Bleihydroxidstruktur, Eigenschaften, Verwendungen, Risiken

Das Bleihydroxid Es ist ein weißer anorganischer Feststoff, in dem sich Blei (Pb) im Oxidationszustand 2+ befindet. Seine chemische Formel lautet Pb (OH)_zwei. Nach einigen Informationsquellen kann es durch Zugabe eines Alkalis zu einer Bleinitratlösung (Pb (NO) hergestellt werden₃)_zwei). Es kann auch durch Elektrolyse einer alkalischen Lösung mit einer Bleianode erhalten werden..

Es besteht jedoch ein Widerspruch zwischen den verschiedenen Autoren, da seit langem bestätigt wurde, dass es nur eine stabile feste Form von Blei (II) -hydroxid gibt, die als 3PbO.H formuliert ist_zweiO oder Blei (II) oxidhydrat.

Bleihydroxid ist in Wasser sehr schlecht löslich. Zu seinen Verwendungszwecken gehört seine Nützlichkeit zur Entfernung von Chrom (VI) -Ionen aus dem Abwasser, als Katalysator bei chemischen Reaktionen oder zur Steigerung der Effizienz anderer Katalysatoren..

Es wurde auch als pH-Stabilisator in Gemischen zum Versiegeln durchlässiger Formationen, als Bestandteil in wärmeempfindlichem Papier und als Elektrolyt in versiegelten Nickel-Cadmium-Batterien verwendet..

Eine weitere Anwendung besteht in Strahlenschutzschildern in Gebäuden und zur Stabilisierung von Kunststoffharzen gegen Zersetzung..

Die Exposition gegenüber Pb (OH) sollte vermieden werden_zwei da alle Bleiverbindungen mehr oder weniger toxisch sind.

Artikelverzeichnis

• 1 Struktur
• 2 Elektronische Konfiguration
• 3 Nomenklatur
• 4 Eigenschaften
  • 4.1 Physikalischer Zustand
  • 4.2 Molekulargewicht
  • 4.3 Schmelzpunkt
  • 4.4 Löslichkeit
  • 4.5 Andere Eigenschaften
• 5 Verwendungen
  • 5.1 Bei der Katalyse chemischer Reaktionen
  • 5.2 Bei der Behandlung von mit Chrom kontaminiertem Wasser (VI)
  • 5.3 Bei der Erstellung von photothermografischen Kopien
  • 5.4 In Gemischen zur vorübergehenden Versiegelung
  • 5.5 In verschiedenen Anwendungen
  • 5.6 Aktuelle Studien
• 6 Risiken
• 7 Referenzen

Struktur

Pb (OH)_zwei es ist ein amorpher weißer Feststoff. Es hat keine kristalline Struktur.

Elektronische Konfiguration

Die elektronische Struktur von Bleimetall ist:

[Xe] 4F.¹⁴ 5d¹⁰ 6s^zwei 6p^zwei

Wobei [Xe] die elektronische Konfiguration des Edelgases Xenon ist.

Seine stabilste chemische Form in Lösung ist die des Pb-Ions.^zwei+, Was ist ein Geschenk in Pb (OH)_zwei, in dem die beiden Elektronen der Schale 6 verloren gehenp, Daraus ergibt sich folgende elektronische Konfiguration:

[Xe] 4F.¹⁴ 5d¹⁰ 6s^zwei

Nomenklatur

- Blei (II) -hydroxid.

- Lothydroxid.

- Blei (II) dihydroxid.

- Blei (II) -oxidhydrat.

Eigenschaften

Körperlicher Status

Festes weißes amorphes.

Molekulargewicht

241,23 g / mol.

Schmelzpunkt

Es dehydriert bei 130 ° C und zersetzt sich bei 145 ° C..

Löslichkeit

In Wasser schwer löslich, 0,0155 g / 100 ml bei 20 ºC. In heißem Wasser etwas löslicher.

Es ist in Säuren und Laugen löslich. Unlöslich in Aceton.

Andere Eigenschaften

Blei (II) -Ion oder Pb^zwei+ es wird teilweise in Wasser hydrolysiert. Es wurde experimentell durch Spektrometrie des UV-sichtbaren Bereichs verifiziert, dass die Spezies von Pb^zwei+ in alkalischen Lösungen von Blei (II) perchlorat (Pb (ClO) vorhanden₄)_zwei) sind wie folgt: Pb (OH)⁺, Pb (OH)_zwei, Pb (OH)₃^- und Pb (OH)₄^zwei+.

