Lastnosti barijevega hidroksida, tveganja in uporaba

The barijev hidroksid je kemijska spojina s formulo Ba (OH):₂(H₂O)_x. Je močna podlaga in je lahko v brezvodni, monohidratni ali oktohidrirani obliki. 

Najbolj pogosta in komercialna uporaba je monohidratna oblika, imenovana tudi baritna voda. Struktura brezvodnih in monohidratnih spojin je prikazana na sliki 1.

Barijev hidroksid se lahko pripravi z raztapljanjem barijevega oksida (BaO) v vodi:

BaO + 9H₂O → Ba (OH)₂· 8H₂O

Kristalizira kot oktahidrat, ki se pri segrevanju na zraku pretvori v monohidrat. Pri 100 ° C v vakuumu bo monohidrat proizvedel BaO in vodo.

Monohidrat ima stratificirano strukturo (slika 2). Ba centri²⁺ sprejmejo oktaedrično geometrijo. Vsak center Ba²⁺ je vezan z dvema vodnima ligandoma in šestimi hidroksidnimi ligandi, ki sta dvojna in trojna mostova do Ba centrov²⁺ sosede.

V oktahidratu Ba centri²⁺ Posamezniki so spet osem koordinat, vendar ne delijo ligandov (barijev hidroksid, S.F.).

Indeks

• 1 Lastnosti barijevega hidroksida
• 2 Reaktivnost in nevarnosti
  • 2.1 Stik z očmi
  • 2.2 Stik s kožo
  • 2.3 Vdihavanje
  • 2.4 Zaužitje
• 3 Uporabe
  • 3.1 1- Industrija
  • 3.2 2- Laboratorij
  • 3.3 3 - Katalizator v Wittig-Hornerjevi reakciji
  • 3.4 4- Druge uporabe
• 4 Reference

Lastnosti barijevega hidroksida

Barijev hidroksid so bele ali prozorne oktaedrične kristale. Brez vonja in kavstičnega okusa (Nacionalni center za biotehnološke informacije., 2017). Njegov videz je prikazan na sliki 3 (IndiaMART InterMESH Ltd., S.F.).

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 rahlo topna v vodi in netopna v acetonu. Je močna baza s pKa 0,15 in 0,64 za prvi in ​​drugi OH^- v tem zaporedju.

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

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

Lahko ustvarja vnetljive in / ali strupene pline z amonijevemi solmi, nitridi, halogeniranimi organskimi spojinami, različnimi kovinami, peroksidi in hidroperoksidi. Zmesi s kloriranimi dlesni eksplodirajo pri segrevanju ali zdrobljenju (barijev hidrokoksid monohidrat, 2016).

Barijev hidroksid se pri segrevanju na 800 ° C razgradi v barijev oksid. Reakcija z ogljikovim dioksidom proizvaja barijev karbonat. Njegova vodna raztopina, zelo alkalna, je podvržena nevtralizacijskim reakcijam s kislinami. Tako tvori barijev sulfat in barijev fosfat z žveplovo in fosforno kislino.

H₂SO₄ + Ba (OH)₂ BaSO₄ + 2H₂O

Reakcija z vodikovim sulfidom proizvaja barijev sulfid. Precipitacija mnogih netopnih ali manj topnih barijevih soli je lahko posledica dvojne zamenske reakcije, kadar se vodna raztopina barijevega hidroksida zmeša z mnogimi raztopinami drugih kovinskih soli..

Zmes trdnega hidriranega barijevega hidroksida s trdnim amonijevim kloridom v čaši povzroči endotermno reakcijo za tvorbo tekočine z razvojem amoniaka. Temperatura se drastično zmanjša na približno -20 ° C (Royal Society of Chemistry, 2017).

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

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

Ba (OH) 2 + CO2 → BaCO3 + H2O.

Reaktivnost in nevarnosti

Barijev hidroksid je razvrščen kot stabilna, negorljiva spojina, ki hitro in eksotermno reagira s kislinami, poleg tega pa ni združljiva z ogljikovim dioksidom in vlago. Spojina je strupena in je 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.

Izogibajte se stiku s kožo. Učinki stika ali vdihavanja so lahko odloženi. Požar lahko povzroči dražilne, korozivne in / ali strupene pline. Odpadna voda za nadzor požara je lahko jedka in / ali strupena in povzroča onesnaževanje.

Stik z očmi

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

Stik s kožo

Pri stiku s kožo je treba prizadeto območje takoj sprati vsaj 15 minut z obilo vode ali šibke kisline, na primer s kisom, pri tem pa odstraniti kontaminirana oblačila in obutev. Pokrito razdraženo kožo z blažilcem.

Pred ponovno uporabo perite perilo in obutev. Če je stik resen, operite z dezinfekcijskim milom in kožo pokrijte z antibakterijsko kremo.

Vdihavanje

V primeru vdihavanja je treba žrtev premakniti na hladno mesto. Če ne dihate, se daje umetno dihanje. Če je dihanje oteženo, zagotovite kisik.

