Властивості гідроксиду барію, ризики та застосування

The гідроксид барію є хімічною сполукою формули Ba (OH)₂(H₂O)_x. Він є міцним підставою і може бути в безводній, моногідратній або октогідратній формі. 

Моногідратна форма, яка також називається баритовою водою, є найбільш поширеною і комерційно використовуваною. Структура безводних і моногідратних сполук представлена ​​на рис.

Гідроксид барію можна приготувати шляхом розчинення оксиду барію (BaO) у воді:

BaO + 9H₂O → Ba (OH)₂· 8H₂O

Він кристалізується як октагідрат, який при нагріванні на повітрі перетворюється на моногідрат. При 100 ° C у вакуумі моногідрат продукує BaO і воду.

Моногідрат приймає стратифіковану структуру (фіг.2). Центри Ба²⁺ вони приймають восьмигранну геометрію. Кожен центр Ба²⁺ пов'язаний двома водними лігандами і шістьма гідроксидними лігандами, які є відповідно подвійними і потрійними мостами до центрів Ba²⁺ сусіди.

У октагидрате центри Ба²⁺ Особи знову вісім координат, але не поділяють ліганди (гідроксид барію, С.Ф.).

Індекс

• 1 Властивості гідроксиду барію
• 2 Реактивність і небезпека
  • 2.1. Контакт з очима
  • 2.2 Контакт зі шкірою
  • 2.3 Вдихання
  • 2.4
• 3 Використання
  • 3.1 1- Промисловість
  • 3.2 2- Лабораторія
  • 3.3 - 3-каталізатор у реакції Віттіга-Хорнера
  • 3.4 4- Інші види використання
• 4 Посилання

Властивості гідроксиду барію

Гідроксид барію є білими або прозорими октаедричними кристалами. Без запаху і з їдким смаком (Національний центр інформації з біотехнології., 2017). Його вигляд показаний на малюнку 3 (IndiaMART InterMESH Ltd., S.F.).

Безводна форма має молекулярну масу 171,34 г / моль, щільність 2,18 г / мл, температуру плавлення 407 ° С і температуру кипіння 780 ° С (Королівське хімічне товариство, 2015).

Моногідратна форма має молекулярну масу 189,355 г / моль, щільність 3,743 г / мл і температуру плавлення 300 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015).

Октогідратна форма має молекулярну масу 315,46 г / моль, щільність 2,18 г / мл і температуру плавлення 78 ° С (Королівське хімічне товариство, 2015).

З'єднання слабо розчинно у воді і не розчиняється в ацетоні. Це сильна основа з pKa 0,15 і 0,64 для першого і другого OH^- відповідно.

Гідроксид барію реагує аналогічно гідроксиду натрію (NaOH), але менш розчинний у воді. Нейтралізує кислоти екзотермічно, утворюючи солі плюс воду. Він може реагувати з алюмінієм і цинком, утворюючи оксиди металів або гідроксиди і генеруючи водень.

Він може ініціювати реакції полімеризації в полімеризуються органічних сполуках, особливо епоксиди.

Він може генерувати легкозаймисті та / або токсичні гази з солями амонію, нітридами, галогенированними органічними сполуками, різними металами, пероксидами та гідропероксидами. Суміші з хлорованими камедями вибухають при нагріванні або подрібненні (MONOHYDRATE BARIUM HYDROXIDE, 2016).

Гідроксид барію розкладається до оксиду барію при нагріванні до 800 ° С. Реакція з діоксидом вуглецю виробляє карбонат барію. Його водний розчин, сильно лужний, зазнає реакції нейтралізації з кислотами. Таким чином, він утворює сульфат барію і фосфат барію з сірчаною та фосфорною кислотами відповідно.

H₂SO₄ + Ba (OH)₂ BaSO₄ + 2H₂O

В результаті реакції з сірководнем утворюється сульфід барію. Осадження багатьох нерозчинних або менш розчинних солей барію може бути результатом подвійної реакції заміни, коли водний розчин гідроксиду барію змішують з багатьма розчинами інших солей металів..

