هيدروكسيد الرصاص: الهيكل ، الخصائص ، الاستخدامات ، المخاطر - كيمياء - 2026

و هيدروكسيد الرصاص هو في صلب غير العضوية الأبيض الذي الرصاص (رصاص) في ولاية 2+ الأكسدة. صيغته الكيميائية هي Pb (OH) ₂. وفقًا لبعض مصادر المعلومات ، يمكن تحضيره بإضافة قلوي إلى محلول من نترات الرصاص (Pb (NO ₃) ₂). يمكن أيضًا الحصول عليها عن طريق التحليل الكهربائي لمحلول قلوي مع أنود الرصاص.

ومع ذلك ، هناك تناقض من قبل المؤلفين المختلفين ، حيث تم التأكيد منذ فترة طويلة على وجود شكل صلب ثابت واحد فقط من هيدروكسيد الرصاص (II) ، تمت صياغته على شكل 3PbO.H ₂ O ، أو هيدرات أكسيد الرصاص (II).

هيدروكسيد الرصاص Pb (OH) ₂ في أنبوب اختبار. المؤلف: Ondřej Mangl. المصدر: Vlastní sbírka. المصدر: ويكيبيديا كومنز.

هيدروكسيد الرصاص ضعيف الذوبان في الماء. تشمل استخداماته فائدته في إزالة أيونات الكروم (VI) من مياه الصرف ، كمحفز في التفاعلات الكيميائية ، أو لزيادة كفاءة المحفزات الأخرى.

كما تم استخدامه كمثبت الأس الهيدروجيني في الخلائط لإغلاق التكوينات المنفذة ، وكمكون في الورق الحساس للحرارة ، وكإلكتروليت في بطاريات النيكل والكادميوم المختومة.

ومن استخداماته الأخرى في الحواجز الواقية من الإشعاع في المباني ولتثبيت الراتنجات البلاستيكية ضد التدهور.

يجب تجنب التعرض للرصاص (OH) ₂ لأن جميع مركبات الرصاص سامة بدرجة أكبر أو أقل.

بناء

Pb (OH) ₂ مادة صلبة بيضاء غير متبلورة. ليس لديها هيكل بلوري.

التكوين الإلكترونية

الهيكل الإلكتروني لمعدن الرصاص هو:

4 و ¹⁴ 5 د ¹⁰ 6 ث ² 6 ص ²

أين هو التكوين الإلكتروني للغاز النبيل زينون.

أكثر أشكاله الكيميائية ثباتًا في المحلول هو Pb ²⁺ ion ، وهو موجود في Pb (OH) ₂ ، حيث يتم فقد إلكترونين من الطبقة 6 p ، مما يؤدي إلى التكوين الإلكتروني التالي:

4 و ¹⁴ 5 د ¹⁰ 6 ث ²

التسمية

- هيدروكسيد الرصاص (II).

- هيدروكسيد الشاقول.

- ثنائي هيدروكسيد الرصاص (II).

- هيدرات أكسيد الرصاص (II).

الخصائص

الحالة الفيزيائية

صلبة بيضاء غير متبلورة.

الوزن الجزيئي الغرامي

241.23 جم / مول.

نقطة الانصهار

تجف عندما تصل إلى 130 درجة مئوية وتتحلل عندما تصل إلى 145 درجة مئوية.

الذوبان

قابل للذوبان في الماء بشكل ضعيف ، 0.0155 جم / 100 مل عند 20 درجة مئوية. قليل الذوبان في الماء الساخن.

قابل للذوبان في الأحماض والقلويات. غير قابل للذوبان في الأسيتون.

خصائص أخرى

أيون الرصاص (II) ، أو Pb ^{2+ ،} يتحلل جزئيًا في الماء. تم التحقق تجريبياً عن طريق قياس الطيف للمنطقة المرئية للأشعة فوق البنفسجية ، أن الأنواع Pb ²⁺ الموجودة في المحاليل القلوية لبيركلورات الرصاص (II) (Pb (ClO ₄) ₂) هي كما يلي: Pb (OH) ⁺ ، Pb (OH) ₂ ، Pb (OH) ₃ ^- و Pb (OH) ₄ ²⁺.

التطبيقات

في تحفيز التفاعلات الكيميائية

Pb (OH) ₂ مفيد في تخليق أميدات حمض الكربوكسيل حيث يتم استخدامه لدمج نسبة معينة من الرصاص إلى محفز البلاديوم المعدني (Pd). بهذه الطريقة تزداد الكفاءة التحفيزية للبلاديوم.

