లెడ్(II) నైట్రేట్

లెడ్ (II) నైట్రేట్ ఒక అసేంద్రియ సమ్మేళనం. దీని రసాయన ఫార్ములా Pb(NO3)2. ఇది రంగులేని స్ఫటిక లేదా తెల్లని పొడి రూపంలో ఉంటుంది. ఇతర లెడ్ (II) లవణాల వలె కాకుండా ఇది నీటిలో కరుగుతుంది. ఇది మధ్య యుగం నుండి ఇది "ప్లంబ్ డల్సిస్"గా పరిచితమైన పదార్థం. దీని ఉత్పత్తిని తక్కువ స్థాయిలో లోహ లెడ్తో గానీ లేదా నత్రికామ్లం లోని లెడ్ ఆక్సైడ్ తో గానీ తయారుచేస్తారు. దీనిని ఇతర లెడ్ సమ్మేళనాల తయారీ కొరకు ఉపయోగిస్తారు. 19వ శతాబ్దంలో లెడ్ (II) నైట్రేట్ ను వాణిజ్య పరంగా యూరోప్, అమెరికా సంయుక్త రాష్ట్రాలలో ఉత్పత్తి చేయడం ప్రారంభించారు. చారిత్రాత్మకంగా దీని ప్రధాన ఉపయోగం, లెడ్ పెయింట్స్ కొరకు ఉపయోగించే వర్ణద్రవ్యాలను ఉత్పత్తి చేయడం. కానీ తక్కువ విషపూరితమైన లెడ్ నైట్రేట్ ఆధారిత రంగుల స్థానంలో టైటానియం ఆక్సైడ్ ద్వారా తయారుచేయబడిన రంగులు భర్తీ చేయబడినవి. ఇతర ప్రారిశ్రామిక ఉపయోగాలలో నైలాన్, పాలిస్టర్ లలో ఉష్ణ స్థిరీకరణ, ఫోటో ధర్మోగ్రాఫిక్ కాగితాలపై వాడే పూత ముఖ్యమైనవి. 2000 సంవత్సరం నుండి లెడ్ (II) నైట్రేట్ ను గోల్డ్ సైనైడేషన్ ప్రక్రియకు ఉపయోగిస్తున్నారు.

లెడ్ (II) నైట్రేట్ విషపూరితమైనది, ఆక్సీకరన కారకం, ఇంటర్నేషనల్ ఏజన్సీ ఫర్ రీసెర్చ్ ఆన్ కేన్సర్ సంస్థచే "బహుశా మానవులకు క్యాన్సర్ కారకము"గా వర్గీకరింపబడింది. పర్యవసానంగా, దీనిని పీల్చుకోవడం, ఇంజెక్షన్ చేసుకోవడం, చర్మ సంబంధాన్ని నివారించడానికి తగిన జాగ్రత్తలు తీసుకోవాలి. ప్రమాదకర స్వభావం కారణంగా, లెడ్ (II) నైట్రేట్ యొక్క పరిమిత అనువర్తనాలు పరిశీలనలో ఉన్నాయి.

చరిత్ర 
మధ్య యుగ కాలం నుండి లెడ్(II) నైట్రేట్ ఉత్పత్తి కాబడుతుంది. ఇది లెడ్ పెయింట్ల లోని వర్ణ ద్రవ్యాలైన క్రోమియం పసుపు (లెడ్ (II) క్రోమేట్), కోమ్‌ ఆరెంజ్ ( లెడ్ (II) హైడ్రాక్సైడ్ క్రోమేట్), అదే విధమైన లెడ్ సమ్మేళనాల ఉత్పత్తికి ముడి సరుకుగా వినియోగపడుతుంది. ఈ వర్ణ ద్రవ్యాలు డైయింగ్ (అద్దకం), వస్త్రాలపై అద్దకం, ఇతర టెక్స్‌టైల్స్ లలో ఉపయోగపడతాయి. 