Суміш твердого гідратованого гідроксиду барію з твердим хлоридом амонію в склянці виробляє ендотермічну реакцію для отримання рідини з виділенням аміаку. Температура різко знижується до приблизно -20ºC (Королівське хімічне товариство, 2017).

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

Ba (OH) 2 реагує з діоксидом вуглецю для отримання карбонату барію. Це виражається наступною хімічною реакцією:

Ba (OH) 2 + CO2 → BaCO3 + H2O.

Реактивність і небезпека

Гідроксид барію класифікується як стабільне, негорючий склад, який швидко і екзотермічно реагує з кислотами, крім того, він не сумісний з діоксидом вуглецю і вологою. З'єднання є токсичним і, як сильне підстава, є корозійним.

Вдихання, проковтування або контакт шкіри з матеріалом може призвести до серйозних травм або смерті. Контакт з розплавленим речовиною може викликати сильні опіки шкіри і очей.

Уникайте контакту зі шкірою. Вплив контакту або інгаляції може бути відкладеним. Вогонь може викликати подразнюючі, корозійні та / або токсичні гази. Опалення стічних вод може бути корозійним і / або токсичним і викликати забруднення.

Контакт з очима

Якщо з'єднання потрапляє в очі, слід перевірити та видалити контактні лінзи. Очі слід негайно промити великою кількістю води, принаймні 15 хвилин, холодною водою.

Контакт зі шкірою

У разі контакту з шкірою, уражену ділянку слід негайно промити протягом щонайменше 15 хвилин великою кількістю води або слабкої кислоти, наприклад оцту, при знятті забрудненого одягу та взуття. Покриття роздратованої шкіри пом'якшувальним засобом.

Вимийте одяг і взуття перед тим, як повторно використовувати їх. Якщо контакт важкий, змийте дезінфікуючим милом і накрийте шкіру, забруднену антибактеріальним кремом.

Вдихання

У разі інгаляції потерпілого слід перемістити в прохолодне місце. Якщо ви не дихаєте, дається штучне дихання. Якщо дихання важке, виділіть кисень.

Прийом всередину

Якщо проковтнути з'єднання, блювоту не слід індукувати. Ослабте щільний одяг, наприклад, комір сорочки, ремінь або краватку.

У всіх випадках необхідно негайно отримати медичну допомогу (Паспорт безпеки матеріалу моногідрат барію, 2013).

Використання

1- Промисловість

Індустріально гідроксид барію використовують як попередник інших сполук барію. Моногідрат використовують для зневоднення і виведення сульфату з різних продуктів. Ця заявка використовує дуже низьку розчинність сульфату барію. Це промислове застосування також застосовується до лабораторних застосувань.

Гідроксид барію використовують як добавку в термопластах (таких як фенольні смоли), подряпини і стабілізатори ПВХ для поліпшення пластичних властивостей. Цей матеріал використовується як добавка загального призначення для мастильних матеріалів і жирів.

Інші промислові застосування гідроксиду барію включають виробництво цукру, виробництво мила, омилення жирів, синтез силікату та хімічний синтез інших сполук барію та органічних сполук (BARIUM HYDROXIDE, S.F.).

2. Лабораторія

Гідроксид барію використовується в аналітичній хімії для титрування слабких кислот, особливо органічних кислот. Гарантується, що його прозорий водний розчин вільний від карбонату, на відміну від гідроксиду натрію і гідроксиду калію, оскільки карбонат барію є нерозчинним у воді.

Це дозволяє використовувати такі показники, як фенолфталеїн або тимолфталеїн (з лужними змінами кольору) без ризику помилок титрування, викликаних наявністю карбонатних іонів, які є набагато менш базовими (Mendham, Denney, Barnes, & Thomas, 2000)..

