BLEIHYDROXID: STRUKTUR, EIGENSCHAFTEN, VERWENDUNG, RISIKEN - CHEMIE - 2025

Das Bleihydroxid ist ein weißer anorganischer Feststoff, in dem sich das Blei (Pb) im Oxidationszustand 2+ befindet. Seine chemische Formel lautet Pb (OH) ₂ . Nach einigen Informationsquellen kann es durch Zugabe eines Alkalis zu einer Bleinitratlösung (Pb (NO ₃ ) ₂ ) hergestellt werden. Es kann auch durch Elektrolyse einer alkalischen Lösung mit einer Bleianode erhalten werden.

Es gibt jedoch einen Widerspruch zwischen den verschiedenen Autoren, da seit langem festgestellt wurde, dass es nur eine stabile feste Form von Blei (II) -hydroxid gibt, das als 3PbO.H ₂ O oder Blei (II) -oxidhydrat formuliert ist .

Bleihydroxid Pb (OH) ₂ in einem Reagenzglas. Verfasser: Ondřej Mangl. Quelle: Vlastní sbírka. Quelle: Wikipedia Commons.

Bleihydroxid ist in Wasser sehr schlecht löslich. Zu seinen Anwendungen gehört seine Nützlichkeit zur Entfernung von Chrom (VI) -Ionen aus dem Abwasser, als Katalysator bei chemischen Reaktionen oder zur Steigerung der Effizienz anderer Katalysatoren.

Es wurde auch als pH-Stabilisator in Gemischen zum Versiegeln durchlässiger Formationen, als Bestandteil in wärmeempfindlichem Papier und als Elektrolyt in versiegelten Nickel-Cadmium-Batterien verwendet.

Eine weitere Anwendung ist der Schutz vor Strahlung in Gebäuden und die Stabilisierung von Kunststoffharzen gegen Zersetzung.

Die Exposition gegenüber Pb (OH) ₂ sollte vermieden werden, da alle Bleiverbindungen mehr oder weniger toxisch sind.

Struktur

Pb (OH) ₂ ist ein weißer amorpher Feststoff. Es hat keine kristalline Struktur.

Elektronische Konfiguration

Die elektronische Struktur von Bleimetall ist:

4 f ¹⁴ 5 d ¹⁰ 6 s ² 6 p ²

Wo ist die Elektronenkonfiguration des Edelgases Xenon?

Seine stabilste chemische Form in Lösung ist die des Pb ²⁺ -Ions , das in Pb (OH) _{2 vorhanden ist} , in dem die beiden Elektronen der 6 p-Schicht verloren gehen, was zu der folgenden elektronischen Konfiguration führt:

4 f ¹⁴ 5 d ¹⁰ 6 s ²

Nomenklatur

- Blei (II) -hydroxid.

- Lothydroxid.

- Blei (II) dihydroxid.

- Blei (II) oxidhydrat.

Eigenschaften

Körperlicher Status

Amorpher weißer Feststoff.

Molekulargewicht

241,23 g / mol.

Schmelzpunkt

Es entwässert bei 130 ° C und zersetzt sich bei 145 ° C.

Löslichkeit

In Wasser schwer löslich, 0,0155 g / 100 ml bei 20 ºC. In heißem Wasser etwas löslicher.

Es ist in Säuren und Laugen löslich. Unlöslich in Aceton.

Andere Eigenschaften

Das Blei (II) -Ion oder Pb ²⁺ wird teilweise in Wasser hydrolysiert. Durch Spektrometrie des UV-sichtbaren Bereichs wurde experimentell verifiziert, dass die in alkalischen Lösungen von Blei (II) -perchlorat (Pb (ClO ₄ ) ₂ ) vorhandenen Pb ²⁺ -Spezies die folgenden sind: Pb (OH) ⁺ , Pb (OH) ₂ , Pb (OH) ₃ ^- und Pb (OH) ₄ ²⁺ .

Anwendungen

Bei der Katalyse chemischer Reaktionen

Pb (OH) ₂ ist nützlich bei der Synthese von Carbonsäureamiden, da es verwendet wird, um einen bestimmten Prozentsatz an Blei in den Palladium (Pd) -Metallkatalysator einzubauen. Auf diese Weise wird die katalytische Effizienz von Palladium erhöht.

Es wurde auch als Katalysator für die Oxidation von Cyclododecanol verwendet.

Bei der Behandlung von mit Chrom kontaminiertem Wasser (VI)

Das sechswertige Chromion Cr ⁶⁺ ist ein umweltschädliches Element, da es bereits in minimalen Konzentrationen für Fische und andere aquatische Arten toxisch ist. Damit mit Cr ⁶⁺ kontaminiertes Wasser in die Umwelt abgegeben werden kann, muss es daher bis zur vollständigen Entfernung des darin enthaltenen Chroms behandelt werden.

Bleihydroxid wurde verwendet, um Cr ⁶⁺ auch in sehr geringen Mengen zu entfernen , da es eine unlösliche Bleichromatverbindung (PbCrO ₄ ) bildet.

Bleichromat, wasserunlöslich. Verfasser: FK1954. Quelle: Eigene Arbeit. Quelle: Wikipedia Commons.

Bei der Erstellung von photothermografischen Kopien

Das photothermografische Kopieren wurde verwendet, um Kopien von Dokumenten zu erstellen.

Dabei wird das Originaldokument in wärmeleitenden Kontakt mit einem leeren Blatt Papier gebracht und beide einer intensiven Infrarotstrahlung (Wärme) ausgesetzt.

