LYIJYKARBONAATTI Kemialliset ominaisuudet,käyttö,tuotanto
Esiintyminen ja käyttö
Lyijykarbonaatti esiintyy luonnossa mineraalina cerussite. Sillä on useita käyttökohteita. Yhdistettä käytetään korkeapaineisissa voitelurasvoissa, polyvinyylikloridin pinnoitteena polymeerien dielektristen ominaisuuksien parantamiseksi, hihnapyörien PVC-kitkavuorissa, lyijyakkujen korroosionkestävissä ritilöissä, lämpöherkissä levyissä lämpökopioinnissa, valojohtimena elektrofotografiassa, termistoreissa ja teräskaapeleiden vahoissa. Toinen tämän yhdisteen tärkeä käyttökohde on katalyysi – se katalysoi formaldehydin polymerisaatiota korkeamolekyylipainoisiksi polymeerituotteiksi ja nopeuttaa muotoiltavien lämpökovettuvien silikonihartsien kovettumisprosessia.
Fysikaaliset ominaisuudet
Värittömiä ortorhombisia kiteitä; taitekerroin 1,804; Mohin kovuus 3-3,5; tiheys 6,60 g/cm3; hajoaa kuumennettaessa 315 °C:ssa; käytännössä liukenematon veteen (1,1 mg/l 20 °C:ssa); KSP 1,46×10-13 25 °C:ssa; liukenematon myös alkoholiin ja ammoniakkiin; liukenee happoihin ja emäksiin.
Valmistus
Lyijykarbonaatti valmistetaan johtamalla hiilidioksidia kylmään laimeaan lyijyasetaattiliuokseen:
Pb(C2H3O2)2 + CO2 + H2O → PbCO3 + CH3COOH
Yhdiste valmistetaan laboratoriossa myös lisäämällä natriumbikarbonaattia kylmään laimeaan liuokseen lyijy(II)-suolaa, kuten lyijynitraattia tai lyijyasetaattia:
Pb2+ + 2HCO3¯ → PbCO3 + CO2 + H2O
Reaktiot
Kuumennettaessa 315 °C:ssa lyijykarbonaatti hajoaa lyijyoksidiksi ja hiilidioksidiksi:
PbCO3→PbO + CO2
Vedessä kuumennettaessa se muuttuu emäksiseksi lyijykarbonaatiksi, 2PbCO3-Pb(OH)2
3PbCO3 + H2O → 2PbCO3-Pb(OH)2 + CO2
Lyijykarbonaatti liukenee happoihin muodostaen vastaavaa lyijysuolaa ja kehittäen hiilidioksidia:
PbCO3 + 2HCl → PbCl2 + H2O + CO2
Reaktiossa väkevän etikkahapon kanssa saadaan vedetöntä lyijy(II)asetaattia.
Fuusio boorihapon kanssa korkeassa lämpötilassa muodostaa lyijymetaboraattia, jonka likimääräinen koostumus on Pb(BO2)2-H2O. Tuote menettää kiteytymisvettä 160 °C:ssa.
Myrkyllisyys
Vaikka yhdiste on lyijyn liukenematon suola, sillä on vähäisiä tai kohtalaisia systeemisiä vaikutuksia ihmisiin nieltynä. Vaikutuksia ovat ruoansulatuskanavan supistukset, keltaisuus, kouristukset, pahoinvointi tai oksentelu ja aivojen rappeuttavat muutokset (Lewis (Sr.), R. J. 1996. Sax’s Dangerous Properties of Industrial Materials, 9. painos. New York: Van Nostrand Reinhold).
Kemialliset ominaisuudet
väritön ortoorhombikide(t); valmistetaan lisäämällä hiilidioksidia lyijyasetaatin kylmään laimeaan liuokseen; monia käyttökohteita, kuten katalysaattorina orgaanisissa reaktioissa, korkealämpötilaisissa rasvoissa, valojohtimena elektrofotografiassa
Kemialliset ominaisuudet
Lyijykarbonaatti muodostaa värittömiä ortoorhombikiteitä; hajoaa noin 315 °C:ssa. Se on lähes liukenematon kylmään veteen (0,00011 g/100 ml 20 °C:ssa), mutta muuttuu kuumassa vedessä emäksiseksi karbonaatiksi 2PbCO3-Pb(OH)2. Lyijykarbonaatti liukenee happoihin ja emäksiin, mutta ei liukene alkoholiin eikä ammoniakkiin.
Käyttökohteet
Lyijykarbonaatilla on monenlaisia käyttökohteita. Se katalysoi formaldehydin polymerisaatiota suurimolekyylipainoisiksi kiteisiksi poly(oksymetyleeni)tuotteiksi. Sitä käytetään poly(vinyylikloridi)kitkavuorissa, joita käytetään nostokoneiden vetovaijereiden hihnapyörissä. Polyklooripreenin ja metallien välisen sidoksen parantamiseksi lankavahvisteisissa letkuissa elastomeerissa käytetään 10-25 osaa lyijykarbonaattia. Lyijykarbonaattia käytetään korkeapaineisten voitelurasvojen komponenttina, katalysaattorina muovattavien lämpökovettuvien silikonihartsien kovettumisessa, vinyylikloridipolymeerien pinnoitteena niiden dielektristen ominaisuuksien parantamiseksi sekä lyijyhappoakkujen korroosionkestävien, dispersiovahvistettujen verkkojen komponenttina; valojohtimena sähkövalokuvauksessa; lämpöherkkien levyjen pinnoitteena lämpökopioinnissa; poly(vinyylikloridin) voiteluaineen stabilointiaineen komponenttina; komponenttina termistoreiden valmistuksessa ja komponenttina teräskaapeleiden liukumista estävissä vahoissa, jotka parantavat kulumiskestävyyttä.
Käyttökohteet
Lyijyn standardiliuosten valmistaminen
Käyttökohteet
Lyijykarbonaattia (PbCO3) esiintyy luonnossa cerussiittina. Sitä voidaan valmistaa myös laboratoriossa reagoimalla natriumkarbonaatti kloorin kanssa. Se on kiteinen myrkky, jota käytettiin ja jossain määrin käytetään edelleen pigmenttinä valkoisissa maaleissa.
Tuotantomenetelmät
Lyijykarbonaatti valmistetaan johtamalla hiilidioksidia kylmään laimeaan lyijyasetaattiliuokseen tai ravistelemalla karbonaattia heikommin liukenevan lyijysuolan suspensiota ammoniumkarbonaatin kanssa alhaisessa lämpötilassa emäksisen lyijykarbonaatin muodostumisen välttämiseksi.
Määritelmä
Luonnossa esiintyvä lyijy(II)karbonaatin muoto, joka on tärkeä lyijymalmi. Muodostaa orthorhombisia kiteitä ja esiintyy usein yhdessä galeenin (PbS) kanssa.
Määritelmä
cerussiitti: Lyijymalmi, joka koostuu lyijykarbonaatista, PbCO3. Se on tavallisesti sekundaarista alkuperää ja muodostuu lyijyhohteen sään vaikutuksesta. Puhdas cerussiitti on valkoinen, mutta mineraali voi olla harmaa epäpuhtauksien vuoksi. Se muodostaa hyvin muotoisia orthorhombisia kiteitä. Sitä esiintyy Yhdysvalloissa, Espanjassa ja Lounais-Afrikassa.