種類 酸化鉛には2つの多形 が存在する。
486 ℃(907 °F) 以下の温度で得られる赤色正方晶系(α-PbO) 486 ℃(907 °F) 以上の温度で得られる黄色の斜方晶系(β-PbO)
合成 PbOは、鉛金属を空気中で約600 ℃(1,100 °F) に加熱することによって製造できます。この温度では、空気中で他の鉛酸化物 が分解された最終生成物でもあります。 [ 4 ]
PbO 2 → 293 ° C Pb 12 O 19 → 351 ° C Pb 12 O 17 → 375 ° C Pb 3 O 4 → 605 ° C PbO {\displaystyle {\ce {PbO2->[{293 °C}] Pb12O19 ->[{351 °C}] Pb12O17 ->[{375 °C}] Pb3O4 ->[{605 °C}] PbO}}} 硝酸鉛(II) または炭酸鉛(II) の熱分解によってもPbOが生成される。
2 Pb(NO 3 )2 → 2 PbO + 4NO 2 +O2 PbCO3 → PbO +CO2 PbOは、鉛鉱石を精製して金属鉛を作る際の中間生成物として大規模に生産されています。一般的な鉛鉱石は方鉛鉱 (硫化鉛(II) )です。空気中で約 1,000 ℃(1,800 °F) の温度で、硫化物は酸化物に変化します。[ 5 ]
2 PbS + 3 O 2 → 2 PbO + 2 SO 2
鉛から 鉛は高温で燃焼する。[ 6 ] バートンポット法によれば、精製された溶融鉛の液滴は強制空気流下で酸化され、分離システム(例えばサイクロン分離器 )に運ばれてさらに処理される。[ 6 ] [ 7 ] : 245 この方法で生成される酸化物は、主にα-PbOとβ-PbOの混合物である。450 ℃で行われる全体の反応は次のとおりである。
Pb + O 2 → 2 PbO ボールミル を用いると、鉛球は冷却された回転ドラム内で酸化される。酸化は球同士の衝突によって起こる。バートンポット法と同様に、空気供給と分離器も使用できる。[ 6 ] [ 7 ] : 245
構造 X 線結晶学 によって決定されたように、正方晶 と斜方晶の 両方の多形は、ピラミッド型の 4 配位鉛中心を特徴としています。正方晶では 4 つの鉛-酸素結合の長さは同じですが、斜方晶では 2 つが短く、2 つが長くなっています。ピラミッド型の性質は、立体化学的に 活性な孤立 電子対の存在を示しています。[ 8 ] PbO が正方格子構造で存在する場合、それはリサージ と呼ばれ、PbO が斜方格子構造を持つ場合、それはマシコットと 呼ばれます。[ 3 ] PbO は、制御された加熱と冷却によって、マシコットからリサージへ、またはその逆へと変化させることができます。[ 9 ] 正方晶は通常赤色または橙色ですが、斜方晶は通常黄色または橙色ですが、色は構造の信頼できる指標ではありません。[ 10 ] PbO の正方晶と斜方晶は 、希少鉱物として天然に存在します。
反応 PbOは、約1200 ℃(2200 °F)で 一酸化炭素雰囲気 下で加熱されると、元素鉛に還元される。
PbO + CO → Pb + CO₂ この物質の赤色と黄色の形態は、エンタルピー のわずかな変化によって関連付けられている。
PbO (赤) → PbO (黄) ΔH = 1.6 kJ/mol PbOは両性物質であり [ 3 ] 、酸と塩基の両方と反応する。酸と反応すると、Pb2 +の塩を形成する。 オキソクラスター (例えば[Pb]) を介して6 O(OH)6 ] 4+ 強塩基では、PbO は溶解してプルンバイト (プルンベート (II) とも呼ばれる) 塩を形成します。 [ 3 ] [ 13 ]
PbO + H₂O + OH⁻ → [Pb(OH)3 ] −
アプリケーション PbOはガラス製造に広く用いられています。ガラスの組成によって、PbOの効果は以下のいずれか、または複数になります。
歴史的に、PbO は家庭用陶磁器の釉薬 に広く使用されていました。工業用セラミックス にも、コンデンサ、アクチュエータ、電気光学デバイスに使用される強誘電体や圧電材料など、PbO が使用されています。[ 14 ] その他、あまり一般的ではない用途としては、ゴムの加硫 や特定の顔料や塗料の製造などがあります。[ 15 ] PbO は、 X 線 放出を遮断するために陰極線管のガラス に使用されますが、フェースプレートに使用すると変色を引き起こす可能性があるため、主に管のネックとファンネルに使用されます。フェースプレートには、酸化ストロンチウム と酸化バリウム が好まれます。[ 16 ]
鉛の消費量、ひいてはPbOの処理量は自動車の台数と相関関係にある。なぜなら鉛は自動車用鉛蓄電池 の主要成分だからである。[ 17 ]
ニッチな用途や衰退傾向にある用途 酸化鉛とグリセリン の混合物は、硬化すると硬く防水性のある接着剤となり、 水槽 の平らなガラス面と底面を接合するのに使われてきたほか、かつては窓枠のガラスパネルを密閉するためにも使われていた。鉛塗料 の成分の一つでもある。
酸化鉛(PbO)は、中国の 保存卵 の一種であるピータンの 原料の一つでしたが、健康上の問題から徐々に代替物質に置き換えられてきました。これは一部の小規模工場で行われていた不正な行為でしたが、 2013年にこの問題が広く知られるようになると、中国 全土で蔓延し、多くの誠実な製造業者が自社製品の箱に「鉛フリー」と表示せざるを得なくなりました。
粉末状の正方晶リサージは、亜麻仁油と混ぜて煮沸することで、 金箔貼り に用いられる耐候性のある糊剤 を作ることができる。リサージは糊剤に濃い赤色を与え、金箔を温かみのある光沢のある外観にする一方、亜麻仁油は接着力と平らで耐久性のある結合面を提供する。
PbOは有機合成 における特定の縮合反応 に用いられる。[ 18 ]
PbOは、プランビコン と呼ばれるビデオカメラ管の入力光導電体である。
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