ОЛОВЕН ХИДРОКСИД: СТРУКТУРА, СВОЙСТВА, ПРИЛОЖЕНИЯ, РИСКОВЕ - ХИМИЯ - 2025

В олово хидроксид е бял неорганичен твърд при което олово (Pb) е в състояние на 2+ окисление. Химическата му формула е Pb (OH) ₂. Според някои източници на информация, тя може да бъде приготвена чрез добавяне на алкал към разтвор на оловен нитрат (Pb (NO ₃) ₂). Може да се получи и чрез електролиза на алкален разтвор с оловен анод.

Въпреки това, има противоречие от различни автори, тъй като отдавна се посочва, че има само една стабилна твърда форма на олово (II) хидроксид, формулиран като 3PbO.H ₂ О или олово (II) оксид хидрат.

Оловен хидроксид Pb (OH) ₂ в епруветка. Автор: Ondřej Mangl Източник: Vlastní sbírka. Източник: Wikipedia Commons.

Оловен хидроксид е много слабо разтворим във вода. Използването му включва полезността му за отстраняване на хромовите (VI) йони от отпадните води, като катализатор при химически реакции или за повишаване на ефективността на други катализатори.

Използва се също като стабилизатор на pH в смеси за уплътняване на пропускливи образувания, като съставка в чувствителна към топлина хартия и като електролит в запечатани никел-кадмиеви батерии.

Друга негова употреба е в защитни екрани срещу радиация в сградите и за стабилизиране на пластмасови смоли срещу разграждане.

Излагането на Pb (OH) ₂ трябва да се избягва, тъй като всички оловни съединения са токсични в по-голяма или по-малка степен.

структура

Pb (OH) ₂ е бяло аморфно твърдо вещество. Той няма кристална структура.

Електронна конфигурация

Електронната структура на оловен метал е:

4 f ¹⁴ 5 d ¹⁰ 6 s ² 6 p ²

Къде е електронната конфигурация на благородния газов ксенон.

Най-стабилната му химическа форма в разтвора е тази на йона Pb ²⁺, който присъства в Pb (OH) ₂, в който двата електрона от 6 p слой се губят, което води до следната електронна конфигурация:

4 f ¹⁴ 5 d ¹⁰ 6 s ²

номенклатура

- оловен (II) хидроксид.

- Сливен хидроксид.

- оловен (II) дихидроксид.

- оловен (II) оксид хидрат.

Имоти

Физическо състояние

Аморфно бяло твърдо вещество.

Молекулно тегло

241,23 g / mol.

Точка на топене

Той се дехидратира, когато достигне 130ºC, и се разлага, когато достигне 145ºC.

разтворимост

Слабо разтворим във вода, 0,0155 g / 100 ml при 20 ° C. Малко по-разтворим в гореща вода.

Разтворим е в киселини и основи. Неразтворим в ацетон.

Други свойства

Оловният (II) йон или Pb ²⁺ е частично хидролизиран във вода. Експериментално беше потвърдено чрез спектрометрия на UV-видимия регион, че Pb ²⁺ видовете, присъстващи в алкални разтвори на оловен (II) перхлорат (Pb (ClO ₄) ₂), са следните: Pb (OH) ⁺, Pb (OH) ₂, Pb (OH) ₃ ^- и Pb (OH) ₄ ²⁺.

Приложения

При катализа на химични реакции

Pb (OH) ₂ е полезен при синтеза на амиди на карбоксилна киселина, тъй като се използва за включване на определен процент олово към металния катализатор на паладий (Pd). По този начин каталитичната ефективност на паладий се повишава.

Използва се също като катализатор за окисляването на циклододеканол.

При обработка на вода, замърсена с хром (VI)

Шествавалентният хромов йон Cr ⁶⁺ е замърсяващ елемент, тъй като дори в минимални концентрации е токсичен за рибите и други водни видове. Следователно, за да може водата, замърсена с Cr ^6+, да бъде изхвърлена в околната среда, тя трябва да бъде обработена до пълното отстраняване на хрома, който съдържа.

Оловен хидроксид е използван за отстраняване на Cr ⁶⁺, дори в много малки количества, тъй като образува неразтворимо съединение на оловен хромат (PbCrO ₄).

Оловен хромат, неразтворим във вода. Автор: FK1954. Източник: Собствена работа. Източник: Wikipedia Commons.

При подготовката на фототермографски копия

Фототермографското копиране е използвано за направата на копия на документи.

Той включва поставяне на оригиналния документ в топлопроводим контакт с празен лист хартия и излагане както на интензивно инфрачервено излъчване (топлина).

Това се прави по такъв начин, че отпечатаната част на оригинала поглъща част от сияещата енергия. Тази топлина причинява появата на оригинала върху празния лист.

В този процес празният лист хартия трябва да бъде формулиран така, че при нагряване да може да се промени до контрастен цвят. Тоест хартията трябва да е чувствителна към топлина.

Образът, генериран от топлина, може да се формира както чрез физическа промяна на празния лист, така и от предизвикана от топлина химическа реакция.

Оловен хидроксид е използван при подготовката на специална хартия за фототермографски копия. Нанася се върху хартия под формата на дисперсия с летлив органичен разтворител, така че да се образува покритие.

