أكسيد الرصاص (II، IV)

الموسوعة الحرة

أكسيد الرصاص (II، IV) ، المعروف أيضًا باسم الرصاص الأحمر ، أو رباعي أكسيد الرصاص ، أو المينيوم ، هو مركب غير عضوي صيغته الكيميائية Pb₃O₄ . وهو مادة صلبة ذات لون أحمر أو برتقالي زاهٍ، تُستخدم كصبغة ، وفي صناعة البطاريات ، وفي الدهانات التمهيدية المقاومة للصدأ . وهو مثال على مركب مختلط التكافؤ ، إذ يتكون من كل من الرصاص الثنائي (Pb(II)) والرصاص الرباعي (Pb(IV)) بنسبة 2:1. [ 2 ]

بناء

أكسيد الرصاص (II ، IV) هو أورثوبلومبات الرصاص (II)، [ Pb²⁺ ] ² [ PbO₄⁻⁴ ] . [ 3 ] له بنية بلورية رباعية عند درجة حرارة الغرفة ، والتي تتحول بعد ذلك إلى بنية معينية قائمة ( رمز بيرسون oP₂₈ ، المجموعة الفراغية Pbam) .يتشكل الشكل رقم 55 عند درجة حرارة 170 كلفن (-103 درجة مئوية) . لا يُغير هذا التحول الطوري سوى تناظر البلورة ويُعدّل بشكل طفيف المسافات والزوايا بين الذرات. [ 4 ]  

تحضير

يتم تحضير أكسيد الرصاص (II،IV) عن طريق تكليس أكسيد الرصاص (II) (PbO؛ ويسمى أيضًا الليثارج ) في الهواء عند حوالي 450-480 درجة مئوية (842-896 درجة فهرنهايت) : [ 5 ]  

6 PbO + O 2 → 2 Pb 3 O 4

تكون المادة الناتجة ملوثة بأكسيد الرصاص (PbO). إذا رغبنا في الحصول على مركب نقي، فيمكن إزالة أكسيد الرصاص (PbO) باستخدام محلول هيدروكسيد البوتاسيوم : [ 6 ]

PbO + KOH + H 2 O → K [ Pb(OH) 3 ]

تعتمد طريقة أخرى للتحضير على تلدين كربونات الرصاص (II) ( سيروسيت ) في الهواء:

6 PbCO 3 + O 2 → 2 Pb 3 O 4 + 6 CO 2

وهناك طريقة أخرى وهي التلدين التأكسدي للرصاص الأبيض :

3 Pb 2 CO 3 (OH) 2 + O 2 → 2 Pb 3 O 4 + 3 CO 2 + 3 H 2 O

في المحلول ، يمكن تحضير أكسيد الرصاص (II،IV) عن طريق تفاعل بلومبات البوتاسيوم مع أسيتات الرصاص (II) ، مما ينتج عنه أحادي هيدرات أكسيد الرصاص (II،IV) الأصفر غير القابل للذوبان ، Pb3O4 · H2O ، والذي يمكن تحويله إلى الشكل اللامائي عن طريق التسخين اللطيف:

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

يُعدّ المنيوم الطبيعي نادرًا، إذ يتكوّن فقط في ظروف الأكسدة الشديدة لخامات الرصاص . وتأتي أفضل العينات الطبيعية المعروفة من بروكن هيل ، نيو ساوث ويلز ، أستراليا، حيث تشكّلت نتيجة حريق منجم . [ 7 ]

ردود الفعل

الرصاص الأحمر غير قابل للذوبان عمليًا في الماء والإيثانول . مع ذلك، فهو يذوب في حمض الهيدروكلوريك الموجود في المعدة ، ولذلك يُعد سامًا عند ابتلاعه. كما يذوب أيضًا في حمض الخليك الجليدي ومزيج مخفف من حمض النيتريك وبيروكسيد الهيدروجين .

