ตะกั่วไฮดรอกไซด์: โครงสร้างคุณสมบัติการใช้งานความเสี่ยง - เคมี - 2026

ไฮดรอกไซตะกั่วเป็นของแข็งสีขาวนินทรีย์ที่ตะกั่ว (Pb) อยู่ในสถานะออกซิเดชัน 2+ สูตรทางเคมีของมันคือ Pb _(OH) 2 ตามแหล่งข้อมูลบางแห่งสามารถเตรียมได้โดยการเติมอัลคาไลลงในสารละลายตะกั่วไนเตรต (Pb (NO ₃ ) ₂ ) นอกจากนี้ยังสามารถหาได้โดยการอิเล็กโทรลิซิสของสารละลายอัลคาไลน์ที่มีขั้วบวกตะกั่ว

อย่างไรก็ตามมีความขัดแย้งโดยผู้เขียนหลายคนเนื่องจากมีการระบุไว้นานแล้วว่ามีไฮดรอกไซด์ตะกั่ว (II) ที่เป็นของแข็งที่เสถียรเพียงรูปแบบเดียวซึ่งมีสูตรเป็น 3PbO H ₂ O หรือตะกั่ว (II) ออกไซด์ของไฮเดรต

ตะกั่วไฮดรอกไซด์ Pb (OH) ₂ในหลอดทดลอง ผู้แต่ง: Ondřej Mangl. ที่มา: Vlastnísbírka. ที่มา: Wikipedia Commons

ตะกั่วไฮดรอกไซด์ละลายในน้ำได้ไม่ดี การใช้ประโยชน์รวมถึงประโยชน์ในการกำจัดไอออนโครเมียม (VI) ออกจากน้ำเสียเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในปฏิกิริยาเคมีหรือเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาอื่น ๆ

นอกจากนี้ยังใช้เป็นสารปรับสภาพ pH ในสารผสมเพื่อปิดผนึกการก่อตัวที่ซึมผ่านได้เป็นส่วนผสมในกระดาษที่ไวต่อความร้อนและเป็นอิเล็กโทรไลต์ในแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมที่ปิดสนิท

การใช้งานอีกอย่างหนึ่งคือในหน้าจอป้องกันรังสีในอาคารและเพื่อรักษาเสถียรภาพของเม็ดพลาสติกจากการย่อยสลาย

ควรหลีกเลี่ยงการสัมผัสกับ Pb (OH) ₂เนื่องจากสารประกอบตะกั่วทั้งหมดเป็นพิษในระดับที่มากขึ้นหรือน้อยลง

โครงสร้าง

Pb (OH) ₂เป็นของแข็งอสัณฐานสีขาว ไม่มีโครงสร้างเป็นผลึก

การกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์

โครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของโลหะตะกั่วคือ:

4 f ¹⁴ 5 ง¹⁰ 6 วินาที² 6 น²

การกำหนดค่าอิเล็กตรอนของซีนอนก๊าซมีตระกูลอยู่ที่ไหน

รูปแบบทางเคมีที่เสถียรที่สุดในสารละลายคือไอออน Pb ²⁺ซึ่งมีอยู่ใน Pb (OH) ₂ซึ่งอิเล็กตรอนสองตัวของชั้น 6 p จะสูญเสียไปส่งผลให้เกิดการกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์ต่อไปนี้:

4 f ¹⁴ 5 ง¹⁰ 6 วินาที²

ศัพท์เฉพาะ

- ตะกั่ว (II) ไฮดรอกไซด์

- ลูกดิ่งไฮดรอกไซด์

- ตะกั่ว (II) ไดไฮดรอกไซด์

- ตะกั่ว (II) ออกไซด์ไฮเดรต

คุณสมบัติ

สภาพร่างกาย

ของแข็งสีขาวอสัณฐาน

น้ำหนักโมเลกุล

241.23 ก. / โมล.

