BARIJEV HIDROKSID (BA (OH) 2): SVOJSTVA, RIZICI I UPORABE - KEMIJA - 2026

Barijev hidroksid je kemijski spoj formule Ba (OH) ₂ (H ₂ O) _x. Snažna je baza i može biti u bezvodnom, monohidratnom ili oktohidratnom obliku. Monohidratni oblik, koji se naziva i baritna voda, najčešći je i komercijalno korišten. Struktura bezvodnih i monohidratnih spojeva prikazana je na slici 1.

Barijev hidroksid može se pripremiti otapanjem barijevog oksida (BaO) u vodi: BaO + 9H ₂ O → Ba (OH) ₂ · 8H ₂ O. Kristalizira kao oktahidrat, koji pri zagrijavanju na zraku postaje monohidrat. Na 100 ° C pod vakuumom monohidrat će stvoriti BaO i vodu.

Slika 1: struktura bezvodnog barijevog hidroksida (lijevo) i monohidrata (desno)

Monohidrat prihvaća slojevitu strukturu (slika 2). Centri Ba ²⁺ usvajaju oktaedarsku geometriju. Svaki Ba ²⁺ centar povezan je s dva vodena liganda i šest hidroksidnih liganda, koji su dvostruko i trostruko spojeni na susjedne Ba ²⁺ centre.

U oktahidratu su pojedini centri Ba ²⁺ opet osam koordinata, ali ne dijele ligande (Barijev hidroksid, SF).

Slika 2: kristalna struktura barijevog hidroksida.

Svojstva barijevog hidroksida

Barijev hidroksid su bijeli ili prozirni oktaedralni kristali. Nedostaje mirisa i kaustičnog okusa (Nacionalni centar za biotehnološke informacije., 2017). Izgled je prikazan na slici 3 (IndiaMART InterMESH Ltd., SF).

Slika 3: izgled barijevog hidroksida.

Bezvodni oblik ima molekulsku masu od 171,34 g / mol, gustoću 2,18 g / ml, talište od 407 ° C i vrelište 780 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015), Monohidratni oblik ima molekulsku masu od 189.355 g / mol, gustoću 3.743 g / ml i talište od 300 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015).

Oktohidratni oblik ima molekulsku masu od 315,46 g / mol, gustoću 2,18 g / ml i talište od 78 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015).

Spoj je malo topljiv u vodi i netopiv u acetonu. To je snažna baza s pKa od 0,15 i 0,64 za prvi i drugi OH ^-.

Barijev hidroksid reagira slično kao natrijev hidroksid (NaOH), ali je manje topljiv u vodi. Egzotermno neutralizira kiseline u obliku soli plus vode. Može reagirati s aluminijom i cinkom da tvore metalne okside ili hidrokside i stvaraju vodikov plin.

Može pokrenuti reakcije polimerizacije u polimerizirajućim organskim spojevima, posebno epoksidima.

Može stvarati zapaljive i / ili otrovne plinove s amonijevim solima, nitridima, halogeniranim organskim spojevima, raznim metalima, peroksidima i hidroperoksidima. Smjese s kloriranim gumama eksplodiraju pri zagrijavanju ili drobljenju (BARIJUM HIDROKSIDNI MONOHIDRAT, 2016).

Barijev hidroksid razgrađuje se na barijev oksid kada se zagrije na 800 ° C. Reakcijom s ugljičnim dioksidom nastaje barijev karbonat. Njegova visoko alkalna vodena otopina podvrgava se reakcijama neutralizacije s kiselinama. Stoga, tvori barijev sulfat i barijev fosfat s sumpornom i fosfornom kiselinom.

H ₂ SO ₄ + Ba (OH) ₂ BaSO ₄ + 2H ₂ O

Reakcijom s vodikovim sulfidom nastaje barijev sulfid. Precipitacija mnogih netopljivih, ili manje topljivih, barijevih soli može nastati reakcijom dvostruke zamjene kada se vodena otopina barijevog hidroksida pomiješa s mnogim otopinama drugih metalnih soli.

