CHÌ HYDROXIT: CẤU TRÚC, ĐẶC TÍNH, SỬ DỤNG, RỦI RO - HÓA HỌC - 2025

Các hydroxit dẫn là một chất vô cơ trong chất rắn màu trắng mà chì (Pb) ở trạng thái 2+ oxi hóa. Công thức hóa học của nó là Pb (OH) ₂ . Theo một số nguồn thông tin, nó có thể được điều chế bằng cách thêm một chất kiềm vào dung dịch chì nitrat (Pb (NO ₃ ) ₂ ). Nó cũng có thể thu được bằng cách điện phân dung dịch kiềm với cực dương bằng chì.

Tuy nhiên, có sự mâu thuẫn giữa các tác giả khác nhau, vì từ lâu người ta đã tuyên bố rằng chỉ có một dạng rắn ổn định của chì (II) hydroxit, được công thức là 3PbO.H ₂ O, hoặc chì (II) oxit hydrat.

Dẫn hiđroxit Pb (OH) ₂ trong ống nghiệm. Tác giả: Ondřej Mangl. Nguồn: Vlastní sbírka. Nguồn: Wikipedia Commons.

Hiđroxit chì hòa tan rất kém trong nước. Công dụng của nó bao gồm tính hữu ích để loại bỏ các ion crom (VI) khỏi nước thải, làm chất xúc tác trong các phản ứng hóa học hoặc để tăng hiệu quả của các chất xúc tác khác.

Nó cũng đã được sử dụng như một chất ổn định pH trong các hỗn hợp để niêm phong các thành tạo dễ thấm, như một thành phần trong giấy nhạy cảm với nhiệt và như một chất điện phân trong pin niken-cadmium kín.

Một trong những ứng dụng khác của nó là trong các tấm chắn bảo vệ chống lại bức xạ trong các tòa nhà và để ổn định nhựa dẻo chống lại sự xuống cấp.

Cần tránh tiếp xúc với Pb (OH) ₂ vì tất cả các hợp chất chì đều độc ở mức độ lớn hơn hoặc thấp hơn.

Kết cấu

Pb (OH) ₂ là chất rắn vô định hình màu trắng. Nó không có cấu trúc tinh thể.

Cấu hình điện tử

Cấu trúc điện tử của kim loại chì là:

4 f ¹⁴ 5 d ¹⁰ 6 s ² 6 p ²

Cấu hình electron của khí xenon ở đâu.

Dạng hóa học ổn định nhất của nó trong dung dịch là ion Pb ²⁺ , có mặt trong Pb (OH) ₂ , trong đó hai điện tử của lớp 6 p bị mất, dẫn đến cấu hình điện tử sau:

4 f ¹⁴ 5 d ¹⁰ 6 s ²

Danh pháp

- Chì (II) hiđroxit.

- Hiđroxit dạng thỏi.

- Chì (II) đihiđroxit.

- Chì (II) oxit hiđrat.

Tính chất

Tình trạng thể chất

Chất rắn màu trắng vô định hình.

Trọng lượng phân tử

241,23 g / mol.

Độ nóng chảy

Nó mất nước khi đạt 130ºC và phân hủy khi đạt 145ºC.

Độ hòa tan

Tan yếu trong nước, 0,0155 g / 100 mL ở 20 ºC. Hòa tan hơn một chút trong nước nóng.

Nó có thể hòa tan trong axit và kiềm. Không hòa tan trong axeton.

Các tài sản khác

Ion chì (II), hoặc Pb ^2+, bị thủy phân một phần trong nước. Thực nghiệm đã được xác minh bằng phép đo phổ của vùng UV-Visible, rằng các loại Pb ²⁺ hiện diện trong các dung dịch kiềm của chì (II) peclorat (Pb (ClO ₄ ) ₂ ) như sau: Pb (OH) ⁺ , Pb (OH) ₂ , Pb (OH) ₃ ^- và Pb (OH) ₄ ²⁺ .

Các ứng dụng

Trong xúc tác của các phản ứng hóa học

Pb (OH) ₂ hữu ích trong quá trình tổng hợp các amit axit cacboxylic vì nó được sử dụng để đưa một tỷ lệ chì nhất định vào xúc tác kim loại paladi (Pd). Bằng cách này, hiệu suất xúc tác của paladi được tăng lên.

