BLYHYDROKSID: STRUKTUR, EGENSKAPER, BRUK, RISIKO - KJEMI - 2026

Den bly-hydroksyd er et hvitt, uorganisk fast stoff, hvor det bly (Pb) er i den oksydasjonstilstand 2+. Den kjemiske formelen er Pb (OH) ₂ . I følge noen informasjonskilder kan det fremstilles ved å tilsette et alkali til en løsning av blynitrat (Pb (NO ₃ ) ₂ ). Det kan også oppnås ved elektrolyse av en alkalisk løsning med en blyanode.

Det er imidlertid en motsigelse ved de forskjellige forfattere, siden det har lenge vært uttalt at det bare er en stabil fast form av bly (II) hydroksid, formulert som 3PbO.H ₂ O, eller bly (II) oksyd-hydrat.

Bly hydroksyd Pb ​​(OH) ₂ i et reagensrør. Forfatter: Ondřej Mangl. Kilde: Vlastní sbírka. Kilde: Wikipedia Commons.

Blyhydroksyd er veldig dårlig oppløselig i vann. Bruken inkluderer bruken av å fjerne krom (VI) -ioner fra avløpsvannet, som katalysator i kjemiske reaksjoner, eller for å øke effektiviteten til andre katalysatorer.

Det har også blitt brukt som en pH-stabilisator i blandinger for å forsegle permeable formasjoner, som en ingrediens i varmefølsomt papir, og som en elektrolytt i forseglede nikkel-kadmiumbatterier.

En annen bruk er beskyttende skjermer mot stråling i bygninger og for å stabilisere plastharpikser mot nedbrytning.

Eksponering for Pb (OH) ₂ bør unngås da alle blyforbindelser er giftige i større eller mindre grad.

Struktur

Pb (OH) ₂ er et hvitt amorft fast stoff. Den har ikke en krystallinsk struktur.

Elektronisk konfigurasjon

Den elektroniske strukturen til blymetall er:

4 f ¹⁴ 5 d ¹⁰ 6 s ² 6 p ²

Hvor er elektronkonfigurasjonen til edelgassens xenon.

Den mest stabile kjemiske formen i oppløsningen er Pb ²⁺ -ionet , som er til stede i Pb (OH) ₂ , der de to elektronene i 6 p-laget går tapt, noe som resulterer i følgende elektroniske konfigurasjon:

4 f ¹⁴ 5 d ¹⁰ 6 s ²

nomenklatur

- Bly (II) hydroksid.

- Rørhydroksyd.

- Bly (II) dihydroksid.

- Bly (II) oksydhydrat.

Egenskaper

Fysisk tilstand

Amorf hvitt fast stoff.

Molekylær vekt

241,23 g / mol.

Smeltepunkt

Den dehydrerer når den når 130 ºC og brytes ned når den når 145 ºC.

løselighet

Svakt løselig i vann, 0,0155 g / 100 ml ved 20 ºC. Litt mer løselig i varmt vann.

Det er løselig i syrer og alkalier. Uoppløselig i aceton.

Andre egenskaper

Bly (II) -ionet, eller Pb2 ^+, hydrolyseres delvis i vann. Det har blitt eksperimentelt verifisert ved spektrometri av det UV-synlige området, at Pb ²⁺ arten er til stede i alkaliske oppløsninger av bly (II) perklorat (Pb (ClO ₄ ) ₂ ) er følgende: Pb (OH) ⁺ , Pb (OH) ₂ , Pb (OH) ₃ ^- og Pb (OH) ₄ ²⁺ .

applikasjoner

Ved katalyse av kjemiske reaksjoner

Pb (OH) ₂ er nyttig i syntesen av karboksylsyreamider, da den brukes til å inkorporere en viss prosentandel bly til palladium (Pd) metallkatalysator. På denne måten økes den katalytiske effektiviteten til palladium.

Det har også blitt brukt som katalysator for oksydasjon av syklododekanol.

Ved behandling av vann forurenset med krom (VI)

Den sekskantede kromion Cr ⁶⁺ er et forurensende element fordi det selv i minimale konsentrasjoner er giftig for fisk og andre akvatiske arter. For at vann forurenset med Cr ⁶⁺ skal slippes ut i miljøet, må det derfor behandles til fullstendig fjerning av krom det inneholder.

Bly-hydroksyd har vært brukt for å fjerne Cr ⁶⁺ , selv i meget små mengder, da det danner et uoppløselig blykromat forbindelse (PbCrO ₄ ).

Blykromat, uoppløselig i vann. Forfatter: FK1954. Kilde: Eget arbeid. Kilde: Wikipedia Commons.

I utarbeidelsen av fototermografiske kopier

Fototermografisk kopiering har blitt brukt til å lage kopier av dokumenter.

Det innebærer å plassere originaldokumentet i varmeledende kontakt med et blankt ark og utsette begge for intens infrarød stråling (varme).

Dette gjøres på en slik måte at den trykte delen av originalen tar opp en del av strålingsenergien. Denne varmen får bildet av originalen til å utvikle seg på det blanke arket.

I denne prosessen må det blanke papirarket formuleres slik at når det varmes opp kan det endre seg til en kontrastfarge. Det vil si at papiret må være følsomt for varme.

Det varmegenererte bildet kan dannes ved både en fysisk endring i det blanke arket og en varmeindusert kjemisk reaksjon.

Blyhydroksyd har blitt brukt til fremstilling av spesialpapir til fototermografiske kopier. Det påføres papir i form av en dispersjon med et flyktig organisk løsningsmiddel slik at det blir dannet et belegg.

