stringtranslate.com

Оксид свинца(II,IV)

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]

Состав

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]

Подготовка

Оксид свинца (II, IV) получают путем прокаливания оксида свинца (II) (PbO; также называемый глет ) на воздухе при температуре около 450–480 ° C: [5]

6 PbO + O 2 → 2 Pb 3 O 4

Полученный материал загрязнен PbO. Если требуется чистое соединение, PbO можно удалить раствором гидроксида калия :

PbO + КОН + H 2 O → K[Pb(OH) 3 ]

Другой метод получения основан на отжиге карбоната свинца (II) ( церуссита ) на воздухе:

6 PbCO 3 + O 2 → 2 Pb 3 O 4 + 6 CO 2

Еще один метод — окислительный отжиг свинцовых белил :

3 Pb 2 CO 3 (OH) 2 + O 2 → 2 Pb 3 O 4 + 3 CO 2 + 3 H 2 O

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:

K 2 PbO 3 + 2 Pb(OCOCH 3 ) 2 + H 2 O → Pb 3 O 4 + 2 KOCOCH 3 + 2 CH 3 COOH

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]

Реакции

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.

2 Pb 3 O 4 → 6 PbO + O 2

Азотная кислота растворяет компонент оксида свинца (II), оставляя после себя нерастворимый оксид свинца (IV) :

Pb 3 O 4 + 4 HNO 3 → PbO 2 + 2 Pb(NO 3 ) 2 + 2 H 2 O

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.

Использовать

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 .

Физиологические эффекты

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.

Сурик от пожара на шахте Брокен-Хилл , Австралия.

История

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]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «ОТЧЕТ О ДОБРОВОЛЬНОЙ ОЦЕНКЕ РИСКА ПО СВИНЦУ И НЕКОТОРЫМ НЕОРГАНИЧЕСКИМ СОЕДИНЕНИЯМ СВИНЦА» . Проверено 25 декабря 2012 г.
  2. ^ Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8.
  3. ^ Эгон Виберг; Нильс Виберг; Арнольд Фредерик Холлеман (2001). Неорганическая химия . Академическая пресса. п. 920. ИСБН 0-12-352651-5.
  4. ^ Гаварри, Дж; Вайгель, Доминик; Хьюат, AW (1978). «Оксиды пломб. IV. Структурная эволюция оксида Pb 3 O 4 между 240 и 5 K и механизмом перехода» [Окислы свинца. IV. Структурная эволюция оксида Pb 3 O 4 между 240 и 5 К и механизм перехода. Журнал химии твердого тела . 23 (3–4): 327. Бибкод : 1978JSSCh..23..327G. дои : 10.1016/0022-4596(78)90081-6.
  5. ^ Карр, Додд С. «Соединения свинца». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a15_249. ISBN 978-3527306732.
  6. ^ Миниум
  7. ^ Джеймс Бальфур Пол , Отчеты казначея Шотландии , том. 2 (Эдинбург, 1900), с. 277.
  8. ^ Бозе, А.; Вашиштха, К; О'Локлин, Би Джей (1983). « Azarcón por empacho – еще одна причина отравления свинцом». Педиатрия . 72 : 108–118. дои :10.1542/педс.72.1.106. S2CID  37730169.
  9. ^ «Лондонский ланцет: журнал британской и зарубежной медицины, физиологии, хирургии, химии, критики, литературы и новостей». 1853.

Внешние ссылки