Оксид свинца(II,IV) , также называемый свинцовым суриком или суриком , представляет собой неорганическое соединение с формулой Pb 3 O 4 . Ярко-красное или оранжевое твердое вещество, используется в качестве пигмента , при производстве аккумуляторов и нержавеющих грунтовочных красок . Это пример соединения смешанной валентности , состоящего из Pb(II) и Pb(IV) в соотношении два к одному. [2]
Оксид свинца(II,IV) представляет собой ортоплюмбат(IV) свинца(II) [Pb 2+ ] 2 [PbO4-4] . [3] Он имеет тетрагональную кристаллическую структуру при комнатной температуре , которая затем переходит в ромбическую ( символ Пирсона oP 28, пространственная группа Pbam, № 55) форму при температуре 170 К (-103 ° C). Этот фазовый переход лишь меняет симметрию кристалла и незначительно изменяет межатомные расстояния и углы. [4]
Оксид свинца (II, IV) получают путем прокаливания оксида свинца (II) (PbO; также называемый глет ) на воздухе при температуре около 450–480 ° C: [5]
Полученный материал загрязнен PbO. Если требуется чистое соединение, PbO можно удалить раствором гидроксида калия :
Другой метод получения основан на отжиге карбоната свинца (II) ( церуссита ) на воздухе:
Еще один метод — окислительный отжиг свинцовых белил :
В растворе оксид свинца(II,IV) можно получить реакцией пламбата калия с ацетатом свинца(II) с образованием желтого нерастворимого моногидрата оксида свинца(II,IV) Pb 3 O 4 ·H 2 O , который можно превратить в безводную форму при осторожном нагревании:
Природный сурик встречается редко, образуясь лишь в экстремальных окислительных условиях свинцовых рудных тел. Самые известные природные образцы происходят из Брокен-Хилла , Новый Южный Уэльс , Австралия, где они образовались в результате пожара на шахте . [6]
Свинцовый сурик практически нерастворим в воде и этаноле . Однако он растворим в соляной кислоте, присутствующей в желудке , и поэтому токсичен при проглатывании. Он также растворяется в ледяной уксусной кислоте и разбавленной смеси азотной кислоты и перекиси водорода .
При нагревании до 500 °C он разлагается на оксид свинца(II) и кислород. При 580°С реакция завершается.
Азотная кислота растворяет компонент оксида свинца (II), оставляя после себя нерастворимый оксид свинца (IV) :
С оксидами железа и с элементарным железом оксид свинца(II,IV) образует нерастворимые плюмбаты железа(II) и железа(III) , что является основой антикоррозионных свойств красок на основе свинца, наносимых на железные предметы.
Свинцовый сурик использовался в качестве пигмента для грунтовочных красок для железных предметов. Из-за токсичности его применение ограничено. Он находит ограниченное применение в некоторых любительских пиротехниках в качестве заряда задержки и использовался в прошлом при изготовлении пиротехнических звезд из яйца дракона .
Свинцовый сурик используется в качестве отвердителя в некоторых смесях полихлоропренового каучука. Он используется вместо оксида магния для обеспечения лучших свойств водостойкости.
Свинцовый сурик использовался для очистки инженеров , а затем был заменен инженерным синим .
Он также используется в качестве фальсификатора в порошке куркумы .
При вдыхании оксид свинца(II,IV) раздражает легкие. В случае высокой дозы пострадавший испытывает металлический привкус, боль в груди и животе. При попадании в организм он растворяется в желудочной кислоте и всасывается, что приводит к отравлению свинцом . Высокие концентрации могут проникать и через кожу, поэтому при работе с красками на основе свинца важно соблюдать меры предосторожности.
Длительный контакт с оксидом свинца(II,IV) может привести к накоплению соединений свинца в организме с развитием симптомов острого отравления свинцом. Хроническое отравление проявляется возбуждением, раздражительностью, нарушением зрения, гипертонией , сероватым оттенком лица.
Установлено, что оксид свинца(II,IV) канцерогенен для лабораторных животных . Его канцерогенность для человека не доказана.
Латинское название этого соединения «миниум» происходит от названия реки Миниус на северо-западе Иберии , где оно было впервые добыто.
Оксид свинца(II,IV) использовался в качестве красного пигмента в Древнем Риме , где его готовили путем прокаливания свинцовых белил . В древние и средневековые периоды он использовался в качестве пигмента при изготовлении иллюминированных рукописей и дал название миниуму или миниатюре , стилю изображения, написанного этим цветом.
Свинцовый сурик, приготовленный из льняного масла , использовался в качестве стойкой краски для защиты наружных металлических изделий. В 1504 году решетка замка Стерлинг в Шотландии была окрашена свинцовым суриком, как и пушки, в том числе Монс Мег . [7]
В виде мелкодисперсного порошка его также насыпали на диэлектрические поверхности для изучения фигур Лихтенберга .
В традиционной китайской медицине свинцовый сурик используется для лечения стригущего лишая и язв , хотя эта практика ограничена из-за его токсичности. Кроме того, азаркон , мексиканское народное средство от желудочно-кишечных расстройств, содержит до 95% оксида свинца(II,IV). [8]
Его также использовали до 18 века в качестве лекарства. [9]