Blyhydroksydbelegget må være på innsiden, dette betyr at et annet belegg plasseres på toppen, i dette tilfellet et tioureaderivat.

Under oppvarmingen av papiret oppstår en kjemisk reaksjon hvor mørkfarget blysulfid dannes.

Papir laget på denne måten produserer veldefinerte utskrifter der den grafiske delen er svart i motsetning til hvitheten på papiret.

I blandinger for midlertidig tetting

Noen ganger er det nødvendig å forsegle permeable formasjoner midlertidig der det er åpninger. For dette brukes blandinger som er i stand til å danne en masse som tåler betydelig trykk, og deretter blir det flytende slik at pluggen slutter å virke og tillater flyt av væsker gjennom formasjonen.

Noen av disse blandingene inneholder gummier avledet fra sukker, hydrofobe forbindelser, en organisk polymer som holder ingrediensene i suspensjon, og et pH-kontrollmiddel.

Blyhydroksyd er blitt brukt som en pH-kontrollerende forbindelse i denne blandingen. Pb (OH) ₂ frigjør hydroksylioner (OH ^- ) og hjelper til med å opprettholde pH mellom 8 og 12. Dette sikrer at den hydrofobt behandlede gummien ikke hovner opp på grunn av sure forhold.

I forskjellige bruksområder

Pb (OH) ₂ fungerer som elektrolytten i forseglede nikkel-kadmiumbatterier. Det har blitt brukt i elektrisk isolasjonspapir, til fremstilling av porøst glass, til utvinning av uran fra sjøvann, i smørefett og til fremstilling av strålingsskjold i bygninger.

Forfatter: Michael Gaida. Kilde: Pixabay

Som et råstoff for å produsere andre blyforbindelser, spesielt i plastindustrien, for å produsere stabilisatorer for polyvinylkloridharpikser for å motstå termisk nedbrytning og det forårsaket av UV-lys.

Nylige studier

Bruken av et derivat av Pb (OH) ₂ , bly (II) hydroksyklorid, Pb (OH) Cl, er blitt undersøkt som en ny anode i litium (Li) -batterier eller energilagringssystemer. Den innledende ladekapasiteten til Pb (OH) Cl ble funnet å være høy.

Litium-ion-batterier. Forfatter: Dean Simone. Kilde: Pixabay

Imidlertid, i den elektrokjemiske prosess dannelsen av Pb (OH) ₂ og PbCl ₂ skjer på bekostning av Pb (OH) Cl og dannelse av hull på overflaten av elektroden er observert. Som et resultat avtar den sykliske ladningen og ladningsegenskapen på grunn av skade på PB (OH) Cl-elektroden under repetisjonen av disse syklusene.

Derfor må bruken av disse Pb (OH) Cl-elektrodene i litiumbatterier gjennomgås for å finne en løsning på dette problemet.

risiko

Bly er giftig i alle former, men i ulik grad avhengig av forbindelsens art og løselighet. Pb (OH) ₂ er veldig dårlig oppløselig i vann, så det er sannsynligvis mindre giftig enn andre blyforbindelser.

Imidlertid er den toksiske effekten av bly kumulativ, derfor bør langvarig eksponering for noen av dens former unngås.

De vanligste symptomene på plumbismus (blyforgiftning) er mage-tarmkanalen: kvalme, diaré, anorexia, forstoppelse og kolikk. Blyabsorpsjon kan påvirke hemoglobinsyntese og nevromuskulær funksjon.

Hos kvinner kan bly redusere fruktbarheten og skade fostre. I tilfeller av høye nivåer av Pb i blodet forekommer encefalopatier.

For å unngå dette, i bransjer der det er mulighet for eksponering, bør åndedrettsvern, verneklær, kontinuerlig eksponeringskontroll, isolerte kantiner og medisinsk tilsyn brukes.

referanser

1. Kirk-Othmer (1994). Encyclopedia of Chemical Technology. Bind 15. Fjerde utgave. John Wiley & Sons.
2. Nimal Perera, W. et al. (2001). En undersøkelse av bly (II) -hydroksid Inorg. Chem. 2001, 40, 3974-3978. Gjenopprettet fra pubs.acs.org.
3. Jie Shu, et al. (2013). Hydrotermisk fremstilling av blyhydroksydklorid som et nytt anodemateriale for litium-ion-batterier. Electrochimica Acta 102 (2013) 381-387. Gjenopprettet fra sciencedirect.com.
4. Cotton, F. Albert og Wilkinson, Geoffrey. (1980). Avansert uorganisk kjemi. Fjerde utgave. John Wiley & Sons.
5. Otto, Edward C. (1966). US patent nr. 3,260,613. Varmefølsomt ark for termografisk kopiering. 12. juli 1966.
6. Nimerick, Kenneth H. (1973). Metode for midlertidig tetting av en permeabel formasjon. US patent nr. 3 766 984. 23. oktober 1973.
7. Nieuwenhuls, Garmt J. (1974). Prosess for å behandle vann forurenset med sekskantet krom. US patent nr. 3,791,520. 12. februar 1974.
8. Nishikido Joji, et al. (nitten åtti). Fremgangsmåte for fremstilling av karboksylsyreamider. US patent nr. 4.304.937. 8. desember 1981.
9. Ullmanns leksikon for industriell kjemi. (1990). Femte utgave. Bind A 15. VCH Verlagsgesellschaft mbH.