BARIO HIDROKSIDAS (BA (OH) 2): SAVYBĖS, RIZIKA IR PANAUDOJIMAS - CHEMIJA - 2025

Bario hidroksido yra cheminis junginys, kurio formulė Ba (OH) ₂ (H ₂ O) _x . Tai yra tvirta bazė ir gali būti bevandenės, monohidrato arba oktohidrato formos. Labiausiai paplitusi ir komerciškai naudojama monohidrato forma, dar vadinama barito vandeniu. Bevandenių ir monohidratinių junginių struktūra pateikta 1 paveiksle.

Bario hidroksidas gali būti gaunamas ištirpinant bario oksidą (BaO) vandenyje: BaO + 9H ₂ O → Ba (OH) ₂ · 8H ₂ O. Jis kristalizuojasi kaip oktahidratas, kuris kaitinant ore tampa monohidratu. 100 ° C temperatūroje vakuume monohidratas gamina BaO ir vandenį.

1 paveikslas: bevandenio bario hidroksido (kairėje) ir monohidrato (dešinėje) struktūra

Monohidratas įgauna sluoksniuotą struktūrą (2 pav.). „Ba ^2+“ centrai priima aštuonkampę geometriją. Kiekvienas Ba ²⁺ centras yra sujungtas dviem vandens ligadais ir šešiais hidroksido ligadais, kurie yra atitinkamai dvigubai ir trigubai sujungti su gretimais Ba ²⁺ centrais .

Oktahidrate atskiri Ba ²⁺ centrai vėl yra aštuonių koordinačių, tačiau jie neturi dalijimosi ligadais (bario hidroksidas, SF).

2 paveikslas: bario hidroksido kristalų struktūra.

Bario hidroksido savybės

Bario hidroksidas yra balti arba skaidrūs oktaedriniai kristalai. Neturi kvapo ir turi kaustinį skonį (Nacionalinis biotechnologijų informacijos centras., 2017). Jos išvaizda parodyta 3 paveiksle (IndiaMART InterMESH Ltd., SF).

3 paveikslas: bario hidroksido išvaizda.

Bevandenės formos molekulinė masė yra 171,34 g / mol, tankis 2,18 g / ml, lydymosi temperatūra 407 ° C ir virimo temperatūra 780 ° C (Karališkoji draugija chemijai, 2015). .

Monohidrato formos molekulinė masė yra 189,355 g / mol, tankis 3,743 g / ml, lydymosi temperatūra 300 ° C (Karališkoji draugija chemijai, 2015).

Oktohidrato formos molekulinė masė yra 315,46 g / mol, tankis 2,18 g / ml, lydymosi temperatūra 78 ° C (Karališkoji chemijos draugija, 2015).

Junginys mažai tirpsta vandenyje ir netirpsta acetone. Ji yra stipri bazė su 0,15 ir 0,64 pKa už pirmojo ir antrojo OH ^- atitinkamai.

Bario hidroksidas reaguoja panašiai kaip natrio hidroksidas (NaOH), tačiau mažiau tirpsta vandenyje. Jis neutralizuoja rūgštis egzotermiškai, sudarydamas druskas ir vandenį. Jis gali reaguoti su aliuminiu ir cinku, sudarydamas metalo oksidus ar hidroksidus ir generuodamas vandenilio dujas.

Tai gali inicijuoti polimerizacijos reakcijas polimerizuojamuose organiniuose junginiuose, ypač epoksiduose.

Su amonio druskomis, nitridais, halogenintais organiniais junginiais, įvairiais metalais, peroksidais ir hidroperoksidais jis gali generuoti degiąsias ir (arba) toksiškas dujas. Mišiniai su chloruotomis dervomis sprogus kaitinant ar susmulkinant (BARIUM HYDROXIDE MONOHYDRATE, 2016).

Bario hidroksidas suyra iki bario oksido, kai pašildomas iki 800 ° C. Reaguojant su anglies dioksidu, susidaro bario karbonatas. Jo labai šarminis vandeninis tirpalas neutralizuojamas su rūgštimis. Taigi jis sudaro bario sulfatą ir bario fosfatą atitinkamai su sieros ir fosforo rūgštimis.

H ₂ SO ₄ + Ba (OH) ₂ Baso ₄ + 2H ₂ O

Reakcija su vandenilio sulfidu sukuria bario sulfidą. Daugybė netirpių ar mažiau tirpių bario druskų gali nusėsti dėl dvigubos pakaitinės reakcijos, kai vandeninis bario hidroksido tirpalas sumaišomas su daugeliu kitų metalo druskų tirpalų.

