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Bromuro de plomo (II)es un compuesto inorgánico que aparece como cristales o polvo de color blanco a amarillo pálido. Es ligeramente soluble en agua (con una solubilidad de aproximadamente 4,47 g/100 ml a 20 grados C) y fácilmente soluble en ácido bromhídrico, solución de bromuro de potasio y etanol caliente. Es sensible a la luz y se descompone fácilmente bajo iluminación. La sustancia se hidroliza parcialmente en agua para formar una solución alcalina. Reacciona con bromuros de metales alcalinos para formar compuestos de coordinación, que se descomponen en plomo y bromo metálicos a altas temperaturas. Reacciona con cloro gaseoso para producir bromo y cloruro de plomo. Se utiliza para preparar células solares de perovskita y-diodos emisores de luz (LED), así como material clave para dispositivos optoelectrónicos, para la preparación de otros compuestos de plomo y como trazador radiactivo en medicina nuclear.
Información adicional del compuesto químico:
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Fórmula química |
C8H6O6 |
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Masa exacta |
198.02 |
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Peso molecular |
198.13 |
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m/z |
198.02 (100.0%), 199.02 (8.7%), 200.02 (1.2%) |
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Análisis elemental |
C, 48.50; H, 3.05; O, 48.45 |
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Punto de fusión |
371 grados (iluminado) |
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Punto de ebullición |
892 grados (iluminado) |
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Densidad |
6,66 g/mL a 25 grados (lit.) |
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Bromuro de plomo (II), con la fórmula química PbBr ₂, es un compuesto inorgánico que exhibe propiedades físicas y químicas únicas, lo que lo hace ampliamente aplicable en diversos campos. A continuación se explicará detalladamente su aplicación en diversos aspectos:
Aplicación en Materiales Optoelectrónicos
Células solares de perovskita
Las células solares de perovskita son una nueva tecnología fotovoltaica que se está desarrollando rápidamente en los últimos años, con una eficiencia de conversión fotovoltaica superior al 25%, lo que demuestra un enorme potencial comercial. Los materiales de perovskita tienen las ventajas de un alto coeficiente de absorción, una larga longitud de difusión del portador y una baja densidad de defectos, lo que los convierte en un material estrella en el campo de la energía fotovoltaica. El bromuro de plomo, como componente importante de los materiales de perovskita, se utiliza principalmente para la preparación de compuestos de perovskita como el bromuro de plomo de metilamina (CH 3 NH 3 PbBr 3) y el bromuro de plomo de metilamina (HC (NH ₂) ₂ PbBr3). Meng Gang, un equipo de investigación del Instituto Anguang, Instituto de Materiales Hefei, Academia de Ciencias de China.
Usé prensado en caliente de polvo para preparar bloques policristalinos de CsPbBr ∨ con forma regular y tamaño controlable, y preparé con éxito fotodetectores planos de alto-rendimiento. El detector muestra una respuesta luminosa ultrarrápida y un límite de detección extremadamente bajo, lo que indica que los materiales de perovskita a base de bromuro de plomo tienen un gran potencial en la detección de luz débil. Mediante la tecnología de tratamiento en solución, los materiales de perovskita a base de bromuro de plomo se pueden depositar sobre sustratos flexibles para lograr la preparación de células solares flexibles. Esta batería flexible tiene las características de ser flexible y plegable, lo que la hace adecuada para dispositivos portátiles y productos electrónicos portátiles. Las células solares de perovskita a base de bromuro de plomo pueden mantener una alta eficiencia de conversión fotoeléctrica en ambientes interiores con poca luz, lo que las hace adecuadas para sensores de IoT y sistemas de iluminación interior.
