- Uzbūve
- Elektroniskā konfigurācija
- Nomenklatūra
- Īpašības
- Fiziskais stāvoklis
- Molekulārais svars
- Kušanas punkts
- Šķīdība
- Citas īpašības
- Lietojumprogrammas
- Ķīmisko reakciju katalīzē
- Apstrādājot ar hromu (VI) piesārņotu ūdeni
- Gatavojot fototermogrāfiskos eksemplārus
- Pagaidu blīvēšanas maisījumos
- Dažādās lietojumprogrammās
- Jaunākie pētījumi
- Riski
- Atsauces
Svina hidroksīds ir balts neorganisks solid, kurā svina (Pb) atrodas 2+ oksidācijas stāvoklī. Tās ķīmiskā formula ir Pb (OH) 2 . Saskaņā ar dažiem informācijas avotiem to var pagatavot, pievienojot sārmu svina nitrāta (Pb (NO 3 ) 2 ) šķīdumam . To var iegūt arī sārma šķīduma elektrolīzē ar svina anodu.
Tomēr, tur ir pretruna ar dažādu autoru, jo tas jau sen ir noteikts, ka ir tikai viens stabils cietā forma svina (II) hidroksīdu, kas formulēta kā 3PbO.H 2 O, vai svina (II) oksīds hidrātu.
Svina hidroksīds Pb (OH) 2 mēģenē. Autors: Ondřej Mangl. Avots: Vlastní sbírka. Avots: Wikipedia Commons.
Svina hidroksīds slikti šķīst ūdenī. Tās lietojumos ietilpst tā lietderība, lai no notekūdeņiem noņemtu hroma (VI) jonus, kā katalizatoru ķīmiskās reakcijās vai citu katalizatoru efektivitātes paaugstināšanai.
To izmanto arī kā pH stabilizatoru maisījumos caurlaidīgu veidojumu blīvēšanai, kā karstumjutīga papīra sastāvdaļu un kā elektrolītu noslēgtos niķeļa-kadmija akumulatoros.
Vēl viens no tā pielietojumiem ir aizsargpārklājumos pret ēku radiāciju un plastmasas sveķu stabilizēšanai pret sadalīšanos.
Jāizvairās no Pb (OH) 2 iedarbības, jo visi svina savienojumi lielākā vai mazākā mērā ir toksiski.
Uzbūve
Pb (OH) 2 ir balta amorfa cieta viela. Tam nav kristāliskas struktūras.
Elektroniskā konfigurācija
Svina metāla elektroniskā struktūra ir:
4 f 14 5 d 10 6 s 2 6 p 2
Kur ir cēlu gāzu ksenona elektronu konfigurācija.
Tā stabilākā ķīmiskā forma šķīdumā ir Pb 2+ jonam , kas atrodas Pb (OH) 2 , kurā tiek zaudēti divi 6 p slāņa elektroni, kā rezultātā rodas šāda elektroniskā konfigurācija:
4 f 14 5 d 10 6 s 2
Nomenklatūra
- svina (II) hidroksīds.
- Plumb hidroksīds.
- svina (II) dihidroksīds.
- svina (II) oksīda hidrāts.
Īpašības
Fiziskais stāvoklis
Amorfa balta cieta viela.
Molekulārais svars
241,23 g / mol.
Kušanas punkts
Tas dehidrējas, sasniedzot 130ºC, un sadalās, sasniedzot 145ºC.
Šķīdība
Vāji šķīst ūdenī, 0.0155 g / 100 ml, pie 20 ºC. Nedaudz šķīst karstā ūdenī.
Tas šķīst skābēs un sārmos. Nešķīst acetonā.
Citas īpašības
Svina (II) jons jeb Pb 2+ tiek daļēji hidrolizēts ūdenī. Ar ultravioletā starojuma apgabala spektrometriju ir eksperimentāli pārbaudīts, vai Pb 2+ sugas, kas atrodas svina (II) perhlorāta (Pb (ClO 4 ) 2 ) sārmainā šķīdumā, ir šādas: Pb (OH) + , Pb (OH) 2 , Pb (OH) 3 - un Pb (OH) 4 2+ .