Zaužitje

Če zaužijete spojino, ne smete izzvati bruhanja. Zrahljajte tesna oblačila, kot so ovratnik, pas ali kravata.

V vseh primerih je treba nemudoma pridobiti zdravniško pomoč (varnostni list za material barijev hidroksid monohidrat, 2013).

Uporabe

1 - Industrija

Industrijsko uporabimo barijev hidroksid kot prekurzor za druge barijeve spojine. Monohidrat se uporablja za dehidracijo in odstranitev sulfata 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 termoplastih (kot so fenolne smole), praske in PVC stabilizatorji za izboljšanje plastičnih lastnosti. Ta material se uporablja kot dodatek za maziva in maščobe.

Druge industrijske uporabe barijevega hidroksida vključujejo proizvodnjo sladkorja, proizvodna mila, saponifikacijo maščob, silikatno fuzijo in kemično sintezo drugih barijevih spojin in organskih spojin (BARIUM HYDROXIDE, S.F.).

2. Laboratorij

Barijev hidroksid se v analitski kemiji uporablja za titracijo šibkih kislin, zlasti organskih kislin. Zagotovljeno je, da je njegova bistra vodna raztopina brez karbonata, za razliko od tistih iz natrijevega hidroksida in kalijevega hidroksida, ker je barijev karbonat netopen v vodi..

To omogoča uporabo indikatorjev, kot so fenolftalein ali timolftalein (z alkalnimi spremembami barve), brez tveganja za titracijske napake zaradi prisotnosti karbonatnih ionov, ki so veliko manj osnovni (Mendham, Denney, Barnes, in Thomas, 2000)..

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

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

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

3 - katalizator v Wittig-Hornerjevi reakciji

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

Sikokemijska reakcija Wicoig-Horner se katalizira z aktiviranim barijevim hidroksidom in se izvaja v pogojih vmesnika trdno-tekoče..

Sonkokemijski proces poteka pri sobni temperaturi in z nižjo maso katalizatorja ter reakcijskega časa kot termični postopek. Pri teh pogojih dobimo podobne donose kot pri toplotnem postopku.

V delu (J. V. Sinisterra, 1987) je analiziran vpliv časovnega učinka na ultrazvočno razbijanje, težo katalizatorja in topila. Dodati je treba majhne količine vode, da bo reakcija potekala.

Analizira se narava aktivnega mesta katalizatorja, ki deluje v procesu. Za sonokemijski proces je predlagan mehanizem ETC..

4. Druge uporabe

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

• Proizvodnja alkalij.
• Gradnja stekla.
• Vulkanizacija sintetične gume.
• Zaviralci korozije.
• Kot vrtalne tekočine, pesticidi in maziva.
• Za popravilo kotla.
• Za prečiščevanje rastlinskih in živalskih olj.
• Za fresko slikarstvo.
• V mehčanju vode.
• Kot sestavina homeopatskih zdravil.
• Za čiščenje razlitja kisline.
• Uporablja se tudi v sladkorni industriji za pripravo sladkorne pese.
• Gradbeni materiali.
• Električni in elektronski izdelki.
• Talne obloge.

Reference

1. Barijev hidrokoksid monohidrat. (2016). Vzpostavljeno iz cameochemicals: cameochemicals.noaa.gov.
2. Barijev hidroksid. (S.F.). Vzpostavljeno iz kemijepredlagatelj: chemistrylearner.com.
3. BARIJEV HIDROKSID. (S.F.). Pridobljeno iz kemičnih izdelkov21: chemicalland21.com.
4. IndiaMART InterMESH Ltd ... (S.F.). Barijev hidroksid. Izterjal iz indiamart: dir.indiamart.com.
5. V. Sinisterra, A.F. (1987). Ba (OH) 2 kot katalizator v organskih reakcijah. 17. Interfacijalna trdno-tekoča Wittig-Hornerjeva reakcija pod sonokemičnimi pogoji. Revija za organsko kemijo 52 (17), 3875-3879. researchgate.net.
6. Varnostni list za material Barijev hidroksid monohidrat. (2013, 21. maj). Vzpostavljeno iz sciencelab: sciencelab.com/msds.
7. Mendham, J., Denney, R.C., Barnes, J.D., in Thomas, M.J. (2000). Vogelova kvantitativna kemijska analiza (6. izd.). New York: Prenticeova dvorana.
8. Nacionalni center za biotehnološke informacije. (2017, 28. marec). PubChem Compound Database; CID = 16211219. Vzpostavljeno iz PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
9. Royal Society of Chemistry. (2015). Barijev hidroksid. Vzpostavljeno iz chemspider: chemspider.com.
10. Royal Society of Chemistry. (2015). Barijev hidroksid hidrat (1: 2: 1). Vzpostavljeno iz chemspider: chemspider.com.
11. Royal Society of Chemistry. (2015). Dihidroksibarijev hidrat (1: 1). Vzpostavljeno iz chemspider: chemspider.com.
12. Royal Society of Chemistry. (2017). Endotermične reakcije trdne in trdne snovi. Vzpostavljeno iz: learn-chemistry: rsc.org.