Bariumhüdroksiidi omadused, riskid ja kasutusalad



The baariumhüdroksiid on keemiline ühend valemiga Ba (OH)2(H2O)x. See on tugev alus ja võib olla veevabas, monohüdraadis või oktohüdreeritud. 

Monohüdreeritud vorm, mida nimetatakse ka bariitvetteks, on kõige tavalisem ja kaubanduslikult kasutatav. Veevabade ja monohüdraatühendite struktuur on esitatud joonisel 1.

Baariumhüdroksiidi võib valmistada baariumoksiidi (BaO) lahustamisel vees:

BaO + 9H2O → Ba (OH)2· 8H2O

See kristalliseerub oktahüdraadina, mis muundatakse õhu kuumutamisel monohüdraadiks. 100 ° C juures vaakumis toodab monohüdraat BaO ja vett.

Monohüdraat kasutab kihistunud struktuuri (joonis 2). Ba keskused2+ nad võtavad vastu oktaeedrilise geomeetria. Iga keskus Ba2+ on seotud kahe vee ligandiga ja kuue hüdroksiidligandiga, mis on vastavalt kaksik- ja kolmekordsed sillad Ba keskustesse2+ naabritega.

Oktahüdraadis on Ba-keskused2+ Isikud on taas kaheksa koordinaati, kuid ei jaga ligandeid (bariumhüdroksiid, S.F.).

Indeks

  • 1 Baariumhüdroksiidi omadused
  • 2 Reaktiivsus ja ohud
    • 2.1 Silma sattumine
    • 2.2 Kokkupuude nahaga
    • 2.3 Sissehingamine
    • 2.4 Allaneelamine
  • 3 Kasutamine
    • 3.1 1- Tööstus
    • 3.2 2 - laboratoorium
    • 3.3 3- katalüsaator Wittig-Horneri reaktsioonis
    • 3.4 4- Muud kasutusalad
  • 4 Viited

Baariumhüdroksiidi omadused

Baariumhüdroksiid on valge või läbipaistev oktaeedriline kristall. Lõhnatu ja söövitava maitsega (National Biotechnology Information., 2017). Selle välimus on näidatud joonisel 3 (IndiaMART InterMESH Ltd., S.F.).

Veevaba vormi molekulmass on 171,34 g / mol, tihedus 2,18 g / ml, sulamistemperatuur 407 ° C ja keemistemperatuur 780 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015)..

Monohüdraaditud vormi molekulmass on 189,355 g / mol, tihedus 3,743 g / ml ja sulamistemperatuur 300 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015)..

Oktohüdraadi vorm on molekulmassiga 315,46 g / mol, tihedus 2,18 g / ml ja sulamistemperatuur 78 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015)..

Ühend on vees vähelahustuv ja atsetoonis lahustumatu. See on tugev alus, mille pKa on 0,15 ja 0,64 esimese ja teise OH puhul- vastavalt.

Baariumhüdroksiid reageerib sarnaselt naatriumhüdroksiidile (NaOH), kuid on vees vähem lahustuv. Neutraliseerib happed eksotermiliselt, moodustades soolasid ja vett. See võib reageerida alumiiniumiga ja tsinkiga, et moodustada metallioksiidid või -hüdroksiidid ning tekitada vesinikku.

See võib käivitada polümerisatsioonireaktsioonid polümeriseeruvates orgaanilistes ühendites, eriti epoksiidides.

See võib tekitada tuleohtlikke ja / või toksilisi gaase ammooniumisoolade, nitriidide, halogeenitud orgaaniliste ühendite, erinevate metallide, peroksiidide ja hüdroperoksiididega. Klooritud igemete segud plahvatavad kuumutamisel või purustamisel (BARIUMHÜDROSIIDI MONOHÜDRATE, 2016).

Baariumhüdroksiid laguneb baariumoksiidiks temperatuurini 800 ° C kuumutamisel. Reaktsioon süsinikdioksiidiga tekitab baariumkarbonaati. Selle vesilahus, mis on väga leeliseline, läbib hapetega neutraliseerimisreaktsioone. Seega moodustab see väävel- ja fosforhapetega baariumsulfaati ja baariumfosfaati.

H2SO4 + Ba (OH)2 BaSO4 + 2H2O

Reaktsioon vesiniksulfiidiga annab baariumsulfiidi. Paljude lahustumatute või vähem lahustuvate baariumisoolade sadestamine võib tuleneda kahekordsest asendusreaktsioonist, kui baariumhüdroksiidi vesilahust segatakse paljude teiste metallisoolade lahustega..