Diodo emisor de luz
El diodo emisor de luz (LED) es un dispositivo semiconductor que puede convertir directamente la energía eléctrica en energía luminosa, con ventajas como alta eficiencia, ahorro de energía y protección del medio ambiente. La aplicación del bromuro de plomo en el campo de los LED se refleja principalmente en la preparación de LED de puntos cuánticos de perovskita. Combinando puntos cuánticos de perovskita a base de bromuro de plomo con sustratos flexibles, se pueden preparar dispositivos LED plegables y flexibles. Este LED flexible tiene amplias perspectivas de aplicación en dispositivos electrónicos portátiles y tecnología de visualización flexible. Al regular la composición y estructura de los puntos cuánticos de perovskita a base de bromuro de plomo, se puede lograr la emisión de luz blanca.
Este LED blanco tiene un alto índice de reproducción cromática y eficiencia lumínica, lo que lo hace adecuado para dispositivos de visualización e iluminación de estado sólido-.
Aplicación en fotodetectores.
Los fotodetectores son dispositivos que pueden convertir señales ópticas en señales eléctricas y se utilizan ampliamente en campos como la comunicación óptica, la obtención de imágenes ópticas y la monitorización ambiental. La aplicación de bromuro de plomo en fotodetectores se refleja principalmente en la preparación de fotodetectores a base de perovskita. El equipo del Instituto Anguang de la Academia de Ciencias de China, el Instituto Hefei de Investigación de Materiales, preparó monocristales de CsPbBr ∨ de alta-calidad utilizando una estrategia de refinamiento en solución y preparó con éxito fotodetectores de luz débil ultrasensibles. Este detector tiene un límite de detección extremadamente bajo y una velocidad de respuesta de luz ultrarrápida, lo que lo hace adecuado para detección de poca luz y campos de imágenes.
Al regular la composición y estructura de los materiales de perovskita a base de bromuro de plomo, se puede lograr la detección optoelectrónica de múltiples bandas. Este detector multibanda tiene amplias perspectivas de aplicación en reconocimiento militar, monitoreo ambiental y otros campos. Combinando fotodetectores de perovskita basados en bromuro de plomo con tecnología microelectrónica, se pueden desarrollar sistemas de fotodetección integrados e inteligentes. Este sistema tiene las ventajas de tamaño pequeño, peso ligero y bajo consumo de energía, y es adecuado para aplicaciones portátiles e integradas.
Aplicación en materiales láser.
Los materiales láser son los componentes centrales de la tecnología láser y su rendimiento afecta directamente las características de salida y el rango de aplicación de los láseres. La aplicación de bromuro de plomo en materiales láser se refleja principalmente en la preparación de láseres de puntos cuánticos de perovskita. Los láseres de puntos cuánticos de perovskita a base de bromuro de plomo tienen un umbral de emisión láser bajo y son adecuados para sistemas láser miniaturizados e integrados.
Al ajustar el tamaño y la composición de los puntos cuánticos, los láseres de puntos cuánticos de perovskita basados en bromuro de plomo pueden lograr sintonizabilidad de longitud de onda desde la luz visible hasta la luz infrarroja cercana-, lo que los hace adecuados para campos como el análisis espectroscópico y la comunicación óptica. Los láseres de puntos cuánticos de perovskita a base de bromuro de plomo tienen un valor de aplicación potencial en terapia e imágenes biomédicas. Su baja toxicidad, alto brillo y sintonizabilidad la convierten en una fuente de luz ideal en el campo biomédico.
Aplicación en tecnología de fotolitografía.
La tecnología de fotolitografía es una de las tecnologías clave en la fabricación de semiconductores y el procesamiento micro/nano, y su precisión y eficiencia afectan directamente el rendimiento y el costo de los dispositivos. La aplicación deBromuro de plomo (II)en la tecnología de fotolitografía se refleja principalmente en la preparación de fotoprotectores de puntos cuánticos de tipo perovskita. El equipo del profesor Zhong Haizheng del Instituto de Tecnología de Beijing ha preparado con éxito patrones de puntos cuánticos de tipo perovskita de alta-resolución mediante tecnología de litografía directa in-in situ utilizando fotopolimerización catalizada por complejo de bromuro de plomo.