Lietojumprogrammas
Ķīmisko reakciju katalīzē
Pb (OH) 2 ir noderīgs karbonskābes amīdu sintēzē, jo to izmanto, lai noteiktu daudzumu svina iekļautu palādija (Pd) metāla katalizatorā. Tādā veidā tiek palielināta pallādija katalītiskā efektivitāte.
To izmanto arī kā ciklododekanola oksidācijas katalizatoru.
Apstrādājot ar hromu (VI) piesārņotu ūdeni
Sešvērtīgais hroma jons Cr 6+ ir piesārņojošs elements, jo pat minimālā koncentrācijā tas ir toksisks zivīm un citām ūdens sugām. Tāpēc, lai ar Cr 6+ piesārņots ūdens nonāktu vidē, tas jāattīra, līdz tajā esošais hroms ir pilnībā noņemts.
Cr 6+ atdalīšanai ir izmantots svina hidroksīds , pat ļoti mazos daudzumos, jo tas veido nešķīstošu svina hromāta savienojumu (PbCrO 4 ).
Svins hromāts, nešķīst ūdenī. Autors: FK1954. Avots: pašu darbs. Avots: Wikipedia Commons.
Gatavojot fototermogrāfiskos eksemplārus
Dokumentu kopēšanai tika izmantota fototermogrāfiska kopēšana.
Tas nozīmē oriģināla dokumenta ievietošanu siltumvadītspējīgā kontaktā ar tukšu papīra lapu un pakļaušanu abiem intensīvam infrasarkanajam starojumam (karstumam).
Tas tiek darīts tādā veidā, ka oriģināla iespiestā daļa absorbē daļu starojuma enerģijas. Šis karstums rada oriģināla tēla veidošanos tukšā lapā.
Šajā procesā tukša papīra lapa jāformulē tā, lai to karsējot tā varētu mainīties uz kontrastējošu krāsu. Tas ir, papīram jābūt jutīgam pret karstumu.
Siltuma radīto attēlu var veidot gan fizikālas izmaiņas tukšajā lapā, gan siltuma izraisīta ķīmiska reakcija.
Īpaša papīra sagatavošanā fototermogrāfiskām kopijām ir izmantots svina hidroksīds. Tas tiek uzklāts uz papīra dispersijas veidā ar gaistošu organisko šķīdinātāju, lai veidotos pārklājums.
Svina hidroksīda pārklājumam jābūt no iekšpuses, tas nozīmē, ka virsū ir uzlikts vēl viens pārklājums, šajā gadījumā - tiourīnvielas atvasinājums.
Papīra karsēšanas laikā notiek ķīmiska reakcija, kurā veidojas tumšas krāsas svina sulfīdi.
Šādā veidā izgatavots papīrs nodrošina precīzi noteiktas izdrukas, kur atšķirībā no papīra baltuma grafiskā daļa ir melna.
Pagaidu blīvēšanas maisījumos
Dažreiz ir nepieciešams īslaicīgi aizzīmogot caurlaidīgus veidojumus, kuros ir izveidotas atveres. Šim nolūkam tiek izmantoti maisījumi, kas var radīt masu, kas iztur ievērojamu spiedienu, un pēc tam sašķidrina, lai spraudnis pārstātu darboties un ļautu šķidrumiem plūst cauri veidojumam.
Daži no šiem maisījumiem satur smaganas, kas iegūtas no cukuriem, hidrofobiem savienojumiem, organisko polimēru, kas uztur sastāvdaļas suspensijā, un pH regulējošu līdzekli.
Šāda veida maisījumos kā pH kontrolējošs savienojums ir izmantots svina hidroksīds. Pb (OH) 2 izdala hidroksiljonus (OH - ) un palīdz uzturēt pH no 8 līdz 12. Tas nodrošina, ka hidrofobiski apstrādātā gumija neuzbriest skābu apstākļu dēļ.
Dažādās lietojumprogrammās
Pb (OH) 2 kalpo par elektrolītu aizzīmogotās niķeļa-kadmija baterijās. To izmanto elektriskajā izolācijas papīrā, porainā stikla ražošanā, urāna reģenerācijā no jūras ūdens, smērvielu eļļošanā un radiācijas vairogu ražošanā ēkās.
