أكسيد الرصاص (II)

📅 آخر تحديث: ٣١ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣١ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 8 صور
الموسوعة الحرة

أكسيد الرصاص (II) ، المعروف أيضًا باسم أحادي أكسيد الرصاص ، هو مركب غير عضوي صيغته الجزيئية Pb₂O₅ . وهو غير قابل للذوبان في الماء. [ 3 ] يوجد في شكلين بلوريين : الليثارج ذو البنية البلورية الرباعية ، والماسيكوت ذو البنية البلورية المعينية القائمة . تُستخدم تطبيقات PbO الحديثة بشكل رئيسي في صناعة الزجاج الصناعي والسيراميك الصناعي القائم على الرصاص ، بما في ذلك مكونات الحاسوب.

الأنواع

يوجد أكسيد الرصاص في شكلين متعددين :

  • رباعي الأضلاع الأحمر (α-PbO)، الذي تم الحصول عليه عند درجات حرارة أقل من 486 درجة مئوية (907 درجة فهرنهايت).  
  • أكسيد الرصاص الأصفر المعيني القائم (β-PbO)، الذي تم الحصول عليه عند درجات حرارة أعلى من 486 درجة مئوية (907 درجة فهرنهايت).  

توليف

يمكن تحضير أكسيد الرصاص (PbO) عن طريق تسخين معدن الرصاص في الهواء عند درجة حرارة تقارب 600 درجة مئوية (1100 درجة فهرنهايت) . عند هذه الدرجة، يكون أيضًا الناتج النهائي لتحلل أكاسيد الرصاص الأخرى في الهواء: [ 4 ]  

أكسيد الرصاص2→293°جالرصاص12يا19→351°جالرصاص12يا17→375°جالرصاص3يا4→605°جأكسيد الرصاص{\displaystyle {\ce {PbO2->[{293 °C}] Pb12O19 ->[{351 °C}] Pb12O17 ->[{375 °C}] Pb3O4 ->[{605 °C}] PbO}}}

يؤدي التحلل الحراري لنترات الرصاص (II) أو كربونات الرصاص (II) أيضًا إلى تكوين PbO:

2 Pb(NO 3 )2 → 2 PbO + 4NO 2 +O2
كربونات الرصاص3 → PbO +CO2

يُنتج أكسيد الرصاص (PbO) على نطاق واسع كمنتج وسيط في تكرير خامات الرصاص الخام إلى رصاص معدني. خام الرصاص الشائع هو الجالينا ( كبريتيد الرصاص الثنائي ). عند درجة حرارة تقارب 1000 درجة مئوية (1800 درجة فهرنهايت) في الهواء، يتحول الكبريتيد إلى الأكسيد: [ 5 ]  

2 PbS + 3 O₂ → 2 PbO + 2 SO₂

من الرصاص

يحترق الرصاص عند درجات حرارة عالية. [ 6 ] وفقًا لطريقة وعاء بارتون، تُؤكسد قطرات الرصاص المنصهرة المكررة تحت تيار هواء قسري ينقلها إلى نظام الفصل (مثل الفواصل الإعصارية ) لمزيد من المعالجة. [ 6 ] [ 7 ] : 245 الأكاسيد الناتجة عن هذه الطريقة هي في الغالب خليط من α-PbO و β-PbO. التفاعل الكلي، الذي يُجرى عند 450  درجة مئوية، هو:

Pb + O 2 → 2 PbO

باستخدام مطحنة الكرات ، تُؤكسد كرات الرصاص في أسطوانة دوارة مبردة. وتتم عملية الأكسدة عن طريق تصادم الكرات. وكما هو الحال في طريقة وعاء بارتون، يمكن أيضًا استخدام تزويد الهواء والفواصل. [ 6 ] [ 7 ] : 245