Dies geschieht so, dass der gedruckte Teil des Originals einen Teil der Strahlungsenergie absorbiert. Diese Hitze bewirkt, dass sich das Bild des Originals auf dem leeren Blatt entwickelt.

Bei diesem Verfahren muss das leere Blatt Papier so formuliert werden, dass es beim Erhitzen eine Kontrastfarbe annehmen kann. Das heißt, das Papier muss hitzeempfindlich sein.

Das durch Wärme erzeugte Bild kann sowohl durch eine physikalische Änderung der Blindplatte als auch durch eine durch Wärme induzierte chemische Reaktion erzeugt werden.

Bleihydroxid wurde bei der Herstellung von Spezialpapier für photothermografische Kopien verwendet. Es wird in Form einer Dispersion mit einem flüchtigen organischen Lösungsmittel auf Papier aufgetragen, so dass sich eine Beschichtung bildet.

Die Bleihydroxidbeschichtung muss sich auf der Innenseite befinden. Dies bedeutet, dass eine weitere Beschichtung darauf aufgebracht wird, in diesem Fall ein Thioharnstoffderivat.

Während des Erhitzens des Papiers tritt eine chemische Reaktion auf, bei der sich dunkel gefärbte Bleisulfide bilden.

Auf diese Weise hergestelltes Papier erzeugt gut definierte Drucke, bei denen der grafische Teil im Gegensatz zum Weißgrad des Papiers schwarz ist.

In Mischungen zur vorübergehenden Versiegelung

Manchmal ist es notwendig, durchlässige Formationen, in denen Öffnungen gemacht wurden, vorübergehend abzudichten. Hierzu werden Gemische verwendet, die eine Masse bilden können, die nennenswerten Drücken standhält und sich dann verflüssigt, so dass der Stopfen nicht mehr funktioniert und den Flüssigkeitsfluss durch die Formation ermöglicht.

Einige dieser Gemische enthalten Gummi, der von Zuckern, hydrophoben Verbindungen, einem organischen Polymer, das die Inhaltsstoffe in Suspension hält, und einem pH-Kontrollmittel abgeleitet ist.

Bleihydroxid wurde als pH-kontrollierende Verbindung in dieser Art von Mischung verwendet. Pb (OH) ₂ setzt Hydroxylionen (OH ^- ) frei und hilft, den pH-Wert zwischen 8 und 12 zu halten. Dies stellt sicher, dass der hydrophob behandelte Kautschuk aufgrund saurer Bedingungen nicht quillt.

In verschiedenen Anwendungen

Pb (OH) ₂ dient als Elektrolyt in versiegelten Nickel-Cadmium-Batterien. Es wurde in elektrischem Isolierpapier, bei der Herstellung von porösem Glas, bei der Rückgewinnung von Uran aus Meerwasser, bei Schmierfetten und bei der Herstellung von Strahlenschutzschildern in Gebäuden verwendet.

Verfasser: Michael Gaida. Quelle: Pixabay

Als Rohstoff zur Herstellung anderer Bleiverbindungen, insbesondere in der Kunststoffindustrie, zur Herstellung von Stabilisatoren für Polyvinylchloridharze, die einem thermischen Abbau und dem durch UV-Licht verursachten widerstehen.

Aktuelle Studien

Die Verwendung eines Derivats von Pb (OH) ₂ , Blei (II) -hydroxychlorid, Pb (OH) Cl, wurde als neuartige Anode in Lithium (Li) -Batterien oder Energiespeichersystemen untersucht. Die anfängliche Wiederaufladekapazität von Pb (OH) Cl wurde als hoch befunden.

Lithium-Ionen-Batterien. Verfasser: Dean Simone. Quelle: Pixabay

Bei dem elektrochemischen Prozess erfolgt jedoch die Bildung von Pb (OH) ₂ und PbCl ₂ auf Kosten von Pb (OH) Cl, und es wird die Bildung von Löchern auf der Oberfläche der Elektrode beobachtet. Infolgedessen nimmt die zyklische Lade- und Wiederaufladungseigenschaft aufgrund einer Beschädigung der PB (OH) Cl-Elektrode während der Wiederholung dieser Zyklen ab.

Daher muss die Verwendung dieser Pb (OH) Cl-Elektroden in Lithiumbatterien überprüft werden, um eine Lösung für dieses Problem zu finden.

Risiken

Blei ist in all seinen Formen toxisch, jedoch in unterschiedlichem Maße, abhängig von der Art und Löslichkeit der Verbindung. Pb (OH) ₂ ist in Wasser sehr schlecht löslich, daher ist es wahrscheinlich weniger toxisch als andere Bleiverbindungen.

Die toxische Wirkung von Blei ist jedoch kumulativ, weshalb eine längere Exposition gegenüber einer seiner Formen vermieden werden sollte.

Die häufigsten Symptome von Plumbismus (Bleivergiftung) sind Magen-Darm-Beschwerden: Übelkeit, Durchfall, Anorexie, Verstopfung und Koliken. Die Bleiabsorption kann die Hämoglobinsynthese und die neuromuskuläre Funktion beeinflussen.

Bei Frauen kann Blei die Fruchtbarkeit verringern und Feten schädigen. Bei hohen Pb-Spiegeln im Blut treten Enzephalopathien auf.

Um dies zu vermeiden, sollten in Branchen, in denen die Möglichkeit einer Exposition besteht, Atemschutz, Schutzkleidung, kontinuierliche Expositionsüberwachung, isolierte Kantinen und ärztliche Überwachung eingesetzt werden.

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