Loodhydroxidestructuur, eigenschappen, gebruik, risico's

De lood hydroxide Het is een witte anorganische vaste stof waarin lood (Pb) zich in de 2+ oxidatietoestand bevindt. De chemische formule is Pb (OH)_twee. Volgens sommige informatiebronnen kan het worden bereid door een alkali toe te voegen aan een oplossing van loodnitraat (Pb (NO₃​_twee​Het kan ook worden verkregen door elektrolyse van een alkalische oplossing met een loden anode..

Er is echter een tegenstelling tussen de verschillende auteurs, aangezien al lang is bevestigd dat er slechts één stabiele vaste vorm van lood (II) hydroxide is, geformuleerd als 3PbO.H_tweeO, of lood (II) oxidehydraat.

Loodhydroxide is zeer slecht oplosbaar in water. Het wordt onder meer gebruikt om chroom (VI) -ionen uit afvalwater te verwijderen, als katalysator bij chemische reacties of om de efficiëntie van andere katalysatoren te verhogen..

Het is ook gebruikt als pH-stabilisator in mengsels voor het afdichten van doorlaatbare formaties, als ingrediënt in warmtegevoelig papier en als elektrolyt in verzegelde nikkel-cadmiumbatterijen..

Een andere toepassing ervan is in stralingsschermen in gebouwen en om kunststofharsen te stabiliseren tegen degradatie..

Blootstelling aan Pb (OH) moet worden vermeden_twee aangezien alle loodverbindingen in meer of mindere mate giftig zijn.

Artikel index

• 1 Structuur
• 2 Elektronische configuratie
• 3 Nomenclatuur
• 4 Eigenschappen
  • 4.1 Fysieke toestand
  • 4.2 Molecuulgewicht
  • 4.3 Smeltpunt
  • 4.4 Oplosbaarheid
  • 4.5 Overige eigenschappen
• 5 toepassingen
  • 5.1 Bij katalyse van chemische reacties
  • 5.2 Bij de behandeling van met chroom (VI) verontreinigd water
  • 5.3 Bij het maken van fotothermografische kopieën
  • 5.4 In mengsels voor tijdelijke afdichting
  • 5.5 In verschillende toepassingen
  • 5.6 Recente onderzoeken
• 6 Risico's
• 7 referenties

Structuur

Pb (OH)_twee het is een amorfe witte vaste stof. Het heeft geen kristallijne structuur.

Elektronische configuratie

De elektronische structuur van loodmetaal is:

[Xe] 4F.¹⁴ 5d¹⁰ 6s^twee 6p^twee

Waar [Xe] de elektronische configuratie is van het edelgas xenon.

De meest stabiele chemische vorm in oplossing is die van het Pb-ion.^twee+, wat is aanwezig in Pb (OH)_twee, waarin de twee elektronen van schil 6 verloren gaanp, resulterend in de volgende elektronische configuratie:

[Xe] 4F.¹⁴ 5d¹⁰ 6s^twee

Nomenclatuur

- Lood (II) hydroxide.

- Plumb hydroxide.

- Lood (II) dihydroxide.

- Lood (II) oxidehydraat.

Eigendommen

Fysieke toestand

Stevig wit amorf.

Molecuulgewicht

241,23 g / mol.

Smeltpunt

Het dehydrateert wanneer het 130ºC bereikt en ontleedt wanneer het 145ºC bereikt..

Oplosbaarheid

Slecht oplosbaar in water, 0,0155 g / 100 ml bij 20 ºC. Iets beter oplosbaar in heet water.

Het is oplosbaar in zuren en logen. Onoplosbaar in aceton.

Andere eigenschappen

Lood (II) ion, of Pb^twee+ het wordt gedeeltelijk gehydrolyseerd in water. Experimenteel is geverifieerd door spectrometrie van het UV-zichtbare gebied, dat de soort van Pb^twee+ aanwezig in alkalische oplossingen van lood (II) perchloraat (Pb (ClO₄​_twee) zijn als volgt: Pb (OH)⁺, Pb (OH)_twee, Pb (OH)₃^- en Pb (OH)₄^twee+.

