Svojstva barijevog hidroksida, rizici i namjene

barijev hidroksid je kemijski spoj formule Ba (OH)₂(H₂O)_x. To je jaka baza i može biti u bezvodnom, monohidratnom ili oktohidratnom obliku. 

Monohidratni oblik, koji se naziva baritna voda, najčešći je i komercijalno se koristi. Struktura bezvodnih i monohidratnih spojeva prikazana je na slici 1.

Barijev hidroksid može se pripremiti otapanjem barijevog oksida (BaO) u vodi:

BaO + 9H₂O → Ba (OH)₂· 8H₂O

Kristalizira se kao oktahidrat, koji se pretvara u monohidrat kada se zagrijava na zraku. Pri 100 ° C u vakuumu, monohidrat će proizvesti BaO i vodu.

Monohidrat ima slojevitu strukturu (slika 2). Ba centri²⁺ oni prihvaćaju oktaedarnu geometriju. Svaki centar Ba²⁺ je vezan s dva vodena liganda i šest hidroksidnih liganda, koji su dvostruki i trostruki mostovi do Ba centara²⁺ susjedi.

U oktahidratu, Ba centrira²⁺ Pojedinci su opet osam koordinata, ali ne dijele ligande (barijev hidroksid, S.F.).

indeks

• 1 Svojstva barijevog hidroksida
• 2 Reaktivnost i opasnosti
  • 2.1 Kontakt očima
  • 2.2 Kontakt s kožom
  • 2.3 Udisanje
  • 2.4 Gutanje
• 3 Upotreba
  • 3.1 1- Industrija
  • 3.2 2- Laboratorij
  • 3.3. 3 - Katalizator u Wittig-Hornerovoj reakciji
  • 3.4 4- Ostale primjene
• 4 Reference

Svojstva barijevog hidroksida

Barijev hidroksid su bijele ili prozirne oktaedarske kristale. Bez mirisa i nagrizajućeg okusa (Nacionalni centar za biotehnološke informacije., 2017.). Njegov izgled prikazan je na slici 3 (IndiaMART InterMESH Ltd., S.F.).

Bezvodni oblik ima molekulsku masu 171,34 g / mol, gustoću 2,18 g / ml, točku taljenja 407 ° C i točku vrenja 780 ° C (Kraljevsko kemijsko društvo, 2015)..

Monohidratni oblik ima molekulsku masu od 189.355 g / mol, gustoću od 3.743 g / ml i točku tališta od 300 ° C (Kraljevsko kemijsko društvo, 2015)..

Oblik oktohidrata ima molekularnu težinu 315,46 g / mol, gustoću 2,18 g / ml i točku tališta 78 ° C (Kraljevsko kemijsko društvo, 2015)..

Spoj je slabo topljiv u vodi i netopljiv u acetonu. To je jaka baza s pKa od 0,15 i 0,64 za prvi i drugi OH^- odnosno.

Barijev hidroksid reagira slično kao natrijev hidroksid (NaOH), ali je manje topljiv u vodi. Neutralizira kiseline egzotermički radi stvaranja soli i vode. Može reagirati s aluminijem i cinkom u obliku metalnih oksida ili hidroksida i generirati vodikov plin.

Može inicirati reakcije polimerizacije u polimerizirajućim organskim spojevima, osobito epoksidima.

Može stvoriti zapaljive i / ili otrovne plinove s amonijevim solima, nitridima, halogeniranim organskim spojevima, različitim metalima, peroksidima i hidroperoksidima. Mješavine s kloriranim gumama eksplodiraju pri zagrijavanju ili usitnjavanju (barij-hidroksid-monohidrat, 2016.).

Barijev hidroksid se razgrađuje do barijevog oksida kad se zagrije na 800 ° C. Reakcija s ugljičnim dioksidom proizvodi barijev karbonat. Njegova vodena otopina, jako alkalna, podliježe reakcijama neutralizacije s kiselinama. Tako nastaje barijev sulfat i barijev fosfat sa sumpornom i fosfornom kiselinom.

H₂SW₄ + Ba (OH)₂ BaSO₄ + 2H₂O

Reakcija s vodikovim sulfidom proizvodi barijev sulfid. Precipitacija mnogih netopljivih ili manje topljivih soli barija može biti rezultat dvostruke reakcije zamjene kada se vodena otopina barijevog hidroksida pomiješa s mnogim otopinama drugih metalnih soli..

