BLYHYDROXID: STRUKTUR, EGENSKAPER, ANVÄNDNINGSOMRÅDEN, RISKER - KEMI - 2025

Den blyhydroxid är ett vitt oorganiskt fast i vilket bly (Pb) är i det 2+ oxidationstillstånd. Dess kemiska formel är Pb (OH) ₂ . Enligt vissa informationskällor kan det framställas genom att tillsätta en alkali till en lösning av blynitrat (Pb (NO ₃ ) ₂ ). Det kan också erhållas genom elektrolys av en alkalisk lösning med en blyanod.

Emellertid, det finns en motsägelse mellan de olika författare, eftersom det har länge angivits att det finns endast en stabil fast form av bly (II) hydroxid, formuleras som 3PbO.H ₂ O eller bly (II) oxid-hydrat.

Blyhydroxid Pb (OH) ₂ i ett provrör. Författare: Ondřej Mangl. Källa: Vlastní sbírka. Källa: Wikipedia Commons.

Blyhydroxid är mycket dåligt lösligt i vatten. Dess användningar inkluderar dess användbarhet för att ta bort krom (VI) -joner från avloppsvattnet, som en katalysator vid kemiska reaktioner, eller för att öka effektiviteten hos andra katalysatorer.

Det har också använts som pH-stabilisator i blandningar för att försegla permeabla formationer, som en ingrediens i värmekänsligt papper och som en elektrolyt i förseglade nickel-kadmiumbatterier.

En annan användning är skyddsskärmar mot strålning i byggnader och för att stabilisera plasthartser mot nedbrytning.

Exponering för Pb (OH) ₂ bör undvikas eftersom alla blyföreningar är giftiga i större eller mindre grad.

Strukturera

Pb (OH) ₂ är ett vitt amorft fast ämne. Den har inte en kristallin struktur.

Elektronisk konfiguration

Den elektroniska strukturen för blymetall är:

4 f ¹⁴ 5 d ¹⁰ 6 s ² 6 p ²

Var är elektronkonfigurationen av ädelgasens xenon.

Dess mest stabila kemiska form i lösning är Pb ²⁺ -jonen , som är en närvarande i Pb (OH) ₂ , där de två elektronerna i 6 p-lagret går förlorade, vilket resulterar i följande elektroniska konfiguration:

4 f ¹⁴ 5 d ¹⁰ 6 s ²

Nomenklatur

- Bly (II) hydroxid.

- Plumhydroxid.

- Bly (II) dihydroxid.

- Bly (II) oxidhydrat.

Egenskaper

Fysiskt tillstånd

Amorft vitt fast ämne.

Molekylvikt

241,23 g / mol.

Smältpunkt

Den torkar ut när den når 130 ºC och sönderdelas när den når 145 ºC.

löslighet

Svagt lösligt i vatten, 0,0155 g / 100 ml vid 20 ° C. Något mer lösligt i varmt vatten.

Det är lösligt i syror och alkalier. Olöslig i aceton.

Andra egenskaper

Blyjonet (II) eller Pb2 ⁺ hydrolyseras delvis i vatten. Det har experimentellt verifierats genom spektrometri av det UV-synliga området, att de Pb ^{2 +} arter presentera i alkaliska lösningar av bly (II) perklorat (Pb (ClO ₄ ) ₂ ) är följande: Pb (OH) ⁺ , Pb (OH) ₂ , Pb (OH) ₃ ^- och Pb (OH) ₄ ²⁺ .

tillämpningar

Vid katalys av kemiska reaktioner

Pb (OH) ₂ är användbar vid syntesen av karboxylsyraamider eftersom den används för att införliva en viss procentandel bly till palladium (Pd) metallkatalysator. På detta sätt ökas den katalytiska effektiviteten hos palladium.

Det har också använts som katalysator för oxidation av cyklododekanol.

Vid behandling av vatten förorenat med krom (VI)

Den hexavalenta kromjonen Cr ⁶⁺ är ett förorenande element eftersom det även i minimala koncentrationer är giftigt för fisk och andra vattenlevande arter. För att vatten som är kontaminerat med Cr ⁶⁺ ska släppas ut i miljön måste det därför behandlas tills det krom som det innehåller har avlägsnats fullständigt.

Blyhydroxid har använts för att avlägsna Cr ⁶⁺ , även i mycket små mängder, eftersom den bildar en olöslig blykromat föreningen (PbCrO ₄ ).

Blykromat, olöslig i vatten. Författare: FK1954. Källa: Eget arbete. Källa: Wikipedia Commons.

Vid utarbetandet av fototermografiska kopior

Fototermografisk kopiering har använts för att göra kopior av dokument.

Det handlar om att placera originaldokumentet i värmeledande kontakt med ett tomt pappersark och utsätta båda för intensiv infraröd strålning (värme).

Detta görs på ett sådant sätt att den tryckta delen av originalet absorberar en del av strålningsenergin. Denna värme får bilden av originalet att utvecklas på det tomma arket.

I denna process måste det tomma pappersarket formuleras så att det vid uppvärmning kan ändras till en kontrastfärg. Det vill säga att papperet måste vara känsligt för värme.

Den värmegenererade bilden kan bildas genom både en fysisk förändring i det tomma arket och en värmeinducerad kemisk reaktion.

