Svinčev(II) oksid

Svinčev(II) oksid, svinčev oksid ali svinčev monoksid je anorganska spojina s formulo PbO. Spojina ima dva polimorfa: tetragonalni litargit in ortorombski masikot.

Svinčev(II) oksid
Oxid olovnatý.JPG
PbO structure.png
Imena
IUPAC ime
svinčev(II) oksid
Druga imena
svinčev monoksid
svinčev oksid
Identifikatorji
ECHA InfoCard 100.013.880
RTECS število
  • OG1750000
UN število 3288
Lastnosti
PbO
Molska masa 223,20 g/mol
Videz rdeč ali rumen prah
Gostota 9,53 g/cm3
Tališče 888 °C (1.630 °F; 1.161 K)
Vrelišče 1.477 °C (2.691 °F; 1.750 K)
0,00504 g/100 mL (α-oblika)
0,01065 g/100 mL (β-oblika)
Topnost netopen v razredčenih alkalijah in etanolu,
topen v koncentriranih alkalijah, koncentrirani klorovodikovi kislini in amonijevem kloridu
Struktura
Kristalna struktura tetragonalna, Pearsonov symbol tP4
Prostorska skupina P4/nmm, No. 129
Nevarnosti
Hazard X.svg zdravju škodljivo (Xn)
Hazard N.svg okolju nevarno (N)
• Repr. Cat. 1/3
R-stavki (zastarelo) R61, R20/22, R33, R62, R50/53
S-stavki (zastarelo) S53, (S45), S60, (S61)
NFPA 704 (diamant ognja)
Flammability code 0: Will not burn. E.g. waterHealth code 3: Short exposure could cause serious temporary or residual injury. E.g. chlorine gasReactivity code 0: Normally stable, even under fire exposure conditions, and is not reactive with water. E.g. liquid nitrogenSpecial hazards (white): no codeNFPA 704 four-colored diamond
0
3
0
Plamenišče ni vnetljiv
Sorodne snovi
Drugi anioni svinčev sulfid
svinčev selenid
svinčev telurid
Drugi kationi ogljikov monoksid
silicijev monoksid
kositrov(II) oksid
Sorodno svinčevi oksidi svinčev(II,II,IV) oksid
svinčev dioksid
Sorodne snovi talijev(III) oksid
bizmutov(III) oksid
Če ni navedeno drugače, podatki veljajo za material v standardnem stanju pri 25 °C [77 °F], 100 kPa).
Sklici infopolja

Največ svinčevega oksida se porabi za proizvodnjo svinčevih stekel in industrijske keramike, vključno z računalniškimi komponentami.

PripravaUredi

PbO se lahko pripravi s segrevanjem kovinskega svinca pri približno 600 °C. Pri tej temperaturi je PbO končni produkt oksidacije svinca v različne okside:[1]

do 293 °C: PbO2 → 293 °C: Pb12O19 → 351 °C: Pb12O17 → 375 °C: Pb3O4 → 605 °C: PbO

Pripravi se lahko tudi z razpadom svinčevega(II) nitrata in svinčevega(II) karbonata:

2Pb(NO3)2 → 2PbO + 4NO2 + O2
PbCO3 → PbO + CO2

V industrijskem obsegu se proizvaja kot vmesni produkt predelave svinčeve rude v kovinski svinec. Svinčev sulfid (galenit) se pri praženju pri visoki temperaturi (1000 °C) pretvorijo v oksid:[2]

2PbS + 3O2 → 2PbO + 2SO2

Kovinski svinec se pridobiva z redukcijo PbO z ogljikovim monoksidom pri približno 1200 °C:[3]

PbO + CO → Pb + CO2

ZgradbaUredi

Z rentgensko kristalografijo se je ugotovilo, da imata oba polimorfa, tetragonalni in ortorombski, obliko piramide s štirikratno koordiniranimi Pb centri. Tetragonalni PbO ima štiri enako dolge vezi Pb-O, ortogonalni pa dve krajši in dve daljši vezi. Piramidasta oblika kaže na prisotnost stereokemijsko aktivnega prostega elektronskega para.[4] Tetragonalni PbO se imenuje litargit, ortorombski pa masikot. Prehod masikota v litargit in obratno se doseže z nadzorovanim segrevanjem oziroma ohlajanjem.[5][6] Tetragonalna oblika je običajno rdeče ali oranžne barve, vendar barva ni najbolj zanesljiv pokazatelj njegove zgradbe.[7] Mineralni obliki obeh polimorfov sta v naravi redki.

