Bariumhydroksidin ominaisuudet, riskit ja käyttö

bariumhydroksidi on kemiallinen yhdiste, jolla on kaava Ba (OH)₂(H₂O)_x. Se on vahva emäs ja se voi olla vedettömässä, monohydratoidussa tai oktohydratoidussa muodossa. 

Monohydratoitu muoto, jota kutsutaan myös bariitiksi, on yleisin ja kaupallisesti käytetty. Vedetön ja monohydraattiyhdisteiden rakenne on esitetty kuviossa 1.

Bariumhydroksidi voidaan valmistaa liuottamalla bariumoksidi (BaO) veteen:

BaO + 9H₂O → Ba (OH)₂· 8H₂O

Se kiteytyy oktahydraattina, joka muunnetaan monohydraatiksi, kun sitä kuumennetaan ilmassa. 100 ° C: ssa tyhjössä monohydraatti tuottaa BaO: ta ja vettä.

Monohydraatti ottaa kerrostetun rakenteen (kuvio 2). Ba-keskukset²⁺ ne hyväksyvät oktaedrisen geometrian. Jokainen keskus Ba²⁺ sitoo kaksi vesiligandia ja kuusi hydroksidiligandia, jotka ovat vastaavasti kaksois- ja kolminkertaisia ​​siltoja Ba-keskuksiin²⁺ naapurit.

Oktahydraatissa Ba-keskukset²⁺ Yksilöt ovat jälleen kahdeksan koordinaattia, mutta eivät jaa ligandeja (bariumhydroksidi, S.F.).

indeksi

• 1 Bariumhydroksidin ominaisuudet
• 2 Reaktiivisuus ja vaarat
  • 2.1 Silmäkosketus
  • 2.2 Ihokosketus
  • 2.3 Hengitys
  • 2.4 Nieleminen
• 3 Käyttö
  • 3.1 1- Teollisuus
  • 3.2 2 Laboratorio
  • 3.3 3- katalyytti Wittig-Horner-reaktiossa
  • 3.4 - Muut käyttötarkoitukset
• 4 Viitteet

Bariumhydroksidin ominaisuudet

Bariumhydroksidi ovat valkoisia tai läpinäkyviä oktaedraalisia kiteitä. Hajuton ja syövyttävä maku (National Center for Biotechnology Information., 2017). Sen ulkonäkö on esitetty kuviossa 3 (IndiaMART InterMESH Ltd., S.F.).

Vedettömän muodon molekyylipaino on 171,34 g / mol, tiheys 2,18 g / ml, sulamispiste 407 ° C ja kiehumispiste 780 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015)..

Monohydratoidun muodon molekyylipaino on 189,355 g / mol, tiheys 3,743 g / ml ja sulamispiste 300 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015)..

Oktohydraattimuodon molekyylipaino on 315,46 g / mol, tiheys 2,18 g / ml ja sulamispiste 78 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015)..

Yhdiste liukenee lievästi veteen ja liukenee asetoniin. Se on vahva emäs, jonka pKa on 0,15 ja 0,64 ensimmäisen ja toisen OH: n osalta^- vastaavasti.

Bariumhydroksidi reagoi samalla tavalla kuin natriumhydroksidi (NaOH), mutta se liukenee vähemmän veteen. Neutraloi hapot eksotermisesti, jolloin muodostuu suoloja ja vettä. Se voi reagoida alumiinin ja sinkin kanssa muodostaen metallioksideja tai -hydroksideja ja tuottaa vetykaasua.

Se voi käynnistää polymerointireaktioita polymeroituvissa orgaanisissa yhdisteissä, erityisesti epoksideissa.

Se voi tuottaa palavia ja / tai myrkyllisiä kaasuja ammoniumsuoloilla, nitrideillä, halogenoiduilla orgaanisilla yhdisteillä, erilaisilla metalleilla, peroksideilla ja hydroperoksideilla. Seokset, joissa on kloorattuja kumia, räjähtävät kuumennettaessa tai murskattuina (BARIUM-HYDROXIDE MONOHYDRATE, 2016).

Bariumhydroksidi hajoaa bariumoksidiksi kuumennettaessa 800 ° C: seen. Reaktio hiilidioksidin kanssa tuottaa bariumkarbonaattia. Sen vesipitoinen liuos, erittäin emäksinen, joutuu neutralointireaktioihin happojen kanssa. Siten se muodostaa bariumsulfaatin ja bariumfosfaatin rikkihapon ja fosforihapon kanssa.

H₂SW₄ + Ba (OH)₂ BaSO₄ + 2H₂O

Reaktio vetysulfidin kanssa tuottaa bariumsulfidia. Monien liukenemattomien tai vähemmän liukoisten bariumsuolojen saostuminen voi tapahtua kaksinkertaisen korvausreaktion seurauksena, kun bariumhydroksidin vesiliuosta sekoitetaan monien muiden metallisuolojen liuosten kanssa.