Blyhydroxid har använts för framställning av specialpapper för fototermografiska kopior. Det appliceras på papper i form av en dispersion med ett flyktigt organiskt lösningsmedel så att en beläggning bildas.

Blyhydroxidbeläggningen måste vara på insidan, det betyder att en annan beläggning placeras ovanpå, i detta fall ett tioureaderivat.

Under uppvärmningen av papperet inträffar en kemisk reaktion där mörkfärgade blysulfider bildas.

Papper tillverkat på detta sätt producerar väldefinierade utskrifter där den grafiska delen är svart i motsats till pappersblekten.

I blandningar för tillfällig tätning

Ibland är det nödvändigt att tillfälligt täta permeabla formationer där öppningar har gjorts. För detta används blandningar med förmåga att bilda en massa som tål betydande tryck och sedan kondenseras så att proppen slutar fungera och tillåter flöde av vätskor genom formationen.

Vissa av dessa blandningar innehåller gummi härrörande från sockerarter, hydrofoba föreningar, en organisk polymer som håller ingredienserna i suspension och ett pH-kontrollmedel.

Blyhydroxid har använts som en pH-kontrollerande förening i denna typ av blandning. Pb (OH) ₂ frisätter hydroxyljoner (OH ^- ) och hjälper till att upprätthålla pH mellan 8 och 12. Detta säkerställer att det hydrofobt behandlade gummiet inte sväller på grund av sura förhållanden.

I olika applikationer

Pb (OH) ₂ fungerar som elektrolyt i förseglade nickel-kadmiumbatterier. Det har använts i elektriskt isolerande papper, vid tillverkning av poröst glas, för återvinning av uran från havsvatten, i smörjfetter och vid tillverkning av strålskydd i byggnader.

Författare: Michael Gaida. Källa: Pixabay

Som råmaterial för att producera andra blyföreningar, särskilt inom plastindustrin, för att producera stabilisatorer för polyvinylkloridhartser för att motstå termisk nedbrytning och som orsakas av UV-ljus.

Nyliga studier

Användningen av ett derivat av Pb (OH) ₂ , bly (II) hydroxiklorid, Pb (OH) Cl, har undersökts som en ny anod i litium (Li) -batterier eller energilagringssystem. Den initiala laddningskapaciteten för Pb (OH) Cl befanns vara hög.

Litiumjonbatterier. Författare: Dean Simone. Källa: Pixabay

Emellertid, i den elektrokemiska processen bildandet av Pb (OH) ₂ och PbCl ₂ sker på bekostnad av Pb (OH) Cl och bildandet av hål på ytan av elektroden observeras. Som ett resultat minskar den cykliska laddningen och laddningsegenskapen på grund av skador på PB (OH) Cl-elektroden under repetitionen av dessa cykler.

Därför måste användningen av dessa Pb (OH) Cl-elektroder i litiumbatterier ses över för att hitta en lösning på detta problem.

risker

Bly är giftigt i alla dess former men i varierande grad beroende på föreningens art och löslighet. Pb (OH) ₂ är mycket dåligt löslig i vatten, så det är troligtvis mindre giftigt än andra blyföreningar.

Den toxiska effekten av bly är emellertid kumulativ, därför bör långvarig exponering för någon av dess former undvikas.

De vanligaste symtomen på plumbismus (blyförgiftning) är gastrointestinal: illamående, diarré, anorexi, förstoppning och kolik. Blyabsorption kan påverka hemoglobinsyntes och neuromuskulär funktion.

Hos kvinnor kan bly minska fertiliteten och skada fostret. I fall av höga nivåer av Pb i blodet uppträder encefalopatier.

För att undvika detta bör industrier där det finns en exponering, andningsskydd, skyddskläder, kontinuerlig exponering, isolerade matsalar och medicinsk övervakning användas.

referenser

1. Kirk-Othmer (1994). Encyclopedia of Chemical Technology. Volym 15. Fjärde upplagan. John Wiley & Sons.
2. Nimal Perera, W. et al. (2001). En undersökning av bly (II) -hydroxid Inorg. Chem. 2001, 40, 3974-3978. Återställs från pubs.acs.org.
3. Jie Shu et al. (2013). Hydrotermisk tillverkning av blyhydroxidklorid som ett nytt anodmaterial för litiumjonbatterier. Electrochimica Acta 102 (2013) 381-387. Återställs från sciencedirect.com.
4. Cotton, F. Albert och Wilkinson, Geoffrey. (1980). Avancerad oorganisk kemi. Fjärde upplagan. John Wiley & Sons.
5. Otto, Edward C. (1966). US patent nr 3,260,613. Värmekänsligt ark för termografisk kopiering. 12 juli 1966.
6. Nimerick, Kenneth H. (1973). Metod för tillfällig tätning av en permeabel formation. US patent nr 3 766 984. 23 oktober 1973.
7. Nieuwenhuls, Garmt J. (1974). Process för behandling av vatten förorenat med sexvärt krom. US-patent nr 3,791,520. 12 februari 1974.
8. Nishikido Joji et al. (nitton åttio en). Förfarande för framställning av karboxylsyraamider. US patent nr 4 304 937. 8 december 1981.
9. Ullmanns encyklopedi för industriell kemi. (1990). Femte upplagan. Volym A 15. VCH Verlagsgesellschaft mbH.