Miješanje čvrstog hidriranog barijevog hidroksida s čvrstim amonijevim kloridom u čaši stvara endotermičku reakciju za dobivanje tekućine uz evoluciju amonijaka. Temperatura drastično opada na oko -20 ° C (Royal Society of Chemistry, 2017).

Ba (OH) ₂ (s) + 2NH ₄ Cl (s) → BaC ₂ (aq) + 2NH ₃ (g) + H ₂ O

Slika 4: endotermička reakcija između barijevog hidroksida i amonijevog klorida.

Ba (OH) 2 reagira s ugljičnim dioksidom, čime nastaje barijev karbonat. To se izražava sljedećom kemijskom reakcijom:

Ba (OH) 2 + CO2 → BaCO3 + H2O.

Reaktivnost i opasnosti

Barijev hidroksid klasificiran je kao stabilan, nezapaljiv spoj koji brzo i egzotermno reagira s kiselinama, a nespojiv je s ugljičnim dioksidom i vlagom. Spoj je toksičan i, kao jaka baza, korozivan.

Udisanje, gutanje ili dodir kože s materijalom može prouzrokovati ozbiljne ozljede ili smrt. Dodir s otopljenom tvari može prouzrokovati ozbiljne opekotine na koži i očima.

Treba izbjegavati kontakt s kožom. Učinci dodira ili udisanja mogu se odgoditi. Vatra može stvoriti iritantne, korozivne i / ili otrovne plinove. Otpadne vode za zaštitu od požara 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 isprati 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 puno vode ili slabe kiseline, na primjer octa, dok uklanjate onečišćenu odjeću i obuću. Nadraženu kožu prekrijte emolijentom.

Operite odjeću i obuću prije ponovne upotrebe. Ako je kontakt jak, operite sapunom za dezinfekciju i prekrijte kontaminiranu kožu antibakterijskom kremom.

Udisanje

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

uzimanje hrane

Ako se spoj guta, povraćanje ne bi trebalo izazvati. Otpustite usku odjeću poput ovratnika košulje, pojasa ili kravate.

U svim slučajevima treba odmah potražiti medicinsku pomoć (List s podacima o sigurnosti materijala, Barijev hidroksid monohidrat, 2013).

Prijave

1- Industrija

Industrijski, barijev hidroksid koristi se kao prethodnik ostalih barijevih spojeva. Monohidrat se koristi za dehidriranje i uklanjanje sulfata iz različitih proizvoda. Ova aplikacija koristi vrlo nisku topivost barijevog sulfata. Ova se industrijska primjena odnosi i na laboratorijske svrhe.

Barijev hidroksid koristi se kao aditiv u termoplastikama (poput fenolnih smola), ogrebotinama i PVC stabilizatorima za poboljšanje svojstava plastike. Ovaj se materijal koristi kao opći dodatak za maziva i masti.

Ostale industrijske primjene barijevog hidroksida uključuju proizvodnju šećera, proizvodnju sapuna, saponifikaciju masti, taljenje silikata i kemijsku sintezu ostalih barijevih i organskih spojeva (BARIJUM HIDROXID, SF).

2- laboratorijski

Barijev hidroksid koristi se u analitičkoj kemiji za titraciju slabih kiselina, posebno organskih kiselina. Zajamčeno je da njegova bistra vodena otopina ne sadrži karbonat za razliku od natrijevog hidroksida i kalijevog hidroksida jer je barijev karbonat netopljiv u vodi.

To omogućava upotrebu pokazatelja poput fenolftaleina ili timolftaleina (s alkalnim promjenama boje) bez rizika od titrajskih pogrešaka uzrokovanih prisustvom karbonatnih iona, koji su mnogo manje bazični (Mendham, Denney, Barnes, & Thomas, 2000).