Kiinteän hydratoidun bariumhydroksidin ja kiinteän ammoniumkloridin seos dekantterilasissa tuottaa endotermisen reaktion nesteen muodostamiseksi ammoniakin kehittymisen myötä. Lämpötila laskee jyrkästi noin -20 ºC: een (Royal Society of Chemistry, 2017).

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

Ba (OH) 2 reagoi hiilidioksidin kanssa tuottamaan bariumkarbonaattia. Tämä ilmaistaan ​​seuraavalla kemiallisella reaktiolla:

Ba (OH) 2 + CO2 → BaCO3 + H2O.

Reaktiivisuus ja vaarat

Bariumhydroksidi luokitellaan stabiiliksi, palamattomaksi yhdisteeksi, joka reagoi nopeasti ja eksotermisesti happojen kanssa, ja lisäksi se on yhteensopimaton hiilidioksidin ja kosteuden kanssa. Yhdiste on myrkyllinen ja vahva emäs on syövyttävä.

Ihon sisäänhengitys, nieleminen tai kosketus materiaalin kanssa voi aiheuttaa vakavan vamman tai kuoleman. Kosketus sulan aineen kanssa voi aiheuttaa vakavia palovammoja iholle ja silmille.

Vältä kosketusta ihoon. Kosketuksen tai inhalaation vaikutukset voivat viivästyä. Tulipalo voi aiheuttaa ärsyttäviä, syövyttäviä ja / tai myrkyllisiä kaasuja. Palontorjuntavesi voi olla syövyttävää ja / tai myrkyllistä ja aiheuttaa saastumista.

Silmäkosketus

Jos yhdiste joutuu kosketuksiin silmien kanssa, piilolinssit on tarkastettava ja poistettava. Silmät on pestävä välittömästi runsaalla vedellä vähintään 15 minuutin ajan kylmällä vedellä.

Ihokosketus

Jos iho joutuu kosketuksiin ihon kanssa, huuhdeltava alue on huuhdeltava välittömästi vähintään 15 minuutin ajan runsaalla vedellä tai heikolla hapolla, esimerkiksi etikalla, poistamalla saastuneet vaatteet ja kengät. Peitä ärsytetty iho pehmittävällä aineella.

Pese vaatteet ja kengät ennen niiden uudelleenkäyttöä. Jos kosketus on vakava, pese se desinfiointiaineella ja peitä ihon saastunut antibakteerinen kerma.

hengitysteitse

Hengittämisen yhteydessä uhri on siirrettävä viileään paikkaan. Jos et hengitä, annetaan keinotekoinen hengitys. Jos hengitys on vaikeaa, anna happea.

nieleminen

Jos yhdiste on nielty, oksentelua ei saa aiheuttaa. Löysää tiukat vaatteet, kuten paita kaulus, vyö tai solmio.

Kaikissa tapauksissa on saatava välitöntä lääketieteellistä apua (käyttöturvallisuustiedote bariumhydroksidimonohydraatti, 2013).

sovellukset

1- Teollisuus

Teollisesti bariumhydroksidia käytetään muiden bariumyhdisteiden esiasteena. Monohydraattia käytetään dehydraamaan ja poistamaan eri tuotteiden sulfaatti. Tämä sovellus hyödyntää bariumisulfaatin hyvin vähäistä liukoisuutta. Tämä teollinen sovellus koskee myös laboratoriokäyttöä.

Bariumhydroksidia käytetään lisäaineena kestomuoveissa (kuten fenolihartseissa), naarmuissa ja PVC-stabilointiaineissa muovisten ominaisuuksien parantamiseksi. Tätä materiaalia käytetään yleiskäyttöisenä lisäaineena voiteluaineisiin ja rasvoihin.

Muita bariumhydroksidin teollisia sovelluksia ovat sokerintuotanto, saippuoiden valmistus, rasvojen saippuointi, silikaattifuusio ja muiden bariumyhdisteiden ja orgaanisten yhdisteiden kemiallinen synteesi (BARIUM HYDROXIDE, S.F.)..

2 Laboratorio

Bariumhydroksidia käytetään analyyttisessä kemiassa heikojen happojen, erityisesti orgaanisten happojen titraamiseen. On taattu, että sen kirkas vesiliuos ei sisällä karbonaattia, toisin kuin natriumhydroksidin ja kaliumhydroksidin, koska bariumkarbonaatti ei liukene veteen.

Tämä mahdollistaa indikaattoreiden, kuten fenolftaleiinin tai tymptaftaleiinin, käytön (emäksisillä väreillä tapahtuvilla muutoksilla) ilman, että karbonaatti-ionien läsnäolosta johtuvat titrausvirheet vaarantuvat (Mendham, Denney, Barnes, & Thomas, 2000).