بناء

كما تم تحديده بواسطة علم البلورات بالأشعة السينية ، يتميز كلا الشكلين البلوريين، الرباعي والمعيني القائم ، بمركز رصاص هرمي رباعي التناسق . في الشكل الرباعي، تتساوى أطوال روابط الرصاص-الأكسجين الأربعة، بينما في الشكل المعيني القائم، تكون اثنتان أقصر واثنتان أطول. تشير الطبيعة الهرمية إلى وجود زوج إلكتروني حر نشط كيميائيًا فراغيًا . [ 8 ] عندما يوجد أكسيد الرصاص (PbO) في بنية شبكية رباعية، يُطلق عليه اسم الليثارج ، وعندما يكون له بنية شبكية معينية قائمة، يُطلق عليه اسم الماسيكوت . [ 3 ] يمكن تحويل أكسيد الرصاص من الماسيكوت إلى الليثارج أو العكس عن طريق التسخين والتبريد المتحكم بهما. [ 9 ] عادةً ما يكون لون الشكل الرباعي أحمر أو برتقالي، بينما يكون لون الشكل المعيني القائم أصفر أو برتقالي، ولكن اللون ليس مؤشرًا دقيقًا للبنية. [ 10 ] توجد الأشكال الرباعية والمعينية القائمة لـ PbO بشكل طبيعي كمعادن نادرة.

ردود الفعل

يُختزل أكسيد الرصاص (PbO) إلى رصاص عنصري عند تسخينه تحت أول أكسيد الكربون عند حوالي 1200 درجة مئوية (2200 درجة فهرنهايت) :  

PbO + CO → Pb + CO 2

يرتبط الشكلان الأحمر والأصفر لهذه المادة بتغير طفيف في المحتوى الحراري :

PbO (أحمر) → PbO (أصفر)  ΔH = 1.6  كيلوجول/مول

أكسيد الرصاص (PbO) مادة مذبذبة ، [ 3 ] مما يعني أنه يتفاعل مع كل من الأحماض والقواعد. مع الأحماض، يشكل أملاح أيونات الرصاص (Pb²⁺ ).عن طريق وساطة تجمعات الأكسو مثل [Pb6 O(OH)6 ] 4+. مع القواعد القوية، يذوب PbO لتكوين أملاح البلومبيت (تسمى أيضًا أملاح البلومبات (II)): [ 3 ] [ 13 ]

PbO + H₂O + OH⁻​​→ [Pb(OH)3 ] −

التطبيقات

يُستخدم أكسيد الرصاص (PbO) على نطاق واسع في صناعة الزجاج. وبحسب تركيبة الزجاج، قد يكون تأثير أكسيد الرصاص واحداً أو أكثر مما يلي:

تاريخيًا، استُخدم أكسيد الرصاص (PbO) على نطاق واسع في طلاءات السيراميك المستخدمة في الأدوات المنزلية. كما يُستخدم في السيراميك التقني، بما في ذلك المواد الكهروإجهادية والكهروحرارية، المستخدمة في المكثفات والمحركات والأجهزة الكهروضوئية. [ 14 ] تشمل التطبيقات الأخرى الأقل شيوعًا معالجة المطاط بالكبريت وإنتاج بعض الأصباغ والدهانات. [ 15 ] يُستخدم أكسيد الرصاص في زجاج أنابيب أشعة الكاثود لحجب انبعاث الأشعة السينية ، ولكن بشكل رئيسي في عنق الأنبوب وقمعها، لأنه قد يُسبب تغيرًا في اللون عند استخدامه في اللوحة الأمامية. يُفضل استخدام أكسيد السترونتيوم وأكسيد الباريوم في اللوحة الأمامية. [ 16 ]

يرتبط استهلاك الرصاص، وبالتالي معالجة أكسيد الرصاص، بعدد السيارات، لأن الرصاص لا يزال المكون الرئيسي لبطاريات الرصاص الحمضية للسيارات . [ 17 ]

استخدامات متخصصة أو متناقصة

يتصلب خليط من أكسيد الرصاص مع الجلسرين ليُشكّل مادة لاصقة صلبة ومقاومة للماء، وقد استُخدم لربط الجوانب والقيعان الزجاجية المسطحة لأحواض السمك ، كما استُخدم سابقًا لعزل الألواح الزجاجية في إطارات النوافذ. وهو أحد مكونات الدهانات المحتوية على الرصاص .

