BARIJEV HIDROKSID (BA (OH) 2): LASTNOSTI, TVEGANJA IN UPORABE - KEMIJA - 2026

Barijev hidroksid je kemična spojina s formulo Ba (OH) ₂ (H ₂ O) _x . Je močna osnova in je lahko v brezvodni, monohidratni ali oktohidratni obliki. Monohidratna oblika, imenovana tudi baritna voda, je najpogostejša in se komercialno uporablja. Struktura brezvodnih in monohidratnih spojin je prikazana na sliki 1.

Barijev hidroksid lahko pripravimo z raztapljanjem barijevega oksida (BaO) v vodi: BaO + 9H ₂ O → Ba (OH) ₂ · 8H ₂ O. Kristalizira kot oktahidrat, ki ob segrevanju na zraku postane monohidrat. Pri 100 ° C pod vakuumom bo monohidrat ustvaril BaO in vodo.

Slika 1: struktura brezvodnega barijevega hidroksida (levo) in monohidrata (desno)

Monohidrat prevzame večplastno strukturo (slika 2). Centri Ba ²⁺ prevzamejo oktaedrsko geometrijo. Vsak Ba ²⁺ center je povezan z dvema vodnima ligandom in šestimi hidroksidnimi ligandi, ki so dvojno in trojno premoščeni v sosednja središča Ba ²⁺ .

V oktahidratu so posamezni centri Ba ²⁺ spet osem koordinat, vendar ne delijo ligandov (barijev hidroksid, SF).

Slika 2: kristalna struktura barijevega hidroksida.

Lastnosti barijevega hidroksida

Barijev hidroksid so beli ali prozorni oktaedrski kristali. Manjkalo je vonja in z užitnim okusom (Nacionalni center za biotehnološke informacije., 2017). Videz je prikazan na sliki 3 (IndiaMART InterMESH Ltd., SF).

Slika 3: videz barijevega hidroksida.

Brezvodna oblika ima molekulsko maso 171,34 g / mol, gostoto 2,18 g / ml, tališče 407 ° C in vrelišče 780 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015) .

Monohidratna oblika ima molekulsko maso 189.355 g / mol, gostoto 3.743 g / ml in tališče 300 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015).

Oktohidratna oblika ima molekulsko maso 315,46 g / mol, gostoto 2,18 g / ml in tališče 78 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015).

Spojina je malo topna v vodi in netopna v acetonu. To je močna osnova s ​​pKa 0,15 in 0,64 za prvi in ​​drugi OH ^- .

Barijev hidroksid reagira podobno kot natrijev hidroksid (NaOH), vendar je manj topen v vodi. Eksotermno nevtralizira kisline in tvori soli plus vodo. Lahko reagira z aluminijem in cinkom, da tvori kovinske okside ali hidrokside in ustvarja vodikov plin.

Lahko sproži reakcije polimerizacije v polimerizirajočih organskih spojinah, zlasti epoksidih.

Lahko tvori vnetljive in / ali strupene pline z amonijevimi solmi, nitridi, halogeniranimi organskimi spojinami, različnimi kovinami, peroksidi in hidroperoksidi. Mešanice s kloriranimi gumami eksplodirajo, ko se segrejejo ali zdrobijo (BARIJEV HIDROKSID MONOHIDRAT, 2016).

Barijev hidroksid razpade na barijev oksid, ko se segreje na 800 ° C. Reakcija z ogljikovim dioksidom povzroči barijev karbonat. Njegova visoko alkalna vodna raztopina je izpostavljena nevtralizacijskim reakcijam s kislinami. Tako tvori barijev sulfat in barijev fosfat z žveplovo in fosforjevo kislino.

H ₂ SO ₄ + Bk (OH) ₂ BASO ₄ + 2H ₂ O

Reakcija z vodikovim sulfidom povzroči barijev sulfid. Obarjanje številnih netopnih ali manj topnih barijevih soli je lahko posledica dvojne nadomestitvene reakcije, ko vodno raztopino barijevega hidroksida pomešamo z mnogimi raztopinami drugih kovinskih soli.

