BARIJEV OKSID (KOPEL): STRUKTURA, LASTNOSTI, UPORABE, TVEGANJA - KEMIJA - 2026

Barijev oksid tvorjena z anorgansko trdnem atomom barija (Ba) in kisika (O). Njegova kemijska formula je BaO. Je bela kristalna trdna snov in je higroskopska, torej absorbira vlago iz zraka, vendar pri tem reagira z njo.

Hitra reakcija barijevega oksida z vodo jo uporabi v laboratorijih za kemično analizo, da se izsuši, torej odstrani vodo iz organskih topil, ki so tekoče spojine, ki služijo raztapljanju drugih snovi.

Barijev oksid BaO trden. Leiem. Vir: Wikimedia Commons.

BaO se obnaša kot močna baza, zato reagira z mnogimi vrstami kislin. Na primer, zlahka reagira z ogljikovim dioksidom CO ₂ na zraku in tvori barijev karbonat BaCO ₃ .

Uporablja se pri izdelavi polimerov za napajalne kable in kot sestavina za smole za tesnjenje lukenj v zobeh, ki so bile utrjene.

Barijev oksid (BaO) se uporablja tudi v keramični industriji, tako da ga premažemo z glazuro in izdelamo. Uporablja se tudi v cementnih mešanicah za povečanje tlačne trdnosti končnega izdelka.

Struktura

Barijevega oksida BaO je sestavljena iz Ba ²⁺ kationa in kisik O ₂ ^- aniona .

BaOnijevi ioni BaO. Avtor: Marilú Stea.

BaO v svojih kristalih tvori kubične ionske mreže (v obliki kocke) tipa natrijevega klorida.

Kristalna zgradba barijevega oksida BaO v obliki kocke, podobna natrijevemu kloridu. Zelena: barij. Modra: kisik. Benjah-bmm27 (pogovori · prispevki). Vir: Wikimedia Commons.

Elektronska konfiguracija barijevega iona je: 6s ^0, ker je izgubil dva elektrona lupine 6s. Ta konfiguracija je zelo stabilna.

Nomenklatura

-Barijev oksid

-Barijev monoksid

Fizične lastnosti

Fizično stanje

Rumenkasto-bela kristalna trdna snov.

Molekularna teža

153,33 g / mol

Tališče

1923 ºC

Vrelišče

Približno 2000 ° C.

Gostota

5,72 g / cm ³

Topnost

Rahlo topen v vodi: 3,8 g / 100 ml pri 20 ° C.

Kemijske lastnosti

Barijev oksid BaO hitro reagira z vodo, oddaja toploto in tvori korozivno raztopino barijevega hidroksida Ba (OH) ₂ , ki je najbolj topen hidroksid hidroksidov zemeljsko zemeljske kovine.

BaO + H ₂ O → Ba (OH) ₂

BaO je močna osnova. Eksotermično reagira (tj. Z evolucijo toplote) z vsemi vrstami kislin.

S CO ₂ BaO reagira in tvori barijev karbonat BaCO ₃ .

BaO + CO ₂ → BaCO ₃

BaO je higroskopičen, zato se, če je izpostavljen okolju, malo po malo združi z vlažnostjo zraka, pri čemer tvori Ba (OH) _2, ki se _v zraku kombinira z ogljikovim dioksidom CO _2, kar daje barijev karbonat BaCO ₃ .

Ko se barijev monoksid BaO segreva v zraku, se združi s kisikom in tvori barijev peroksid BaO ₂ . Reakcija je reverzibilna.

2 BaO + O ₂ ⇔ 2 BaO ₂

V prisotnosti vode, lahko reagira z aluminijevim Al ali cink Zn, ki tvorijo oksidov ali hidroksidov omenjenih kovin in tvorjenje vodika plina H ₂ .

Lahko sproži polimerizacijo polimerizirajočih organskih spojin, kot so epoksidi.

Tveganja

Lahko je strupeno z zaužitjem. Ne sme priti v stik s kožo. Draži oči, kožo in dihala. Lahko škoduje živčnemu sistemu. Lahko povzroči nizko raven kalija, kar ima za posledico motnje srca in mišic.

Pridobitev

Barijev oksid BaO lahko dobimo s segrevanjem barijevega karbonata BaCO ₃ z ogljem. Nastane BaO in nastaja plin ogljikov monoksid CO.

BaCO ₃ + C → BaO + 2 CO ↑

Prijave

Kot sušilno sredstvo za organska topila

Zaradi lažjega reagiranja z vodo se BaO uporablja od sredine prejšnjega stoletja kot sušilno sredstvo za bencin in bazična ali nevtralna organska topila.

BaO se zelo aktivno suši okrog sebe, zelo hitro prevzame vlago in s tem znatno razvije toploto, kar tvori barijev hidroksid Ba (OH) _2, ki je stabilen do približno 1000 ° C. Zaradi tega se BaO lahko uporablja pri visokih temperaturah.

