硫酸鉛

硫酸鉛

硫酸鉛,其分子式是PbSO4摩爾質量為303.26g·mol−1,是鉛礬硫酸鉛礦的主要成分。可用於鉛蓄電池、顏料、用作草酸生產的催化劑,纖維增重劑、塗料、油漆、印刷、分析試劑

基本介紹

  • 中文名:硫酸鉛
  • 英文名:Lead(II) sulfate
  • 別稱鉛礬
  • 化學式:PbSO4
  • 分子量:303.26
  • CAS登錄號:7446-14-2 
  • EINECS登錄號:231-198-9
  • 熔點:1087℃ 
  • 水溶性:4.25 mg/100 ml
  • 密度:6.29 g/cm3
  • 外觀:白色單斜正交晶體
  • 閃點:不可燃
  • 安全性描述:S53, S45, S60, S61
  • 危險性描述:有毒(T)  對環境有害(N)
研發簡史,基本信息,理化性質,套用領域,製備方法,注意事項,

研發簡史

17世紀末,Bernard Drake研究了大量Faure設計的失效鉛酸電池。當他檢查這些電池時,發現極板表面總是覆蓋著一種“堅硬的白色物質”硫酸鉛,這使他發現了關於鉛酸電池完全意想不到但是非常重要的工作過程,即過量硫酸鹽化的問題,如果活性物質中有過多的硫酸鹽,電池就會被損壞。Drake是機械工程師,當時沒有現在流行的化學分析和結構分析工具。Drake基於觀察提出了為何形成硫酸鹽層的假設,這成為簡單解釋鉛酸電池外觀行為的基礎。

基本信息

中文名稱:硫酸鉛
中文名稱:硫酸鉛(II);鉛礬;紅礬;連三硫酸鉛;硫酸鉛,三鹼式;硫酸鉛,三鹽基
英文名稱:LEAD(II) SULFATE
英文別稱:Anglislite;Bleisulfat;C.I. 77630;C.I. Pigment white 3;
CAS號:7446-14-2
EINECS號:231-198-9
InChI:InChI=1S/H2O4S.Pb/c1-5(2,3)4;/h(H2,1,2,3,4);/q;+2/p-2
分子式:PbSO4
分子量: 303.26
硫酸鉛結構式硫酸鉛結構式

理化性質

外觀 白色單斜或斜方晶繫結晶。
熔點 1087℃
相對密度 6.2
溶解性 微溶於水,溶解度為0.0041克/100克水(20°C),不溶於乙醇,溶於濃硫酸、鹼、乙酸銨、酒石酸銨的氨溶液中。
受熱產生有毒硫氧化物和含鉛化物煙霧,有毒,具強腐蝕性,可致人體灼傷。有害燃燒產物有氧化鉛氧化硫等。
穩定性:穩定(Stable)
毒性:對所有生物都有毒性作用。特別能使神經系統、血液、血管發生變化。鉛及其無機化合物最大容許濃度為0.01mg/m3。工作時平均濃度為0.007mg/m3
相關類別:Co硫化物及硫酸鹽;無機化工產品;無機鹽;無機顏料;顏料;其他無機物
方鉛礦方鉛礦

套用領域

1、用作草酸生產的催化劑,纖維增重劑,也可用於顏料、快乾漆、鉛丹及蓄電池等的生產中。
2、用以製取金屬鉛及其化合物。也用於製造白色顏料。還用於石印述、纖維的增重劑等方面。
3、用作分析試劑及催化劑。
4、用於鈷鹽製造、顏料,也用作塗料催乾劑。
5、鉛酸電池:鉛酸電池是指電極由鉛及其氧化物製成,電解液是硫酸溶液的一種蓄電池。在荷電狀態下,鉛酸電池的正極主要成分為二氧化鉛,負極主要成分為鉛;放電狀態下,正負極的主要成分均為硫酸鉛。圖為鉛酸電池的工作原理。放電時,正極的二氧化鉛與硫酸反應生成硫酸鉛和水,負極的鉛與硫酸反應生成硫酸鉛;充電時,正極的硫酸鉛轉化為二氧化鉛,負極的硫酸鉛轉化為鉛。

