水酸化鉛(Pb(OH)2)(19783-14-3) の物理的および化学的特性

Lead hydroxide (Pb(OH)2) structure
Chemical Profile

水酸化鉛(Pb(OH)2)

無機鉛(II)水酸化物は白色固体であり、材料合成や分析用標準物質の前駆体として使用されます。調達および取扱いには厳格な作業環境衛生管理が求められます。

CAS番号 19783-14-3
ファミリー 無機鉛化合物
典型的な形態 粉末または結晶性固体
一般的なグレード EP, USP
主に無機合成、材料開発および実験室用標準物質の中間体として使用されます。調達および品質管理では純度、粒径および鉛の総含有量が重点的に検査され、作業では厳格な曝露管理、適切な防護具(PPE)および廃棄物管理が要求されます。

水酸化鉛は重金属水酸化物類に属する無機鉛(II)水酸化物です。構造的には+2価の鉛(Pb(II))が水酸化物配位子と配位したもので、固体はイオン性かつ高分子格子として記述され、\(\ce{Pb^{2+}}\)カチオンと水酸化物アニオンが結合し白色の難溶性固体を形成します。電子状態では、Pb(II)中心は立体化学的に活性な孤立電子対が存在し、局所的な配位幾何を影響し、離散分子よりも層状または高分子状の水酸化物/酸化物構造の形成を促進します。

化学的には、\(\ce{Pb(OH)2}\)は主に塩基性無機水酸化物として振る舞います:鉱酸に溶解して可溶性の鉛(II)塩を生成し、強塩基条件下では両性を示して可溶性のプラムビット/プルムベートアニオン(例:\(\ce{Pb(OH)3^-}\) および \(\ce{Pb(OH)4^{2-}}\))を形成します。固体は基本的にイオン性で揮発性はなく、有機溶媒には不溶で、表面の炭酸化や熱的・経時的脱水による鉛酸化物への変化を受けやすいです。実務的には水への低い溶解度、酸、硫化物、炭酸塩との化学反応性、ならびに鉛化合物として確立された全身毒性により取り扱い、保管および法規制の制約があります。

この物質の一般的な市販グレードとしては、EP、USPが報告されています。

基本的な物理的特性

密度

本データ文脈において実験的に確立された値はありません。

融点または分解点

本データ文脈において実験的に確立された値はありません。

水への溶解性

\(\ce{Pb(OH)2}\)は水に難溶性であり、通常は細かく白色の沈殿物または懸濁液として観察されます。酸に容易に反応し、次のような反応で可溶性の\(\ce{Pb^{2+}}\)塩を生成します:\( \ce{Pb(OH)2 + 2 H+ -> Pb^{2+} + 2 H2O} \)。過剰の強塩基存在下では可溶性のプラムビット/プルムベート種、例えば \( \ce{Pb(OH)2 + OH^- -> Pb(OH)3^-} \) 及び更なる脱プロトン化によって \( \ce{Pb(OH)4^{2-}} \) が形成されます。ほとんどの有機媒体に不溶で、コロイド懸濁を形成しやすいのはイオン性水酸化物類に共通の性質です。

溶液のpH(定性的挙動)

\(\ce{Pb(OH)2}\)の水懸濁液は水酸化物の存在によりアルカリ性を示し、酸の添加によって中和されます。余剰のアルカリ存在下ではプラムビット/プルムベートアニオンが形成され、溶解性が向上します。本データ文脈での定量的なpH値は提供されていません。

化学的特性

酸–塩基挙動

\(\ce{Pb(OH)2}\)は主にブレンステッド塩基(ヒドロキシド供与体)として機能し、限られた両性を示します。酸によるプロトン化で\(\ce{Pb^{2+}}\)カチオンと水を生成し、濃塩基との反応では前述の可溶性ヒドロキソ鉛アニオンを生成します。これらの酸塩基反応は、水系プロセス中の溶解性や種の存在形態を制御し、下流の鉛塩合成における生成物の決定因子となります。

反応性および安定性

熱的・化学的に\(\ce{Pb(OH)2}\)は鉛酸化物に脱水されやすく、炭酸塩、硫酸塩、硫化物と接触すると塩基性塩を形成します(例:硫化物に接触した際に塩基性炭酸塩や黒色の硫化鉛に変換)。穏和な条件下でPb(II)からPb(IV)への酸化は起こりにくいですが、強い酸化環境下では高価鉛酸化物が生成され得ます。固体は乾燥かつ中性条件下で一般的に安定ですが、大気中のCO2に曝露されると徐々に炭酸化し、酸、強塩基および硫化物源に対して反応性を持ちます。