Toepassingen

Bij katalyse van chemische reacties

Pb (OH)_twee Het is nuttig bij de synthese van carbonzuuramiden omdat het wordt gebruikt om een ​​bepaald percentage lood op te nemen in de palladium (Pd) metallische katalysator. Op deze manier wordt de katalytische efficiëntie van palladium verhoogd..

Het is ook gebruikt als katalysator voor de oxidatie van cyclododecanol.

Bij de behandeling van met chroom (VI) verontreinigd water

Het zeswaardige chroomion Cr⁶⁺ het is een vervuilend element omdat het zelfs in minimale concentraties giftig is voor vissen en andere waterdieren. Daarom is voor water verontreinigd met Cr⁶⁺ kan worden afgevoerd in het milieu, moet het worden behandeld totdat het chroom dat het bevat volledig is verwijderd.

Loodhydroxide is gebruikt om Cr te verwijderen⁶⁺, zelfs in zeer kleine hoeveelheden, aangezien het een onoplosbare loodchromaatverbinding vormt (PbCrO₄​.

Bij de voorbereiding van fotothermografische kopieën

Fotothermografisch kopiëren is gebruikt om kopieën van documenten te maken.

Het gaat om het plaatsen van het originele document in warmtegeleidend contact met een blanco vel papier en het blootstellen van beide aan intense infrarode straling (hitte).

Dit wordt zo gedaan dat het geprinte deel van het origineel een deel van de stralingsenergie absorbeert. Door deze hitte ontwikkelt zich het beeld van het origineel op het blanco vel..

Bij dit proces moet het blanco vel papier zo worden geformuleerd dat het bij verhitting kan veranderen in een contrasterende kleur. Dat wil zeggen, het papier moet warmtegevoelig zijn..

Het door warmte gegenereerde beeld kan worden gevormd door zowel een fysieke verandering in het blanco vel als een door warmte geïnduceerde chemische reactie..

Loodhydroxide is gebruikt bij de bereiding van speciaal papier voor fotothermografische kopieën. Het wordt op papier aangebracht in de vorm van een dispersie met een vluchtig organisch oplosmiddel zodat een coating wordt gevormd..

De loodhydroxide coating moet aan de binnenkant zitten, dit betekent dat er een andere coating bovenop wordt geplaatst, in dit geval een thioureumderivaat.

Tijdens het verhitten van het papier treedt een chemische reactie op waarbij donkergekleurde loodsulfiden worden gevormd..

Papier dat op deze manier is gemaakt, levert goed gedefinieerde afdrukken op waarbij het grafische gedeelte zwart is in tegenstelling tot de witheid van het papier..

In mengsels voor tijdelijke afdichting

Soms is het nodig om doorlatende formaties waarin openingen zijn gemaakt tijdelijk af te dichten. Hiervoor worden mengsels gebruikt die een massa kunnen vormen die bestand is tegen aanzienlijke drukken en vervolgens vloeibaar wordt, zodat de plug stopt met werken en de vloeistofstroom door de formatie mogelijk maakt..

Sommige van deze mengsels bevatten gommen die zijn afgeleid van suikers, hydrofobe verbindingen, een organisch polymeer dat de ingrediënten in suspensie houdt en een pH-controlemiddel..

Loodhydroxide is gebruikt als een pH-regelende verbinding in dit soort mengsels. Pb (OH)_twee geeft hydroxylionen vrij (OH^-) en helpt om de pH tussen 8 en 12 te houden. Dit zorgt ervoor dat het hydrofoob behandelde rubber niet opzwelt door zure omstandigheden..

In verschillende toepassingen

Pb (OH)_twee Het dient als elektrolyt in verzegelde nikkel-cadmiumbatterijen. Het is gebruikt in elektrisch isolatiepapier, bij de vervaardiging van poreus glas, bij het terugwinnen van uranium uit zeewater, bij smeervetten en bij de vervaardiging van stralingsschermen in gebouwen..