จุดหลอมเหลว

มันจะคายน้ำเมื่อถึง130ºCและสลายตัวเมื่อถึง145ºC

การละลาย

ละลายได้อย่างอ่อนในน้ำ 0.0155 g / 100 mL ที่ 20 ºC ละลายได้มากขึ้นเล็กน้อยในน้ำร้อน

ละลายได้ในกรดและด่าง ไม่ละลายในอะซิโตน

คุณสมบัติอื่น ๆ

ตะกั่ว (II) ไอออนหรือ Pb ²⁺ถูกไฮโดรไลซ์บางส่วนในน้ำ ได้รับการตรวจสอบโดยการทดลองโดยสเปกโตรเมตรีของบริเวณที่มองเห็นด้วยรังสี UV แล้วว่าสายพันธุ์ Pb ²⁺มีอยู่ในสารละลายอัลคาไลน์ของตะกั่ว (II) เปอร์คลอเรต (Pb (ClO ₄ ) ₂ ) มีดังต่อไปนี้: Pb (OH) ⁺ , Pb (OH) ₂ , Pb (OH) ₃ ^-และ Pb (OH) ₄ 2+

การประยุกต์ใช้งาน

ในการเร่งปฏิกิริยาทางเคมี

Pb (OH) ₂มีประโยชน์ในการสังเคราะห์กรดคาร์บอกซิลิกเอไมด์เนื่องจากใช้ในการรวมเปอร์เซ็นต์ของตะกั่วเข้ากับตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะแพลเลเดียม (Pd) ด้วยวิธีนี้ประสิทธิภาพในการเร่งปฏิกิริยาของแพลเลเดียมจะเพิ่มขึ้น

นอกจากนี้ยังใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันของ cyclododecanol

ในการบำบัดน้ำที่ปนเปื้อนโครเมียม (VI)

โครเมียมไอออนของเฮกซะวาเลนต์ Cr ⁶⁺เป็นองค์ประกอบที่ก่อให้เกิดมลพิษเนื่องจากแม้ในความเข้มข้นน้อยที่สุดก็เป็นพิษต่อปลาและสัตว์น้ำอื่น ๆ ดังนั้นเพื่อให้น้ำที่ปนเปื้อน Cr ⁶⁺ถูกปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อมจะต้องได้รับการบำบัดจนกว่าจะกำจัดโครเมียมออกได้อย่างสมบูรณ์

ตะกั่วไฮดรอกไซด์ถูกนำมาใช้เพื่อกำจัด Cr ⁶⁺แม้ในปริมาณที่น้อยมากเนื่องจากเป็นสารประกอบโครเมตของตะกั่วที่ไม่ละลายน้ำ (PbCrO ₄ )

ตะกั่วโครเมตไม่ละลายในน้ำ ผู้เขียน: FK1954 ที่มา: งานของตัวเอง. ที่มา: Wikipedia Commons

ในการจัดทำสำเนาภาพถ่าย

มีการใช้การถ่ายสำเนาด้วยกล้องถ่ายภาพเพื่อทำสำเนาเอกสาร

เกี่ยวข้องกับการวางเอกสารต้นฉบับในสัมผัสที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าด้วยกระดาษเปล่าและต้องสัมผัสกับรังสีอินฟราเรด (ความร้อน) ที่เข้มข้น

สิ่งนี้ทำในลักษณะที่ส่วนที่พิมพ์ของต้นฉบับดูดซับส่วนหนึ่งของพลังงานที่เปล่งออกมา ความร้อนนี้ทำให้ภาพของต้นฉบับพัฒนาบนแผ่นเปล่า

ในขั้นตอนนี้กระดาษเปล่าจะต้องได้รับการกำหนดสูตรที่เมื่อถูกความร้อนจะสามารถเปลี่ยนเป็นสีตัดกันได้ นั่นคือกระดาษต้องไวต่อความร้อน

ภาพที่เกิดจากความร้อนสามารถเกิดขึ้นได้จากทั้งการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพในแผ่นเปล่าและปฏิกิริยาเคมีที่เกิดจากความร้อน

ตะกั่วไฮดรอกไซด์ถูกนำมาใช้ในการเตรียมกระดาษพิเศษสำหรับถ่ายสำเนาถ่ายภาพ ใช้กับกระดาษในรูปแบบของการกระจายตัวด้วยตัวทำละลายอินทรีย์ที่ระเหยได้เพื่อให้เกิดการเคลือบ