Ima tudi visoko sposobnost absorpcije vode. Za vsako molekulo BaO se lahko absorbira ena molekula vode, dobljeni Ba (OH) _{2 pa} lahko absorbira tudi določeno količino vode.

Primeren je za laboratorije za analitično kemijo. Ni lepljiv.

Uporablja se lahko v eksikatorjih, ki so velike steklene posode s pokrovom, kjer je notranje okolje suho. BaO ohranja miniaturno ozračje eksikatorja suho.

Eksikatorji v laboratoriju. Trden sušilnik, kot je BaO, je nameščen na dnu podlage. Prvotni pošiljatelj je bil Rifleman 82 na angleški Wikipediji. . Vir: Wikimedia Commons.

Ti eksikatorji se uporabljajo za dajanje snovi ali reagentov in jim tako preprečujejo, da bi vodo absorbirali iz okolja.

Uporablja se tudi za sušenje osnovnih plinov, kot je amonijak NH ₃ .

V praznih svetilkah

BaO je nameščen na elektrode izpustnih sijalk kot material, ki oddaja elektrone.

Izpustne sijalke so narejene iz cevi iz stekla, kremena ali drugega primernega materiala, vsebujejo inerten plin in v večini primerov kovinske pare. Kovinske pare so lahko natrijeve ali živega srebra.

Živosrebrna svetilka. Dmitrij G. Vir: Wikimedia Commons.

V notranjosti cevi se pojavijo električni sunki, ker ima pozitivno in negativno elektrodo.

BaO je nameščen na elektrodah svetilke. Elektroni, ki jih oddaja, trčijo v atome kovinskih hlapov in jim prenašajo energijo.

Če električni tok prehaja skozi ta plin ali paro, ustvarja vidno svetlobo ali ultravijolično (UV) sevanje.

Pri izdelavi keramike

BaO se uporablja v sestavkih za oblaganje keramičnih glazur.

Fasada stavbe, prekrita z zastekljeno keramiko. Penny Mayes / Zastekljena fasada. Vir: Wikimedia Commons.

Vendar je bil preizkušen tudi kot dodatek pri pripravi steklokeramike.

BaO učinkovito izboljšuje mehanske lastnosti in kemično odpornost te vrste keramike. Močno vpliva na toplotne lastnosti in sestavo kristalne faze pridobljenih materialov.

Pri pripravi cementnih mešanic

BaO je bil preizkušen kot sestavina fosfoaluminatnega cementa.

Ta vrsta cementa je uporabna v morskem okolju, saj nima enake težnje po hidraciji kot druge vrste cementa, zato ne trpi zaradi pora ali širjenja por.

Vendar je treba fosfoaluminatne cemente okrepiti v svojih mehanskih lastnostih, da bi lahko vzdržali oceanske tokove in udarce plavajočih kosov ledu, ki so prisotni v oceanu.

Dodajanje BaO fosfoaluminatnemu cementu spremeni mineralno strukturo omenjenega materiala, izboljša strukturo pore in znatno poveča tlačno trdnost cementne paste.

Z drugimi besedami, BaO izboljšuje tlačno trdnost te vrste cementa.

Mešajte za beton. Barijev oksid BaO je koristen za izboljšanje nekaterih lastnosti cementa. Thamizhpparithi Maari. Vir: Wikimedia Commons.

V različnih aplikacijah

Uporablja se kot sestavina za zagotavljanje motnosti v zobnih smolah za zapolnitev lukenj v zobeh, ki jih izvajajo zobozdravniki.

Uporablja se tudi kot jedrno sredstvo za pripravo polivinililiden fluoridnih polimerov, ki se uporabljajo za izolacijo napajalnih kablov.

Reference

1. Partyka, J. et al. (2016). Vpliv dodatka BaO na sintranje steklokeramičnih materialov iz sistema SiO ₂ -Al ₂ O ₃ -Na ₂ O-K ₂ O-CaO / MgO. J Therm Anal Calorim (2016) 125: 1095. Obnovljeno s povezave.springer.com.
2. Zhang, P. et al. (2019). Vpliv BaO na mineralno strukturo in hidratacijsko sposobnost fosfoaluminatnega cementa. J Therm Anal Calorim (2019) 136: 2319. Obnovljeno s povezave.springer.com.
3. Ameriška nacionalna medicinska knjižnica. (2019). Barijev oksid. Obnovljeno iz pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
4. Smith, NA (2003). Razsvetljava. Načelo. V priročniku elektroinženirja (Šestnajsta izdaja). Pridobljeno od sciencedirect.com.
5. Ebnesajjad, S. (2003). Fluoropolimerne pene. Penjenje PVDF. V talini predelane fluoroplastike. Pridobljeno od sciencedirect.com.
6. Booth, HS in McIntyre, LH (1930). Barijev oksid kot sredstvo za razkuževanje. Ind. Inž. Chem. Anal. Ed. 1930, 2, 1, 12–15. Pridobljeno iz pubs.acs.org.