Als grondstof om andere loodverbindingen te produceren, met name in de kunststofindustrie, om stabilisatoren te produceren voor polyvinylchloride-harsen om thermische degradatie en die veroorzaakt door UV-licht te weerstaan.

Recent onderzoek

Het gebruik van een derivaat van Pb (OH) is onderzocht_twee, lood (II) hydroxychloride, Pb (OH) Cl, als een nieuwe anode in lithium (Li) batterijen of energieopslagsystemen. De aanvankelijke oplaadcapaciteit van Pb (OH) Cl bleek hoog te zijn.

Bij het elektrochemische proces treedt echter de vorming van Pb (OH) op_twee en PbCl_twee ten koste van Pb (OH) Cl en de vorming van gaten op het oppervlak van de elektrode wordt waargenomen. Als gevolg hiervan neemt de cyclische lading- en herlaadeigenschap af als gevolg van schade aan de PB (OH) Cl-elektrode tijdens de herhaling van deze cycli..

Daarom moet het gebruik van deze Pb (OH) Cl-elektroden in lithiumbatterijen worden herzien om een ​​oplossing voor dit probleem te vinden..

Risico's

Lood is giftig in al zijn vormen, maar in verschillende mate, afhankelijk van de aard en oplosbaarheid van de verbinding. Pb (OH)_twee het is zeer slecht oplosbaar in water, dus het is waarschijnlijk minder giftig dan andere loodverbindingen.

Het toxische effect van lood is echter cumulatief, daarom moet langdurige blootstelling aan een van zijn vormen worden vermeden..

De meest voorkomende symptomen van plumbismus (loodvergiftiging) zijn gastro-intestinaal: misselijkheid, diarree, anorexia, obstipatie en koliek. Loodabsorptie kan de hemoglobinesynthese en neuromusculaire functie beïnvloeden.

Bij vrouwen kan lood de vruchtbaarheid verminderen en foetussen schaden. Bij hoge Pb-waarden in het bloed treden encefalopathieën op.

Om dit te voorkomen, moeten in industrieën waar blootstelling bestaat, ademhalingsbescherming, beschermende kleding, continue blootstellingsmonitoring, geïsoleerde kantines en medisch toezicht worden gebruikt..

Referenties

1. Kirk-Othmer (1994). Encyclopedie van chemische technologie. Deel 15. Vierde editie. John Wiley & Sons.
2. Nimal Perera, W. et al. (2001). Een onderzoek naar het lood (II) -hydroxide Inorg. Chem.2001, 40, 3974-3978. Opgehaald van pubs.acs.org.
3. Jie Shu, et al. (2013). Hydrothermische fabricage van loodhydroxidechloride als nieuw anodemateriaal voor lithium-ionbatterijen. Electrochimica Acta 102 (2013) 381-387. Opgehaald van sciencedirect.com.
4. Cotton, F. Albert en Wilkinson, Geoffrey. (1980). Geavanceerde anorganische chemie. Vierde druk. John Wiley & Sons.
5. Otto, Edward C. (1966). ONS. Octrooi nr. 3.260.613. Hittegevoelige plaat voor thermografisch kopiëren. 12 juli 1966.
6. Nimerick, Kenneth H. (1973). Werkwijze voor het tijdelijk afdichten van een doorlatende formatie. ONS. Octrooi nr. 3.766.984. 23 oktober 1973.
7. Nieuwenhuls, Garmt J. (1974). Proces voor het behandelen van water dat is verontreinigd met zeswaardig chroom. ONS. Octrooi nr. 3.791.520. 12 februari 1974.
8. Nishikido Joji, et al. (negentien een en tachtig). Proces voor het bereiden van carbonzuuramiden. ONS. Octrooi nr. 4.304.937. 8 december 1981.
9. .