Esta tecnología de litografía de alta-resolución proporciona una nueva solución para el micronanoprocesamiento y la fabricación de semiconductores. Utilizando la fotosensibilidad y la sintonizabilidad de los puntos cuánticos de perovskita basados en bromuro de plomo, se pueden preparar patrones de litografía tridimensionales. Esta tecnología de litografía 3D tiene amplias perspectivas de aplicación en campos como la micronanoóptica y los biochips. Combinando fotoprotector de puntos cuánticos de perovskita a base de bromuro de plomo con un sustrato flexible, se pueden preparar patrones de fotolitografía plegables y flexibles. Esta tecnología de litografía flexible tiene un importante valor de aplicación en dispositivos electrónicos portátiles y tecnología de visualización flexible.
Aplicación en la industria de los pigmentos.
Preparación de amarillo de plomo y otros pigmentos:
Bromuro de plomo (II)Se puede utilizar para preparar pigmentos como el amarillo de plomo. Durante el proceso de preparación, el bromuro de plomo reacciona químicamente con otros componentes del pigmento para formar pigmentos con colores y propiedades específicas. Por ejemplo, la preparación de pigmento amarillo de plomo normalmente implica la reacción de bromuro de plomo con otros óxidos o sales metálicas. Los iones de plomo del bromuro de plomo se combinan con aniones de otras sustancias para formar nuevos compuestos, que tienen un aspecto amarillo y buenas propiedades colorantes. El pigmento amarillo plomo preparado con bromuro de plomo tiene buen poder cubriente, poder colorante y resistencia a la luz.
El poder cubriente se refiere a la capacidad de los pigmentos para cubrir el color original de la superficie del objeto recubierto. Los pigmentos amarillo plomo tienen un fuerte poder cubriente y pueden cubrir eficazmente el color subyacente en recubrimientos, tintas y otros campos. El poder colorante se refiere a la capacidad de los pigmentos para impartir color al objeto que se está pintando. Los pigmentos amarillo plomo pueden presentar un color amarillo brillante, cumpliendo con los requisitos de color de diferentes escenarios de aplicación. La resistencia a la luz se refiere a la capacidad de los pigmentos para mantener la estabilidad del color en condiciones de luz. Los pigmentos amarillo plomo tienen buena resistencia a la luz, no se desvanecen fácilmente y son adecuados para uso en exteriores-a largo plazo.
Aplicación en la industria de impresión, teñido y fotografía:
El bromuro de plomo se puede utilizar como ingrediente de pigmentos en la industria de la impresión y el teñido. Se puede utilizar en combinación con otros tintes y aditivos para mejorar el rendimiento colorante y el efecto de teñido de los tintes. Por ejemplo, en algunos procesos de teñido de textiles, agregar una cantidad adecuada de bromuro de plomo puede aumentar la afinidad del tinte por las fibras, haciendo que el color sea más vivo y uniforme. Al mismo tiempo, el bromuro de plomo también puede ajustar el color de los tintes, haciendo que los textiles teñidos presenten un tono de color específico. El bromuro de plomo también tiene importantes aplicaciones en la industria fotográfica.
Puede usarse como aditivo en materiales fotográficos, afectando el rendimiento fotosensible y la calidad de imagen de las películas fotográficas. El bromuro de plomo puede interactuar con otros componentes de la película fotográfica, cambiando la sensibilidad de la película a la luz y mejorando así la claridad y la reproducción del color de la fotografía. Por ejemplo, en algunas películas fotográficas en blanco y negro, la adición de bromuro de plomo puede hacer que la película responda mejor a diferentes longitudes de onda de luz, lo que resulta en un mejor contraste y estratificación en las fotografías capturadas.