Z mešanjem trdnega hidriranega barijevega hidroksida s trdnim amonijevim kloridom v čaši nastane endotermična reakcija za nastajanje tekočine z evolucijo amonijaka. Temperatura drastično pade na približno -20 ° C (Royal Society of Chemistry, 2017).

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

Slika 4: endotermična reakcija med barijevim hidroksidom in amonijevim kloridom.

Ba (OH) 2 reagira z ogljikovim dioksidom, da nastane barijev karbonat. To se izrazi z naslednjo kemijsko reakcijo:

Ba (OH) 2 + CO2 → BaCO3 + H2O.

Reaktivnost in nevarnosti

Barijev hidroksid uvrščamo med stabilne, negorljive spojine, ki hitro in eksotermično reagirajo s kislinami in niso združljive z ogljikovim dioksidom in vlago. Spojina je strupena in kot močna baza jedka.

Vdihavanje, zaužitje ali stik kože z materialom lahko povzroči resne poškodbe ali smrt. Stik s staljeno snovjo lahko povzroči hude opekline kože in oči.

Izogibati se je treba stiku s kožo. Učinki stika ali vdihavanja se lahko upočasnijo. Požar lahko proizvaja dražilne, jedke in / ali strupene pline. Odpadne vode za nadzor požara so lahko jedke in / ali strupene in povzročajo onesnaženje.

Očesni stik

Če pride spojina z očmi v stik z očmi, je treba preveriti in odstraniti kontaktne leče. Oči je treba takoj izpirati z obilo vode, vsaj 15 minut, s hladno vodo.

Stik s kožo

V primeru stika s kožo je treba prizadeti predel vsaj 15 minut takoj sprati z obilo vode ali šibke kisline, kot je kis, pri tem pa odstranite onesnaženo oblačilo in obutev. Razdraženo kožo prekrijte s pomirjevalnim sredstvom.

Pred ponovno uporabo operite oblačila in čevlje. Če je stik močan, umijte z milom za razkuževanje in onesnaženo kožo prekrite z antibakterijsko kremo.

Vdihavanje

V primeru vdihavanja je treba žrtev prestaviti v hladen prostor. Če ne dihamo, dajemo umetno dihanje. Če je dihanje težko, dajte kisik.

Zaužitje

Če spojino zaužijemo, bruhanja ne smemo izzivati. Sprostite tesna oblačila, kot so ovratnik srajce, pas ali kravata.

V vseh primerih je treba takoj poiskati zdravniško pomoč (Varnostni list snov Barij hidroksid monohidrat, 2013).

Prijave

1- Industrija

Industrijsko se barijev hidroksid uporablja kot predhodnik drugih barijevih spojin. Monohidrat se uporablja za dehidriranje in odstranjevanje sulfata iz različnih izdelkov. Ta aplikacija izkorišča zelo nizko topnost barijevega sulfata. Ta industrijska uporaba velja tudi za laboratorijske namene.

Barijev hidroksid se uporablja kot dodatek v termoplastikah (kot so fenolne smole), prask in stabilizatorjih PVC za izboljšanje plastičnih lastnosti. Ta material se uporablja kot splošni dodatek za maziva in maščobe.

Druge industrijske uporabe barijevega hidroksida vključujejo proizvodnjo sladkorja, proizvodnjo mil, saponifikacijo maščob, taljenje silikatov in kemično sintezo drugih barijevih spojin in organskih spojin (BARIUM HYDROXIDE, SF).

2- Laboratorij

Barijev hidroksid se v analitični kemiji uporablja za titracijo šibkih kislin, zlasti organskih kislin. Zajamčeno je, da njena bistra vodna raztopina ne vsebuje karbonata za razliko od natrijevega hidroksida in kalijevega hidroksida, saj je barijev karbonat netopen v vodi.

To omogoča uporabo kazalnikov, kot sta fenolftalein ali timolftalein (z alkalnimi spremembami barve), brez tveganja napak pri titraciji, ki jih povzroči prisotnost karbonatnih ionov, ki so veliko manj bazični (Mendham, Denney, Barnes, & Thomas, 2000).

