Bārija hidroksīda īpašības, riski un lietojumi



The bārija hidroksīds ir ķīmisks savienojums ar formulu Ba (OH)2(H2O)x. Tā ir stipra bāze un tā var būt bezūdens, monohidrāta vai oktohidrāta. 

Monohidrāta forma, ko sauc arī par barīta ūdeni, ir visizplatītākā un komerciāli lietotā. Bezūdens un monohidrāta savienojumu struktūra ir parādīta 1. attēlā.

Bārija hidroksīdu var pagatavot, izšķīdinot bārija oksīdu (BaO) ūdenī:

BaO + 9H2O → Ba (OH)2· 8H2O

Tas kristalizējas kā oktahidrāts, kas tiek pārvērsts par monohidrātu, sildot gaisā. 100 ° C vakuumā monohidrāts ražos BaO un ūdeni.

Monohidrāts izmanto stratificētu struktūru (2. attēls). Ba centri2+ viņi pieņem oktaedrālu ģeometriju. Katrs centrs Ba2+ saistās ar diviem ūdens ligandiem un sešiem hidroksīda ligandiem, kas ir attiecīgi divkārši un trīskārši tilti uz Ba centriem2+ kaimiņiem.

Oktahidrāta Ba centros2+ Indivīdi atkal ir astoņas koordinātas, bet nepiedalās ligandiem (bārija hidroksīds, S.F.).

Indekss

  • 1 Bārija hidroksīda īpašības
  • 2 Reaktivitāte un bīstamība
    • 2.1 Saskare ar acīm
    • 2.2 Saskare ar ādu
    • 2.3 Ieelpošana
    • 2.4 Norīšana
  • 3 Lietojumi
    • 3.1 - Rūpniecība
    • 3.2 - Laboratorija
    • 3.3. 3- Katalizators Wittig-Horner reakcijā
    • 3.4 - Citi izmantošanas veidi
  • 4 Atsauces

Bārija hidroksīda īpašības

Bārija hidroksīds ir balti vai caurspīdīgi oktaedrālie kristāli. Bez smaržas un ar kodīgu garšu (Nacionālais biotehnoloģijas informācijas centrs, 2017). Tās izskats parādīts 3. attēlā (IndiaMART InterMESH Ltd., S.F.)..

Bezūdens formai ir molekulmasa 171,34 g / mol, blīvums 2,18 g / ml, kušanas punkts 407 ° C un viršanas temperatūra 780 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015).

Monohidrāta forma molekulmasa ir 189,355 g / mol, blīvums 3,743 g / ml un kušanas punkts 300 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015).

Oktohidrāta molekulas masa ir 315,46 g / mol, blīvums 2,18 g / ml un kušanas punkts 78 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015).

Savienojums nedaudz šķīst ūdenī un nešķīst acetonā. Tā ir spēcīga bāze ar pKa 0,15 un 0,64 pirmajā un otrajā OH- attiecīgi.

Bārija hidroksīds reaģē tāpat kā nātrija hidroksīds (NaOH), bet ūdenī ir mazāk šķīstošs. Neitralizē skābes eksotermiski, veidojot sāļus un ūdeni. Tā var reaģēt ar alumīniju un cinku, veidojot metāla oksīdus vai hidroksīdus un radot ūdeņraža gāzi.

Tas var ierosināt polimerizācijas reakcijas polimerizējamos organiskos savienojumos, īpaši epoksīdos.

Tas var radīt uzliesmojošas un / vai toksiskas gāzes ar amonija sāļiem, nitrīdiem, halogenētiem organiskiem savienojumiem, dažādiem metāliem, peroksīdiem un hidroperoksīdiem. Maisījumi ar hlorētiem sveķiem uzspridzina, kad tos silda vai sasmalcina (BARIUMHIDROXĪDS MONOHYDRĀTS, 2016).

Bārija hidroksīds sadalās līdz bārija oksīdam, kad to karsē līdz 800 ° C. Reakcija ar oglekļa dioksīdu rada bārija karbonātu. Tās ūdens šķīdums, kas ir sārmains, nonāk neitralizācijā ar skābēm. Tādējādi tā veido bārija sulfātu un bārija fosfātu attiecīgi ar sērskābi un fosforskābi.

H2SO4 + Ba (OH)2 BaSO4 + 2H2O

Reakcija ar sērūdeņradi rada bārija sulfīdu. Daudzu nešķīstošu vai mazāk šķīstošu bārija sāļu nogulsnēšanās var rasties divkāršas reakcijas reakcijā, kad bārija hidroksīda ūdens šķīdums tiek sajaukts ar daudziem citu metālu sāļu šķīdumiem..

