العلومالكيمياءالكيمياء غير العضوية

نترات الرصاص الثنائي – Pb(NO3)2

في الكيمياء إن مركب نترات الرصاص الثاني وفي الإنجليزية (Lead(II) Nitrate) أو (Lead dinitrate) هو مركب غير عضوي، وعبارة عن مادة صلبة بلورية بيضاء تمتلك الصيغة الكيميائية التالية: (Pb(NO3)2)، وهي قابلة للذوبان في الماء، ولكنها غير قابلة للاحتراق ولكنه سيسرع من حرق المواد القابلة للاحتراق، وإذا كانت كميات كبيرة من المادة متورطة في الحريق فقد يؤدي ذلك إلى حدوث انفجار، علما أنه يتم إنتاج أكاسيد النيتروجين السامة في الحرائق التي تنطوي على هذه المادة.

 

نترات الرصاص الثنائي

 

  • إن مادة نترات الرصاص (II) الكيميائية المركبة هي عبارة عن ملح غير عضوي لحمض النيتريك والرصاص، وهي مسحوق بلوري أبيض أو عديم اللون وهو مؤكسد قوي ومستقر، وعلى عكس معظم أملاح الرصاص الثاني الأخرى فهو قابل للذوبان في الماء، وكان استخدامه الرئيسي من العصور الوسطى تحت اسم (plumb dulcis) كمادة خام في إنتاج العديد من الأصباغ.

 

  • ومنذ القرن العشرين فإنه يتم استخدام نترات الرصاص (II) صناعيًا كمثبت للحرارة في النايلون والبوليستر وفي طلاءات ورق التصوير الحراري، علما أنه لم يحدث الإنتاج التجاري حتى القرن التاسع عشر في أوروبا والولايات المتحدة حتى بعد عام 1943 ميلادي، مع عملية إنتاج نموذجية للرصاص المعدني أو أكسيد الرصاص في حمض النيتريك.

 

  • تتضمن استخدامات نترات الرصاص (II) كأعواد مانوف وفي المتفجرات الخاصة، وفي الصباغة والطباعة على المنسوجات، وكمؤكسد في صناعة الصبغ، وفي التنقية الإلكتروليتية للرصاص وكعامل تعويم في إزالة التيتانيوم من الطين وفي صناعة الرصاص الأحمر، وفي أعواد الثقاب والألعاب النارية والمتفجرات وفي إزالة الغبار من الرايون وكمثبت للحرارة في النايلون وكطلاء على الورق للتصوير الحراري الضوئي.

 

  • كما وتستخدم كمحفز أسترة للبوليستر وكمبيد للقوارض وكمزيج مضيء كهربائيًا مع كبريتيد الزنك وكوسيلة للترسيب الكهربائي لطلاء ثاني أكسيد الرصاص على أنودات النيكل وكوسيلة لاستعادة المعادن الثمينة من محلول السيانيد، ونترات الرصاص (II) مادة سامة وربما تكون مسببة للسرطان للإنسان، لذلك يجب التعامل معها وتخزينها مع احتياطات السلامة المناسبة.

 

  • منذ العصور الوسطى لقد تم إنتاج مادة نترات الرصاص (II) على نطاق صغير كمواد خام لإنتاج أصباغ ملونة مثل الكروم الأصفر (كرومات الرصاص (II)) والبرتقالي الكروم (الرصاص (II) كرومات هيدروكسيد) ومركبات الرصاص المماثلة، وفي وقت مبكر من القرن الخامس عشر قام الكيميائي الألماني أندرياس ليبافيوس بتركيب المركب وصاغ أسماء العصور الوسطى لكل من (plumb dulcis و calx plumb dulcis)، وعلى الرغم من أن عملية الإنتاج واضحة كيميائيًا إلا أن الإنتاج كان ضئيلًا حتى القرن التاسع عشر ولم يتم الإبلاغ عن أي إنتاج غير أوروبي قبل القرن العشرين.

 

  • عندما يتم تسخين مادة نترات الرصاص (II) فإنها تتحلل إلى أكسيد الرصاص (II) مصحوبة بضوضاء طقطقة يشار إليها باسم التآكل، وبسبب هذه الخاصية تستخدم نترات الرصاص الثاني أحيانًا في الألعاب النارية، ويتم التفاعل كما في المعادلة الكيميائية التالية:

 

2Pb (NO3) 2 (s) → 2 PbO (s) + 4 NO2 (g) + O2 (g)

 

  • يذوب مركب نترات الرصاص (II) بسهولة في الماء ليعطي محلولًا شفافًا عديم اللون، ويتفاعل هذا المحلول مع اليويدات القابلة للذوبان مثل يوديد البوتاسيوم من أجل إنتاج راسب من يوديد الرصاص البرتقالي المشرق (II)، وغالبًا ما يستخدم هذا التفاعل لإثبات هطول الأمطار بسبب تغير اللون اللافت للنظر الملحوظ، ويتم التفاعل كالتالي:

 

Pb (NO3)2 (aq) + 2KI (aq) → PbI2 (s) + 2 KNO3 (aq)

 

  • بصرف النظر عن نترات الرصاص (II) فإن أسيتات الرصاص (II) هي مركب الرصاص الوحيد القابل للذوبان، وجميع مركبات الرصاص الأخرى غير قابلة للذوبان في الماء وحتى أملاح الكلوريد والكبريتات شديدة الذوبان مثل كلوريد الرصاص (II) وكبريتات الرصاص (II)، وهذا يعني أن نترات الرصاص (II) لها أهمية خاصة كنقطة انطلاق لإنتاج مركبات الرصاص غير القابلة للذوبان عبر التحلل المزدوج.

