БАРИЈЕВ ХИДРОКСИД (БА (ОХ) 2): СВОЈСТВА, РИЗИЦИ И УПОТРЕБЕ - ХЕМИЈА - 2025

Баријум хидроксид је хемијско једињење формуле Ба (ОХ) ₂ (Х ₂ О) _к . Снажна је база и може бити у безводном, монохидратном или октохидратном облику. Монохидратни облик, који се назива и баритна вода, најчешћи је и комерцијално коришћен. Структура безводних и монохидратних једињења приказана је на слици 1.

Баријев хидроксид се може припремити растварањем баријевог оксида (БаО) у води: БаО + 9Х ₂ О → Ба (ОХ) ₂ · 8Х ₂ О. Кристалише се као октахидрат, који након загревања на ваздуху постаје монохидрат. На 100 ° Ц под вакуумом монохидрат ће произвести БаО и воду.

Слика 1: структура безводног баријевог хидроксида (лево) и монохидрата (десно)

Монохидрат прихвата слојевиту структуру (слика 2). Центри Ба ²⁺ усвајају октаедарску геометрију. Сваки Ба ²⁺ центар повезан је са два водена лиганда и шест хидроксид лиганда, који су двоструко и троструко премошћени са суседним Ба2 ⁺ центрима .

У октахидрату, поједини центри Ба ²⁺ су поново осам координата, али не деле лиганде (Баријев хидроксид, СФ).

Слика 2: кристална структура баријевог хидроксида.

Својства баријевог хидроксида

Баријев хидроксид су бели или провидни октаедарски кристали. Недостаје мириса и каустичног укуса (Национални центар за биотехнолошке информације., 2017). Изглед је приказан на слици 3 (ИндиаМАРТ ИнтерМЕСХ Лтд., СФ).

Слика 3: изглед баријевог хидроксида.

Безводни облик има молекулску масу од 171,34 г / мол, густину 2,18 г / мл, талиште од 407 ° Ц и тачку кључања 780 ° Ц (Роиал Социети оф Цхемистри, 2015) .

Монохидратни облик има молекулску масу од 189,355 г / мол, густину 3,743 г / мл и талиште од 300 ° Ц (Роиал Социети оф Цхемистри, 2015).

Октохидратни облик има молекулску масу од 315,46 г / мол, густину 2,18 г / мл и талиште од 78 ° Ц (Роиал Социети оф Цхемистри, 2015).

Једињење је мало растворљиво у води и нерастворљиво у ацетону. То је снажна база са пКа од 0,15 и 0,64 за први и други ОХ ^- респективно.

Баријев хидроксид реагује слично на натријум хидроксид (НаОХ), али је мање растворљив у води. Егзотермно неутралише киселине да би формирао соли плус воду. Може да реагује са алуминијумом и цинком да би формирао металне оксиде или хидроксиде и створио водоник-гас.

Може да покрене реакције полимеризације у полимеризационим органским једињењима, нарочито епоксидима.

Може да ствара запаљиве и / или отровне гасове са амонијум соли, нитридима, халогенираним органским једињењима, разним металима, пероксидима и хидропероксидима. Мешавине са хлорованим гумама експлодирају када се загревају или дробе (БАРИЈУМ ХИДРОКСИД МОНОХИДРАТ, 2016).

Баријев хидроксид се разлаже до баријевог оксида када се загрева на 800 ° Ц. Реакцијом са угљен-диоксидом настаје баријев карбонат. Његов високо алкални водени раствор подвргава се реакцијама неутрализације киселинама. Тако формира баријев сулфат и баријев фосфат са сумпорном и фосфорном киселином, респективно.

Х ₂ СО ₄ + Ба (ОХ) ₂ басо ₄ + 2Х ₂ О

Реакцијом са водоник сулфидом настаје баријев сулфид. Таложење многих нерастворљивих, или мање растворљивих, баријевих соли може бити резултат двоструке реакције замене када се водени раствор баријевог хидроксида помеша са многим растворима других металних соли.