Anwendungen

Bei der Katalyse chemischer Reaktionen

Pb (OH)_zwei Es ist nützlich bei der Synthese von Carbonsäureamiden, da es verwendet wird, um einen bestimmten Prozentsatz an Blei in den Palladium (Pd) -Metallkatalysator einzubauen. Auf diese Weise wird die katalytische Effizienz von Palladium erhöht..

Es wurde auch als Katalysator für die Oxidation von Cyclododecanol verwendet.

Bei der Behandlung von mit Chrom kontaminiertem Wasser (VI)

Das sechswertige Chromion Cr⁶⁺ Es ist ein umweltschädliches Element, da es bereits in minimalen Konzentrationen für Fische und andere aquatische Arten giftig ist. Daher ist für mit Cr kontaminiertes Wasser⁶⁺ kann in die Umwelt entsorgt werden, muss es bis zur vollständigen Entfernung des darin enthaltenen Chroms behandelt werden.

Bleihydroxid wurde verwendet, um Cr zu entfernen⁶⁺, auch in sehr geringen Mengen, da es eine unlösliche Bleichromatverbindung (PbCrO) bildet₄).

Bei der Erstellung von photothermografischen Kopien

Das photothermografische Kopieren wurde verwendet, um Kopien von Dokumenten zu erstellen.

Dabei wird das Originaldokument in wärmeleitenden Kontakt mit einem leeren Blatt Papier gebracht und beide einer intensiven Infrarotstrahlung (Wärme) ausgesetzt..

Dies geschieht so, dass der gedruckte Teil des Originals einen Teil der Strahlungsenergie absorbiert. Diese Hitze bewirkt, dass sich das Bild des Originals auf dem leeren Blatt entwickelt..

Dabei muss das leere Blatt Papier so formuliert werden, dass es beim Erhitzen eine Kontrastfarbe annehmen kann. Das heißt, das Papier muss wärmeempfindlich sein..

Das durch Wärme erzeugte Bild kann sowohl durch eine physikalische Änderung des Blindblatts als auch durch eine durch Wärme induzierte chemische Reaktion erzeugt werden..

Bleihydroxid wurde bei der Herstellung von Spezialpapier für photothermografische Kopien verwendet. Es wird in Form einer Dispersion mit einem flüchtigen organischen Lösungsmittel auf Papier aufgetragen, so dass sich eine Beschichtung bildet..

Die Bleihydroxidbeschichtung muss sich auf der Innenseite befinden. Dies bedeutet, dass eine weitere Beschichtung darauf aufgebracht wird, in diesem Fall ein Thioharnstoffderivat.

Während des Erhitzens des Papiers tritt eine chemische Reaktion auf, bei der sich dunkel gefärbte Bleisulfide bilden..

Auf diese Weise hergestelltes Papier erzeugt gut definierte Drucke, bei denen der grafische Teil im Gegensatz zum Weißgrad des Papiers schwarz ist..

In Mischungen zur vorübergehenden Versiegelung

Manchmal ist es notwendig, durchlässige Formationen, in denen Öffnungen gemacht wurden, vorübergehend abzudichten. Hierzu werden Gemische verwendet, die eine Masse bilden können, die nennenswerten Drücken standhält und sich dann verflüssigt, so dass der Stopfen nicht mehr funktioniert und den Flüssigkeitsfluss durch die Formation ermöglicht..

Einige dieser Gemische enthalten Gummis, die von Zuckern abgeleitet sind, hydrophobe Verbindungen, ein organisches Polymer, das die Inhaltsstoffe in Suspension hält, und ein pH-Kontrollmittel..

Bleihydroxid wurde als pH-kontrollierende Verbindung in diesen Arten von Gemischen verwendet. Pb (OH)_zwei setzt Hydroxylionen frei (OH^-) und hilft, den pH-Wert zwischen 8 und 12 zu halten. Dies stellt sicher, dass der hydrophob behandelte Kautschuk aufgrund saurer Bedingungen nicht quillt..

In verschiedenen Anwendungen

Pb (OH)_zwei Es dient als Elektrolyt in versiegelten Nickel-Cadmium-Batterien. Es wurde in elektrischem Isolierpapier, bei der Herstellung von porösem Glas, bei der Rückgewinnung von Uran aus Meerwasser, bei Schmierfetten und bei der Herstellung von Strahlenschutzschildern in Gebäuden verwendet..