Smjesa krutog hidriranog barijevog hidroksida s krutim amonijevim kloridom u čaši proizvodi endotermičku reakciju za dobivanje tekućine, s razvojem amonijaka. Temperatura se drastično smanjuje na približno -20 ° C (Kraljevsko kemijsko društvo, 2017.) \ T.

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

Ba (OH) 2 reagira s ugljičnim dioksidom da bi proizveo barijev karbonat. To se izražava sljedećom kemijskom reakcijom:

Ba (OH) 2 + CO2 → BaCO3 + H2O.

Reaktivnost i opasnosti

Barijev hidroksid se klasificira kao stabilan, nezapaljiv spoj koji brzo i egzotermno reagira s kiselinama, osim što nije kompatibilan s ugljičnim dioksidom i vlagom. Spoj je otrovan i, kao jaka baza, je korozivan.

Udisanje, gutanje ili kontakt kože s materijalom može uzrokovati ozbiljne ozljede ili smrt. Kontakt s rastaljenom tvari može uzrokovati ozbiljne opekline kože i očiju.

Izbjegavajte kontakt s kožom. Učinci kontakta ili udisanja mogu biti odgođeni. Vatra može proizvesti iritantne, korozivne i / ili otrovne plinove. Otpadne vode za kontrolu vatre mogu biti korozivne i / ili otrovne i uzrokovati onečišćenje.

Kontakt očima

Ako spoj dođe u kontakt s očima, kontaktne leće treba provjeriti i ukloniti. Oči treba odmah oprati s puno vode najmanje 15 minuta hladnom vodom.

Kontakt s kožom

U slučaju dodira s kožom, zahvaćeno područje treba odmah isprati najmanje 15 minuta s mnogo vode ili slabe kiseline, primjerice octa, pri čemu se uklanjaju onečišćena odjeća i obuća. Nadraženu kožu prekrijte omekšivačem.

Operite odjeću i obuću prije no što ih ponovno upotrijebite. Ako je kontakt jak, operite ga sapunom za dezinfekciju i pokrijte kožu kontaminiranom antibakterijskom kremom.

inhalacija

U slučaju udisanja, žrtvu treba premjestiti na hladno mjesto. Ako ne dišete, daje se umjetno disanje. Ako je disanje otežano, osigurajte kisik.

uzimanje hrane

Ako se spoj proguta, ne treba izazivati ​​povraćanje. Otpustite uske odjeće poput ovratnika košulje, remena ili kravate.

U svim slučajevima potrebno je dobiti hitnu medicinsku pomoć (Sigurnosno-tehnički list za materijal barijev hidroksid monohidrat, 2013).

aplikacije

1 - Industrija

Industrijski, barijev hidroksid se koristi kao prekursor za druge barijeve spojeve. Monohidrat se koristi za dehidriranje i uklanjanje sulfata različitih proizvoda. Ova primjena iskorištava vrlo nisku topljivost barij sulfata. Ova industrijska primjena također se primjenjuje na laboratorijsku uporabu.

Barijev hidroksid se koristi kao dodatak u termoplastima (kao što su fenolne smole), ogrebotinama i PVC stabilizatorima za poboljšanje plastičnih svojstava. Ovaj materijal se koristi kao dodatak za opće namjene za maziva i masti.

Ostale industrijske primjene barijevog hidroksida uključuju proizvodnju šećera, proizvodnju sapuna, saponifikaciju masti, silikatnu fuziju i kemijsku sintezu drugih barijevih spojeva i organskih spojeva (BARIUM HYDROXIDE, S.F.).

2. Laboratorij

Barijev hidroksid se koristi u analitičkoj kemiji za titriranje slabih kiselina, osobito organskih kiselina. Jamči se da je njegova bistra vodena otopina bez karbonata, za razliku od natrijevog hidroksida i kalijevog hidroksida, budući da je barijev karbonat netopiv u vodi..

To omogućuje upotrebu pokazatelja kao što su fenolftalein ili timolftalein (s alkalnim promjenama boje) bez rizika od pogrešaka titracije uzrokovanih prisutnošću karbonatnih iona, koji su mnogo manje bazični (Mendham, Denney, Barnes, i Thomas, 2000)..