1957 లో జర్మన్ రసవాద శాస్త్రవేత్త ఆండ్రియస్ లిబావిస్ మొట్టమొదట ఈ సమ్మేళనాన్ని గురించి వివరించాడు. దాని రుచి కారణంగా దీనిని మధ్య యుగంలో "ఫంబ్ డక్లిస్", "కాల్క్స్ ప్లంబ్ డక్లిస్"గా పిలుస్తారు. దీని అర్థం "స్వీట్ లెడ్". అయినప్పటికీ తరువాత శతాబ్దాలలో దీని వాస్తవ ధర్మాలు అర్థం కానందువల్ల దీని చిటపటలాడే గుణం కారణంగా దీనిని అగ్గిపుల్లలు, లెడ్ అజైజ్ వంటి ప్రత్యేక ప్రేలుడు పదార్థాల తయారీకి ఉపయోగించేవారు.  దీని ఉత్పత్తి ప్రక్రియ ఇంకా రసాయనికంగా సూటిగా ఉంటుంది, ఆక్వా ఫోర్టిస్ (నైట్రిక్ యాసిడ్) లో ప్రధానంగా కరిగించుట, తరువాత అవక్షేపణను పెంచుతుంది. అయినప్పటికీ, ఈ ఉత్పత్తి చాలా శతాబ్దాల పాటు తక్కువ స్థాయిలో ఉంది, ఇతర ప్రధాన మిశ్రమాల తయారీకి వాడే ముడి పదార్థంగా లెడ్ (II) నైట్రేట్ యొక్క వాణిజ్య ఉత్పత్తి 1835 వరకు నివేదించబడలేదు. 1974 లో, పిగ్మెంట్లు (వర్ణద్రవ్యాలు), గాసోలిన్ సంకలితాలను మినహాయించి 642 టన్నుల లెడ్ సమ్మేళనాలను యునైటెడ్ స్టేట్స్ వినియోగించింది.

నిర్మాణం 

దీని స్పటికనిర్మాణాన్ని న్యూట్రాన్ వివర్తనం ద్వారా నిర్ణయించవచ్చును.  ఈ సమ్మేళనం ఘన వ్యవస్థలో స్పటికీకరణం చెందుతుంది. ఇందులో లెడ్ పరమాణువులు ముఖ మధ్య ఘన (ఫేస్ సెంట్రెడ్ క్యూబిక్) వ్యవస్థలో అమరి ఉంటాయి. దీని యొక్క స్పెస్ గ్రూపు Pa3Z=4 (బ్రావయిస్ లాటిస్ పద్ధతి). ఈ ఘనాకార నిర్మాణానికి ప్రతీ భుజం 784 పికోమీటర్లు ఉంటుంది.

ప్రక్క చిత్రంలో నలుపు చుక్కలు లెడ్ (సీసం) అణువులను, తెలుపు చుక్కలు నైట్రేట్ గ్రూపులను సూచిస్తాయి. ఈ నైట్రేట్ గ్రూపులు తలం కన్నా 27 పికోమీటర్ల దిగువన ఉంటాయి. ఈ విన్యాసంలో ప్రతీ లెడ్ పరమాణువు 12 ఆక్సిజన్ పరమాణువులతో (బంధకోణం: 281pm) బంధించబడి ఉంటుంది. అన్ని N–O బంధ దూరాలు ఒకే విధంగా ఉండి 127 పికోమీటర్లు కలిగి ఉంటాయి.

ఈ లెడ్ నైట్రేట్ యొక్క స్ఫటిక నిర్మాణంలో పరిశోధనా ఆసక్తి కృత్రిమ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద స్ఫటిక లాటిస్ లోపల నైట్రేట్ సమూహాల యొక్క స్వేచ్ఛా అంతర్గత భ్రమణాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