Autors: Maikls Gaida. Avots: Pixabay
Kā izejviela citu svina savienojumu ražošanai, īpaši plastmasas rūpniecībā, lai ražotu stabilizatorus polivinilhlorīda sveķiem, lai izturētu termisko noārdīšanos un to, ko izraisa UV gaisma.
Jaunākie pētījumi
Pb (OH) 2 atvasinājuma , svina (II) hidroksihlorīda, Pb (OH) Cl, izmantošana tika pētīta kā jauns anods litija (Li) baterijās vai enerģijas uzkrāšanas sistēmās. Tika konstatēts, ka sākotnējā Pb (OH) Cl uzlādes spēja ir augsta.
Litija jonu baterijas. Autors: Dens Simone. Avots: Pixabay
Tomēr elektroķīmiskajā procesā Pb (OH) 2 un PbCl 2 veidošanās notiek uz Pb (OH) Cl rēķina un tiek novērota caurumu veidošanās uz elektrodu virsmas. Rezultātā cikliskās lādēšanas un atjaunošanas īpašības samazinās PB (OH) Cl elektrodu bojājumu dēļ šo ciklu atkārtošanās laikā.
Tāpēc, lai atrastu šīs problēmas risinājumu, ir jāpārskata šo Pb (OH) Cl elektrodu izmantošana litija baterijās.
Riski
Svins ir toksisks visās tā formās, bet dažādās pakāpēs atkarībā no savienojuma rakstura un šķīdības. Pb (OH) 2 ļoti slikti šķīst ūdenī, tāpēc tas, iespējams, ir mazāk toksisks nekā citi svina savienojumi.
Tomēr svina toksiskā iedarbība ir kumulatīva, tāpēc jāizvairās no ilgstošas pakļaušanas jebkurai tā formai.
Biežākie plumbismus (saindēšanās ar svinu) simptomi ir kuņģa-zarnu traktā: slikta dūša, caureja, anoreksija, aizcietējumi un kolikas. Svina absorbcija var ietekmēt hemoglobīna sintēzi un neiromuskulāro funkciju.
Sievietēm svins var samazināt auglību un kaitēt augļiem. Gadījumos, kad asinīs ir augsts Pb līmenis, rodas encefalopātijas.
Lai no tā izvairītos, nozarēs, kur ir iespējama iedarbība, jāizmanto elpceļu aizsarglīdzekļi, aizsargapģērbs, pastāvīga ekspozīcijas kontrole, izolētas ēdnīcas un medicīniskā uzraudzība.
Atsauces
- Kirk-Othmer (1994). Ķīmiskās tehnoloģijas enciklopēdija. 15. sējums. Ceturtais izdevums. Džons Vilijs un dēli.
- Nimal Perera, W. et al. (2001). Svina (II) -hidroksīda inogas izpēte. Chem., 2001, 40, 3974-3978. Atgūts no pubs.acs.org.
- Jie Šu et al. (2013). Svina hidroksīda hlorīda hidrotermiska izgatavošana kā jauns anoda materiāls litija jonu akumulatoriem. Electrochimica Acta 102 (2013) 381-387. Atgūts no vietnes sciencedirect.com.
- Kokvilna, F. Alberts un Vilkinsons, Džefrijs. (1980). Uzlabotā neorganiskā ķīmija. Ceturtais izdevums. Džons Vilijs un dēli.
- Otto, Edvards C. (1966). ASV patents Nr. 3 260 613. Karstumjutīga loksne termogrāfiskai kopēšanai. 1966. gada 12. jūlijs.
- Nimeriks, Kennets H. (1973). Caurlaidīga veidojuma īslaicīga aizzīmogošanas metode. ASV patents Nr. 3 766 984. 1973. gada 23. oktobris.
- Nieuwenhuls, Garmt J. (1974). Ar sešvērtīgu hromu piesārņota ūdens apstrādes process. ASV patents Nr. 3 791 520. 1974. gada 12. februāris.
- Nishikido Joji, et al. (deviņpadsmit astoņdesmit viens). Karbonskābes amīdu iegūšanas process. ASV patents Nr. 4 304 937. 1981. gada 8. decembris.
- Ulmana rūpnieciskās ķīmijas enciklopēdija. (1990). Piektais izdevums. A sējums 15. VCH Verlagsgesellschaft mbH.