عند تسخينه إلى 500 درجة مئوية (932 درجة فهرنهايت) ، يتحلل إلى أكسيد الرصاص (II) والأكسجين. وعند 580 درجة مئوية (1076 درجة فهرنهايت) ، يكتمل التفاعل.    

2 Pb 3 O 4 → 6 PbO + O 2

يقوم حمض النيتريك بإذابة مكون أكسيد الرصاص (II)، تاركاً وراءه أكسيد الرصاص (IV) غير القابل للذوبان :

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

مع أكاسيد الحديد ومع الحديد العنصري ، يشكل أكسيد الرصاص (II،IV) حديد (II) وحديد (III) غير قابل للذوبان ، وهو أساس الخصائص المضادة للتآكل للدهانات القائمة على الرصاص والمطبقة على الأجسام الحديدية.

يستخدم

استُخدم الرصاص الأحمر كصبغة في الدهانات التمهيدية للأجسام الحديدية . ونظرًا لسميته ، يجري الحد من استخدامه. ويُستخدم بشكل محدود في بعض الألعاب النارية للهواة كشحنة تأخير ، كما استُخدم سابقًا في صناعة تأثير بيضة التنين ( النجوم المتكسرة الصغيرة أو نوى النجوم).

يُستخدم الرصاص الأحمر كعامل معالجة في بعض مركبات مطاط البولي كلوروبرين . ويُستخدم بدلاً من أكسيد المغنيسيوم لتحسين خصائص مقاومة الماء.

كان الرصاص الأحمر يستخدم لكشط المهندسين ، قبل أن يحل محله الرصاص الأزرق ، على الرغم من أن الرصاص الأحمر لا يزال يوفر علامات أكثر دقة لأنه لا يتدفق بسهولة مثل الرصاص الأزرق تحت الضغط.

كما أنه يستخدم كعامل غش في مسحوق الكركم .

التأثيرات الفسيولوجية

يُسبب استنشاق أكسيد الرصاص (II، IV) تهيجًا في الرئتين. وفي حالة الجرعات العالية، يشعر المصاب بطعم معدني في الفم، وألم في الصدر، وألم في البطن. أما عند ابتلاعه، فيذوب في حمض المعدة ويُمتص، مما يؤدي إلى التسمم بالرصاص . ويمكن امتصاص التركيزات العالية منه عبر الجلد أيضًا، لذا من المهم اتباع احتياطات السلامة عند التعامل مع الدهانات المحتوية على الرصاص.

قد يؤدي التعرض طويل الأمد لأكسيد الرصاص (II، IV) إلى تراكم مركبات الرصاص في الجسم، مما يُسبب ظهور أعراض التسمم الحاد بالرصاص. أما التسمم المزمن فيظهر على شكل هياج، وعصبية، واضطرابات في الرؤية، وارتفاع ضغط الدم ، وشحوب في لون الوجه.

ثبت أن أكسيد الرصاص (II، IV) مادة مسرطنة لحيوانات المختبر . ولم تثبت قدرته على التسبب بالسرطان لدى البشر.

خام المينا من حريق منجم في بروكن هيل ، أستراليا

تاريخ

يستمد الاسم اللاتيني لهذا المركب اسمه من نهر مينيوس ، وهو نهر يقع في شمال غرب شبه الجزيرة الأيبيرية حيث تم استخراجه لأول مرة.

استُخدم أكسيد الرصاص (II، IV) كصبغة حمراء في روما القديمة ، حيث كان يُحضّر عن طريق تكليس الرصاص الأبيض . وفي العصور القديمة والوسطى، استُخدم كصبغة في إنتاج المخطوطات المزخرفة ، وأعطى اسمه لأسلوب الرسم المصغر ( المنمنمة) ، وهو نمط من الصور المرسومة بهذا اللون.