ReakcijeUredi

Rdeča in rumena različica PbO se razlikujeta samo po majhni spremembi entalpije:

PbO(rdeč) → PbO(rumen); ΔH = 1,6 kJ/mol

PbO je amfoteren, se pravi da reagira s kislinami in bazami. S kislinami tvori Pb2+ soli, ki nastanejo preko klastrov, na primer [Pb6O(OH)6]4+. Z močnimi bazami tvori soli plumbite:[8]

PbO + H2O + OH- → [Pb(OH)3]-

UporabaUredi

PbO je ključna surovina za proizvodnjo svinčevega stekla. Svinčev oksid zmanjša viskoznost steklene taline, v steklu pa poveča njegov lomni količnik, električno upornost in sposobnost absorbiranja rentgenskih žarkov. Kot dodatek v industrijsko keramiko (in steklo) poveča njegovo magnetnost (dvigne Curiejevo temperaturo).[9] V preteklosti se je na veliko uporabljal tudi za keramične glazure za kuhinjsko posodo. Njegova uporaba v ta namen je sedaj mnogo manjša. Nekaj PbO se porabi tudi za vulkanizacijo gume, pigmente in barvne premaze.[10] V katodnih ceveh se uporablja za blokiranje rentgenskega sevanja, predvsem v vratu in lijaku, ker na čelni ploskvi lahko povzroči razbarvanje. Za čelno ploskev je bolj primeren stroncijev oksid.

Proizvodnja svinca, torej tudi svinčevega oksida, je odvisna od števila avtomobilov, ker je svinec ključna komponenta avtomobilskih svinčevih akumulatorjev.[11]

DrugoUredi

Zmes PbO in glicerina se strdi v trden vodoodporen cement, ki se je včasih uporabljal za tesnenje stranic in dna akvarijev in stekla v okenskih okvirih.

Litargit se je včasih mešal z lanenim oljem in kuhal, da je nastal vodoodporen premaz, ki so ga uporabljali za pozlačevanje. Laneno olje je dalo premazu oprijemljivost in odpornost, litargit pa temno rdečo barvo, tako da so bili zlati lističi videti topli in sijoči.

PbO se uporablja v nekaterih kondenzacijskih reakcijah v organskih sintezah.[12]

AlkimijaUredi

Svinčev oksid je igral pomembno vlogo v alkimiji. Svinec se je v kemijski reakciji pretvoril v rumen PbO, za katerega so verjeli, da je zlato. Reakcijo so imeli za dokaz, da lahko zlato nastane tudi iz neplemenite kovine.

Vpliv na zdravjeUredi

Vdihavanje in zaužitje svinčevega oksida je smrtno nevarno. PbO povzroča draženje kože, oči in dihal, vpliva na dlesni, osrednje živčevje, ledvica in reproduktivni sistem in se akumulira v tkivih rastlin in sesalcev.[13]

SkliciUredi

  1. N.N. Greenwood, A. Earnshaw (1997). Chemistry of Elements. 2. izdaja. Butterworth-Heinemann.
  2. A.M. Abdel-Rehim (2006). Thermal and XRD analysis of Egyptian galena. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry 86 (2): 393–401.
  3. Lead Processing. Universalium.academic.ru.
  4. A.F. Wells (1984). Structural Inorganic Chemistry (5 izd.). Oxford: Clarendon Press. COBISS 621359. ISBN 0-19-855370-6.
  5. A. De Kumar (2007). A Text Book of Inorganic Chemistry. str. 383.
  6. The Chemistry of Metal Alkoxides. Kluwer Academic Publishers (2002), odstavek 9.4, str. 115.
  7. D.J. Rowe (1983). Lead manufacturing in Britain. Str. 16.
  8. Holleman, A. F.; et al. (2001). Inorganic Chemistry (1 izd.). San Diego [etc.] : Academic Press ; Berlin ; New York : De Gruyter, cop. COBISS 24318981. ISBN 0-12-352651-5.
  9. Ceramic and Glass Materials: Structure, Properties and Processing. 9. poglavje: Lead Compounds. Springer (2008).
  10. D.S. Carr (2002). Lead Compounds. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley-VCH, Weinhiem. doi: 10.1002/14356007.a15_249.
  11. C.A. Sutherland, E.F. Milner, R.C. Kerby, H. Teindl, A. Melin, H.M. Bolt (2005). Lead. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley-VCH, Weinheim. doi: 10.1002/14356007.a15_193.pub2.
  12. B.B. Corson (1936). 1,4-Diphenylbutadiene. Org. Synth. 16: 28, 2: 229.
  13. Lead (II) oxide. International Occupational Safety and Health Information Centre. Pridobljeno 6. junija 2009.