Fluorura de plumb(II)

În acest articol, vom explora subiectul Fluorura de plumb(II) în profunzime, analizând aspectele sale cele mai relevante și impactul său în diferite contexte. De la origini și până la evoluția sa actuală, vom aprofunda în detaliile care au caracterizat Fluorura de plumb(II) de-a lungul timpului, precum și perspectivele de viitor care sunt preconizate în jurul acestui subiect. Printr-o abordare multidisciplinară, vom examina modul în care Fluorura de plumb(II) a influențat diferite domenii, de la cultură la știință, politică și societate în general. De asemenea, vom reflecta asupra implicațiilor pe care Fluorura de plumb(II) le-a avut asupra vieții de zi cu zi a oamenilor, precum și asupra panorama globală. În cele din urmă, acest articol încearcă să ofere o viziune cuprinzătoare asupra Fluorura de plumb(II), oferind cititorului o înțelegere profundă și îmbogățitoare a acestui subiect interesant.

Fluorura de plumb(II), cu formula chimică PbF2, este un compus anorganic ce se prezintă sub formă de solid alb. Are o gamă largă de utilizări, inclusiv ca flux în producția sticlei și în optică. Acest compus prezintă un comportament polimorf, existând în două forme distincte la temperaturi diferite: o structură ortorombică la temperaturi ambientale (similară cu cea a clorurii de plumb(II)) (tip PbCl2) și o structură cubică la temperaturi ridicate (similară cu fluorura de calciu).[1]

Fluorura de plumb(II) are o masă molară de 249,52 g/mol și o densitate de 7,55 g/cm³.[2] Prezintă un punct de topire de 824 °C și unul de fierbere de 1277 °C. Compusul este insolubil în apă, dar solubil în acizi tari. Din punct de vedere chimic, este un compus ionic format din cationii de plumb(II) (Pb²⁺) și anionii de fluor (F⁻). Este un agent oxidant slab și prezintă o reactivitate chimică moderată. De exemplu, reacționează cu acidul clorhidric pentru a forma clorură de plumb(II) și acid fluorhidric (HF):

PbF2 + 2 HCl → PbCl2 + 2 HF

Preparare

Fluorura de plumb(II) poate fi preparată prin două metode principale:

1. Reacția dintre hidroxidul de plumb(II) sau carbonatul de plumb(II) cu acid fluorhidric:

Formula chimică a reacțiilor:

Pb(OH)2 + 2 HF → PbF2 + 2 H2O

PbCO3 + 2 HF → PbF2 + H2O + CO2

2. Precipitarea din soluție:

  • Se utilizează o sare de plumb(II) solubilă, dizolvată în apă.
  • Se adaugă acid fluorhidric (HF) sub formă de soluție concentrată în apă.

Formula chimică a reacțiilor:

2 KF + Pb(NO3)2 → PbF2 + 2 KNO3

2 NaF + Pb(CH3COO)2 → PbF2 + 2 CH3COONa

Fluorura de plumb(II) se găsește în natură sub formă de mineral foarte rar numit fluorocrocit.[5][6]

Utilizări

Două cristale scintilatoare de fluorură de plumb (PbF
2) cu dimensiuni de 25 mm × 25 mm × 140 mm utilizate în experimentul Muon g−2.

Fluorura de plumb(II) are o gamă largă de aplicații:

  • Sticla cu topire scăzută: Se utilizează ca flux pentru a reduce temperatura de topire a sticlei, făcând-o mai ușor de modelat și mai rezistentă la fisuri.
  • Acoperiri de sticlă: Se aplică ca strat transparent pe sticlă pentru a reflecta radiațiile infraroșii de undă lungă, reducând pierderile de căldură și oferind protecție termică.
  • Fosfori pentru ecrane cu tuburi de televiziune: Se utilizează ca componentă a fosforilor care emit lumină vizibilă sub impactul electronilor, contribuind la crearea imaginii pe ecranul televizorului.
  • Catalizator: Se utilizează ca agent chimic care accelerează reacția de producere a picolinei, un compus organic important utilizat în sinteza diverselor substanțe chimice.[3]

Experimentul Muon g−2⁠(d): În acest experiment, se utilizează scintilatoare de fluorură de plumb (PbF
2) în combinație cu fotomultiplicatoare de siliciu pentru a detecta radiația emisă de muoni. Scintilatoarele transformă energia radiației în lumină, care este apoi detectată de fotomultiplicatoare și convertită în semnale electrice.[7]

Note

  1. ^ Haines, J.; Léger, J. M.; Schulte, O. (). „High-pressure isosymmetric phase transition in orthorhombic lead fluoride”. Physical Review B. American Physical Society (APS). 57 (13): 7551–7555. Bibcode:1998PhRvB..57.7551H. doi:10.1103/physrevb.57.7551. ISSN 0163-1829. 
  2. ^ „mp-315: PbF2 (Cubic, Fm-3m, 225)”. Materials Project. Accesat în . 
  3. ^ a b „Lead Compounds”, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim: Wiley-VCH,  
  4. ^ Arnold Hollemann, Egon Wiberg, 101st ed., de Gruyter 1995 Berlin; ISBN: 3-11-012641-9
  5. ^ „Fluorocronite”. 
  6. ^ „List of Minerals”. . 
  7. ^ Grange, J.; et al. (). „Muon (g−2) Technical Design Report”. Bibcode:2015arXiv150106858G.  Via inSPIRE