Bariumhydroksidia käytetään joskus orgaanisessa synteesissä vahvana emäksenä, esimerkiksi estereiden ja nitriilien hydrolyysiin:

Bariumhydroksidia käytetään myös aminohappojen dekarboksyloinnissa, jotka vapauttavat bariumkarbonaattia prosessissa.

Sitä käytetään myös syklopentanonin, diatsonialkoholin ja gamma-laktonin D-Gulonic valmistuksessa..

3- Katalyytti Wittig-Horner-reaktiossa

Wittig-Horner-reaktio, joka tunnetaan myös nimellä Horner-Wadsworth-Emmons-reaktio (tai HWE-reaktio), on kemiallinen reaktio, jota käytetään orgaanisessa kemiassa fosfonaattien karbanionien stabiloimiseksi aldehydien (tai ketonien) kanssa pääasiassa E-alkeenien tuottamiseksi (trans ).

Wicoig-Hornerin sonokemiallinen reaktio katalysoidaan aktivoidulla bariumhydroksidilla ja suoritetaan kiinteän ja nestemäisen rajapinnan olosuhteissa.

Poikokemiallinen prosessi tapahtuu huoneenlämpötilassa ja alhaisemmalla katalyyttipainolla ja reaktioaikalla kuin lämpökäsittely. Näissä olosuhteissa saadaan saantoja, jotka ovat samanlaisia ​​kuin lämpöprosessissa.

(J. V. Sinisterra, 1987) -työstössä analysoidaan sonikointiajan suorituskykyä, katalyytin painoa ja liuotinta. Pieniä määriä vettä on lisättävä, jotta reaktio tapahtuu.

Prosessissa vaikuttavan katalyytin aktiivisen kohdan luonne analysoidaan. Sonokemialliseen prosessiin ehdotetaan ETC-mekanismia.

4 - Muut käyttötarkoitukset

Bariumhydroksidilla on muita käyttötarkoituksia. Sitä käytetään useisiin tarkoituksiin, kuten:

• Alkalin valmistus.
• Lasin rakentaminen.
• Synteettinen kumi vulkanointi.
• Korroosionestoaineet.
• Porausnesteinä, torjunta-aineina ja voiteluaineina.
• Kattilan korjaamiseen.
• Puhdista kasvis- ja eläinöljyt.
• Freskomaalaukseen.
• Veden pehmenemisessä.
• Koska homeopaattisten lääkkeiden ainesosa.
• Puhdista happovirrat.
• Sitä käytetään myös sokeriteollisuudessa sokerijuurikkaan valmistamiseksi.
• Rakennusmateriaalit.
• Sähkö- ja elektroniikkatuotteet.
• Lattianpäällysteet.

viittaukset

1. BARIUM HYDROXIDE MONOHYDRATE. (2016). Haettu osoitteesta cameochemicals: cameochemicals.noaa.gov.
2. Bariumhydroksidi. (S.F.). Haettu kemialliselta tekijältä: chemistrylearner.com.
3. BARIUM HYDROXIDE. (S.F.). Haettu kemicallandista21: kemicalland21.com.
4. IndiaMART InterMESH Ltd ... (S.F.). Bariumhydroksidi. Palautettu indiamartista: dir.indiamart.com.
5. V. Sinisterra, A. F. (1987). Ba (OH) 2 katalyyttinä orgaanisissa reaktioissa. 17. Kiinteä-nestemäinen Wittig-Horner-reaktio sonokemiallisissa olosuhteissa. Orgaanisen kemian lehti 52 (17), 3875-3879. researchgate.net.
6. Materiaaliturvallisuustiedote Bariumhydroksidimonohydraatti. (2013, 21. toukokuuta). Haettu osoitteesta sciencelab: sciencelab.com/msds.
7. Mendham, J., Denney, R.C., Barnes, J. D., ja Thomas, M.J. (2000). Vogelin kvantitatiivinen kemiallinen analyysi (6. painos). New York: Prentice-sali.
8. Kansallinen bioteknologian tiedotuskeskus. (2017, maaliskuu 28). PubChem-yhdistelmätietokanta; CID = 16211219. Haettu osoitteesta PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
9. Royal Society of Chemistry. (2015). Bariumhydroksidi. Haettu chemspideristä: chemspider.com.
10. Royal Society of Chemistry. (2015). Bariumhydroksidihydraatti (1: 2: 1). Haettu chemspideristä: chemspider.com.
11. Royal Society of Chemistry. (2015). Dihydroxybarium-hydraatti (1: 1). Haettu chemspideristä: chemspider.com.
12. Royal Society of Chemistry. (2017). Endotermiset kiinteät reaktiot. Haettu osoitteesta: learn-chemistry: rsc.org.