การเคลือบตะกั่วไฮดรอกไซด์จะต้องอยู่ด้านในซึ่งหมายความว่ามีการเคลือบอีกชั้นหนึ่งไว้ด้านบนในกรณีนี้คืออนุพันธ์ของไทโอเรีย

ในระหว่างที่กระดาษให้ความร้อนจะเกิดปฏิกิริยาทางเคมีขึ้นซึ่งมีสารตะกั่วซัลไฟด์สีเข้มเกิดขึ้น

กระดาษที่ทำด้วยวิธีนี้จะทำให้เกิดงานพิมพ์ที่กำหนดไว้อย่างดีโดยที่ส่วนกราฟิกเป็นสีดำตรงกันข้ามกับความขาวของกระดาษ

ในสารผสมสำหรับการปิดผนึกชั่วคราว

บางครั้งจำเป็นต้องปิดผนึกการก่อตัวที่ซึมผ่านได้ชั่วคราวซึ่งมีการทำช่องเปิด สำหรับสิ่งนี้จะใช้สารผสมที่สามารถสร้างมวลที่ทนต่อแรงกดดันที่เห็นได้จากนั้นจึงทำให้เป็นของเหลวเพื่อให้ปลั๊กหยุดทำงานและปล่อยให้ของเหลวไหลผ่านการก่อตัว

สารผสมเหล่านี้บางส่วนประกอบด้วยเหงือกที่ได้จากน้ำตาลสารประกอบที่ไม่ชอบน้ำโพลีเมอร์อินทรีย์ที่ช่วยให้ส่วนผสมถูกระงับและสารควบคุม pH

ตะกั่วไฮดรอกไซด์ถูกใช้เป็นสารประกอบควบคุม pH ในส่วนผสมประเภทนี้ Pb (OH) ₂ปล่อยไฮดรอกซิลไอออน (OH ^- ) และช่วยรักษา pH ระหว่าง 8 ถึง 12 เพื่อให้แน่ใจว่ายางที่ผ่านการบำบัดด้วยน้ำจะไม่บวมเนื่องจากสภาวะที่เป็นกรด

ในการใช้งานต่างๆ

Pb (OH) ₂ทำหน้าที่เป็นอิเล็กโทรไลต์ในแบตเตอรี่นิกเกิล - แคดเมียมที่ปิดสนิท ถูกใช้ในกระดาษฉนวนไฟฟ้าในการผลิตแก้วที่มีรูพรุนในการกู้คืนยูเรเนียมจากน้ำทะเลในการหล่อลื่นจาระบีและในการผลิตเกราะป้องกันรังสีในอาคาร

ผู้แต่ง: Michael Gaida ที่มา: Pixabay

เป็นวัตถุดิบในการผลิตสารประกอบตะกั่วอื่น ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมพลาสติกเพื่อผลิตสารทำให้คงตัวสำหรับเรซินโพลีไวนิลคลอไรด์เพื่อต้านทานการย่อยสลายด้วยความร้อนและที่เกิดจากแสง UV

การศึกษาล่าสุด

การใช้อนุพันธ์ของ Pb (OH) ₂ตะกั่ว (II) ไฮดรอกซีคลอไรด์ Pb (OH) Cl ได้รับการตรวจสอบว่าเป็นขั้วบวกแบบใหม่ในแบตเตอรี่ลิเธียม (Li) หรือระบบกักเก็บพลังงาน ความสามารถในการชาร์จเริ่มต้นของ Pb (OH) Cl พบว่าสูง

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ผู้แต่ง: Dean Simone ที่มา: Pixabay

อย่างไรก็ตามในกระบวนการไฟฟ้าเคมีการก่อตัวของ Pb (OH) ₂และ PbCl ₂เกิดขึ้นโดยมีค่าใช้จ่ายของ Pb (OH) Cl และสังเกตเห็นการก่อตัวของรูบนพื้นผิวของอิเล็กโทรด เป็นผลให้คุณสมบัติการชาร์จและการชาร์จแบบวัฏจักรลดลงเนื่องจากความเสียหายต่ออิเล็กโทรด PB (OH) Cl ในระหว่างการทำซ้ำของรอบเหล่านี้