استُخدم الرصاص الأحمر، الذي صُنع من زيت بذر الكتان ، كطلاء متين لحماية المشغولات الحديدية الخارجية. في عام 1504، طُليَت البوابة الحديدية في قلعة ستيرلنغ في اسكتلندا بالرصاص الأحمر، وكذلك المدافع، بما في ذلك مدفع مونس ميغ . [ 8 ]

وباعتباره مسحوقًا مجزأً بدقة، فقد تم رشه أيضًا على الأسطح العازلة لدراسة أشكال ليشتنبرغ .

في الطب الصيني التقليدي ، يُستخدم الرصاص الأحمر لعلاج القوباء الحلقية والتقرحات ، إلا أن استخدامه محدود بسبب سميته. كما يحتوي نبات الأزاركون ، وهو علاج شعبي مكسيكي لاضطرابات الجهاز الهضمي، على ما يصل إلى 95% من أكسيد الرصاص (II، IV). [ 9 ]

كما استُخدمت قبل القرن الثامن عشر كدواء. [ 10 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ "تقرير تقييم المخاطر الطوعي بشأن الرصاص وبعض مركبات الرصاص غير العضوية" . echa.europa.eu . الوكالة الأوروبية للمواد الكيميائية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 25-12-2012 .
  2. ↑ غرينوود، نورمان ن.؛ إيرنشو، آلان (1997). كيمياء العناصر ( الطبعة الثانية). باتروورث-هاينمان. doi : 10.1016/C2009-0-30414-6 . ISBN  978-0-08-037941-8.
  3. ↑ هولمان، أرنولد فريدريك؛ ويبرغ، إيغون (2001)، ويبرغ، نيلز (محرر)، الكيمياء غير العضوية ، ترجمة إيغلسون، ماري؛ بروير، ويليام، سان دييغو/برلين: أكاديميك برس/دي غرويتر، ص 920، ISBN  0-12-352651-5
  4. ^ جافاري، ج. ويجل، دومينيك. هيوات، AW (1978). "Oxydes de plomb. IV. Évolution Structure de l'oxyde Pb 3 O 4 entre 240 et 5 K et mécanisme de la Transition" [ أكاسيد الرصاص. رابعا. التطور الهيكلي لأكسيد Pb 3 O 4 بين 240 و 5 K وآلية التحول ] . مجلة كيمياء الحالة الصلبة (باللغة الفرنسية). 23 ( 3– 4): 327. بيب كود : 1978JSSCh..23..327G . دوى : 10.1016/0022-4596(78)90081-6 .  
  5. ↑ كار، دود س. "مركبات الرصاص". موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية . فاينهايم: وايلي-في سي إتش. doi : 10.1002/14356007.a15_249 . ISBN 978-3-527-30673-2.
  6. ↑ روب، آر سي (2013)، "مركبات المجموعة 14 (الكربون، السيليكون، الجرمانيوم، القصدير، والرصاص) من الفلزات القلوية الترابية"، موسوعة مركبات الفلزات القلوية الترابية ، إلسيفير، الصفحات 351-480 ، doi : 10.1016/B978-0-444-59550-8.00005-3 ، ISBN  978-0-444-59550-8
  7. ↑ "معدن المينيوم" . www.galleries.com . معارض الجمشت. 31 مايو 2023. تم الاطلاع عليه في 31 يوليو 2026 .
  8. ↑ بول، جيمس بلفور (1900). حسابات أمين خزينة اسكتلندا . المجلد 2. ص 277.  
  9. ↑ بوز، أ.؛ فاشيشتا، ك.؛ أولوفلين، ب. ج. (1 يوليو 1983). " التسمم بالرصاص - سبب آخر للتسمم بالرصاص". طب الأطفال . 72 (1): 108-118 . doi : 10.1542/peds.72.1.106 . S2CID 37730169 . 
  10. ↑ ألديرسون، جيمس (1853). "الدكتور ألديرسون يتحدث عن آثار الرصاص على الجسم" . مجلة لانسيت اللندنية: مجلة الطب البريطاني والأجنبي، وعلم وظائف الأعضاء، والجراحة، والكيمياء، والنقد، والأدب، والأخبار .