كان أكسيد الرصاص (PbO) أحد المواد الخام المستخدمة في إنتاج بيض القرن ، وهو نوع من البيض الصيني المحفوظ ، ولكن تم استبداله تدريجياً بسبب مشاكل صحية. كانت هذه ممارسة غير أخلاقية في بعض المصانع الصغيرة، لكنها انتشرت على نطاق واسع في الصين ، مما أجبر العديد من المصنّعين الشرفاء على وضع ملصق "خالٍ من الرصاص" على عبواتهم بعد أن أصبحت الفضيحة قضية رأي عام في عام 2013.

في صورة مسحوق الليثارج رباعي الأضلاع، يمكن مزجه بزيت بذر الكتان ثم غليه لصنع مادة لاصقة مقاومة للعوامل الجوية تُستخدم في التذهيب . يمنح الليثارج المادة اللاصقة لونًا أحمر داكنًا يجعل ورق الذهب يبدو دافئًا ولامعًا، بينما يمنح زيت بذر الكتان المادة اللاصقة قوة التصاق وسطحًا مستويًا ومتينًا للربط.

يُستخدم أكسيد الرصاص (PbO) في بعض تفاعلات التكثيف في التخليق العضوي . [ 18 ]

يُعد PbO الموصل الضوئي المدخل في أنبوب كاميرا الفيديو المسمى Plumbicon .

مشاكل صحية

أكسيد الرصاص مادة سامة ومهيجة للجلد والعينين والجهاز التنفسي. كما أنه يؤثر على أنسجة اللثة والجهاز العصبي المركزي والكليتين والدم والجهاز التناسلي. ويمكن أن يتراكم بيولوجيًا في النباتات والثدييات. [ 19 ]

