WĘGLAN OŁOWIU Właściwości chemiczne, zastosowania, produkcja
Występowanie i zastosowania
Węglan ołowiu występuje w przyrodzie jako minerał cerusyt. Ma on kilka zastosowań. Związek ten jest stosowany w smarach wysokociśnieniowych; jako powłoka na polichlorku winylu w celu poprawy właściwości dielektrycznych polimerów; w okładzinach ciernych z PVC do kół pasowych; w odpornych na korozję kratach w akumulatorach ołowiowych; w arkuszach termoczułych do kopiowania termograficznego; jako fotoprzewodnik w elektrofotografii; w termistorach; oraz w woskach do kabli stalowych. Innym ważnym zastosowaniem tego związku jest kataliza – katalizowanie polimeryzacji formaldehydu do produktów polimerowych o dużej masie cząsteczkowej oraz przyspieszanie procesu utwardzania termoutwardzalnych żywic silikonowych.
Właściwości fizyczne
Bezbarwne kryształy ortorhombiczne; współczynnik załamania światła 1,804; twardość w skali Moh’a 3-3,5; gęstość 6,60 g/cm3; rozkłada się przy ogrzewaniu w temperaturze 315°C; praktycznie nierozpuszczalny w wodzie (1,1 mg/L w 20°C); KSP 1,46×10-13 w 25°C; również nierozpuszczalny w alkoholu i amoniaku; rozpuszczalny w kwasach i zasadach.
Przygotowanie
Węglan ołowiu otrzymuje się przez przepuszczenie dwutlenku węgla do zimnego rozcieńczonego roztworu octanu ołowiu:
Pb(C2H3O2)2 + CO2 + H2O → PbCO3 + CH3COOH
Związek ten przygotowuje się również w laboratorium przez dodanie wodorowęglanu sodu do zimnego rozcieńczonego roztworu soli ołowiu(II), np. azotanu lub octanu ołowiu:
Pb2+ + 2HCO3¯ → PbCO3 + CO2 + H2O
Reakcje
Pod wpływem ogrzewania w temperaturze 315°C węglan ołowiu rozkłada się na tlenek ołowiu i dwutlenek węgla:
PbCO3→PbO + CO2
Po ogrzaniu w wodzie przekształca się w zasadowy węglan ołowiu, 2PbCO3-Pb(OH)2
3PbCO3 + H2O → 2PbCO3-Pb(OH)2 + CO2
Węglan ołowiu rozpuszcza się w kwasach, tworząc odpowiednią sól ołowiu i wydzielając dwutlenek węgla:
PbCO3 + 2HCl → PbCl2 + H2O + CO2
Reakcja ze stężonym kwasem octowym daje bezwodny octan ołowiu(II).
Właściwości chemiczne
bezbarwny orto-rhombowy kryształ(y); otrzymywany przez dodanie CO2 do zimnego rozcieńczonego roztworu octanu ołowiu; wiele zastosowań, takich jak katalizator reakcji organicznych, w smarach o wysokiej temperaturze, jako fotoprzewodnik w elektrofotografii
Właściwości chemiczne
Węglan ołowiu tworzy bezbarwne orto-rhombowe kryształy; rozkłada się w temperaturze około 315 °C. Jest prawie nierozpuszczalny w zimnej wodzie (0,00011 g/100 mL w 20 °C), ale w gorącej wodzie przechodzi w zasadowy węglan, 2PbCO3-Pb(OH)2. Węglan ołowiu jest rozpuszczalny w kwasach i zasadach, ale nierozpuszczalny w alkoholu i amoniaku.
Zastosowanie
Węglan ołowiu ma szeroki zakres zastosowań. Katalizuje polimeryzację formaldehydu do wysokocząsteczkowych krystalicznych produktów poli(oksymetylenu). Jest on stosowany w okładzinach ciernych z poli(chlorku winylu) do kół pasowych na linach napędowych silników wyciągowych. Aby poprawić wiązanie polichloroprenu z metalami w wężach wzmocnionych drutem, do elastomeru stosuje się 10-25 części węglanu ołowiu. Węglan ołowiu jest stosowany jako składnik wysokociśnieniowych smarów; jako katalizator w procesie utwardzania termoutwardzalnych żywic silikonowych; jako powłoka na polimerach chlorku winylu w celu poprawy ich właściwości dielektrycznych; jako składnik odpornych na korozję, wzmocnionych dyspersyjnie kratek w akumulatorach ołowiowo-kwasowych; jako fotoprzewodnik do elektrofotografii; jako powłoka na arkuszach termoczułych do kopiowania termograficznego; jako składnik stabilizatora smaru do poli(chlorku winylu); jako składnik do produkcji termistorów oraz jako składnik wosków antypoślizgowych do lin stalowych w celu zapewnienia większej odporności na ścieranie.
Użycia
Przygotowanie roztworów wzorcowych ołowiu
Użycia
Węglan ołowiu (PbCO3) występuje w przyrodzie jako cerusyt. Może być również produkowany w laboratorium przez reakcję węglanu sodu z chlorem. Jest to krystaliczna trucizna, która była, i w mniejszym stopniu nadal jest, używana jako pigment w białych farbach domowych.
Metody produkcji
Węglan ołowiu jest przygotowywany przez przepuszczanie CO2 do zimnego, rozcieńczonego roztworu octanu ołowiu lub przez wytrząsanie zawiesiny soli ołowiu mniej rozpuszczalnej niż węglan z węglanem amonu w niskiej temperaturze, aby uniknąć tworzenia się zasadowego węglanu ołowiu.
Definicja
Naturalnie występująca forma węglanu ołowiu(II), która jest ważną rudą ołowiu. Tworzy kryształy ortorhombiczne i jest często spotykany razem z galeną (PbS).
Definicja
cerusyt: Ruda ołowiu składająca się z węglanu ołowiu, PbCO3. Zwykle jest pochodzenia wtórnego, powstaje w wyniku wietrzenia galeny. Czysty cerusyt jest biały, ale minerał może być szary z powodu obecności zanieczyszczeń. Tworzy dobrze wykształcone kryształy ortorhombiczne. Występuje w USA, Hiszpanii i południowej Afryce.