Tahke hüdreeritud baariumhüdroksiidi ja tahke ammooniumkloriidi segu keeduklaasis tekitab endotermilise reaktsiooni, mille tulemusena tekib vedelik koos ammoniaagi arenguga. Temperatuur langeb drastiliselt umbes -20ºC-ni (Royal Society of Chemistry, 2017).

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

Ba (OH) 2 reageerib süsinikdioksiidiga, et saada baariumkarbonaati. Seda väljendab järgmine keemiline reaktsioon:

Ba (OH) 2 + CO2 → BaCO3 + H2O.

Reaktiivsus ja ohud

Baariumhüdroksiid klassifitseeritakse stabiilse, mittesüttiva ühendina, mis reageerib hapetega kiiresti ja eksotermiliselt, lisaks on see kokkusobimatu süsinikdioksiidi ja niiskusega. Ühend on toksiline ja tugeva aluse tõttu on söövitav.

Naha sissehingamine, allaneelamine või kokkupuude materjaliga võib põhjustada tõsiseid vigastusi või surma. Kokkupuude sulanud ainega võib põhjustada naha ja silmade tõsiseid põletusi.

Vältida kokkupuudet nahaga. Kokkupuute või sissehingamise mõju võib edasi lükata. Tule võib põhjustada ärritavaid, söövitavaid ja / või toksilisi gaase. Tuleohutuse reovesi võib olla söövitav ja / või toksiline ning põhjustada reostust.

Silma sattumine

Kui ühend satub silma, tuleb kontaktläätsed kontrollida ja eemaldada. Silmi tuleb pesta kohe rohke veega vähemalt 15 minutit külma veega.

Kokkupuude nahaga

Nahaga kokkupuute korral tuleb kahjustatud piirkonda viivitamatult vähemalt 15 minutit loputada rohke veega või nõrga happega, näiteks äädikas, eemaldades saastunud riided ja jalatsid. Katke ärritunud nahk pehmendava ainega.

Peske riided ja jalatsid enne nende korduskasutamist. Kui kokkupuude on tõsine, peske seda desinfitseerimisvahendiga ja katke nahale antibakteriaalse kreemiga saastunud nahk.

Sissehingamine

Sissehingamise korral tuleb kannatanu viia jahedasse kohta. Kui te ei hingata, antakse kunstlik hingamine. Kui hingamine on raske, anna hapnik.

Allaneelamine

Allaneelamisel ei tohiks oksendamist esile kutsuda. Vabastage pingul riietus, näiteks särgikael, vöö või lips.

Kõigil juhtudel tuleb viivitamatult arsti poole pöörduda (materjali ohutuskaart bariumhüdroksiidi monohüdraat, 2013).

Kasutamine

1- Tööstus

Teiste baariumühendite prekursorina kasutatakse tööstuslikult baariumhüdroksiidi. Monohüdraati kasutatakse erinevate toodete sulfaadi veetustamiseks ja kõrvaldamiseks. See rakendus kasutab baariumsulfaadi väga vähest lahustuvust. See tööstuslik rakendamine kehtib ka laboratooriumi kasutamisel.

Bariumhüdroksiidi kasutatakse lisandina termoplastides (nagu fenoolvaigud), kriimustustes ja PVC stabilisaatorites, et parandada plastseid omadusi. Seda materjali kasutatakse üldiseks otstarbeks määrdeainete ja rasvade lisandina.

Baariumhüdroksiidi muud tööstuslikud rakendused hõlmavad suhkrutootmist, seebide valmistamist, rasva seebistamist, silikaatide liitmist ja muude baariumühendite ja orgaaniliste ühendite keemilist sünteesi (BARIUM HYDROXIDE, S.F.)..

2 - laboratoorium

Baariumhüdroksiidi kasutatakse analüütilises keemias nõrkade hapete, eriti orgaaniliste hapete tiitrimiseks. Erinevalt naatriumhüdroksiidi ja kaaliumhüdroksiidi omadest on tagatud, et selle selge vesilahus on karbonaadivaba, kuna baariumkarbonaat ei lahustu vees..

See võimaldab kasutada selliseid näitajaid nagu fenoolftaleiin või tümftoftaliin (leeliselise värvi muutused), ilma et oleks oht, et karbonaatioonid, mis on palju vähem põhilised, põhjustavad tiitrimisvigu (Mendham, Denney, Barnes, & Thomas, 2000).

