Oxid olovnato-olovičitý

Oxid olovnato-olovičitý
Obecné
Systematický název	tetraoxid diolovnato-olovičitý
Triviální název	suřík
Ostatní názvy	minium, orthoolovičitan olovnatý
Anglický název	Lead tetroxide
Německý název	Blei(II,IV)-oxid
Sumární vzorec	Pb3O4
Vzhled	oranžovo-červený polymorfní prášek
Identifikace
Registrační číslo CAS	1314-41-6
EC-no (EINECS/ELINCS/NLP)	215-235-6
Indexové číslo	082-001-00-6
PubChem	16685188
UN kód	1479
Vlastnosti
Molární hmotnost	685,597 6 g/mol
Teplota rozkladu	~ 500 °C
Hustota	8,8–9,2 g/cm3
Index lomu	nLi= 2,40–2,42
Tvrdost	2,5
Rozpustnost v polárních rozpouštědlech	kyseliny zásady
Relativní permitivita εr	17,2
Měrná magnetická susceptibilita	−3,0$\cdot$10−6 cm3g−1
Struktura
Krystalová struktura	čtverečná (α)
Hrana krystalové mřížky	a= 881,5 pm c= 656,5 pm
Termodynamické vlastnosti
Standardní slučovací entalpie ΔHf°	−718,4 kJ/mol
Standardní molární entropie S°	211,3 J K−1 mol−1
Standardní slučovací Gibbsova energie ΔGf°	−601,2 kJ/mol
Izobarické měrné teplo cp	0,214 J K−1 g−1
Bezpečnost
GHS03 GHS07 GHS08 GHS09 Nebezpečí
H-věty	H360Df H332 H302 H373 H410
R-věty	R20/22 R33 R50/53 R61 R62
S-věty	S45 S53 S60 S61
Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa). Některá data mohou pocházet z datové položky.

Oxid olovnato-olovičitý (Pb₃O₄) přesněji tetraoxid diolovnato-olovičitý, nebo orthoolovičitan olovnatý (triviálními názvy suřík nebo minium) je těžká, sytě oranžověčervená až ohnivě červená krystalická nebo amorfní látka. Přestože je téměř nerozpustný ve vodě, je při požití jedovatý. Je též nerozpustný v ethylalkoholu. Rozpouští se v ledové kyselině octové, kyselině chlorovodíkové a zředěné kyselině dusičné ve směsi s peroxidem vodíku.

Příprava

Oxid olovnato-olovičitý se připravuje pražením oxidu olovnatého za přístupu vzduchu

6 PbO + O₂ → 2 Pb₃O₄

při teplotách mezi 450 až 480 °C; za vyšších teplot probíhá reakce opačným směrem. Proto oxid olovnato-olovičitý takto připravený není čistý, ale vždy obsahuje určitou příměs nezreagovaného PbO. Pokud je zapotřebí připravit tuto chemickou sloučeninu čistou, odstraní se PbO působením roztoku hydroxidu draselného (KOH).

Jinak je možno připravit oxid olovnato-olovičitý též žíháním uhličitanu olovnatého čili minerálu cerusitu za přítomnosti vzduchu

6 PbCO₃ + O₂ → 2 Pb₃O₄ + 6 CO₂,

nebo oxidačním žíháním olovnaté běloby tj. zásaditého uhličitanu olovnatého

3 [2PbCO₃·Pb(OH)₂] + O₂ → 2 Pb₃O₄ + 3 CO₂ + 3 H₂O.

Na mokré cestě se dá oxid olovnato-olovičitý připravit například reakcí olovičitanu draselného s octanem olovnatým

K₂PbO₃ + 2 Pb(OCOCH₃)₂ + H₂O → Pb₃O₄ + 2 KOCOCH₃ + 2 CH₃COOH,

při níž vzniká žlutě zbarvený nerozpustný monohydrát oxidu olovnato-olovičitého Pb₃O₄·H₂O. Ten se krystalické vody zbaví mírným zahříváním.

Chemické vlastnosti

S oxidy železa a s železem samotným reaguje za vzniku nerozpustných olovnatanů železnatých a železitých, což je podstatou antikorozivních účinků základových barev obsahujících suřík na železné předměty.

Při zahřátí na teplotu nad 500 °C se rozkládá na oxid olovnatý a kyslík

2 Pb₃O₄ → 6 PbO + O₂;

rozklad je při teplotě okolo 580 °C prakticky úplný.

