Оксид свинца (II, IV) , также называемый красным свинцом или минием , представляет собой неорганическое соединение с формулой Pb 3 O 4 . Ярко-красное или оранжевое твердое вещество, оно используется в качестве пигмента при производстве батарей и антикоррозионных грунтовочных красок . Это пример соединения со смешанной валентностью , состоящего из Pb (II) и Pb (IV) в соотношении два к одному. [2]
Имена | |
---|---|
Предпочтительное название IUPAC Четырехокись свинца [1] | |
Другие названия Миний, красный свинец, трехокись свинца | |
Идентификаторы | |
| |
3D модель ( JSmol ) | |
ChemSpider | |
ECHA InfoCard | 100.013.851 |
Номер ЕС |
|
PubChem CID | |
UNII | |
Номер ООН | 1479 |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| |
| |
Характеристики | |
Pb 3O 4 | |
Молярная масса | 685,6 г моль -1 |
Появление | Яркие оранжевые кристаллы |
Плотность | 8,3 г см −3 |
Температура плавления | 500 ° C (разложение) |
Давление газа | 1,3 кПа (при 0 ° C) |
Состав | |
Тетрагональный , tP28 | |
P4 2 / mbc, № 135 | |
Опасности | |
Пиктограммы GHS | |
Сигнальное слово GHS | Опасность |
H272 , H302 , H332 , H360 , H373 , H410 | |
P201 , P220 , P273 , P308 + 313 , P501 | |
NFPA 704 (огненный алмаз) | |
Родственные соединения | |
Оксид свинца (II) Оксид свинца (IV) | |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
проверить ( что есть ?) | |
Ссылки на инфобоксы | |
Состав
Оксид свинца (II, IV) имеет тетрагональную кристаллическую структуру при комнатной температуре , которая затем превращается в ромбическую ( символ Пирсона oP 28, пространственная группа Pbam, № 55) при температуре 170 К (-103 ° C). Этот фазовый переход только изменяет симметрию кристалла и немного изменяет межатомные расстояния и углы. [3]
Элементарная ячейка тетрагонального Pb 3 O 4
(обозначение: Pb O )Часть кристаллической структуры тетрагонального красного свинца
Подготовка
Оксид свинца (II, IV) получают прокаливанием оксида свинца (II) (PbO; также называемый глет ) на воздухе при температуре около 450–480 ° C: [4]
- 6 PbO + O 2 → 2 Pb 3 O 4
Полученный материал загрязнен PbO. Если требуется чистое соединение, PbO можно удалить раствором гидроксида калия :
- PbO + KOH + H 2 O → K [Pb (OH) 3 ]
Другой способ получения основан на отжиге из свинца (II) , карбонат ( церуссит ) в воздухе:
- 6 PbCO 3 + O 2 → 2 Pb 3 O 4 + 6 CO 2
Еще один метод - окислительный отжиг белого свинца :
- 3 Pb 2 CO 3 (OH) 2 + O 2 → 2 Pb 3 O 4 + 3 CO 2 + 3 H 2 O
В растворе, свинца (II, IV) , оксид может быть получен путем реакции калия метаплюмбаты с свинца (II) ацетата с получением желтого нерастворимого свинца (II, IV) оксид моногидрата , Pb 3 O 4 · H 2 O, который может быть превращен 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 миний встречается редко, образуется только в экстремально окислительных условиях свинцово- рудных тел. Самые известные природные образцы происходят из Брокен-Хилла , Новый Южный Уэльс , Австралия, где они образовались в результате минного пожара . [5]
Реакции
Красный свинец практически не растворяется 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 разлагается на оксид свинца (II) и кислород. При 580 ° C реакция завершается.
- 2Pb 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
Вместе с оксидами железа и элементарным железом оксид свинца (II, IV) образует нерастворимые железо (II) и плюмбаты железа (III) , что является основой антикоррозионных свойств красок на основе свинца, наносимых на железные предметы.
Использовать
Красный свинец использовался в качестве пигмента для грунтовочных красок для железных предметов. Из-за его токсичности его использование ограничено. Он находит ограниченное применение в некоторых любительских пиротехнических средствах в качестве заряда задержки и использовался в прошлом при производстве пиротехнических звезд из драконьего яйца .
Красный свинец используется в качестве отвердителя в некоторых смесях полихлоропренового каучука. Он используется вместо оксида магния для обеспечения лучшей водостойкости.
Красный свинец использовался для соскабливания инженеров , а затем был вытеснен 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 проглатывании он растворяется в желудочной кислоте и всасывается, что приводит к отравлению свинцом . Высокие концентрации также могут проникать 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 организмах с развитием симптомов острого отравления свинцом. Хроническое отравление проявляется возбуждением, раздражительностью, нарушением зрения, гипертонией и сероватым оттенком лица.
Оксид свинца (II, IV) оказался канцерогенным для лабораторных животных . Его канцерогенность для человека не доказана.
История
Латинское название этого соединения minium происходит от реки Миниус на северо-западе Иберии, где оно было впервые добыто.
Свинец (, II , IV) , оксид был использован в качестве красного пигмента в древнем Риме , где он был подготовлен прокаливанием из белого свинца . В древние и средневековые периоды он использовался в качестве пигмента при создании иллюминированных рукописей и дал свое название миниуму или миниатюре , стилю изображения, написанного цветом.
Красный свинец, превращенный в краску с льняным маслом , использовался в качестве прочной краски для защиты наружных металлических конструкций. В 1504 году в Portcullis в замке Стирлинг в Шотландии был окрашен суриком, как и пушками , включая Mons Meg . [6]
В виде мелкодисперсного порошка его также разбрызгивали на диэлектрические поверхности для изучения фигур Лихтенберга .
В традиционной китайской медицине красный свинец 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). [7]
Он также использовался до 18 века как лекарство. [8]
Смотрите также
- Свинцовая краска
- Оксид свинца (II) , PbO
- Оксид свинца (IV) , PbO 2
- Список неорганических пигментов
- Minium (минерал)
- Minium (пигмент)
Рекомендации
- ^ «ДОБРОВОЛЬНЫЙ ОТЧЕТ ОБ ОЦЕНКЕ РИСКА СВИНЦА И НЕКОТОРЫХ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ СВИНЦА» . Проверено 25 декабря 2012 .
- ^ Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8.
- ^ Гаварри, Дж; Вайгель, Доминик; Hewat, AW (1978). "Oxydes de plomb. IV. Эволюция структурного оксида Pb 3 O 4 entre 240 и 5 ° K и mécanisme de la transition" [Оксиды 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. DOI : 10,1016 / 0022-4596 (78) 90081-6 .
- ^ Карр, Додд С. «Свинцовые соединения». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. DOI : 10.1002 / 14356007.a15_249 .
- ^ Minium
- ^ Джеймс Бальфур Пол , Счета казначея Шотландии , т. 2 (Эдинбург, 1900), стр. 277.
- ^ Bose, A .; Вашиштха, K; О'Лафлин, Би Джей (1983). « Azarcón por empacho - еще одна причина отравления свинцом». Педиатрия . 72 : 108–118.
- ^ «Лондонский ланцет: журнал британской и зарубежной медицины, физиологии, хирургии, химии, критики, литературы и новостей» . 1853 г.
Внешние ссылки
- Национальный реестр загрязнителей - Свинец и сведения о свинцовых соединениях
- Минеральные данные о минералах