كما تم استخدامه كعامل مساعد لأكسدة السيكلوديكانول.

في معالجة المياه الملوثة بالكروم (VI)

أيون الكروم سداسي التكافؤ Cr ⁶⁺ هو عنصر ملوث لأنه حتى في التركيزات الدنيا فهو سام للأسماك والأنواع المائية الأخرى. لذلك ، من أجل تصريف المياه الملوثة بـ Cr ⁶⁺ في البيئة ، يجب معالجتها حتى تتم إزالة الكروم الذي يحتوي عليه بشكل كامل.

تم استخدام هيدروكسيد الرصاص لإزالة Cr ⁶⁺ ، حتى بكميات صغيرة جدًا ، لأنه يشكل مركب كرومات الرصاص غير القابل للذوبان (PbCrO ₄).

كرومات الرصاص ، غير قابل للذوبان في الماء. المؤلف: FK1954. المصدر: العمل الخاص. المصدر: ويكيبيديا كومنز.

في إعداد النسخ الضوئية

تم استخدام نسخ الصور الفوتوغرافية لعمل نسخ من المستندات.

يتضمن وضع المستند الأصلي في اتصال موصل للحرارة مع ورقة فارغة وتعريض كلاهما لأشعة تحت الحمراء الشديدة (الحرارة).

يتم ذلك بحيث يمتص الجزء المطبوع من الأصل جزءًا من الطاقة المشعة. تتسبب هذه الحرارة في ظهور صورة النسخة الأصلية على الورقة الفارغة.

في هذه العملية ، يجب صياغة الورقة الفارغة بحيث يمكن أن تتغير إلى لون متباين عند تسخينها. أي أن الورق يجب أن يكون حساسًا للحرارة.

يمكن تشكيل الصورة الناتجة عن الحرارة من خلال التغيير الفيزيائي في الصفيحة الفارغة والتفاعل الكيميائي الناتج عن الحرارة.

تم استخدام هيدروكسيد الرصاص في تحضير ورق خاص للنسخ الضوئية. يتم تطبيقه على الورق في شكل مشتت بمذيب عضوي متطاير بحيث يتم تشكيل طلاء.

يجب أن يكون طلاء هيدروكسيد الرصاص من الداخل ، وهذا يعني أنه يتم وضع طبقة أخرى في الأعلى ، وفي هذه الحالة مشتق ثيوريا.

أثناء تسخين الورق ، يحدث تفاعل كيميائي تتشكل فيه كبريتيدات الرصاص ذات اللون الداكن.

ينتج الورق المصنوع بهذه الطريقة مطبوعات محددة جيدًا حيث يكون الجزء الرسومي أسود على عكس بياض الورق.

في مخاليط من أجل الختم المؤقت

في بعض الأحيان يكون من الضروري إغلاق التكوينات القابلة للاختراق التي تم عمل الفتحات فيها مؤقتًا. لهذا الغرض ، يتم استخدام مخاليط قادرة على تكوين كتلة تدعم ضغوطًا ملحوظة ثم تسييل بحيث يتوقف القابس عن العمل ويسمح بتدفق السوائل من خلال التكوين.

تحتوي بعض هذه المخاليط على صمغ مشتق من السكريات والمركبات الكارهة للماء وبوليمر عضوي يحافظ على المكونات في حالة تعليق وعامل تحكم في درجة الحموضة.

تم استخدام هيدروكسيد الرصاص كمركب للتحكم في درجة الحموضة في هذا النوع من الخليط. يطلق Pb (OH) ₂ أيونات الهيدروكسيل (OH ^-) ويساعد في الحفاظ على الرقم الهيدروجيني بين 8 و 12. وهذا يضمن عدم انتفاخ المطاط المعالج كاره للماء بسبب الظروف الحمضية.

في تطبيقات مختلفة

يعمل Pb (OH) ₂ كإلكتروليت في بطاريات نيكل كادميوم محكمة الغلق. وقد تم استخدامه في الورق العازل الكهربائي ، وفي صناعة الزجاج المسامي ، وفي استعادة اليورانيوم من مياه البحر ، وفي تشحيم الشحوم ، وفي صناعة الدروع الإشعاعية في المباني.