Nó cũng đã được sử dụng như một chất xúc tác cho quá trình oxy hóa cyclododecanol.

Trong xử lý nước bị nhiễm crom (VI)

Ion crom hóa trị sáu Cr ⁶⁺ là một nguyên tố gây ô nhiễm vì ngay cả ở nồng độ tối thiểu, nó cũng gây độc cho cá và các loài thủy sinh khác. Vì vậy, để nước nhiễm Cr ⁶⁺ thải ra môi trường thì phải xử lý cho đến khi loại bỏ hoàn toàn crom mà nó chứa.

Chì hydroxit đã được sử dụng để loại bỏ Cr ⁶⁺ , ngay cả với một lượng rất nhỏ, vì nó tạo thành hợp chất chì cromat không hòa tan (PbCrO ₄ ).

Chì cromat, không tan trong nước. Tác giả: FK1954. Nguồn: Tác phẩm riêng. Nguồn: Wikipedia Commons.

Trong quá trình chuẩn bị các bản sao chụp ảnh nhiệt

Sao chụp ảnh nhiệt đã được sử dụng để tạo bản sao của tài liệu.

Nó liên quan đến việc đặt tài liệu gốc tiếp xúc dẫn nhiệt với một tờ giấy trắng và chịu cả bức xạ hồng ngoại cường độ cao (nhiệt).

Điều này được thực hiện theo cách mà phần được in của bản gốc hấp thụ một phần năng lượng bức xạ. Nhiệt này làm cho hình ảnh của bản gốc phát triển trên tờ giấy trắng.

Trong quá trình này, tờ giấy trắng phải được tạo công thức để khi nung nóng nó có thể chuyển sang màu tương phản. Tức là giấy phải nhạy với nhiệt.

Hình ảnh tỏa nhiệt có thể được tạo thành do sự thay đổi vật lý trên tờ giấy trắng và phản ứng hóa học do nhiệt gây ra.

Chì hydroxit đã được sử dụng trong việc chuẩn bị giấy đặc biệt cho các bản sao chụp ảnh nhiệt. Nó được áp dụng cho giấy dưới dạng phân tán với dung môi hữu cơ dễ bay hơi để hình thành lớp phủ.

Lớp phủ hydroxit chì phải ở bên trong, điều này có nghĩa là một lớp phủ khác được đặt lên trên, trong trường hợp này là dẫn xuất thiourea.

Trong quá trình đốt nóng giấy, một phản ứng hóa học xảy ra, trong đó chì sunfua có màu sẫm được tạo thành.

Giấy được làm theo cách này tạo ra các bản in được xác định rõ trong đó phần đồ họa có màu đen đối lập với độ trắng của giấy.

Trong hỗn hợp để niêm phong tạm thời

Đôi khi cần phải bịt kín tạm thời các hệ thống thấm nước trong đó các khe hở đã được tạo ra. Đối với điều này, các hỗn hợp được sử dụng có khả năng tạo thành một khối lượng hỗ trợ áp suất đáng kể và sau đó hóa lỏng để phích cắm ngừng hoạt động và cho phép dòng chảy của chất lỏng qua hình thành.

Một số hỗn hợp này chứa gôm có nguồn gốc từ đường, các hợp chất kỵ nước, một loại polymer hữu cơ giữ các thành phần ở dạng huyền phù và chất kiểm soát độ pH.

Hydroxit chì đã được sử dụng như một hợp chất kiểm soát độ pH trong loại hỗn hợp này. Pb (OH) ₂ giải phóng các ion hydroxyl (OH ^- ) và giúp duy trì độ pH trong khoảng từ 8 đến 12. Điều này đảm bảo rằng cao su được xử lý bằng cách thủy không bị phồng lên do điều kiện axit.

Trong các ứng dụng khác nhau

Pb (OH) ₂ đóng vai trò là chất điện phân trong pin niken-cađimi kín. Nó đã được sử dụng trong giấy cách điện, trong sản xuất thủy tinh xốp, thu hồi uranium từ nước biển, trong mỡ bôi trơn và sản xuất lá chắn bức xạ trong các tòa nhà.