Cietā hidrolizētā bārija hidroksīda un cietā amonija hlorīda maisījums vārglāzē rada endotermisku reakciju, lai radītu šķidrumu ar amonjaka attīstību. Temperatūra krasi samazinās līdz aptuveni -20ºC (Royal Society of Chemistry, 2017).

Ba (OH)2 (s) + 2NH4Cl (s) → BaCl2 (aq) + 2NH3 (g) + H2O

Ba (OH) 2 reaģē ar oglekļa dioksīdu, lai iegūtu bārija karbonātu. To izsaka ar šādu ķīmisko reakciju:

Ba (OH) 2 + CO2 → BaCO3 + H2O.

Reaktivitāte un apdraudējumi

Bārija hidroksīds ir klasificēts kā stabils, nedegošs savienojums, kas ātri un eksotermiski reaģē ar skābēm, turklāt tas nav savienojams ar oglekļa dioksīdu un mitrumu. Savienojums ir toksisks un kā spēcīgs pamats ir kodīgs.

Ādas ieelpošana, norīšana vai saskare ar materiālu var izraisīt nopietnus savainojumus vai nāvi. Saskare ar izkausēto vielu var izraisīt nopietnus ādas un acu apdegumus.

Izvairīties no saskares ar ādu. Kontakta vai ieelpošanas ietekme var aizkavēties. Ugunsgrēks var radīt kairinošas, kodīgas un / vai toksiskas gāzes. Ugunsdrošības notekūdeņi var būt kodīgi un / vai toksiski un izraisīt piesārņojumu.

Saskare ar acīm

Ja savienojums nonāk saskarē ar acīm, kontaktlēcas jāpārbauda un jānoņem. Acis nekavējoties jānomazgā ar lielu daudzumu ūdens vismaz 15 minūtes ar aukstu ūdeni.

Saskare ar ādu

Ja nokļūst uz ādas, skarto zonu nekavējoties skalot vismaz 15 minūtes ar lielu ūdens daudzumu vai vāju skābi, piemēram, etiķi, vienlaikus novēršot piesārņoto apģērbu un apavus. Uzklājiet kairinātu ādu ar mīkstinošu līdzekli.

Pirms atkārtotas lietošanas izmazgājiet drēbes un apavus. Ja saskare ir smaga, nomazgājiet to ar dezinfekcijas līdzekļa ziepēm un uzklājiet ādu, kas ir piesārņota ar antibakteriālu krēmu.

Ieelpošana

Ieelpošanas gadījumā cietušais jānovieto vēsā vietā. Ja neieelpojat, tiek dota mākslīga elpināšana. Ja elpošana ir sarežģīta, nodrošina skābekli.

Norīšana

Ja savienojums norīts, nevajadzētu izraisīt vemšanu. Atbrīvojiet saspringto apģērbu, piemēram, kreklu apkakli, jostu vai kaklasaiti.

Visos gadījumos jāsaņem tūlītēja medicīniskā palīdzība (drošības datu lapa Bārija hidroksīda monohidrāts, 2013).

Lietojumi

1- Rūpniecība

Rūpnieciski bārija hidroksīdu izmanto kā citu bārija savienojumu prekursoru. Monohidrātu izmanto dažādu produktu sulfāta atūdeņošanai un likvidēšanai. Šis pieteikums izmanto bārija sulfāta ļoti zemo šķīdību. Šis rūpnieciskais pielietojums attiecas arī uz laboratorijas vajadzībām.

Bārija hidroksīdu izmanto kā piedevu termoplastos (piemēram, fenola sveķos), skrāpējumos un PVC stabilizatoros, lai uzlabotu plastmasas īpašības. Šo materiālu izmanto kā vispārēju piedevu smērvielām un taukiem.

Citi bārija hidroksīda rūpnieciskie pielietojumi ietver cukura ražošanu, ražošanas ziepes, tauku saponifikāciju, silikātu saplūšanu un citu bārija savienojumu un organisko savienojumu ķīmisko sintēzi (BARIUM HYDROXIDE, S.F.)..

2 - Laboratorija

Bārija hidroksīdu izmanto analītiskajā ķīmijā vāju skābju, īpaši organisko skābju, titrēšanai. Tiek garantēts, ka tā caurspīdīgais ūdens šķīdums nav karbonāts, atšķirībā no nātrija hidroksīda un kālija hidroksīda, jo bārija karbonāts nešķīst ūdenī..

Tas ļauj izmantot tādus indikatorus kā fenolftaleīns vai timolftaleīns (ar sārmainu krāsu izmaiņām), neradot risku, ka karbonātu jonu klātbūtne rada daudz mazāk kļūdu (Mendham, Denney, Barnes, & Thomas, 2000).