Оловното хидроксидно покритие трябва да е отвътре, това означава, че отгоре се поставя друго покритие, в случая производно на тиоурея.

По време на нагряването на хартията се получава химична реакция, при която се образуват тъмноцветни оловни сулфиди.

Хартията, направена по този начин, създава добре дефинирани отпечатъци, където графичната част е черна за разлика от белотата на хартията.

В смеси за временно уплътняване

Понякога е необходимо временно да се запечатат пропускливи образувания, в които са направени отвори. За това се използват смеси, способни да образуват маса, която издържа на значителни налягания и след това се втечняват, така че запушалката да спре да работи и да позволява протичането на течности през образуването.

Някои от тези смеси съдържат смоли, получени от захари, хидрофобни съединения, органичен полимер, който поддържа съставките в суспензия, и агент за контрол на pH.

Оловен хидроксид е използван като съединение, контролиращо pH, в този тип смес. Pb (OH) ₂ отделя хидроксилни йони (OH ^-) и спомага за поддържане на pH между 8 и 12. Това гарантира, че хидрофобно обработеният каучук не набъбва поради киселинни условия.

В различни приложения

Pb (OH) ₂ служи като електролит в запечатани никел-кадмиеви батерии. Използва се в електрическа изолационна хартия, при производството на поресто стъкло, за възстановяване на уран от морска вода, за смазване на мазнини и при производството на радиационни екрани в сградите.

Автор: Майкъл Гайда Източник: Pixabay

Като суровина за производство на други оловни съединения, по-специално в пластмасовата промишленост, за производство на стабилизатори за поливинилхлоридни смоли, устойчиви на термично разграждане и причинени от UV светлина.

Последни проучвания

Използването на производно на Pb (OH) ₂, оловен (II) хидроксихлорид, Pb (OH) Cl, е изследвано като нов анод в батерии или литиеви (Li) системи за съхранение на енергия. Установено е, че първоначалният капацитет на презареждане на Pb (OH) Cl е висок.

Литиево-йонни батерии. Автор: Дийн Симоне. Източник: Pixabay

Въпреки това, в електрохимичния процес на образуване на Pb (ОН) ₂ и PbCl ₂ се случва за сметка на Pb (ОН) хлорид и образуването на дупки по повърхността на електрода се наблюдава. В резултат на това свойството на цикличния заряд и презареждане намалява поради повреда на PB (OH) Cl електрода по време на повторението на тези цикли.

Следователно използването на тези Pb (OH) Cl електроди в литиеви батерии трябва да бъде преразгледано, за да се намери решение на този проблем.

Рискове

Оловото е токсично във всичките му форми, но в различна степен в зависимост от естеството и разтворимостта на съединението. Pb (OH) ₂ е много слабо разтворим във вода, така че е вероятно да е по-малко токсичен от другите оловни съединения.

Токсичният ефект на оловото обаче е кумулативен, поради което трябва да се избягва продължителното излагане на която и да е от неговите форми.

Най-честите симптоми на плумбизъм (отравяне с олово) са стомашно-чревни: гадене, диария, анорексия, запек и колики. Абсорбцията на олово може да повлияе на синтеза на хемоглобин и нервно-мускулната функция.

При жените оловото може да намали плодовитостта и да навреди на плода. В случаи на високи нива на Pb в кръвта се появяват енцефалопатии.

За да се избегне това, в индустриите, където има възможност за експозиция, трябва да се използват дихателни предпазни средства, защитно облекло, непрекъснат мониторинг на експозицията, изолирани столови и медицински надзор.

Препратки

1. Кирк-Отмер (1994). Енциклопедия на химическата технология. Том 15. Четвърто издание. John Wiley & Sons.
2. Nimal Perera, W. et al. (2001 г.). Изследване на олово (II) -хидроксид Inorg. Chem. 2001, 40, 3974-3978. Възстановено от pubs.acs.org.
3. Jie Shu, et al. (2013). Хидротермално производство на оловен хидроксид хлорид като нов аноден материал за литиево-йонни батерии. Electrochimica Acta 102 (2013) 381-387. Възстановени от sciencedirect.com.
4. Котън, Ф. Алберт и Уилкинсън, Джефри. (1980 г.). Разширена неорганична химия. Четвърто издание. John Wiley & Sons.
5. Ото, Едуард К. (1966). Патент на САЩ № 3,260,613. Топлочувствителен лист за термографско копиране. 12 юли 1966г.
6. Нимерик, Кенет Х. (1973). Метод за временно запечатване на пропусклива формация. Патент на САЩ № 3,766,984. 23 октомври 1973 г.
7. Nieuwenhuls, Garmt J. (1974). Процес за обработка на вода, замърсена с шествалетен хром. Патент на САЩ № 3,791,520. 12 февруари 1974г.
8. Нишикидо Джоджи и др. (деветнадесет осемдесет и един). Процес на получаване на амиди на карбоксилна киселина. Патент на САЩ № 4,304,937. 8 декември 1981 г.
9. Енциклопедия на индустриалната химия на Ullmann. (1990). Пето издание. Том A 15. VCH Verlagsgesellschaft mbH.