తయారీ, ఉత్పత్తి 
లెడ్ (II) నైట్రేట్ ను నైట్రిక్ ఆమ్లం యొక్క జలద్రావనంలో లోహ లెడ్ (సీసం) ను కరిగించడం వలన తయారుచేయవచ్చు. 
 Pb + 4 HNO3 → Pb(NO3)2 + 2 NO2 + 2 H2O
సాధారణంగా లెడ్ ఆక్సైడ్ ను నత్రికామ్లములో కరిగించడం వలన లెడ్ నైట్రేట్ ను తయారుచేయవచ్చు. 
 PbO + 2 HNO3 → Pb(NO3)2 + H2O
ఏ సందర్భంలోనైనా, గాఢ నత్రికామ్లం ద్రావణిగా ఉన్నందువల్ల, క్రియాజన్యమైన ద్రావణంలో నైట్రేట్ అయాన్లు ఉండటం వల్ల, అనార్థ్ర లెడ్ నైట్రేట్ స్ఫటికాలు కామన్ అయాన్ ఫలితంగా ఆకశ్మికంగా ఏర్పడతాయి. 

చాలా వాణిజ్యపరంగా లభించే లెడ్ (II) నైట్రేట్, ప్రయోగశాల-స్థాయి పదార్థం, తదనుగుణంగా ఉత్పత్తి అవుతుంది లెడ్, లెడ్ సమ్మేళనాల ఉత్పత్తిదారుల ద్వారా ఈ లెడ్ నైట్రేట్ 25 కిలోగ్రాముల సంచుల నుండి 1000 కిలోగ్రాముల సంచుల వరకు సరఫరా చేయబడుతుంది. అంతకన్నా ఎక్కువ స్థాయి ఉత్పత్తి జరుగుట గురించి వివరాలు లేవు.

లెడ్ కలిగిన వ్యర్థాల యొక్క నైట్రికామ్లం కలిసే విధానంలో, ఉదా: లెడ్ శుద్ధి చేయునపుడు వెలువడిన లెడ్-బిస్మత్ వ్యర్థాలు, లెడ్ నైట్రేట్ యొక్క మలిన ద్రావణాలు ఉత్పన్నాలుగా తయారవుతాయి. ఈ ద్రావణాలు బంగారం యొక్క సైనైడేషన్ ప్రక్రియకు ఉపయోగపడతాయని నివేదికలున్నాయి.

చర్యలు 
లెడ్ (II) అసిటేట్ కాకుండా, లెడ్ (II) నైట్రేట్ మాత్రమే సాధారణ కరిగే ప్రధాన సమ్మేళనం. లెడ్ నైట్రేట్ నీటిలో కరిగి రంగులేని, స్పష్టమైన ద్రావణాన్నిస్తుంది. అయానిక పదార్థంగా లెడ్ నైట్రేట్ అయాన్లుగా విడిపోతుంది.

 Pb(NO3)2 (s) → Pb2+ (aq) + 2 N (aq)
లెడ్ నైట్రేట్ కు గాఢ సోడియం హైడ్రాక్సైడ్ ద్రావణం కలిపినపుడు, క్షార నైట్రేట్లు ఏర్పడతాయి. సగం సమతాస్థితి బిందువు వద్ద Pb(NO3)2·Pb(OH)2 ఆధిక్యంలో ఉంటాయి. ఆ బిందువు తరువాత Pb(NO3)2·5Pb(OH)2 ఏర్పడుతుంది. pH 12 గా గల సాధారణ Pb(OH)2 ఏర్పడదు.

ఆక్సీకరణం, వియోగం 
లెడ్ నైట్రేట్ ఆక్సీకరణ కారకం. దాని చర్య ఆధారంగా ఇది Pb2+(aq) అయాన్లను ఏర్పరచగలదు. ఇది ప్రామాణిక క్షయకరణ పొటెన్షియల్ (E0) of −0.125 V, లేదా నైట్రేట్ అయాన్, ఆమ్ల ప్రభావంలో E0 of +0.956 V. కలిగి ఉంటుంది. లెడ్ (II) తటస్థ జల ద్రావణంగా పనిచేస్తున్నప్పుడు అధిక ఉష్ణోగ్రత లేదా ఆమ్ల ప్రభావం వల్ల నైట్రేట్ పనిచేస్తుంది.