Tác giả: Michael Gaida. Nguồn: Pixabay

Là nguyên liệu để sản xuất các hợp chất chì khác, đặc biệt là trong ngành công nghiệp nhựa, để sản xuất chất ổn định cho nhựa polyvinyl clorua để chống lại sự suy thoái nhiệt và do tia UV gây ra.

Các nghiên cứu gần đây

Việc sử dụng dẫn xuất của Pb (OH) ₂ , chì (II) hydroxyclorua, Pb (OH) Cl, đã được nghiên cứu như một cực dương mới trong pin lithium (Li) hoặc hệ thống lưu trữ năng lượng. Khả năng nạp lại ban đầu của Pb (OH) Cl là cao.

Pin Lithium ion. Tác giả: Dean Simone. Nguồn: Pixabay

Tuy nhiên, trong quá trình điện hóa sự hình thành Pb (OH) ₂ và PbCl ₂ xảy ra cùng với Pb (OH) Cl và sự hình thành các lỗ trên bề mặt điện cực được quan sát thấy. Kết quả là tính chất nạp và nạp chu kỳ giảm do điện cực PB (OH) Cl bị hỏng trong quá trình lặp lại các chu kỳ này.

Do đó, việc sử dụng các điện cực Pb (OH) Cl này trong pin lithium phải được xem xét lại để tìm ra giải pháp cho vấn đề này.

Rủi ro

Chì rất độc ở mọi dạng nhưng ở các mức độ khác nhau tùy thuộc vào bản chất và độ hòa tan của hợp chất. Pb (OH) ₂ hòa tan rất kém trong nước nên ít độc hơn các hợp chất chì khác.

Tuy nhiên, tác dụng độc hại của chì là tích lũy, do đó cần tránh tiếp xúc lâu dài với bất kỳ dạng nào của nó.

Các triệu chứng phổ biến nhất của bệnh tiểu đường (ngộ độc chì) là đường tiêu hóa: buồn nôn, tiêu chảy, chán ăn, táo bón và đau bụng. Hấp thụ chì có thể ảnh hưởng đến sự tổng hợp hemoglobin và chức năng thần kinh cơ.

Ở phụ nữ, chì có thể làm giảm khả năng sinh sản và gây hại cho thai nhi. Trong trường hợp có hàm lượng Pb trong máu cao, bệnh não sẽ xảy ra.

Để tránh điều này, trong các ngành có khả năng tiếp xúc, nên sử dụng thiết bị bảo vệ hô hấp, quần áo bảo hộ, theo dõi tiếp xúc liên tục, căng tin cách ly và giám sát y tế.

Người giới thiệu

1. Kirk-Othmer (1994). Encyclopedia of Chemical Technology. Tập 15. Tái bản lần thứ tư. John Wiley và các con trai.
2. Nimal Perera, W. và cộng sự. (2001). Một cuộc điều tra về chì (II) -Hydroxit Inorg. Chem. 2001, 40, 3974-3978. Đã khôi phục từ pubs.acs.org.
3. Jie Shu, et al. (2013). Chế tạo thủy nhiệt chì hydroxit clorua làm vật liệu cực dương mới cho pin lithium-ion. Electrochimica Acta 102 (2013) 381-387. Được khôi phục từ sciricalirect.com.
4. Cotton, F. Albert và Wilkinson, Geoffrey. (1980). Hóa học Vô cơ nâng cao. Ấn bản thứ tư. John Wiley và các con trai.
5. Otto, Edward C. (1966). Bằng sáng chế Hoa Kỳ số 3.260.613. Tấm nhạy nhiệt để sao chép nhiệt. Ngày 12 tháng 7 năm 1966.
6. Nimerick, Kenneth H. (1973). Phương pháp bịt kín tạm thời hệ thống thấm. Bằng sáng chế Hoa Kỳ số 3,766,984. 23 tháng 10 năm 1973.
7. Nieuwenhuls, Garmt J. (1974). Quy trình xử lý nước nhiễm crom hóa trị sáu. Bằng sáng chế Hoa Kỳ số 3,791,520. Ngày 12 tháng 2 năm 1974.
8. Nishikido Joji, et al. (mười chín tám mốt). Quy trình điều chế axit cacboxylic amit. Bằng sáng chế Hoa Kỳ số 4,304,937. 8 tháng 12 năm 1981.
9. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. (1990). Phiên bản thứ năm. Tập A 15. VCH Verlagsgesellschaft mbH.