Sumaišius kietą hidratuotą bario hidroksidą su kietu amonio chloridu cheminėje stiklinėje, vyksta endoterminė reakcija ir susidaro skystis, išsiskiriant amoniakui. Temperatūra smarkiai nukrenta iki maždaug -20ºC (Karališkoji chemijos draugija, 2017).

Ba (OH) ₂ (-ai) + 2NH ₄ Cl (-ai) → BaCl ₂ (aq) + 2NH ₃ (g) + H ₂ O

4 paveikslas: endoterminė reakcija tarp bario hidroksido ir amonio chlorido.

Ba (OH) 2 reaguoja su anglies dioksidu, kad susidarytų bario karbonatas. Tai išreiškiama tokia chemine reakcija:

Ba (OH) 2 + CO2 → BaCO3 + H2O.

Reaktingumas ir pavojai

Bario hidroksidas klasifikuojamas kaip stabilus, nedegus junginys, greitai ir egzotermiškai reaguojantis su rūgštimis, nesuderinamas su anglies dioksidu ir drėgme. Junginys yra toksiškas ir, kaip stiprus pagrindas, yra ėsdinantis.

Įkvėpimas, prarijimas arba odos kontaktas su medžiaga gali sukelti rimtus sužalojimus ar mirtį. Kontaktas su išlydyta medžiaga gali smarkiai nudegti odą ir akis.

Reikėtų vengti sąlyčio su oda. Kontaktų ar įkvėpus poveikis gali būti atidėtas. Gaisras gali sukelti dirginančias, ėsdinančias ir (arba) toksiškas dujas. Priešgaisrinės nuotekos gali būti ėsdinančios ir (arba) toksiškos ir sukelti užteršimą.

Akių kontaktas

Jei junginys liečiasi su akimis, kontaktinius lęšius reikia patikrinti ir nuimti. Akys turi būti nedelsiant praplaunamos dideliu vandens kiekiu bent 15 minučių šaltu vandeniu.

Kontaktas su oda

Patekus ant odos, pažeistą vietą reikia nedelsiant bent 15 minučių nuplauti dideliu kiekiu vandens arba silpnos rūgšties, pavyzdžiui, acto, tuo pačiu nuimant užterštus drabužius ir batus. Sudirgintą odą uždenkite minkštinamąja priemone.

Prieš vėl naudodami, nusiplaukite drabužius ir batus. Jei kontaktas yra sunkus, nuplaukite dezinfekuojančiu muilu ir užterštą odą padenkite antibakteriniu kremu.

Įkvėpus

Įkvėpus auką reikia perkelti į vėsią vietą. Jei nekvėpuojate, atliekamas dirbtinis kvėpavimas. Jei sunku kvėpuoti, duokite deguonies.

Nurijimas

Nurijus junginį, vemti negalima. Atlaisvinkite aptemptus drabužius, tokius kaip marškinių apykaklė, diržas ar kaklaraištis.

Visais atvejais reikia nedelsiant kreiptis į gydytoją (saugos duomenų lapas Bario hidroksido monohidratas, 2013).

Programos

1- Pramonė

Pramonėje bario hidroksidas yra naudojamas kaip pirmtakas kitiems bario junginiams. Monohidratas naudojamas dehidratuoti ir pašalinti sulfatus iš įvairių produktų. Ši programa panaudoja labai mažą bario sulfato tirpumą. Ši pramoninė paskirtis taip pat taikoma laboratorijoms.

Bario hidroksidas yra naudojamas kaip priedas termoplastikuose (tokiuose kaip fenolio dervos), įbrėžimuose ir PVC stabilizatoriuose, siekiant pagerinti plastines savybes. Ši medžiaga naudojama kaip universalus tepalų ir tepalų priedas.

Kiti pramoniniai bario hidroksido naudojimo būdai yra cukraus gamyba, muilų gamyba, riebalų muilinimas, silikato lydymas ir kitų bario junginių ir organinių junginių (BARIUM HYDROXIDE, SF) cheminė sintezė.

2 - laboratorija

Bario hidroksidas yra naudojamas analitinėje chemijoje titruojant silpnąsias rūgštis, ypač organines rūgštis. Jo skaidrus vandeninis tirpalas, skirtingai nei natrio hidroksidas ir kalio hidroksidas, neturi karbonato, nes bario karbonatas netirpsta vandenyje.

Tai leidžia naudoti tokius rodiklius kaip fenolftaleinas arba timolftaleinas (su šarminės spalvos pokyčiais) be titravimo klaidų rizikos, atsirandančios dėl karbonatų jonų, kurie yra daug mažiau baziniai (Mendham, Denney, Barnes ir Thomas, 2000).