Química analítica: un potente asistente para la detección y separación
Aplicación en pruebas:
El bromuro de plomo (II) se puede utilizar para detectar ciertos cationes específicos. De manera similar, para los iones de mercurio (Hg ₂ ² ⁺), también puede reaccionar con iones de bromuro para producir un precipitado de bromuro de mercurio naranja (Hg ₂ Br ₂), con la fórmula de reacción: Hg ₂ ² ⁺+2Br ⁻=Hg ₂ Br ₂ ↓, logrando así la detección de iones de mercurio. También se puede utilizar en combinación con otros reactivos para lograr una detección de iones más compleja. Por ejemplo, al detectar iones de plomo (Pb ² ⁺), aunque el bromuro de plomo (II) en sí contiene iones de plomo, en condiciones específicas, sus diferencias en la reacción con otras sustancias se pueden utilizar para detectar iones de plomo introducidos externamente.
Por ejemplo, al agregar primero un exceso de solución de sulfuro de sodio (Na ₂ S) a la solución de prueba, si hay iones de plomo presentes en la solución, se generará precipitación de sulfuro de plomo negro (PbS). Luego agregue una solución de bromuro de plomo (II) al precipitado. Si el precipitado se disuelve y regenera el precipitado de bromuro de plomo (II), indica la presencia de iones de plomo en la solución original. Esto se debe a que el producto de solubilidad del sulfuro de plomo es menor que el del bromuro de plomo. En la solución de bromuro de plomo (II), el sulfuro de plomo se transformará gradualmente en bromuro de plomo y el color y estado del precipitado cambiará durante el proceso de reacción, logrando así la detección de iones de plomo.
Detección de análisis espectral:
El bromuro de plomo (II) se puede utilizar como sustancia estándar o reactivo de pretratamiento de muestras en análisis de espectroscopia de absorción atómica. Cuando se utiliza un espectrómetro de absorción atómica para determinar el contenido del elemento plomo en una muestra, es necesario preparar con precisión una serie de soluciones estándar de plomo de diferentes concentraciones para dibujar la curva estándar. El bromuro de plomo (II) se puede disolver en disolventes apropiados para preparar una solución estándar de concentración precisa. Al medir la absorción de longitudes de onda de luz específicas por estas soluciones estándar, se establece una relación lineal entre la absorbancia y la concentración de plomo.
Luego, se lleva a cabo el mismo procesamiento y medición en la muestra de prueba y se determina el contenido de plomo en la muestra en función de su posición en la curva estándar. Además, en el proceso de pretratamiento de determinadas muestras, se puede utilizar bromuro de plomo (II) para precipitar o quelar otros elementos que interfieren, reduciendo su interferencia con la determinación del elemento plomo y mejorando la precisión de la determinación. También tiene ciertas aplicaciones en el análisis de espectroscopia de fluorescencia. Algunos compuestos o sistemas que contienen bromuro de plomo (II) pueden producir señales fluorescentes en condiciones específicas.
Preguntas frecuentes
¿El bromuro de plomo II es iónico o covalente?
El bromuro de plomo (II), un compuesto iónico, no conducía electricidad en forma sólida pero sí en forma fundida, mientras que la naftaleno, un compuesto covalente, no conducía ni en forma sólida ni fundida.
¿Es el bromuro de plomo (II) un precipitado?
Precipitado de bromuro de plomo (II), que se forma cuando se gotea bromuro de potasio en una solución de nitrato de plomo (II).
¿Es bromuro de plomo II?
El bromuro de plomo (II) es un compuesto inorgánico de fórmula PbBr 2. Es un polvo blanco. Se produce al quemar gasolinas típicas con plomo. Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 grados [77 grados F], 100 kPa).
¿El bromuro de plomo II conduce electricidad?
El bromuro de plomo sólido no conduce la electricidad debido a la falta de electrones libres, el carácter no metálico, las propiedades aislantes de la red cristalina, la alta resistencia y la falta de movilidad de los iones.
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