Мешање чврстог хидратног баријевог хидроксида са чврстим амонијум-хлоридом у чаши ствара ендотермичку реакцију за добијање течности, уз еволуцију амонијака. Температура драстично опада на око -20 ° Ц (Роиал Социети оф Цхемистри, 2017).

Ба (ОХ) ₂ (с) + 2НХ ₄ Цл (с) → БАЦИ ₂ (ак) + 2НХ ₃ (г) + Х ₂ О

Слика 4: ендотермичка реакција између баријевог хидроксида и амонијум-хлорида.

Ба (ОХ) 2 реагује са угљен-диоксидом да би створио баријев карбонат. То се изражава следећом хемијском реакцијом:

Ба (ОХ) 2 + ЦО2 → БаЦО3 + Х2О.

Реактивност и опасности

Баријев хидроксид је класификован као стабилно, незапаљиво једињење, које брзо и егзотермно реагује са киселинама, а некомпатибилно је са угљендиоксидом и влагом. Једињење је токсично и, као јака база, корозивно.

Удисање, гутање или додир коже са материјалом може проузроковати озбиљне повреде или смрт. Контакт са истопљеном супстанцом може изазвати озбиљне опекотине на кожи и очима.

Треба избегавати контакт са кожом. Ефекти контакта или удисања могу се одложити. Пожар може произвести иритантне, корозивне и / или отровне гасове. Отпадне воде за контролу пожара могу бити корозивне и / или токсичне и узроковати контаминацију.

Контакт очима

Ако једињење дође у контакт с очима, контактне леће треба провјерити и уклонити. Очи треба одмах испрати са доста воде, најмање 15 минута, хладном водом.

Контакт са кожом

У случају додира са кожом, захваћено подручје треба одмах испрати најмање 15 минута са пуно воде или слабе киселине, попут сирћета, док уклањате контаминирану одећу и обућу. Надражену кожу прекријте емолијентом.

Оперите одећу и обућу пре поновне употребе. Ако је контакт јак, оперите сапуном за дезинфекцију и прекријте контаминирану кожу антибактеријском кремом.

Удисање

У случају удисања, жртву треба преместити на хладно место. Ако не дише, даје се вештачко дисање. Ако је дисање отежано, дајте кисеоник.

Гутање

Ако се једињење гута, повраћање не би требало изазвати. Отпустите уску одјећу попут овратника кошуље, каишева или кравате.

У свим случајевима треба одмах потражити медицинску помоћ (Лист са подацима о сигурности материјала, Баријев хидроксид монохидрат, 2013).

Апликације

1- Индустрија

Индустријски, баријев хидроксид се користи као прекурсор других баријевих једињења. Монохидрат се користи за дехидратацију и уклањање сулфата из различитих производа. Ова апликација користи веома ниску растворљивост баријевог сулфата. Ова индустријска примена односи се и на лабораторијске намене.

Баријев хидроксид се користи као додатак у термопластикама (попут фенолних смола), огреботинама и ПВЦ стабилизаторима за побољшање пластичних својстава. Овај материјал се користи као додатак опште намене за мазива и масти.

Остале индустријске примене баријевог хидроксида укључују производњу шећера, производњу сапуна, сапонификацију масти, топљење силиката и хемијску синтезу других баријевих једињења и органских једињења (БАРИЈУМ ХИДРОКСИД, СФ).

2- Лабораторија

Баријев хидроксид се користи у аналитичкој хемији за титрацију слабих киселина, посебно органских киселина. Зајамчено је да његов бистри водени раствор не садржи карбонат за разлику од натријум хидроксида и калијум хидроксида јер је баријев карбонат нерастворљив у води.

Ово омогућава употребу индикатора као што је фенолфталеин или тимолфталеин (са алкалним променама боје) без ризика од грешака титрања узрокованих присуством карбонатних јона који су много мање базични (Мендхам, Деннеи, Барнес, & Тхомас, 2000).

Баријев хидроксид се повремено користи у органској синтези као јака база, на пример за хидролизу естера и нитрила:

Баријев хидроксид се такође користи у декарбоксилацији аминокиселина које у процесу ослобађају баријев карбонат.

