LOODCARBONAAT Chemische eigenschappen, toepassingen, productie
Overgang en toepassingen
Loodcarbonaat komt in de natuur voor als het mineraal cerussiet. Het heeft verschillende toepassingen. De verbinding wordt gebruikt in hogedruksmeervetten; als coating op polyvinylchloride om de diëlektrische eigenschappen van de polymeren te verbeteren; in de PVC-wrijvingsvoeringen voor katrollen; in corrosiebestendige roosters in lood-opslagbatterijen; in warmtegevoelige platen voor thermografisch kopiëren; als fotogeleider bij elektrofotografie; in thermistors; en in was voor staalkabels. Een andere belangrijke toepassing van deze verbinding is katalyse: katalyse van de polymerisatie van formaldehyde tot polymere producten met een hoog moleculair gewicht en versnelling van het uithardingsproces van vormbare thermohardende siliconenharsen.
Fysische eigenschappen
Kleurloze orthorhombische kristallen; brekingsindex 1,804; Moh’s hardheid 3-3,5; dichtheid 6,60 g/cm3; ontleedt bij verhitting bij 315°C; praktisch onoplosbaar in water (1,1 mg/L bij 20°C); KSP 1,46×10-13 bij 25°C; ook onoplosbaar in alcohol en ammoniak; oplosbaar in zuren en alkaliën.
Voorbereiding
Loodcarbonaat wordt bereid door kooldioxide in een koude verdunde oplossing van loodacetaat te brengen:
Pb(C2H3O2)2 + CO2 + H2O → PbCO3 + CH3COOH
De verbinding wordt ook in het laboratorium bereid door natriumbicarbonaat toe te voegen aan een koude verdunde oplossing van een lood(II)-zout, zoals loodnitraat of -acetaat:
Pb2+ + 2HCO3¯ → PbCO3 + CO2 + H2O
Reacties
Bij verhitting bij 315°C ontleedt loodcarbonaat tot loodoxide en koolstofdioxide:
PbCO3→PbO + CO2
Wanneer het in water wordt verwarmd, verandert het in basisch loodcarbonaat, 2PbCO3-Pb(OH)2
3PbCO3 + H2O → 2PbCO3-Pb(OH)2 + CO2
Loodcarbonaat lost op in zuren, waarbij het overeenkomstige loodzout wordt gevormd en kooldioxide vrijkomt:
PbCO3 + 2HCl → PbCl2 + H2O + CO2
Reactie met geconcentreerd azijnzuur levert watervrij lood(II)acetaat op.
Samenvoeging met boorzuur bij hoge temperatuur vormt loodmetaboraat dat bij benadering de samenstelling Pb(BO2)2-H2O heeft. Het product verliest kristallisatiewater bij 160°C.
Toxiciteit
Hoewel het een onoplosbaar zout van lood is, vertoont de verbinding geringe tot matige systemische effecten bij inname door de mens. De effecten zijn samentrekkingen van het maag-darmkanaal, geelzucht, stuiptrekkingen, misselijkheid of braken, en degeneratieve veranderingen in de hersenen (Lewis (Sr.), R. J. 1996. Sax’s Dangerous Properties of Industrial Materials, 9e ed. New York: Van Nostrand Reinhold).
Chemische eigenschappen
kleurloze orthorhombische kristallen; gemaakt door CO2 toe te voegen aan een koude verdunde oplossing van loodacetaat; vele toepassingen zoals een katalysator voor organische reacties, in vetten voor hoge temperaturen, als fotogeleider in elektrofotografie
Chemische eigenschappen
loodcarbonaat vormt kleurloze orthorhombische kristallen; het ontleedt bij ongeveer 315 °C. Het is bijna onoplosbaar in koud water (0,00011 g/100 ml bij 20 °C), maar wordt in heet water omgezet in het basische carbonaat, 2PbCO3-Pb(OH)2. Loodcarbonaat is oplosbaar in zuren en alkaliën, maar onoplosbaar in alcohol en ammoniak.
Toepassingen
Loodcarbonaat heeft een breed scala aan toepassingen. Het katalyseert de polymerisatie van formaldehyde tot kristallijne poly(oxymethyleen)-producten met een hoog molecuulgewicht. Het wordt gebruikt in poly(vinylchloride) wrijvingsvoeringen voor katrollen op aandrijfkabels van hijsmotoren. Om de binding van polychloropreen aan metalen in met draad versterkte slangen te verbeteren, worden 10-25 delen loodcarbonaat in het elastomeer gebruikt. Loodcarbonaat wordt gebruikt als bestanddeel van hogedruksmeervetten; als katalysator bij het uitharden van vormbare thermohardende siliconenharsen; als coating op vinylchloride-polymeren om hun diëlektrische eigenschappen te verbeteren; als bestanddeel van corrosiebestendige, met dispersie versterkte roosters in lood-zuur-opslagbatterijen als fotogeleider voor elektrofotografie; als coating op warmtegevoelige platen voor thermografisch kopiëren; als bestanddeel van een smeerstabilisator voor poly(vinylchloride); als bestanddeel bij de vervaardiging van thermistors, en als bestanddeel in antislipwas voor staalkabels om een hogere slijtvastheid te verkrijgen.
Toepassingen
Voorbereiding van loodstandaardoplossingen
Toepassingen
Loodcarbonaat (PbCO3) wordt in de natuur gevonden als cerussiet. Het kan ook in het laboratorium worden geproduceerd door natriumcarbonaat met chloor te laten reageren. Het is een kristallijn gif dat werd, en in mindere mate nog steeds wordt, gebruikt als pigment in witte huisverven.
Productiemethoden
Loodcarbonaat wordt bereid door CO2 in een koude verdunde oplossing van loodacetaat te brengen, of door een suspensie van een loodzout dat minder oplosbaar is dan het carbonaat te schudden met ammoniumcarbonaat bij een lage temperatuur om de vorming van basisch loodcarbonaat te voorkomen.
Definitie
Een natuurlijk voorkomende vorm van lood(II)carbonaat dat een belangrijk looderts is. Het vormt orthorhombische kristallen en wordt vaak samen met galena (PbS) gevonden.
Definitie
cerussiet: Een erts van lood bestaande uit loodcarbonaat, PbCO3. Het is meestal van secundaire oorsprong, gevormd door het verweren van galena. Zuiver cerussiet is wit, maar het mineraal kan grijs zijn door de aanwezigheid van onzuiverheden. Het vormt goed gevormde orthorhombische kristallen. Het komt voor in de VS, Spanje en ZW-Afrika.