Bārija hidroksīdu reizēm izmanto organiskā sintēzē kā spēcīgu bāzi, piemēram, esteru un nitrilu hidrolīzei:

Bārija hidroksīdu izmanto arī aminoskābju dekarboksilēšanā, kas procesā atbrīvo bārija karbonātu.

To lieto arī ciklopentanona, diacetona spirta un gamma-laktona D-Gulonic sagatavošanā..

3 - Katalizators Wittig-Horner reakcijā

Wittig-Horner reakcija, kas pazīstama arī kā Horner-Wadsworth-Emmons reakcija (vai HWE reakcija), ir ķīmiskā reakcija, ko izmanto organiskajā ķīmijā, lai stabilizētu fosfonātu karbanjonus ar aldehīdiem (vai ketoniem), lai iegūtu pārsvarā E-alkēnus (trans ).

Wicoig-Horner deheksochēmisko reakciju katalizē aktivēts bārija hidroksīds, un to veic cietā-šķidruma saskarnes apstākļos..

Sarkano ķīmijas process notiek istabas temperatūrā un ar zemāku katalizatora svaru un reakcijas laiku nekā termiskais process. Šādos apstākļos iegūst līdzīgu iznākumu termiskās apstrādes rezultātā.

Darbā (J. V. Sinisterra, 1987) tiek analizēta ietekme uz ultraskaņas apstrādes laiku, katalizatora svaru un šķīdinātāju. Lai reakcija notiktu, jāpievieno neliels ūdens daudzums.

Tiek analizēts katalizatora aktīvās vietas veids, kas darbojas šajā procesā. Sonochemical procesam tiek piedāvāts ETC mehānisms.

4 - Citi izmantošanas veidi

Bārija hidroksīdam ir citi izmantošanas veidi. To izmanto vairākiem mērķiem, piemēram:

  • Sārmu ražošana.
  • Stikla konstrukcija.
  • Sintētiskās gumijas vulkanizācija.
  • Korozijas inhibitori.
  • Kā urbšanas šķidrumi, pesticīdi un smērvielas.
  • Katla aizsardzības līdzekļiem.
  • Uzlabot augu un dzīvnieku eļļas.
  • Fresku krāsošanai.
  • Ūdens mīkstināšanai.
  • Kā homeopātisko līdzekļu sastāvdaļa.
  • Tīrīt skābes noplūdes.
  • To izmanto arī cukura rūpniecībā, lai sagatavotu biešu cukuru.
  • Būvmateriāli.
  • Elektriskie un elektroniskie izstrādājumi.
  • Grīdas segumi.

Atsauces

  1. BARIUMHIDROKSĪDU MONOHYDRĀTS. (2016). Izgūti no cameochemicals: cameochemicals.noaa.gov.
  2. Bārija hidroksīds. (S.F.). Izgūti no ķīmijas koda: chemistrylearner.com.
  3. BARIUMHIDROXĪDS. (S.F.). Izgūti no chemicalland21: chemicalland21.com.
  4. IndijaMART InterMESH Ltd ... (S.F.). Bārija hidroksīds. Atgūts no indiamart: dir.indiamart.com.
  5. V. Sinisterra, A. F. (1987). Ba (OH) 2 kā katalizators organiskās reakcijās. 17. Starpkultūru cietā-šķidrā Wittig-Horner reakcija sonohīmiskos apstākļos. Organiskās ķīmijas žurnāls 52 (17), 3875-3879. researchgate.net.
  6. Materiāla drošības datu lapa Bārija hidroksīda monohidrāts. (2013. gada 21. maijs). Izgūti no sciencelab: sciencelab.com/msds.
  7. Mendham, J., Denney, R.C., Barnes, J. D., un Thomas, M.J. (2000). Vogela kvantitatīvā ķīmiskā analīze (6. izdevums). Ņujorka: Prentices zāle.
  8. Nacionālais biotehnoloģijas informācijas centrs. (2017. gada 28. marts). PubChem Compound datu bāze; CID = 16211219. Izgūti no PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  9. Karaliskā ķīmijas biedrība. (2015). Bārija hidroksīds. Izgūti no chemspider: chemspider.com.
  10. Karaliskā ķīmijas biedrība. (2015). Bārija hidroksīda hidrāts (1: 2: 1). Izgūti no chemspider: chemspider.com.
  11. Karaliskā ķīmijas biedrība. (2015). Dihidroksibārija hidrāts (1: 1). Izgūti no chemspider: chemspider.com.
  12. Karaliskā ķīmijas biedrība. (2017). Endotermiskās cietās un cietās reakcijas. Saturs iegūts no: learn-chemistry: rsc.org.