分子およびイオン関連パラメータ

分子式および分子量

分子式: \(\ce{H2O2Pb}\)

分子量: 241 \(\mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}\)

正確質量(モノアイソトピック): 241.98213

トポロジカル極性表面積(計算値): 2 Ų(計算記述子)

水素結合供与体/受容体(計算値): H結合供与体数 = 2; H結合受容体数 = 2

回転可能結合数(計算値): 0

構成イオン

固体および典型的条件下の水溶液中のイオン構成は\(\ce{Pb^{2+}}\)と\(\ce{OH^-}\)(化学量論は\(\ce{Pb^{2+}}\)1に対して\(\ce{OH^-}\)2)です。強塩基条件下では\(\ce{Pb(OH)3^-}\)や\(\ce{Pb(OH)4^{2-}}\)といった可溶性ヒドロキソ錯体を形成します。

識別子および別名

登録番号およびコード

CAS番号: 19783-14-3

EC番号: 243-310-3

DSSTox Substance ID: DTXSID601015737

日化辞番号: J96.326G

Wikidata: Q412573

InChI: InChI=1S/2H2O.Pb/h2*1H2;/q;;+2/p-2

InChIKey: VNZYIVBHUDKWEO-UHFFFAOYSA-L

SMILES: [OH-].[OH-].[Pb+2]

IUPAC名(計算記述子): lead(2+) dihydroxide

別名および一般名

データ文脈で見られる一般的または登録済みの別名には、水酸化鉛、鉛(II)水酸化物、プルムバンジオール、鉛(2+)ジヒドロキシド、水酸化鉛(Pb(OH)2)があります。

産業および商業的用途

機能的役割および使用分野

水酸化鉛は工業的に他の無機鉛化合物製造の中間体および制御された鉛(II)種のスペシエーションが必要な工程に用いられます。その役割は主に前駆物質/無機試薬としてであり、最終使用製品としてではありません。この物質の商業的取引および工業的製造は複数の法域で文書化されています。

典型的な適用例

典型的なクラスレベルの適用例には、鉛塩や塩基性鉛化合物の前駆体、鉛含有材料の実験室合成での使用、不溶性水酸化鉛沈殿物が形成されて分離や他の鉛酸化物への変換に用いられる場合があります。毒性および規制制約のため、多くの過去の鉛化合物の用途(例:顔料、釉薬剤)は現在管理または制限されています。

安全性および取扱い概要

健康および環境危険性

水酸化鉛は鉛(II)化合物であり、無機鉛に伴う全身的および環境毒性プロファイルを共有します。毒性評価上の影響には神経毒性(特に発達中の神経系)、腎毒性、造血系影響(ヘム生合成干渉)、生殖および発生毒性、発がん性の可能性が含まれます。経口摂取および吸入による有害性があり、反復曝露により長期的な臓器障害の危険があります。また水生生物に対しても強い毒性を持ち、持続的な影響を及ぼします。

データ文脈において鉛化合物に関連して報告されている危険有害性情報には、経口および吸入による急性毒性、発がん性リスク、生殖毒性、特定標的臓器毒性(単回および反復曝露)、および水生生物毒性が含まれます。職業上の指針で引用される許容曝露限度は、一般的に元素鉛(\( \text{as Pb} \))として0.05 \(\mathrm{mg}\,\mathrm{m}^{-3}\)と示されています。生物学的モニタリング指標には、一部の指導スキームにおいて血中鉛基準値が約200 \(\mathrm{\mu g}\,\mathrm{L}^{-1}\)(20 \(\mathrm{\mu g}\)/100 mL)と記載されています。重度の鉛中毒の医療処置には、臨床監督下でのEDTA、ジメルカプロールまたはDMSAなどのキレート療法が含まれます。

詳細な危険性、輸送および規制に関する情報については、製品別の安全データシート(SDS)および現地の法規制を参照してください。

保管および取り扱い上の注意事項

取り扱い時は粉塵の発生を最小限に抑え、吸入または誤飲を防止してください。局所排気換気装置やドラフトチャンバーなどのエンジニアリングコントロールおよび適切な個人用保護具(手袋、眼の保護具、必要時の呼吸用保護具)の使用が推奨されます。容器はしっかりと密閉し、強酸および強い酸化剤から離れた涼しく乾燥した換気の良い場所に保管し、誤使用を防ぐために表示をしてください。廃棄物およびこぼれた残留物は、適用される廃棄物規制に従い、鉛含有の有害物質として管理しなければなりません。除染、緊急対応および廃棄に関する詳細な手順については、製品SDSおよび適用される規制をご参照ください。