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

Barijev hidroksid koristi se i u dekarboksilaciji aminokiselina koje u procesu oslobađaju barijev karbonat.

Koristi se i u pripremi ciklopentanona, diacetonskog alkohola i gama-laktona D-Gulonic.

3- katalizator u reakciji Wittig-Horner

Wittig-Horner-ova reakcija, poznata i kao Horner-Wadsworth-Emmonsova reakcija (ili HWE-reakcija), kemijska je reakcija koja se koristi u organskoj kemiji za stabiliziranje karbiona fosfonata s aldehidima (ili ketonima) za proizvodnju pretežno E-alkena (trans).

Wittig-Horner-ova sonkokemijska reakcija katalizira aktivirani barijev hidroksid i provodi se u uvjetima krute tekućine.

Sonkokemijski proces se odvija na sobnoj temperaturi i s manjom masom katalizatora i reakcijskim vremenom od termičkog postupka. U tim se uvjetima dobivaju prinosi slični onima iz termičkog postupka.

U radu (JV Sinisterra, 1987.) analizira se utjecaj na rad vremena sonikacije, težina katalizatora i otapala. Za reakciju se moraju dodati male količine vode.

Analizira se priroda aktivnog mjesta katalizatora koji djeluje u procesu. Predložen je ETC mehanizam za sonokemijski postupak.

4- Ostale uporabe

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

• Proizvodnja alkalija.
• Građevinsko staklo.
• Vulkanizacija od sintetičke gume.
• Inhibitori korozije.
• Kao i tekućine za bušenje, pesticidi i maziva.
• Za lijek kotla.
• Za pročišćavanje biljnih i životinjskih ulja.
• Za fresko slikarstvo.
• U omekšavanju vode.
• Kao sastojak homeopatskih lijekova.
• Za čišćenje izlijevanja kiseline.
• Također se koristi u industriji šećera za pripremu šećera od repe.
• Građevinski materijal.
• Električni i elektronički proizvodi.
• Podne obloge.

Reference

1. BARIJEV HIDROKSIDNI MONOHIDRAT. (2016). Oporavak od cameochemicals: cameochemicals.noaa.gov.
2. Barijev hidroksid. (SF). Oporavili od chemistrylearner: chemistrylearner.com.
3. BARIJEV HIDROXID. (SF). Oporavak od Chemicalland21: chemicalland21.com.
4. IndiaMART InterMESH Ltd.. (SF). Barijev hidroksid. Oporavak od indiamart: dir.indiamart.com.
5. V. Sinisterra, AF (1987). Ba (OH) 2 kao katalizator u organskim reakcijama. 17. Interfacijalna reakcija krutina-tekućina Wittig-Horner u sonokemijskim uvjetima. Časopis za organsku kemiju 52 (17), 3875-3879. researchgate.net.
6. Podaci o sigurnosti materijala Barijev hidroksid monohidrat. (2013., 21. svibnja). Preuzeto iz sciencelab: sciencelab.com/msds.
7. Mendham, J., Denney, RC, Barnes, JD, i Thomas, MJ (2000). Vogelova kvantitativna kemijska analiza (6. izd.). New York: Prentice Hall.
8. Nacionalni centar za biotehnološke informacije. (2017., 28. ožujka). PubChem baza podataka; CID = 16211219. Oporavak od PubChema: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
9. Kraljevsko društvo za kemiju. (2015). Barijev hidroksid. Oporavak od chemspidera: chemspider.com.
10. Kraljevsko društvo za kemiju. (2015). Barijev hidroksid hidrat (1: 2: 1). Oporavak od chemspidera: chemspider.com.
11. Kraljevsko društvo za kemiju. (2015). Dihidroksibarij hidrat (1: 1). Oporavak od chemspidera: chemspider.com.
12. Kraljevsko društvo za kemiju. (2017). Endotermne reakcije kruta-kruta tvar. Oporavak od: učenje-kemija: rsc.org.