Bario hidroksidas kartais naudojamas organinėje sintezėje kaip stipri bazė, pavyzdžiui, esterių ir nitrilų hidrolizei:

Bario hidroksidas taip pat naudojamas dekarboksilinant aminorūgštis, kurios proceso metu išskiria bario karbonatą.

Jis taip pat naudojamas ruošiant ciklopentanoną, diacetono alkoholį ir gama-laktoną D-Gulonic.

3 - Katalizatorius Wittig-Horner reakcijoje

Wittigo-Hornerio reakcija, taip pat žinoma kaip Hornerio-Wadswortho-Emmonso reakcija (arba HWE reakcija) yra cheminė reakcija, naudojama organinėje chemijoje, siekiant stabilizuoti fosfonatų karbanijas su aldehidais (arba ketonais), kad susidarytų daugiausia E-alkenai (trans ).

Wittigo-Hornerio sonocheminė reakcija yra katalizuojama aktyvuotu bario hidroksidu ir vykdoma kietojo skysčio sąsajos sąlygomis.

Sonococheminis procesas vyksta kambario temperatūroje ir mažesniu katalizatoriaus svoriu bei reakcijos laiku nei terminis. Šiomis sąlygomis gaunamas panašus išeiga kaip terminio proceso metu.

Darbe (JV Sinisterra, 1987) nagrinėjama įtaka ultragarso trukmei, katalizatoriaus ir tirpiklio svoriui. Reakcijai įvykti reikia įpilti nedidelį kiekį vandens.

Išanalizuotas katalizatoriaus, veikiančio procese, aktyviosios vietos pobūdis. Siūlomas ETC mechanizmas sonocheminiam procesui.

4- Kiti naudojimo atvejai

Bario hidroksidas gali būti naudojamas ir kitais būdais. Jis naudojamas keliems tikslams, tokiems kaip:

• Šarmų gamyba.
• Statybinis stiklas.
• Sintetinio kaučiuko vulkanizavimas.
• Korozijos inhibitoriai.
• Kaip gręžimo skysčiai, pesticidai ir tepalai.
• Dėl katilo ištaisymo.
• Norėdami patobulinti augalinį ir gyvulinį aliejus.
• Freskos tapybai.
• Vandenyje minkštinant.
• Kaip homeopatinių vaistų sudedamoji dalis.
• Norėdami išvalyti išsiliejusias rūgštis.
• Jis taip pat naudojamas cukraus pramonėje ruošiant runkelių cukrų.
• Statybinės medžiagos.
• Elektros ir elektronikos gaminiai.
• Grindų dangos.

Nuorodos

1. BARIO HIDROXIDO MONOHIDRATAS. (2016). Atsigavo po kameochemikalų: cameochemicals.noaa.gov.
2. Bario hidroksidas. (SF). Atgauta iš chemijos žinovo: chemistrylearner.com.
3. BARIO HIDROXIDAS. (SF). Atkurta iš „chemijos21“: „chemland21.com“.
4. IndiaMART „InterMESH Ltd.“. (SF). Bario hidroksidas. Atgautas iš indiamart: dir.indiamart.com.
5. V. Sinisterra, AF (1987). Ba (OH) 2 kaip katalizatorius organinėse reakcijose. 17. Tarpfazinio kietojo skysčio Wittig-Hornerio reakcija sonocheminėmis sąlygomis. Žurnalas apie organinę chemiją 52 (17), 3875-3879. researchgate.net.
6. Medžiagos saugos duomenų lapas Bario hidroksido monohidratas. (2013 m. Gegužės 21 d.). Gauta iš „mokslolab“: sciencelab.com/msds.
7. Mendham, J., Denney, RC, Barnes, JD ir Thomas, MJ (2000). Vogelio kiekybinė cheminė analizė (6-asis leidimas). Niujorkas: „Prentice Hall“.
8. Nacionalinis biotechnologijų informacijos centras. (2017 m. Kovo 28 d.). „PubChem“ junginių duomenų bazė; CID = 16211219. Atkurta iš „PubChem“: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
9. Karališkoji chemijos draugija. (2015). Bario hidroksidas. Atkurta iš „chemspider“: chemspider.com.
10. Karališkoji chemijos draugija. (2015). Bario hidroksido hidratas (1: 2: 1). Atkurta iš „chemspider“: chemspider.com.
11. Karališkoji chemijos draugija. (2015). Dihidroksibariumo hidratas (1: 1). Atkurta iš „chemspider“: chemspider.com.
12. Karališkoji chemijos draugija. (2017). Endoterminės kietos ir kietos reakcijos. Atkurta iš: mokytis chemijos: rsc.org.