ดังนั้นจึงต้องมีการทบทวนการใช้อิเล็กโทรด Pb (OH) Cl เหล่านี้ในแบตเตอรี่ลิเธียมเพื่อหาวิธีแก้ไขปัญหานี้

ความเสี่ยง

ตะกั่วเป็นพิษในทุกรูปแบบ แต่ในระดับที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับลักษณะและความสามารถในการละลายของสารประกอบ Pb (OH) ₂ละลายในน้ำได้ไม่ดีจึงมีโอกาสเป็นพิษน้อยกว่าสารประกอบตะกั่วอื่น ๆ

อย่างไรก็ตามความเป็นพิษของสารตะกั่วจะสะสมดังนั้นจึงควรหลีกเลี่ยงการสัมผัสกับสารตะกั่วในรูปแบบใด ๆ เป็นเวลานาน

อาการที่พบบ่อยที่สุดของพลูคาว (พิษตะกั่ว) คือระบบทางเดินอาหาร: คลื่นไส้ท้องเสียเบื่ออาหารท้องผูกและจุกเสียด การดูดซึมตะกั่วอาจส่งผลต่อการสังเคราะห์ฮีโมโกลบินและการทำงานของระบบประสาทและกล้ามเนื้อ

ในผู้หญิงสารตะกั่วสามารถลดภาวะเจริญพันธุ์และเป็นอันตรายต่อทารกในครรภ์ได้ ในกรณีที่มีระดับ Pb ในเลือดสูงจะเกิด encephalopathies

เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้ควรใช้ในอุตสาหกรรมที่มีความเป็นไปได้ในการสัมผัสการป้องกันระบบทางเดินหายใจชุดป้องกันการตรวจสอบการสัมผัสอย่างต่อเนื่องโรงอาหารแยกและการดูแลทางการแพทย์

อ้างอิง

1. เคิร์ก - โอ ธ เมอร์ (1994). สารานุกรมเทคโนโลยีเคมี. เล่มที่ 15. พิมพ์ครั้งที่สี่. John Wiley & Sons
2. Nimal Perera, W. et al. (2001) การสอบสวนตะกั่ว (II) -Hydroxide Inorg เคมี 2001, 40, 3974-3978 กู้คืนจาก pubs.acs.org.
3. Jie Shu และอื่น ๆ (2013) การผลิตไฮโดรเทอร์มอลของตะกั่วไฮดรอกไซด์คลอไรด์เป็นวัสดุแอโนดใหม่สำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน Electrochimica Acta 102 (2013) 381-387. กู้คืนจาก sciencedirect.com.
4. ฝ้ายเอฟอัลเบิร์ตและวิลคินสันจอฟฟรีย์ (1980) เคมีอนินทรีย์ขั้นสูง. พิมพ์ครั้งที่สี่. John Wiley & Sons
5. ออตโตเอ็ดเวิร์ดซี. (2509). สิทธิบัตรสหรัฐอเมริกาเลขที่ 3,260,613 แผ่นไวต่อความร้อนสำหรับการทำสำเนาด้วยความร้อน 12 กรกฎาคม 2509
6. นีเมอริคเคนเน็ ธ เอช (1973). วิธีการปิดผนึกรูปแบบที่ซึมผ่านได้ชั่วคราว สิทธิบัตรสหรัฐอเมริกาเลขที่ 3,766,984 23 ตุลาคม 2516
7. Nieuwenhuls, Garmt J. (1974). กระบวนการบำบัดน้ำที่ปนเปื้อนโครเมียมเฮกซะวาเลนต์ สิทธิบัตรสหรัฐอเมริกาเลขที่ 3,791,520 12 กุมภาพันธ์ 2517
8. นิชิกิโดโจจิและคณะ (สิบเก้าแปดสิบเอ็ด) กระบวนการเตรียมกรดคาร์บอกซิลิกเอไมด์ สิทธิบัตรสหรัฐอเมริกาเลขที่ 4,304,937 8 ธันวาคม 2524
9. สารานุกรมเคมีอุตสาหกรรมของ Ullmann (1990) ฉบับที่ห้า เล่ม A 15. VCH Verlagsgesellschaft mbH.