요오드화 납(II)

Lead(II) iodide
요오드화 납(II)
Lead(II) iodide
Lead iodide.jpg
이름
기타 이름
플럼부스 요오드화
식별자
  • 10101-63-0 수표Y
3D 모델(JSmol)
켐스파이더
ECHA InfoCard 100.030.220 Edit this at Wikidata
EC 번호
  • 233-256-9
펍켐 CID
유니
UN 번호 2291 3077
  • InChi=1S/2HI.Pb/h2*1H;/q;+2/p-2 수표Y
    키: RQRAHKHDFPBMC-UHFFFAOYSA-L 수표Y
  • 인치=1/2HI.Pb/h2*1H;/q;+2/p-2
    키: RQRAHKHDFPBMC-NUQVWONBAP
  • I[Pb]I
특성.
PbI
2
어금질량 461.01 g/192
외관 선명한 황색 가루
냄새 무취의
밀도 6.16 g/cm3[1]
녹는점 410°C(770°F, 683K)[1]
비등점 872 °C(1,602 °F, 1,145 K) 분해.[1]
4.41×10−9(20°C)
용해성
밴드 갭 2.34 eV(직접)[6][7]
자기 감수성(magnetic susibility)
 -1955.5·10cm−63/190cm[8]
구조=[9]
육각형 hP6
P6mc3, 186번
a = 0.4556nm, b = 0.4556nm, c = 1.3973nm
α = 90°, β = 90°, γ = 120°°
공식 단위(Z)
 2
팔면체의
열화학[10]
77.4 J/(몰·K)
174.9 J/(몰·K)
-175.5 kJ/mol
-173.6 kJ/mol
위험
GHS 라벨 표시:
GHS07: Exclamation markGHS08: Health hazardGHS09: Environmental hazard
위험
H302, H332, H360, H373, H410
P201, P202, P260, P261, P264, P270, P271, P273, P281, P301+P312, P304+P312, P304+P340, P308+P313, P312, P314, P330, P391, P405, P501
NFPA 704(화재 다이아몬드)
3
0
0
플래시 포인트 불연성
관련 화합물
기타 음이온
기타 양이온
 요오드화 주석(II)
관련 화합물
달리 명시된 경우를 제외하고, 표준 상태(25°C [77°F], 100 kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공된다.
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Infobox 참조 자료

납(II) 요오드화 또는 납 요오드화물은 PbI라는
2 공식을 가진 소금이다. 상온에서 그것은 밝은 노란색 무취 결정체 고체로 가열하면 주황색과 붉은색이 된다.[11] 이전에는 플럼부스 요오드화라고 불렸다.

이 화합물은 현재 태양 전지[12] 및 X선 및 감마선 검출기 제조와 같은 몇 가지 전문 용도를 가지고 있다.[13] 그 준비는 화학 교육에서 재미있고 인기 있는 시연으로 강수 반응과 확률 측정과 같은 주제를 가르친다.[14] 125 °C(257 °F) 이상의 온도에서 빛에 의해 분해되며, 이 효과는 특허 받은 사진 공정에서 사용되어 왔다.[4][15]

납 요오드화물은 이전에 일부 페인트에서 노란 색소로 사용되었는데, 요오드화합물이라는 이름이 있었다. 그러나 독성이 강하고 안정성이 떨어지기 때문에 그러한 사용은 대부분 중단되었다.[16]

준비

PbI는
2 일반적으로 요오드화칼륨 KI와 납 사이의 강수 반응을 통해 합성된다.II) 물 용액의 질산염 Pb
3(NO):2

Pb(NO3)2 + 2KI → PbI2 + 2KNO3

질산칼륨 KNO는
3 용해성이지만 요오드화합물 PbI는
2 상온에서 거의 용해되지 않아 침전된다.[17]

납을 함유한 기타 용해성 소금().II)와 요오드화물을 대신 사용할 수 있다(예: 납).II) 아세테이트[12] 및 요오드화 나트륨.

이 화합물은 또한 500~700°C 사이의 용융된 납으로 요오드 증기를 반응시켜 합성할 수 있다.[18]

PbI의
2 얇은 필름도 반응에 의해 황화 납 PbS의 필름을 침전시켜 요오드 증기에 노출시킴으로써 준비할 수 있다.

PbS + I2 → PbI2 + S

그런 다음 황을 황산화 디메틸로 씻는다.[19]

결정화

Pb와2+
I염의−
차가운 용액에서 제조된 납 요오드화물은 대개 많은 작은 육각형 혈소판으로 이루어져 노란색이 비단결 같은 모습을 보이게 한다. 물에 함유된 요오드화 납의 용해성(염화 납이나 브롬화 납과 같은)이 온도에 따라 극적으로 증가한다는 사실을 이용하여 더 큰 결정을 얻을 수 있다. 이 화합물은 뜨거운 물에 용해될 때는 무색이지만, 얇지만 눈에 띄게 큰 밝은 노란색 조각처럼 냉각 시 결정되는데, 이것은 액체를 통해 천천히 가라앉는 시각 효과로서, 흔히 "황금비"[20]라고 표현된다. 200 °C에서 압력으로 PbI를 자동
2 압축하여 더 큰 결정을 얻을 수 있다.[21]