Barijev hidroksid se povremeno koristi u organskoj sintezi kao jaka baza, na primjer za hidrolizu estera i nitrila:

Barijev hidroksid se također koristi u dekarboksilaciji aminokiselina koje oslobađaju barij karbonat u procesu.

Također se koristi u pripremi ciklopentanona, diaceton alkohola i gama-laktona D-Gulonic.

3 - katalizator u Wittig-Hornerovoj reakciji

Wittig-Hornerova reakcija, također poznata kao Horner-Wadsworth-Emmonsova reakcija (ili HWE reakcija) je kemijska reakcija koja se koristi u organskoj kemiji za stabilizaciju karbiona fosfonata s aldehidima (ili ketonima) kako bi se proizvela pretežno E-alkena (trans ).

Wicoig-Horner-ova sonkokemijska reakcija katalizirana je aktiviranim barijevim hidroksidom i provodi se u uvjetima sučelja čvrsto-tekuće.

Sonkokemijski proces odvija se na sobnoj temperaturi i s nižom težinom katalizatora i reakcijskim vremenom od termalnog procesa. U tim uvjetima dobivaju se prinosi slični onima u toplinskom postupku.

U radu (J. V. Sinisterra, 1987) analiziran je utjecaj na vrijeme izvedbe sonikacije, težinu katalizatora i otapala. Moraju se dodati male količine vode kako bi se reakcija odvijala.

Analizirana je priroda aktivnog mjesta katalizatora koji djeluje u procesu. Predložen je ETC mehanizam za sonokemijski proces.

4 - Druge namjene

Barijev hidroksid ima druge namjene. Koristi se u nekoliko svrha, kao što su:

• Proizvodnja alkalija.
• Izgradnja stakla.
• Vulkanizacija sintetičke gume.
• Inhibitori korozije.
• Kao bušotine, pesticidi i maziva.
• Za popravak kotla.
• Za poboljšanje biljnih i životinjskih ulja.
• Za fresko slikarstvo.
• U omekšavanju vode.
• Kao sastojak homeopatskih lijekova.
• Za čišćenje prolijevanja kiseline.
• Također se koristi u industriji šećera za pripremu šećera od šećerne repe.
• Građevinski materijali.
• Električni i elektronički proizvodi.
• Podne obloge.

reference

1. Barij-hidroksid monohidrat. (2016). Preuzeto iz cameochemicals: cameochemicals.noaa.gov.
2. Barijev hidroksid. (S.F.). Preuzeto iz kemijeplača: chemistrylearner.com.
3. BARIJUM HIDROKSID. (S.F.). Preuzeto iz kemijskih proizvoda21: chemicalland21.com.
4. IndiaMART InterMESH Ltd ... (S.F.). Barijev hidroksid. Oporavio se od indiamart: dir.indiamart.com.
5. V. Sinisterra, A.F. (1987). Ba (OH) 2 kao katalizator u organskim reakcijama. 17. Interfacijalna Wittig-Hornerova krutina-tekuća reakcija pod sonokemijskim uvjetima. Časopis za organsku kemiju 52 (17), 3875-3879. researchgate.net.
6. List s podacima o sigurnosti materijala Barijev hidroksid monohidrat. (2013., 21. svibnja). Dobavljeno iz sciencelab: sciencelab.com/msds.
7. Mendham, J., Denney, R.C., Barnes, J.D., i Thomas, M.J. (2000). Vogelova kvantitativna kemijska analiza (6. izd.). New York: Prenticeova dvorana.
8. Nacionalni centar za biotehnološke informacije. (2017., 28. ožujka). PubChem Compound Database; CID = 16211219. Preuzeto iz PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
9. Kraljevsko kemijsko društvo. (2015). Barijev hidroksid. Preuzeto iz chemspider: chemspider.com.
10. Kraljevsko kemijsko društvo. (2015). Barijev hidroksid hidrat (1: 2: 1). Preuzeto iz chemspider: chemspider.com.
11. Kraljevsko kemijsko društvo. (2015). Dihidroksibarijev hidrat (1: 1). Preuzeto iz chemspider: chemspider.com.
12. Kraljevsko kemijsko društvo. (2017). Endotermne reakcije krutine i krute tvari. Preuzeto s: learn-chemistry: rsc.org.