లెడ్ నైట్రేట్ ను వేడి చేసినపుడు ఆ స్ఫటికాలు వియోగం చెంది లెడ్ ఆక్సైడ్, ఆక్సిజన్, నైట్రోజన్ డై ఆక్సైడ్ ఏర్పడతాయి. 
 2 Pb(NO3)2 (s) → 2 PbO (s) + 4 NO2 (g) + O2 (g)
అందువలన ఈ ధర్మంవల్ల కొన్ని సార్లు ఫైర్ వర్క్స్ వంటి పైరోటెక్నిక్స్ కు లెడ్ నైట్రేట్ ను ఉపయోగిస్తారు.

ద్రావణీయత 

లెడ్ (II) నైట్రేట్ నీటిలో కరుగుతుంది కానీ నైట్రిక్ ఆమ్లంలో కరుగదు. .

అనువర్తనాలు 
లెడ్ నైట్రేట్ యొక్క ప్రమాదకర స్వభావం కారణంగా పారిశ్రామికంగా దీని స్థానంలో ప్రత్నామ్నాయ పదార్థాలను ఉపయోగిస్తున్నారు. ఇదివరకు లెడ్ నైట్రేట్ ను లెడ్ పెయింట్స్ తయారుచేయడానికి వాడేవారు. కానీ ఆ రంగులు విషతుల్యములైనందువల్ల ఈ రంగుల స్థానంలో టైటానియం డయాక్సైడ్ ను ప్రత్యామ్నాయంగ ఉపయోగిస్తున్నారు.  చారిత్రాత్మకంగా లెడ్ నైట్రేట్ ను అగ్గిపుల్లలు, పైర్ వర్క్స్ లలో ఉపయోగించేవారు. కానీ ఆ విధానాలు తిరస్కరించబడ్డాయి లేదా నిలిచిపోయాయి. ప్రస్తుతం లెడ్ నైట్రేట్ ను నైలాన్, పాలిస్టర్ లలో ఉష్ణ స్థిరీకరణకు, ఫోటోథెర్మోగ్రాఫిచ్ కాగితంపై పూత, రోడెంటిసైడ్స్ కోరకు వాడుతున్నారు. ప్రయోగశాల స్థాయిలో, లెడ్ (II) నైట్రేట్ ను డైనైట్రోజెన్ టెట్రాక్సైడ్ యొక్క రెండు అనుకూలమైన, విశ్వసనీయ వనరులలో ఒకదాన్ని అందిస్తుంది. జాగ్రత్తగా లెడ్ నైట్రేట్ ను ఎండపెట్టి, దానిని స్టీలుపాత్రలో వేడిచేస్తే నైట్రోజన్ డైఆక్సైడ్ ఉత్పత్తి అవుతుంది. 
 2 NO2 ⇌ N2O4
బంగారం సైనైడేషన్ లో ప్రక్షాళన చేసి అభివృద్ధి చేయడానికి లెడ్ నైట్రేట్ ను కలుపుతారు. ఇది ఒక సమూహ ప్రక్రియ అయినప్పటికీ, కొద్దిగా లెడ్ నైట్రేట్ అవసరం. ఒక కిలోగ్రాం బంగారానికి 10 నుండి 100 మి.గ్రా ల లెడ్ నైట్రేట్ అవసరం. 

సేంద్రియ రసాయన శాస్త్రంలో లెడ్ నైట్రేట్ అనేది ఆక్సీకరణిగా ఉపయోగపడుతుంది. ఉదాహరణకు సొమ్మెలెట్ చర్యలలో బెంజైలిక్ హాలైడ్స్ ను ఆల్డిహైడ్ గా మార్చుటకు ఆక్సీకరణం చెందించుట.

మూలాలు

బయటి లింకులు 

 
 
 
 
 
 Material Safety Data Sheets
 MSDS for lead nitrate, PTCL, Oxford University 
  
 MSDS for lead nitrate, Science Stuff Inc
 MSDS for lead nitrate, Iowa State University
 MSDS for lead nitrate, NIST

లెడ్ సమ్మేళనాలు
ఈ వారం వ్యాసాలు