Baariumhüdroksiidi kasutatakse aeg-ajalt orgaanilises sünteesis tugeva alusena, näiteks estrite ja nitriilide hüdrolüüsimiseks:

Baariumhüdroksiidi kasutatakse ka aminohapete dekarboksüülimisel, mis vabastavad protsessi baariumkarbonaati.

Seda kasutatakse ka tsüklopentanooni, diasetoonalkoholi ja gamma-laktooni D-Gulonic valmistamisel..

3 - katalüsaator Wittig-Horneri reaktsioonis

Wittig-Horneri reaktsioon, tuntud ka kui Horner-Wadsworth-Emmonsi reaktsioon (või HWE reaktsioon), on orgaanilises keemias kasutatav keemiline reaktsioon fosfonaatide karbanioonide stabiliseerimiseks aldehüüdidega (või ketoonidega), et saada valdavalt E-alkeene (trans ).

Wicoig-Horneri Sonkokeemilist reaktsiooni katalüüsitakse aktiveeritud baariumhüdroksiidiga ja see viiakse läbi tahkete ja vedelate liideste tingimustes..

Sonkokeemiline protsess toimub toatemperatuuril ja madalama katalüsaatori massiga ning reaktsiooniajaga kui termiline protsess. Nendel tingimustel saadakse termilise protsessi omaga sarnased saagised.

(J. V. Sinisterra, 1987) töös analüüsitakse mõju ultraheliga töötlemise ajale, katalüsaatori ja lahusti massile. Reaktsiooni toimumiseks tuleb lisada väikeses koguses vett.

Analüüsitakse protsessis toimiva katalüsaatori aktiivse saidi olemust. Sonochemical protsessi jaoks pakutakse välja ETC mehhanism.

4- Muud kasutusalad

Baariumhüdroksiidil on muud kasutusalad. Seda kasutatakse mitmel otstarbel, näiteks:

  • Leeliste tootmine.
  • Klaasi ehitus.
  • Sünteetiline kummist vulkaniseerimine.
  • Korrosiooni inhibiitorid.
  • Nagu puurimisvedelik, pestitsiidid ja määrdeained.
  • Katla parandamiseks.
  • Taime- ja loomsete õlide rafineerimine.
  • Freskovärvimiseks.
  • Vee pehmendamisel.
  • Homöopaatiliste ravimite koostisosana.
  • Happelekke puhastamiseks.
  • Seda kasutatakse ka suhkrutööstuses peedisuhkru valmistamiseks.
  • Ehitusmaterjalid.
  • Elektri- ja elektroonikaseadmed.
  • Põrandakatted.

Viited

  1. BARIUMHÜDROSIIDI MONOHÜDRATE. (2016). Välja võetud cameochemicals: cameochemicals.noaa.gov.
  2. Baariumhüdroksiid. (S.F.). Välja otsitud keemialearnerist: chemistrylearner.com.
  3. BARIUMHÜDROSIIDID. (S.F.). Välja otsitud kemikaalikeskusest21: chemicalland21.com.
  4. IndiaMART InterMESH Ltd ... (S.F.). Baariumhüdroksiid. Taastati indiamartilt: dir.indiamart.com.
  5. V. Sinisterra, A. F. (1987). Ba (OH) 2 kui katalüsaator orgaanilistes reaktsioonides. 17. Tahke ja vedeliku vaheline Wittig-Horneri reaktsioon sonokeemilistes tingimustes. Orgaanilise keemia ajakiri 52 (17), 3875-3879. researchgate.net.
  6. Materjali ohutuskaart Baariumhüdroksiidi monohüdraat. (2013, 21. mai). Välja otsitud sciencelabist: sciencelab.com/msds.
  7. Mendham, J., Denney, R.C., Barnes, J. D., ja Thomas, M.J.. Vogeli kvantitatiivne keemiline analüüs (6. trükk). New York: Prentice'i saal.
  8. Riiklik biotehnoloogia teabekeskus. (2017, 28. märts). PubChem Compound andmebaas; CID = 16211219. Välja otsitud PubChem'ist: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  9. Royal Society of Chemistry. (2015). Baariumhüdroksiid. Välja otsitud chemspiderist: chemspider.com.
  10. Royal Society of Chemistry. (2015). Baariumhüdroksiidi hüdraat (1: 2: 1). Välja otsitud chemspiderist: chemspider.com.
  11. Royal Society of Chemistry. (2015). Dihüdroksübariumhüdraat (1: 1). Välja otsitud chemspiderist: chemspider.com.
  12. Royal Society of Chemistry. (2017). Endotermilised tahked-tahked reaktsioonid. Välja otsitud: learning-chemistry: rsc.org.