 

  • لقد تم تحديد التركيب البلوري لمادة نترات الرصاص الصلب الثاني من خلال حيود النيوترونات، إذ يتبلور المركب في النظام المكعب مع وجود ذرات الرصاص في نظام مكعب محوره الوجه، ومجموعته الفضائية هي (Pa3) (تدوين Bravais lattice) مع كل جانب من المكعب بطول 784 بيكومتر، وكان الاهتمام الأكاديمي بالتركيب البلوري لهذا المركب يعتمد جزئيًا على إمكانية الدوران الداخلي الحر لمجموعات النترات داخل الشبكة البلورية عند درجات حرارة مرتفعة ولكن هذا لم يتحقق.

تحضير نترات الرصاص وتطبيقاته

 

  • يتم الحصول على مركب نترات الرصاص الثاني عادة عن طريق إذابة الرصاص كمعدن أو أكسيد في حمض النيتريك المائي، كما ويمكن بلورة اللامائي منه (Pb(NO3)2) مباشرة من المحلول، والمعادلات التالية تصف ذلك، علما أنه لا يوجد إنتاج على نطاق صناعي معروف:

 

3 Pb + 8 HNO3 → 3 Pb(NO3)2 + 2 NO + 4H2O

 

PbO + 2 HNO3 → Pb(NO3)2 + H2O

 

  • تُستخدم نترات الرصاص (II) تاريخيًا في صناعة أعواد الثقاب والمتفجرات الخاصة مثل أزيد الرصاص وفي مواد الطلاء والأصباغ لصباغة وطباعة كاليكو والمنسوجات الأخرى وفي التصنيع العام لمركبات الرصاص، كما وتشمل التطبيقات الحديثة مثبت الحرارة في النايلون والبوليستر وكطلاء للورق الضوئي ومبيدات القوارض.

 

  • توفر نترات الرصاص (II) أيضًا مصدرًا موثوقًا لرابع أكسيد النيتروجين النقي في المختبر، وعندما يجف الملح بعناية ويسخن في وعاء فولاذي فإنه ينتج ثاني أكسيد النيتروجين مع ثنائي الأكسجين، يتم تكثيف الغازات وتقطيرها جزئياً من أجل إعطاء مركب (N2O4) نقي كما في المعادلات التالية:

 

2Pb(NO3)2( s) → 2 PbO(s) + 4 NO2(g) + O2(g)

 

2NO2  N2O4

مخاطر نترات الرصاص (II)

 

  • إن مخاطر نترات الرصاص (II) هي مخاطر مركبات الرصاص القابلة للذوبان بشكل عام وبدرجة أقل مخاطر نترات غير عضوية أخرى، وهو سام وقد يؤدي تناوله إلى تسمم حاد بالرصاص وتشمل الأعراض خللًا في وظيفة الأمعاء وآلامًا قوية في البطن وفقدان الشهية والغثيان والقيء والمغص بينما، قد يؤدي التعرض الطويل الأمد إلى مشاكل عصبية وكلوية.

 

  • من المعروف أن مركبات الرصاص عبارة عن سموم تراكمية، حيث يتم تثبيت أكثر من 90٪ من الرصاص الممتص في أنسجة العظام التي يتم إطلاقها ببطء فقط على مدى سنوات، والأطفال أكثر كفاءة من البالغين في امتصاص الرصاص من الجهاز الهضمي، وبالتالي يكونون أكثر عرضة لخطر التسمم بالرصاص، ولقد تم ربط التعرض لمركبات الرصاص أثناء الحمل بزيادة معدلات الإجهاض التلقائي وتشوه الجنين وانخفاض الوزن عند الولادة.

 

  • نظرًا للطبيعة التراكمية لسمية الرصاص يجب ألا يتعرض الأطفال والنساء الحوامل لمركبات الرصاص القابلة للذوبان قدر الإمكان، وهذا مطلب قانوني في العديد من البلدان، وتصنف الوكالة الدولية لأبحاث السرطان (IARC) مركبات الرصاص غير العضوية على أنها قد تكون مسببة للسرطان للإنسان (الفئة 2 أ)، وتم ربطها بسرطان الكلى والورم الدبقي في حيوانات التجارب، وعلى الرغم من أن الدراسات التي أجريت على العمال المعرضين للرصاص عادة ما تكون معقدة بسبب التعرض المتزامن للزرنيخ.

المصدر
1. INORGANIC CHEMISTRYCATHERINE E. HOUSECROFT AND ALAN G. SHARPE, FOURTH EDITION.2. Inorganic Chemistry: Principles of Structure and Reactivity Subsequent Edition by James E. Huheey (Author), Ellen A. Keiter (Author), Richard L. Keiter (Author).3. ‘Inorganic Chemistry’ by Catherine .E. Housecroft and Alan.G. Sharpe Pearson, 5th ed. 20184. ‘Basic Inorganic Chemistry’ ‘Inorganic Chemistry’, by Miessler, Fischer, and Tarr, 5th Edition, Pearson, 2014.

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

زر الذهاب إلى الأعلى