Als Rohstoff zur Herstellung anderer Bleiverbindungen, insbesondere in der Kunststoffindustrie, zur Herstellung von Stabilisatoren für Polyvinylchloridharze, die einem thermischen Abbau und dem durch UV-Licht verursachten widerstehen.

Aktuelle Studien

Die Verwendung eines Derivats von Pb (OH) wurde untersucht_zwei, Blei (II) -hydroxychlorid, Pb (OH) Cl, als neuartige Anode in Lithium (Li) -Batterien oder Energiespeichersystemen. Die anfängliche Wiederaufladekapazität von Pb (OH) Cl wurde als hoch befunden.

Im elektrochemischen Prozess tritt jedoch die Bildung von Pb (OH) auf_zwei und PbCl_zwei auf Kosten von Pb (OH) Cl wird die Bildung von Löchern auf der Oberfläche der Elektrode beobachtet. Infolgedessen nimmt die zyklische Lade- und Wiederaufladungseigenschaft aufgrund einer Beschädigung der PB (OH) Cl-Elektrode während der Wiederholung dieser Zyklen ab..

Daher sollte die Verwendung dieser Pb (OH) Cl-Elektroden in Lithiumbatterien überprüft werden, um eine Lösung für dieses Problem zu finden..

Risiken

Blei ist in all seinen Formen toxisch, jedoch in unterschiedlichem Maße, abhängig von der Art und Löslichkeit der Verbindung. Pb (OH)_zwei Es ist in Wasser sehr schlecht löslich, daher ist es wahrscheinlich weniger toxisch als andere Bleiverbindungen.

Die toxische Wirkung von Blei ist jedoch kumulativ, weshalb eine längere Exposition gegenüber einer seiner Formen vermieden werden sollte..

Die häufigsten Symptome von Plumbismus (Bleivergiftung) sind Magen-Darm-Beschwerden: Übelkeit, Durchfall, Anorexie, Verstopfung und Koliken. Die Bleiabsorption kann die Hämoglobinsynthese und die neuromuskuläre Funktion beeinflussen.

Bei Frauen kann Blei die Fruchtbarkeit verringern und Feten schädigen. Bei hohen Pb-Spiegeln im Blut treten Enzephalopathien auf.

Um dies zu vermeiden, sollten in Branchen, in denen die Möglichkeit einer Exposition besteht, Atemschutz, Schutzkleidung, kontinuierliche Expositionsüberwachung, isolierte Kantinen und ärztliche Überwachung eingesetzt werden..

Verweise

1. Kirk-Othmer (1994). Enzyklopädie der chemischen Technologie. Band 15. Vierte Ausgabe. John Wiley & Sons.
2. Nimal Perera, W. et al. (2001). Eine Untersuchung des Blei (II) -Hydroxids Inorg. Chem. 2001, 40, 3974 & ndash; 3978. Von pubs.acs.org wiederhergestellt.
3. Jie Shu et al. (2013). Hydrothermale Herstellung von Bleihydroxidchlorid als neuartiges Anodenmaterial für Lithium-Ionen-Batterien. Electrochimica Acta 102 (2013) 381 & ndash; 387. Von sciencedirect.com wiederhergestellt.
4. Cotton, F. Albert und Wilkinson, Geoffrey. (1980). Fortgeschrittene Anorganische Chemie. Vierte Edition. John Wiley & Sons.
5. Otto, Edward C. (1966). UNS. Patent Nr. 3,260,613. Wärmeempfindliches Blatt zum thermografischen Kopieren. 12. Juli 1966.
6. Nimerick, Kenneth H. (1973). Verfahren zum vorübergehenden Versiegeln einer durchlässigen Formation. UNS. Patent Nr. 3,766,984. 23. Oktober 1973.
7. Nieuwenhuls, Garmt J. (1974). Verfahren zur Behandlung von mit sechswertigem Chrom kontaminiertem Wasser. UNS. Patent Nr. 3,791,520. 12. Februar 1974.
8. Nishikido Joji et al. (1981). Verfahren zur Herstellung von Carbonsäureamiden. UNS. Patent Nr. 4,304,937. 8. Dezember 1981.
9. .