Působením kyseliny dusičné na oxid olovnato-olovičitý se dvojmocné olovo rozpouští ve formě dusičnanu olovnatého a ve směsi zůstává nerozpustný oxid olovičitý

Pb₃O₄ + 4 HNO₃ → PbO₂ + 2 Pb(NO₃)₂ + 2 H₂O.

Použití

Nejčastěji je oxid olovnato-olovičitý používán jako pigment do základových nátěrových materiálů pro železné předměty a konstrukce. Vzhledem k jeho jedovatosti pro člověka a ke způsobované ekologické zátěži prostředí se jeho použití v současné době omezuje. V menší míře je využíván i ve výrobě skla.

Oxid olovnato-olovičitý je odolný proti korozi povrchů, které jsou trvale ponořené v moři, takže se barvy s jeho obsahem na lodích používají k ošetření různých kovových povrchů ponořených i neponořených. Dobře slouží i k ochraně dřevěných lodí.

Další poněkud netradiční využití bylo při amatérské výrobě bouchacích kuliček (ve směsi s hliníkovým práškem a křemínky), které byly používány namísto nedostupné zábavné pyrotechniky.

Historické použití a názvy

Suřík jako červený pigment znali již staří Římané; připravovali jej pálením běloby olověné. Ve středověku byl jedním z pigmentů, používaných při iluminování (zdobení) rukopisů miniaturními kresbami a kolorovanými iniciálami. Z názvu používaného červeného pigmentu minium vzniklo právě slovo miniatura.

Latinský název minium je odvozený od řeky Minius, dnešní Minho. Český název suřík zavedl Jan Svatopluk Presl po vzoru ruského сурик surik, které pochází z řeckého συρικον syrikon, „syrské [barvivo]“, tedy purpur.

Fyziologické působení

Při vdechnutí suřík dráždí průdušky a plíce a v případě silného zasažení člověk pociťuje kovovou pachuť na sliznicích úst, bolesti na prsou a v krajině břišní. Při požití ústy dochází k otravám díky jeho rozpustnosti v kyselině chlorovodíkové, obsažené v žaludečních šťávách. Otrava se projevuje bolestmi a křečemi v žaludku, spojenými s nevolností až zvracením a bolestí hlavy. Akutní otrava vede k pocitu svalové ochablosti, úplné ztrátě apetitu, případně ke ztrátě vědomí a při velmi vysokých koncentrací olova v krevním oběhu až ke kómatu a případně i ke smrti. Při dlouhodobém působení se může vstřebávat i pokožkou; při krátkodobém může dojít k místnímu podráždění kůže, doprovázeném jejím zrudnutím a citlivostí až bolestí, zejména v místech, kde je pokožka porušena nebo jinak oslabena. Proto je třeba při práci s barvami obsahujícím suřík (např. základové barvy na kovové konstrukce) dodržovat přísně hygienická opatření, zejména používat ochranné rukavice, při práci nejíst, nepít ani nekouřit a po práci si důkladně omýt ruce a všechna místa těla, která mohla být znečištěna.

Při dlouhodobém vystavení působení suříku může dojít k nahromadění olovnatých sloučenin v těle a časem se mohou vyvinout podobné příznaky jako při akutní otravě. Jinak se chronická otrava projevuje neklidem, zvýšenou dráždivostí, poruchami zraku, zvýšeným krevním tlakem. Obvykle se projevuje i šedivou barvou pokožky obličeje.

Osoby s poruchami ledvin, nervového systému nebo s kožními chorobami bývají k působení této látky na jejich organismus mnohem citlivější. U laboratorních zvířat byla zjištěna karcinogenicita; u lidí nebyla s jistotou prokázána.

Ekologické účinky

Vzhledem k tomu, že vzniká při oxidaci olova a jeho sloučenin za vyšších teplot, může se při tepelném zpracování tohoto kovu (např. při jeho výrobě či při odlévání čistého olova nebo jeho slitin s jinými kovy) dostávat ve formě prachu do vzduchu a tím zatěžovat okolní prostředí v blízkosti takových provozů.

Literatura

• VOHLÍDAL, Jiří; ŠTULÍK, Karel; JULÁK, Alois. Chemické a analytické tabulky. 1. vyd. Praha: Grada Publishing, 1999. ISBN 80-7169-855-5. 

Externí odkazy

• Obrázky, zvuky či videa k tématu Oxid olovnato-olovičitý na Wikimedia Commons