Оксид свинца(II,IV)
Оксид свинца(II,IV)
Образец измельченного оксида свинца(III,IV)
Имена
Предпочтительное название ИЮПАК
Тетроксид свинца [1]
Другие имена
Сурик, свинцовый сурик, тетраоксид свинца
Идентификаторы
  • 1314-41-6 проверятьИ
3D модель ( JSmol )
  • Интерактивное изображение
ChemSpider
  • 21169908 проверятьИ
Информационная карта ECHA100.013.851
Номер ЕС
  • 215-235-6
CID PubChem
  • 16685188
УНИИ
  • А4Г39Л7ХН2 проверятьИ
Номер ООН1479
  • DTXSID5029637
  • InChI=1S/4O.3Pb проверятьИ
    Ключ: XMFOQHDPRMAJNU-UHFFFAOYSA-N проверятьИ
  • O1[Pb]O[Pb]11O[Pb]O1
Характеристики
Pb3O4​​​
Молярная масса685,6  г·моль −1
ПоявлениеЯркие оранжевые кристаллы
Плотность8,3 г/см 3
Температура плавления500 °C (разложение)
Давление пара1,3 кПа (при 0 °C)
Структура
Тетрагональный , tP28
P4 2 /mbc, № 135
Опасности
Маркировка СГС :
GHS07: Восклицательный знак GHS08: Опасность для здоровья GHS09: Опасность для окружающей среды
Опасность
Х272 , Х302 , Х332 , Х360 , Х373 , Х410
П201 , П220 , П273 , П308+П313 , П501
NFPA 704 (огненный алмаз)
Четырехцветный бриллиант NFPA 704Health 3: Short exposure could cause serious temporary or residual injury. E.g. chlorine gasFlammability 0: Will not burn. E.g. waterInstability 0: Normally stable, even under fire exposure conditions, and is not reactive with water. E.g. liquid nitrogenSpecial hazards (white): no code
3
0
0
Родственные соединения
Связанные оксиды свинца
Оксид свинца(II) Оксид
свинца(IV)
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
проверятьИ проверить  ( что такое   ?)проверятьИ☒Н
Химическое соединение

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 в производстве аккумуляторов и грунтовочных красок, устойчивых к ржавчине . Это пример соединения со смешанной валентностью , состоящего из Pb (II) и Pb (IV) в соотношении два к одному. [2]

Структура

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 трансформируется в орторомбическую ( символ Пирсона oP 28, пространственная группа Pbam, № 55) форму при температуре 170 К (−103 °C). Этот фазовый переход изменяет только симметрию кристалла и слегка изменяет межатомные расстояния и углы. [4]

Подготовка

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

6PbO + O2 → 2Pb3O4​

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

PbO + KOH + H2O → K[Pb(OH) 3 ]

Другой метод приготовления 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) может быть получен путем реакции плюмбата калия с ацетатом свинца (II) , в результате чего образуется желтый нерастворимый моногидрат оксида свинца (II,IV) Pb 3 O 4 ·H 2 O , который можно перевести в безводную форму путем осторожного нагревания:

K2PbO3 + 2Pb ( OCOCH3 ) 2 + H2O → Pb3O4 + 2KOCOCH3 + 2CH3COOH​​​​

Природный сурик встречается редко, образуясь только 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 в шахте . [6]

Реакции

Красный свинец практически нерастворим в воде и этаноле . Однако он растворяется в соляной кислоте, присутствующей в желудке , и поэтому токсичен при попадании внутрь. Он также растворяется в ледяной уксусной кислоте и разбавленной смеси азотной кислоты и перекиси водорода .

При нагревании до 500 °C разлагается на оксид свинца(II) и кислород. При 580 °C реакция завершается.

2Pb3O4 → 6PbO + O2​

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

Pb3O4 + 4HNO3 → PbO2 + 2Pb ( NO3 ) 2 + 2H2O​​

С оксидами железа и элементарным железом оксид свинца (II, IV) образует нерастворимые плюмбаты железа (II) и железа (III) , что является основой антикоррозионных свойств свинцовых красок, наносимых на железные предметы.

Использовать

Красный свинец использовался в качестве пигмента для грунтовочных красок для железных предметов. Из-за своей токсичности его применение ограничено. Он находит ограниченное применение в некоторых любительских пиротехнических изделиях в качестве замедлителя и использовался в прошлом при изготовлении пиротехнических звезд в виде драконьего яйца .

Красный свинец используется в качестве отвердителя в некоторых полихлоропреновых резиновых смесях. Он используется вместо оксида магния для обеспечения лучших водостойких свойств.

Красный свинец использовался для инженерного соскабливания , прежде чем был вытеснен инженерным синим . Хотя красный свинец все еще обеспечивает более точную маркировку, поскольку он не течет так же легко, как инженерный синий под давлением.

Он также используется в качестве фальсификатора в порошке куркумы .

Физиологические эффекты

При вдыхании оксид свинца (II, IV) раздражает легкие. В случае высокой дозы у пострадавшего появляется металлический привкус, боль в груди и животе. При попадании внутрь он растворяется в желудочной кислоте и всасывается, что приводит к отравлению свинцом . Высокие концентрации могут всасываться и через кожу, поэтому важно соблюдать меры предосторожности при работе с краской на основе свинца.

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.

Было показано, что оксид свинца (II,IV) является канцерогенным для лабораторных животных . Его канцерогенность для человека не доказана.

Сурик из пожара на шахте в Брокен-Хилл , Австралия

История

Латинское название этого соединения — миниум — происходит от названия реки Миниус на северо-западе Иберии , где его впервые начали добывать.

Оксид свинца (II, IV) использовался в качестве красного пигмента в Древнем Риме , где его получали путем прокаливания свинцовых белил . В античные и средневековые периоды он использовался в качестве пигмента при изготовлении иллюминированных рукописей и дал свое название сурику или миниатюре , стилю изображения, написанного этим цветом.

Сделанный в краску с льняным маслом , сурик использовался как долговечная краска для защиты внешних металлических изделий. В 1504 году решетка в замке Стерлинг в Шотландии была окрашена суриком, как и пушки, включая Монс Мег . [7]

В виде мелкодисперсного порошка его также наносили на диэлектрические поверхности для изучения фигур Лихтенберга .

В традиционной китайской медицине свинцовый сурик используется для лечения стригущего лишая и язв , хотя практика ограничена из-за его токсичности. Кроме того, азаркон , мексиканское народное средство от желудочно-кишечных расстройств, содержит до 95% оксида свинца (II, IV). [8]

До XVIII века его также использовали в качестве лекарства. [9]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "ДОБРОВОЛЬНЫЙ ОТЧЕТ ОЦЕНКИ РИСКА ПО СВИНЦУ И НЕКОТОРЫМ НЕОРГАНИЧЕСКИМ СОЕДИНЕНИЯМ СВИНЦА" . Получено 25.12.2012 .
  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 . Academic Press. стр. 920. ISBN 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 . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a15_249. ISBN 978-3527306732.
  6. ^ Сурик
  7. ↑ Джеймс Бальфур Пол , Отчеты казначея Шотландии , т. 2 (Эдинбург, 1900), стр. 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.
  • Национальный реестр загрязняющих веществ - Информационный бюллетень по свинцу и свинцовым соединениям
  • Данные о минералах сурик
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Оксид_свинца(II,IV)&oldid=1247071868"