製備方法

  1. 氧化鉛硫酸法將氧化鉛用水調成漿,然後加入補充水和少量醋酸,在攪拌下加硫酸進行反應,經洗滌、乾燥、粉碎,製得硫酸鉛成品。化學反應方程式:PbO+H2SO4→PbSO4+H2O
  2. 將30kg蒸餾水與50kg分析純醋酸鉛混合,通蒸汽加熱溶解,濾去不溶物,邊攪拌邊慢慢加入事先配製好的密度約為1.4的硫酸水溶液 ( 約27kg) ,進行反應: 當生成的硫酸鉛晶體大量下沉時,則停止攪拌,靜置,沉澱完全後,吸出上層母液。結晶用熱蒸餾水反覆洗滌,直至無醋酸味,離心甩乾,於100~120°C烘箱內平鋪烘乾。
    化學反應方程式:Pb(CH3COO)2 + H2SO4 = PbSO4 + 2CH3COOH
  3. 針對硫酸鉛傳統生產工藝存在工藝流程長,能耗和成本高的缺點,以方鉛礦為研究對象,通過三步法即三氯化鐵浸出方鉛礦精礦、選擇性除雜和化學沉澱法,將硫化鉛精礦直接轉化為硫酸鉛粉末材料。研究結果表明:產品轉化率為97.39%,純度超過99%,平均晶粒粒度約為32 nm與傳統生產工藝相比,採用三步法不但可以簡化工藝流程,節約能耗,降低生產成本,而且在工藝過程中無鉛蒸汽和二氧化硫等氣體產生,可以實現硫酸鉛的清潔生產。↓
    化學反應方程式:PbCl2(s)+SO42-(ap)→PbSO4(s)↓+2Cl-(ap)
  4. 硝酸鉛硫酸鈉溶液作用而製得。
    離子方程式:Pb2++SO42-═PbSO4
鉛酸電池工作原理鉛酸電池工作原理

注意事項

工程控制:密閉操作,局部排風。
呼吸系統防護:可能接觸其粉塵時,必須佩戴防塵面具(全面罩)。緊急事態搶救或撤離時,應該佩戴空氣呼吸器。
眼睛防護:呼吸系統防護中已作防護。
身體防護:穿橡膠耐酸鹼服。
手防護:戴橡膠耐酸鹼手套。
其他防護:工作現場禁止吸菸、進食和飲水。工作完畢,淋浴更衣。實行就業前和定期的體檢。保持良好的衛生習慣。
滅火方法:消防人員必須穿全身防火防毒服,在上風向滅火。滅火時儘可能將容器從火場移至空曠處。
皮膚接觸:脫去污染的衣著,用大量流動清水沖洗。
眼睛接觸:提起眼瞼,用流動清水或生理鹽水沖洗。就醫。
吸入:迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。如呼吸停止,立即進行人工呼吸。就醫。
應急處理:隔離泄漏污染區,限制出入。建議應急處理人員戴防塵面具(全面罩),穿防酸鹼工作服。用砂土、蛭石或其它惰性材料吸收。收集於乾燥、潔淨、有蓋的容器中,轉移至安全場所。若大量泄漏,收集回收或運至廢物處理場所處置。
操作注意事項:密閉操作,局部排風。操作人員必須經過專門培訓,嚴格遵守操作規程。建議操作人員佩戴防塵面具(全面罩),穿橡膠耐酸鹼服,戴橡膠耐酸鹼手套。避免產生粉塵。避免與鹼類接觸。搬運時輕裝輕卸,保持包裝完整,防止灑漏。配備泄漏應急處理設備。倒空的容器可能殘留有害物。
儲存注意事項:儲存於陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。應與鹼類、食用化學品分開存放,切忌混儲。儲區應備有合適的材料收容泄漏物。
包裝方法:耐酸壇或陶瓷瓶外普通木箱或半花格木箱;磨砂口玻璃瓶或螺紋口玻璃瓶外普通木箱。
運輸注意事項:鐵路運輸時應嚴格按照鐵道部《危險貨物運輸規則》中的危險貨物配裝表進行配裝。起運時包裝要完整,裝載應穩妥。運輸過程中要確保容器不泄漏、不倒塌、不墜落、不損壞。嚴禁與鹼類、食用化學品等混裝混運。運輸時運輸車輛應配備泄漏應急處理設備。運輸途中應防曝曬、雨淋,防高溫。
食入:飲足量溫水,催吐。就醫。
法規信息:化學危險物品安全管理條例 (1987年2月17日國務院發布),化學危險物品安全管理條例實施細則 (化勞發[1992] 677號),工作場所安全使用化學品規定 ([1996]勞部發423號)等法規,針對化學危險品的安全使用、生產、儲存、運輸、裝卸等方面均作了相應規定;常用危險化學品的分類及標誌 (GB 13690-92)將該物質劃為第8.1 類酸性腐蝕品;大氣中鉛及其無機化合物的衛生標準(GB 7355-87),規定了車間空氣中該物質的最高容許濃度及檢測方法。

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