심지어 더 큰 결정도 공통의 반응을 늦추면 얻을 수 있다. 간단한 설정은 보다 큰 물통에 농축 반응제가 들어 있는 비커 2개를 담그는 것으로, 조류를 피하도록 주의한다. 두 물질이 물을 통해 확산되어 만나자 천천히 반응하여 비커 사이의 공간에 요오드화물을 침전시킨다.[22]

또 다른 유사한 방법은[23] 두 물질을 젤 매질로 반응시키는 것인데, 이는 확산 속도를 늦추고 용기의 벽에서 자라나는 수정을 지지한다. 파텔과 라오는 이 방법을 사용해 지름 30mm, 두께 2mm까지 크리스탈을 재배했다.[24]

투과성 막으로 두 시약을 분리하면 반응 속도를 늦출 수 있다. 셀룰로오스 막을 가진 이 접근법은 1988년 9월 우주왕복선 디스커버리호를 타고 비행한 실험에서 무중력 상태에서 PbI
2 결정의 성장을 연구하기 위해 사용되었다.[25]

또한 PbI는
2 390 °C에서 승화에 의해 분말로부터 결정화 될 수 있으며, 거의 진공[26] 상태나 약간의 수소와 함께 아르곤의 전류에서 결정화 될 수 있다.[27]

대형 고순도 결정은 구역 용해 또는 브리드먼-스톡바거 기법으로 얻을 수 있다.[18][26] 이 공정들은 상업용 PbI에서
2 다양한 불순물을 제거할 수 있다.[28]

적용들

납 요오드화물은 고효율 태양전지 제조의 전구물질이다. 일반적으로 디메틸포름아미드나 디메틸황산화디메틸과 같은 유기용매에 함유된 PbI
2 용액은 스핀 코팅에 의해 이산화티타늄 층 위에 도포된다. 그런 다음 층을 요오드화 CHNHI의
3
3 메틸람모늄 용액으로 처리하고 아닐레이드를 제거하여 페로브스카이트 구조로 요오드화 CHNHPbI의
3
3
3 이중염 메틸람모늄 납으로 만든다. 그 반응은 영화의 색깔을 노란색에서 연한 갈색으로 바꾼다.[12]

PbI는
2 낮은 소음 작동을 보장하는 넓은 대역 간극 때문에 감마선과 X선의 고에너지 광자 검출기로도 사용된다.[4][13][26]

납 요오드화물은 이전에 "요오드 옐로"라는 이름으로 페인트 색소로 사용되었다. 프로스퍼 메리메에(1830년)는 "상업에서 아직 많이 알려지지 않았으며, 납의 색조만큼 밝다"고 설명했다. 그것은 더 영구적인 것으로 생각되지만, 시간만이 그렇게 본질적인 품질에 대한 그것의 우월성을 증명할 수 있다. 아세트산염이나 질산납의 용액을 침전시켜 준비하는데, 질산칼륨은 요오드화칼륨이 더 빛나는 노란색을 만들어 낸다."[16] 그러나 화합물의 독성과 불안정성 때문에 더 이상 그렇게 사용되지 않는다.[16] 그것은 여전히 브론징을 위한 예술과 금처럼 생긴 모자이크 타일에 사용될 수 있다.[4]

안정성

전자 현미경 검사와 같은 일반적인 물질 특성화 기법은 요오드화합물(II)의 표본을 손상시킬 수 있다.[29] 납(II) 요오드화물의 얇은 막은 주위 공기에서 불안정하다.[30] 외기 산소는 요오드화물을 원소 요오드로 산화시킨다.

2PbI22 + O → 2PbO + 2 I2↑

독성

납 요오드화물은 인간의 건강에 매우 독성이 있다. 섭취는 납 중독의 많은 급성적이고 만성적인 결과를 초래할 것이다.[31] 납 요오드화물은 동물에서 발암물질인 것으로 밝혀져 사람에게도 같은 현상이 나타날 수 있다.[32] 납 요오드화물은 흡입 위험이 있으므로 납 요오드화물의 분말을 취급할 때 적절한 호흡기를 사용해야 한다.

구조

X선 분말 회절에 의해 결정되는 PbI의
2 구조는 주로 납 원자와 요오드 원자의 층이 교대로 이루어진 육각형 근접 포장 시스템으로, 주로 이온 결합을 가지고 있다. 납-기상 층들 사이에 약한 반 데르 발 상호작용이 관찰되었다.[13] 가장 일반적인 적층 형태는 2H와 4H이다. 4H 폴리모르프는 용해, 강수량 또는 승화에 의해 성장한 샘플에서 가장 안정적이며, 2H 폴리모르프는 보통 솔겔 합성에 의해 형성된다.[9] 고체는 또한 R6 복면 구조를 가질 수 있다.[33]

납(II) 요오드화물은 요오드화칼륨 용액과 납()이 용액일 때 침전된다.II) 질산염 결합
납의 요오드화물이 있는 곳("황금비")을 실험한다.II) 냉각에 의해 뜨거운 용액으로부터 재분산되어 황금-황색의 결정체를 형성하였다.

참고 항목

참조

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인용된 출처

외부 링크