže byť vytvorený ako fyzikálnou zmenou v slepom liste, tak chemickou reakciou vyvolanou teplom.

Hydroxid olovnatý sa používa pri príprave špeciálneho papiera pre fototermografické kópie. Nanáša sa na papier vo forme disperzie s prchavým organickým rozpúšťadlom, takže sa vytvorí povlak.

Povlak hydroxidu olovnatého musí byť na vnútornej strane, to znamená, že na vrch je umiestnený ďalší povlak, v tomto prípade derivát tiomočoviny.

Počas zahrievania papiera dochádza k chemickej reakcii, pri ktorej sa tvoria tmavo sfarbené sulfidy olova.

Papier vyrobený týmto spôsobom vytvára dobre definované výtlačky, kde je grafická časť čierna na rozdiel od belosti papiera.

V zmesiach na dočasné zapečatenie

Niekedy je potrebné dočasne utesniť priepustné útvary, v ktorých boli vytvorené otvory. Na tento účel sa používajú zmesi schopné tvoriť hmotu, ktorá podporuje značné tlaky a potom skvapalňuje, takže zátka prestane fungovať a umožňuje tok tekutín formovaním.

Niektoré z týchto zmesí obsahujú gumy odvodené od cukrov, hydrofóbnych zlúčenín, organický polymér, ktorý udržuje zložky v suspenzii, a činidlo regulujúce pH.

Hydroxid olovnatý sa v tejto zmesi používa ako zlúčenina regulujúca pH. Pb (OH) ₂ uvoľňuje hydroxylové ióny (OH ^- ) a pomáha udržiavať pH medzi 8 a 12. To zaisťuje, že hydrofóbne upravená guma nenapučiava kvôli kyslým podmienkam.

V rôznych aplikáciách

Pb (OH) ₂ slúži ako elektrolyt v uzavretých nikel-kadmiových batériách. Používa sa v elektroizolačnom papieri, pri výrobe porézneho skla, pri získavaní uránu z morskej vody, pri mazaní mazív a pri výrobe radiačných štítov v budovách.

Autor: Michael Gaida. Zdroj: Pixabay

Ako surovina na výrobu ďalších zlúčenín olova, najmä v plastikárskom priemysle, na výrobu stabilizátorov pre polyvinylchloridové živice, ktoré odolávajú tepelnej degradácii a UV žiareniu.

Posledné štúdie

Použitie derivátu Pb (OH) ₂ , hydroxychloridu olovnatého, Pb (OH) Cl bolo skúmané ako nová anóda v lítiových (Li) batériách alebo v systémoch na uchovávanie energie. Počiatočná kapacita dobíjania Pb (OH) Cl sa zistila ako vysoká.

Lítium-iónové batérie. Autor: Dean Simone. Zdroj: Pixabay

Avšak, v elektrochemickom procese formovania Pb (OH) ₂ a PbCl ₂ dochádza na úkor Pb (OH) Cl a vytvorenie otvorov na povrchu elektródy je pozorovaná. V dôsledku toho klesá vlastnosť cyklického náboja a nabíjania v dôsledku poškodenia elektródy PB (OH) Cl počas opakovania týchto cyklov.

Preto je potrebné preskúmať použitie týchto elektród Pb (OH) Cl v lítiových batériách, aby bolo možné nájsť riešenie tohto problému.

riziká

Olovo je toxické vo všetkých svojich formách, ale v rôznej miere v závislosti od povahy a rozpustnosti zlúčeniny. Pb (OH) ₂ je veľmi zle rozpustný vo vode, takže je pravdepodobne menej toxický ako iné zlúčeniny olova.

Toxický účinok olova je však kumulatívny, preto by sa malo vyhnúť dlhodobej expozícii ktorejkoľvek jeho formy.

Najčastejšie príznaky plumbizmu (otrava olovom) sú gastrointestinálne: nevoľnosť, hnačka, anorexia, zápcha a kolika. Absorpcia olova môže ovplyvniť syntézu hemoglobínu a neuromuskulárnu funkciu.

U žien môže olovo znížiť plodnosť a poškodiť plod. V prípade vysokej hladiny Pb v krvi sa vyskytujú encefalopatie.

Aby sa tomu zabránilo, mali by sa v odvetviach, kde existuje možnosť expozície, používať respiračná ochrana, ochranný odev, nepretržité monitorovanie expozície, izolované jedálne a lekársky dohľad.

Referencie

1. Kirk-Othmer (1994). Encyklopédia chemickej technológie. Zväzok 15. Štvrté vydanie. John Wiley a synovia.
2. Nimal Perera, W. et al. (2001). Vyšetrovanie olova (II) -Hydroxid Inorg. Chem., 2001, 40, 3974-3978. Obnovené z adresy pubs.acs.org.
3. Jie Shu a kol. (2013). Hydrotermálna výroba chloridu olovnatého ako nového materiálu anódy pre lítium-iónové batérie. Electrochimica Acta 102 (2013) 381-387. Obnovené zo stránky sciusalirect.com.
4. Cotton, F. Albert a Wilkinson, Geoffrey. (1980). Pokročilá anorganická chémia. Štvrté vydanie. John Wiley a synovia.
5. Otto, Edward C. (1966). US patent č. 3,260,613. List citlivý na teplo pre termografické kopírovanie. 12. júl 1966.
6. Nimerick, Kenneth H. (1973). Metóda dočasného utesnenia priepustného útvaru. US patent č. 3,766,984. 23. októbra 1973.
7. Nieuwenhuls, Garmt J. (1974). Postup úpravy vody kontaminovanej šesťmocným chrómom. US patent č. 3,791,520. 12. februára 1974.
8. Nishikido Joji a kol. (devätnásť osemdesiat jedna). Postup prípravy amidov karboxylových kyselín. US patent č. 4,304,937. 8. decembra 1981.
9. Ullmannova encyklopédia priemyselnej chémie. (1990). Piate vydanie. Zväzok A 15. VCH Verlagsgesellschaft mbH.