Barijev hidroksid se občasno uporablja v organski sintezi kot močna baza, na primer za hidrolizo estrov in nitrila:

Barijev hidroksid se uporablja tudi pri dekarboksilaciji aminokislin, ki v procesu sproščajo barijev karbonat.

Uporablja se tudi pri pripravi ciklopentanona, diacetonskega alkohola in gama-laktona D-Gulonic.

3- katalizator v reakciji Wittig-Horner

Reakcija Wittig-Horner, znana tudi kot reakcija Horner-Wadsworth-Emmons (ali reakcija HWE), je kemijska reakcija, ki se uporablja v organski kemiji za stabilizacijo karbanov fosfonatov z aldehidi (ali ketoni) za proizvodnjo pretežno E-alkenov (trans ).

Sinkokemična reakcija Wittig-Hornerja se katalizira z aktiviranim barijevim hidroksidom in poteka pod pogoji vmesnika trdna tekočina.

Sonkokemijski proces poteka pri sobni temperaturi in z nižjo maso katalizatorja in reakcijskim časom kot toplotni postopek. V teh pogojih dobimo izkoristek, podoben toplotnemu postopku.

V delu (JV Sinisterra, 1987) analiziramo vpliv na delovanje časa sonfikacije, težo katalizatorja in topila. Za reakcijo je treba dodati majhne količine vode.

Analizira se narava aktivnega mesta katalizatorja, ki deluje v postopku. Za sonokemični postopek je predlagan mehanizem ETC.

4- Druge uporabe

Barijev hidroksid ima druge namene. Uporablja se za več namenov, kot so:

• Izdelava alkalij.
• Gradbeno steklo.
• Vulkanizacija iz sintetične gume.
• Zaviralci korozije.
• Kot vrtalne tekočine, pesticide in maziva.
• Za zdravilo kotla.
• Za rafiniranje rastlinskih in živalskih olj.
• Za fresko slikarstvo.
• Pri mehčanju vode.
• Kot sestavina homeopatskih zdravil.
• Za čiščenje razlite kisline.
• Uporablja se tudi v industriji sladkorja za pripravo sladkornega sladkorja.
• Gradbeni materiali.
• Električni in elektronski izdelki.
• Talne obloge.

Reference

1. BARIJEV HIDROKSIDNI MONOHIDRAT. (2016). Pridobljeno iz cameochemicals: cameochemicals.noaa.gov.
2. Barijev hidroksid. (SF). Pridobljeno od chemistrylearner: chemistrylearner.com.
3. BARIJEV HIDROKSID. (SF). Pridobljeno iz chemicalland21: chemicalland21.com.
4. IndiaMART InterMESH Ltd .. (SF). Barijev hidroksid. Pridobljeno iz indiamart: dir.indiamart.com.
5. V. Sinisterra, AF (1987). Ba (OH) 2 kot katalizator v organskih reakcijah. 17. Medfazna reakcija trdne tekočine Wittig-Horner v sonokemijskih pogojih. Časopis za organsko kemijo 52 (17), 3875–3879. researchgate.net.
6. Podatki o varnosti materiala Barijev hidroksid monohidrat. (2013, 21. maja). Pridobljeno iz sciencelab: sciencelab.com/msds.
7. Mendham, J., Denney, RC, Barnes, JD, & Thomas, MJ (2000). Vogelova kvantitativna kemijska analiza (6. izd.). New York: Prentice Hall.
8. Nacionalni center za informacije o biotehnologiji. (2017, 28. marec). Podatkovna baza PubChem; CID = 16211219. Pridobljeno iz PubChema: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
9. Royal Society of Chemistry. (2015). Barijev hidroksid. Pridobljeno od chemspider: chemspider.com.
10. Royal Society of Chemistry. (2015). Barijev hidroksid hidrat (1: 2: 1). Pridobljeno od chemspider: chemspider.com.
11. Royal Society of Chemistry. (2015). Dihidroksibarij hidrat (1: 1). Pridobljeno od chemspider: chemspider.com.
12. Royal Society of Chemistry. (2017). Endotermične trdne in trdne reakcije. Pridobljeno iz: učenje-kemija: rsc.org.