Гідроксид барію іноді використовують в органічному синтезі як сильне підстава, наприклад для гідролізу ефірів і нітрилів:

Гідроксид барію також використовується в декарбоксилировании амінокислот, які вивільняють карбонат барію в процесі.

Використовується також для приготування циклопентанона, діацетонного спирту і гамма-лактона D-Gulonic..

3 - Каталізатор у реакції Віттіга-Хорнера

Реакція Віттіга-Хорнера, також відома як реакція Хорнера-Вадсворта-Еммонса (або реакція HWE), є хімічною реакцією, що застосовується в органічній хімії для стабілізації карбаніонів фосфонатів альдегідами (або кетонами) для отримання переважно е-алкенів (транс ).

Синкохімічна реакція Wicoig-Horner каталізується активованим гідроксидом барію і проводиться в умовах взаємодії з твердими речовинами і рідинами.

Синкохімічний процес відбувається при кімнатній температурі і з меншою вагою каталізатора і часу реакції, ніж термічний процес. За цих умов отримують виходи, подібні до виходу термічного процесу.

У роботі (J. V. Sinisterra, 1987) проаналізовано вплив на час дії ультразвуку, вагу каталізатора і розчинника. Для здійснення реакції необхідно додати невелику кількість води.

Аналізується природа активного сайту каталізатора, який діє в процесі. Для сонохімічного процесу запропоновано механізм ETC.

4 - Інші види використання

Гідроксид барію має інші застосування. Він використовується для кількох цілей, таких як:

• Виготовлення лугу.
• Будівництво скла.
• Вулканізація синтетичного каучуку.
• Інгібітори корозії.
• Як бурові розчини, пестициди і мастильні матеріали.
• Для виправлення котла.
• Для очищення рослинних і тваринних масел.
• Для фрескового живопису.
• При пом'якшенні води.
• Як інгредієнт гомеопатичних засобів.
• Для очищення кислих розливів.
• Він також використовується в цукровій промисловості для приготування бурякового цукру.
• Будівельні матеріали.
• Електричні та електронні вироби.
• Підлогові покриття.

Список літератури

1. MONOHYDRATE ГІДРОКСИД БАРІЮ. (2016). Отримано з cameochemicals: cameochemicals.noaa.gov.
2. Гідроксид барію. (S.F.). Отримано з хіміїучня: chemistrylearner.com.
3. ГАРІН ГІДРОКСИД. (S.F.). Отримано з хімічноїпальми21: chemicalland21.com.
4. IndiaMART InterMESH Ltd ... (С.Ф.). Гідроксид барію. Відновлюється від indiamart: dir.indiamart.com.
5. V. Sinisterra, A.F. (1987). Ba (OH) 2 в якості каталізатора в органічних реакціях. 17. Міжфазний твердо-рідинний реакція Віттіга-Хорнера при сонохімічних умовах. Журнал органічної хімії 52 (17), 3875-3879. researchgate.net.
6. Паспорт безпеки матеріалу Гідроксид барію моногідрат. (2013, 21 травня). Отримано з sciencelab: sciencelab.com/msds.
7. Mendham, J., Denney, R.C., Barnes, J.D., & Thomas, M.J. (2000). Кількісний хімічний аналіз Вогеля (6-е изд.). Нью-Йорк: Prentice Hall.
8. Національний центр біотехнологічної інформації. (2017, 28 березня). База даних PubChem Compound; CID = 16211219. Отримано з PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
9. Королівське хімічне товариство. (2015). Гідроксид барію. Отримано з chemspider: chemspider.com.
10. Королівське хімічне товариство. (2015). Гідрат гідроксиду барію (1: 2: 1). Отримано з chemspider: chemspider.com.
11. Королівське хімічне товариство. (2015). Дигідроксибарій гідрат (1: 1). Отримано з chemspider: chemspider.com.
12. Королівське хімічне товариство. (2017). Ендотермічні твердотільні реакції. Отримано з: learn-chemistry: rsc.org.