Такође се користи у припреми циклопентанона, диацетонског алкохола и гама-лактона Д-Гулониц.

3- Катализатор у реакцији Виттиг-Хорнер

Виттиг-Хорнер-ова реакција, позната и као Хорнер-Вадсвортх-Еммонсова реакција (или ХВЕ реакција) је хемијска реакција која се користи у органској хемији за стабилизирање карбиона фосфоната са алдехидима (или кетонима) како би се производио претежно Е-алкени (транс ).

Виттиг-Хорнер-ова сонкохемијска реакција се катализује активираним баријевим хидроксидом и одвија се у интерфејсима чврста-течна.

Сонкохемијски процес се одвија на собној температури и са мањом тежином катализатора и временом реакције у односу на термички. Под овим условима се добијају приноси слични онима термичког процеса.

У раду (ЈВ Синистерра, 1987) анализира се утицај на перформансе времена соникације, тежине катализатора и растварача. Морају се додати мале количине воде да би се реакција одвијала.

Анализира се природа активног места катализатора који делује у процесу. Предлаже се механизам ЕТЦ за сонохемијски процес.

4- Остала употреба

Баријев хидроксид има и другу употребу. Користи се у више сврха, као што су:

• Производња алкалија.
• Грађевинско стакло.
• Вулканизација од синтетичке гуме.
• Инхибитори корозије.
• Као и течности за бушење, пестициди и мазива.
• За лек на котлу.
• За рафинирање биљних и животињских уља.
• За фреско сликарство.
• У омекшавању воде.
• Као састојак хомеопатских лекова.
• За чишћење изливања киселине.
• Такође се користи у индустрији шећера за припрему шећера од репе.
• Грађевински материјал.
• Електрични и електронички производи.
• Подне облоге.

Референце

1. МОНОХИДРАТ БАРИЈУМ ХИДРОКСИДА. (2016). Опоравак од цамеоцхемицалс: цамеоцхемицалс.ноаа.гов.
2. Баријев хидроксид. (СФ). Опоравак од цхемистрилеарнер: цхемистрилеарнер.цом.
3. БАРИЈУМ ХИДРОКСИД. (СФ). Опоравак од цхемицалланд21: цхемицалланд21.цом.
4. ИндиаМАРТ ИнтерМЕСХ Лтд .. (СФ). Баријев хидроксид. Опоравак од индиамарт-а: дир.индиамарт.цом.
5. В. Синистерра, АФ (1987). Ба (ОХ) 2 као катализатор у органским реакцијама. 17. Интерфацијална реакција чврста и течна Виттиг-Хорнер реакција под сонохемијским условима. Часопис за органску хемију 52 (17), 3875-3879. ресеарцхгате.нет.
6. Лист са подацима о сигурности материјала Баријев хидроксид монохидрат. (2013, 21. маја). Преузето из сциенцелаб: сциенцелаб.цом/мсдс.
7. Мендхам, Ј., Деннеи, РЦ, Барнес, ЈД, и Тхомас, МЈ (2000). Вогелова квантитативна хемијска анализа (6. изд.). Њујорк: Прентице Халл.
8. Национални центар за информације о биотехнологији. (2017, 28. марта). ПубЦхем база података; ЦИД = 16211219. Опоравак од ПубЦхема: пубцхем.нцби.нлм.них.гов.
9. Краљевско хемијско друштво. (2015). Баријев хидроксид. Опоравак од цхемспидер-а: цхемспидер.цом.
10. Краљевско хемијско друштво. (2015). Баријев хидроксид хидрат (1: 2: 1). Опоравак од цхемспидер-а: цхемспидер.цом.
11. Краљевско хемијско друштво. (2015). Дихидроксибаријум хидрат (1: 1). Опоравак од цхемспидер-а: цхемспидер.цом.
12. Краљевско хемијско друштво. (2017). Ендотермне реакције чврстих материја. Опоравак од: леарн-цхемистри: рсц.орг.