含氧酸铅(Ⅱ)盐的特性及应用探析

与铅酸蓄电池有关的含氧酸的铅（Ⅱ）盐主要有硫酸铅、碱式硫酸铅、碳酸铅、碱式碳酸铅、乙酸铅、硬脂酸铅等。

硫酸铅（lead sulfate）PbSO₄为白色单斜或斜方结晶，密度为6.2kg·L^-1，熔点为1170℃。溶于铵盐。在硫酸中的溶解度很小，在水中则稍大些。

PbSO₄的热力学数据如下：

晶格能 U=2468.56kJ·mol^-1

焓 ΔH°=-919.94kJ·mol^-1（298.15K）

自由能 ΔG°=-813.20kJ·mol^-1（298.15K）

熵S° =148.57J·mol^-1·K^-1（298.15K）

热容 C^o=103.21Jmol^-1·K^-1

PbSO ₄溶于硝酸或盐酸。表4-1列出PbSO₄在不同浓度硝酸中的溶解度。

表4-1　PbSO₄在HNO₃中的溶解度

PbSO₄在硫酸溶液中的溶解度随着浓度的不同而有较大的变化，在25℃时，在10%H₂SO₄浓度时最大。在纯水中的溶解度更大些。在铅酸蓄电池生产的化成工序中，化成槽中H₂SO₄溶液的浓度随着化成过程的进行而不断变化，PbSO₄的溶解度也随之而变，槽中常有白色的PbSO₄结晶出现。铅酸蓄电池在放电状态电解液浓度变低，PbSO₄的溶解度大，长时间搁置后再次充电会形成PbSO₄枝晶，这会增加正、负极板短路的机会，应避免铅酸蓄电池在放电状态下搁置。表4-2列出PbSO₄在H₂SO₄溶液中的溶解度^【2】。

由于Pb^2+与CH₃COO^-能形成配离子（coordination ion）Pb（CH₃ COO）₃^-，因而PbSO₄可溶于乙酸盐如乙酸铵CH₃ COONH₄和乙酸钠CH₃ COONa水溶液。PbSO₄也溶于酒石酸（tartaric acid）HOOCCH（OH）CH（OH）COOH的盐溶液中。

表4-2 PbSO₄在H₂SO₄溶液中的溶解度

PbSO₄还溶于NaOH或KOH溶液中而生成铅酸盐（plum-bite）

PbSO₄的热分解过程是先生成一碱式硫酸盐，进而二碱式硫酸盐，再进一步四碱式硫酸盐，最后形成PbO，反应如下：(www.xing528.com)

三碱式硫酸铅（tribasic lead sulfate）3PbO·PbSO₄·H₂O旧称三盐基硫酸铅，是铅膏的重要组分之一。白色或微黄色粉末，密度为6.9kg·L^-1，熔点为820℃。溶于硝酸、热浓盐酸、乙酸铵、乙酸钠溶液，部分溶于乙酸。18℃时在水中的溶解度为26.2mg·L^-1。在pH值大于9.6的碱性介质中，当SO^2-₄离子活度为1时在水中是稳定的。当pH值为6.6～11.6，SO^2-₄离子活度降低至10^-6时，在水中也是稳定的。3PbO·PbSO₄·H₂O加热至150℃之前是稳定的，210℃开始脱水，在350℃～400℃分解为四碱式和碱式硫酸铅和氧化铅

碱式硫酸铅（basic lead sulfate）PbO·PbSO₄白色单斜结晶，密度为6.92kg·L^-1，熔点为977℃。在水中溶解度很小。

乙酸铅（lead acetate）Pb（CH₃COO）₂·3H₂O又称醋酸铅，铅糖。是铅酸蓄电池生产过程中原材料、半成品检测分析最常接触到的化合物之一。白色晶体或片状粉末。75℃失水，熔点280℃。在真空中加热至200℃开始分解。在水中的溶解度较大。铅酸蓄电池生产过程中的检测分析操作常利用这一性质溶解铅的化合物试样。Pb（CH₃COO）₂在水中的溶解度为

碳酸铅（lead carbonate）PbCO₃热力学数据如下：

焓 ΔH^o=-699.15kJ·mol^-1（298.15K）

自由能 ΔG^o=-625.51kJ·mol^-1（298.15K）

熵 S^o=130.96J·mol^-1·K^-1（298.15K）

热容 C^o=87.40J·mol^-1·K^-1

PbCO₃为白色或灰白色斜方结晶，密度为6.6kg·L^-1，溶于酸或碱，不溶于水。加热至315℃分解。

碱式碳酸铅（basic lead carbonate）[2PbCO₃·Pb（OH）2]俗名碱白，也称白铅粉。密度为6.14kg·L^-1。几乎不溶于水，在水中的溶度积为3.5×10^-46。微溶于含CO₂的水，易溶于硝酸，不溶于醇。

硬脂酸铅（lead stearate）Pb（C₁₇H₃₅COO）₂可用作铅酸蓄电池生产的负铅膏的添加组分，和添加硬脂酸钡（barium stearate）Ba（C₁₇H₃₅COO）₂的作用大致相同。Pb（C₁₇ H₃₅ COO）₂为白色粉末，可燃，密度为1.323kg·L^-1，熔点为105～112℃，溶于热的乙醇和乙醚，不溶于水，有良好的润湿性^【1，3】。表4-3 列出的是有关铅的化合物的晶体结构数据，是从参考文献【4】附录中引用来的。该文献还部分注明了数据的出处和作者。但别的文献，如参考文献【1】提出的相关数据多有不同。

表4-3 含氧酸的铅（Ⅱ）盐的晶体结构数据

注：Z是与晶胞内容对应的化学式计量倍数值或分子数（若晶胞中存在分子）。