مراجع

  1. ↑ دوروثي غرينينغر؛ فاليري كولونيتش؛ تشارلز هوارد كلاين (1977). المواد الكيميائية الرصاصية . المنظمة الدولية لأبحاث الرصاص والزنك . ص  52.
  2. ↑ "مركبات الرصاص (على هيئة Pb)" . تركيزات تشكل خطراً فورياً على الحياة أو الصحة . المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية .
  3. 1 2 3 4 ريني، ريتشارد، محرر. (2020). قاموس الكيمياء . مرجع أكسفورد السريع ( الطبعة الثامنة). أكسفورد، المملكة المتحدة؛ نيويورك، نيويورك: مطبعة جامعة أكسفورد. ص 33. ISBN   978-0-19-884122-7.
  4. 1 2 غرينوود، نورمان ن .؛ إيرنشو، آلان (1997). كيمياء العناصر ( الطبعة الثانية). باتروورث-هاينمان. ص 382-387 . doi : 10.1016/C2009-0-30414-6 . ISBN   978-0-08-037941-8.
  5. ↑ عبد الرحيم، أ.م. (2006). "التحليل الحراري وتحليل حيود الأشعة السينية للغالينا المصرية". مجلة التحليل الحراري والقياس الحراري . 86 (2): 393-401 . doi : 10.1007/s10973-005-6785-6 . S2CID 96393940 . 
  6. 1 2 3 ديكس، جيه إي (1987-02-01). "مقارنة بين عمليتيّ وعاء بارتون وطاحونة الكرات لإنتاج أكسيد الرصاص" . مجلة مصادر الطاقة . 19 (2): 157-161 . Bibcode : 1987JPS....19..157D . doi : 10.1016/0378-7753(87)80024-1 . ISSN 0378-7753 . 
  7. 1 2 بافلوف، د. (2017). بطاريات الرصاص الحمضية : العلم والتكنولوجيا : دليل لتكنولوجيا بطاريات الرصاص الحمضية وتأثيرها على المنتج ( الطبعة الثانية). سانت لويس. ISBN    978-0-444-59560-7. OCLC 978538577 . {{cite book}}: CS1 maint: موقع الناشر مفقود ( رابط )
  8. ↑ ويلز، أ. ف. (1984)، الكيمياء اللاعضوية البنيوية ( الطبعة الخامسة)، أكسفورد: مطبعة كلارندون، رقم ISBN  0-19-855370-6
  9. ↑ يُقدَّم مثال بسيط في كتاب أنيل كومار دي (2007). "§9.2.6 الرصاص (Pb): أحادي أكسيد الرصاص PbO" . كتاب في الكيمياء غير العضوية . دار نيو إيج إنترناشونال. ص 383. ISBN  978-81-224-1384-7.يوجد مثال أكثر تعقيدًا في كتاب توروفا، نيويورك (2002). "الفقرة 9.4: ألكوكسيدات الجرمانيوم والقصدير والرصاص" . كيمياء ألكوكسيدات المعادن . سبرينغر. ص 115. ISBN  978-0-7923-7521-0.
  10. ↑ رو، ديفيد جون (1983). صناعة الرصاص في بريطانيا: تاريخ . كروم هيلم. ص 16. ISBN  978-0-7099-2250-6.
  11. ↑ بيروفانو، كارولين؛ إسلام، م. سيفول ؛ فانييه، روز-نويل؛ نوغوكروكي، غي؛ مايريس، غايتان (2001). "نمذجة البنى البلورية لأطوار أوريفيليوس". أيون الحالة الصلبة. 140 ( 1-2 ): 115-123 . doi : 10.1016/S0167-2738(01)00699-3 .
  12. ↑ "مدخل ICSD: 94333" . قاعدة بيانات كامبريدج الهيكلية : الوصول إلى الهياكل . مركز بيانات كامبريدج البلورية . تم الاسترجاع في 1 يونيو 2021 .
  13. ↑ هولمان، أرنولد فريدريك؛ ويبرغ، إيغون (2001)، ويبرغ، نيلز (محرر)، الكيمياء غير العضوية ، ترجمة إيغلسون، ماري؛ بروير، ويليام، سان دييغو/برلين: أكاديميك برس/دي غرويتر، ISBN 0-12-352651-5
  14. ↑ شاكلفورد، جيمس ف.؛ دوريموس، روبرت هـ.، محرران. (2008). مواد السيراميك والزجاج: التركيب والخواص والتصنيع . سبرينغر ساينس آند بيزنس ميديا. ص 159. ISBN  9780387733623تم الاطلاع عليه بتاريخ 2025-10-06 – عبر كتب جوجل.
  15. ↑ كار، دود س. (2005). "مركبات الرصاص". موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية . فاينهايم: وايلي-في سي إتش. doi : 10.1002/14356007.a15_249 . ISBN 978-3-527-30673-2.
  16. ↑ كومبتون، كينيث (5 ديسمبر 2003). أداء الصورة في شاشات CRT . مطبعة SPIE. ISBN 9780819441447– عبر كتب جوجل.
  17. ↑ ساذرلاند، تشارلز أ.؛ ميلنر، إدوارد ف.؛ كيربي، روبرت س.؛ تيندل، هربرت؛ ميلين، ألبرت؛ بولت، هيرمان م. "الرصاص". موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية . فاينهايم: وايلي-في سي إتش. doi : 10.1002/14356007.a15_193.pub2 . ISBN 978-3-527-30673-2.
  18. ↑ كورسون، ب.ب. (1936). "1،4-ثنائي فينيل بوتادين" . التخليق العضوي . 16 : 28المجلدات المجمعة ، المجلد 2، صفحة 229  .
  19. ↑ "أكسيد الرصاص (II)" . المركز الدولي لمعلومات السلامة والصحة المهنية. مؤرشف من الأصل بتاريخ 15-12-2011 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 06-06-2009 .