المؤلف: مايكل جيدا. المصدر: Pixabay

كمادة خام لإنتاج مركبات الرصاص الأخرى ، خاصة في صناعة البلاستيك ، لإنتاج مثبتات لراتنجات البولي فينيل كلوريد لمقاومة التدهور الحراري والتي تسببها الأشعة فوق البنفسجية.

الدراسات الحديثة

تم التحقيق في استخدام مشتق من Pb (OH) ₂ ، الرصاص (II) هيدروكسي كلوريد ، Pb (OH) Cl ، باعتباره أنودًا جديدًا في بطاريات الليثيوم (Li) أو أنظمة تخزين الطاقة. تم العثور على سعة التغذية الأولية لـ Pb (OH) Cl لتكون عالية.

بطاريات ليثيوم أيون. المؤلف: دين سيمون. المصدر: Pixabay

ومع ذلك ، في العملية الكهروكيميائية ، يحدث تكوين Pb (OH) ₂ و PbCl ₂ على حساب Pb (OH) Cl ويلاحظ تكوين ثقوب على سطح القطب. نتيجة لذلك ، تنخفض خاصية الشحن وإعادة الشحن الدورية بسبب تلف القطب الكهربي PB (OH) Cl أثناء تكرار هذه الدورات.

لذلك ، يجب مراجعة استخدام أقطاب Pb (OH) Cl في بطاريات الليثيوم لإيجاد حل لهذه المشكلة.

المخاطر

الرصاص سام بجميع أشكاله ولكن بدرجات متفاوتة حسب طبيعة المركب وقابليته للذوبان. Pb (OH) ₂ قليل الذوبان في الماء ، لذلك من المحتمل أن يكون أقل سمية من مركبات الرصاص الأخرى.

ومع ذلك ، فإن التأثير السام للرصاص تراكمي ، لذلك يجب تجنب التعرض المطول لأي من أشكاله.

الأعراض الأكثر شيوعًا للتسمم (التسمم بالرصاص) هي الجهاز الهضمي: الغثيان والإسهال وفقدان الشهية والإمساك والمغص. يمكن أن يؤثر امتصاص الرصاص على تخليق الهيموجلوبين والوظيفة العصبية العضلية.

في النساء ، يمكن أن يقلل الرصاص من الخصوبة ويضر بالأجنة. في حالات ارتفاع مستويات الرصاص في الدم ، تحدث اعتلالات الدماغ.

لتجنب ذلك ، في الصناعات التي توجد فيها إمكانية للتعرض ، يجب استخدام حماية الجهاز التنفسي ، والملابس الواقية ، والمراقبة المستمرة للتعرض ، والمقاصف المعزولة ، والإشراف الطبي.

المراجع

1. كيرك أوتمير (1994). موسوعة التكنولوجيا الكيميائية. المجلد 15. الطبعة الرابعة. جون وايلي وأولاده.
2. Nimal Perera، W. et al. (2001). تحقيق في الرصاص (II) - هيدروكسيد Inorg. علم.2001، 40، 3974-3978. تعافى من pubs.acs.org.
3. جي شو وآخرون. (2013). التصنيع الحراري المائي لكلوريد هيدروكسيد الرصاص كمواد أنود جديدة لبطاريات الليثيوم أيون. إلكتروشيميكا أكتا 102 (2013) 381-387. تعافى من sciencedirect.com.
4. قطن ، ف.ألبرت وويلكينسون ، جيفري. (1980). كيمياء غير عضوية متقدمة. طبعة رابعة. جون وايلي وأولاده.
5. أوتو ، إدوارد سي (1966). براءة الاختراع الأمريكية رقم 3260613. ورقة حساسة للحرارة للنسخ الحراري. 12 يوليو 1966.
6. نيمريك ، كينيث هـ. (1973). طريقة لإغلاق تشكيل منفذ بشكل مؤقت. براءة الاختراع الأمريكية رقم 3766984. 23 أكتوبر 1973.
7. نيوفينهولس ، جارمت ج. (1974). عملية معالجة المياه الملوثة بالكروم سداسي التكافؤ. براءة الاختراع الأمريكية رقم 3791.520. 12 فبراير 1974.
8. نيشيكيدو جوجي وآخرون. (تسعة عشر واحد وثمانون). عملية تحضير أميدات حمض الكربوكسيل. براءة الاختراع الأمريكية رقم 4304.937. 8 ديسمبر 1981.
9. موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية. (1990). الطبعه الخامسة. المجلد أ 15. VCH Verlagsgesellschaft mbH.