BARIJEV OKSID (KUPKA): STRUKTURA, SVOJSTVA, UPOTREBA, RIZICI - KEMIJA - 2026

Barijev oksid nastaje neorganske krute atom barij (Ba) i kisika (O). Njegova kemijska formula je BaO. To je bijela kristalna kruta tvar i higroskopska je, odnosno upija vlagu iz zraka, ali pri tome reagira s njom.

Brza reakcija barijevog oksida s vodom koristi se u laboratorijima za kemijsku analizu kako bi se osušila, odnosno uklonila vodu iz organskih otapala, što su tekući spojevi koji služe za otapanje drugih tvari.

Barijev oksid BaO kruta tvar. Leiem. Izvor: Wikimedia Commons.

BaO se ponaša kao jaka baza, stoga reagira s mnogim vrstama kiselina. Na primjer, lako reagira s ugljičnim dioksidom CO _{2 u} zraku kako bi se dobilo barij karbonat Baco ₃.

Koristi se u proizvodnji polimera za energetske kablove i kao sastojak smole za brtvljenje rupa u zubima koji su izliječeni.

Barijev oksid (BaO) koristi se i u keramičkoj industriji, kako za oblaganje glazuru, tako i za proizvodnju. Također se koristi u cementnim mješavinama za povećanje tlačne čvrstoće krajnjeg proizvoda.

Struktura

Barijev oksid BaO se sastoji od Ba ²⁺ kationom i O kisika ₂ ^- aniona.

BaO-ionski oioni BaO. Autor: Marilú Stea.

BaO u svojim kristalima formira kubne ionske mreže (u obliku kocke) tipa natrijevog klorida.

Kristalna struktura barijevog oksida BaO u obliku kocke slična natrijevom kloridu. Zelena: barij. Plava: kisik. Benjah-bmm27 (razgovor · doprinosi). Izvor: Wikimedia Commons.

Konfiguracija elektrona barijevog iona je: 6s ⁰ jer je izgubio dva elektrona ljuske 6s. Ova je konfiguracija vrlo stabilna.

Nomenklatura

-Barijev oksid

-Barijev monoksid

Fizička svojstva

Psihičko stanje

Žućkasto-bijela kristalna krutina.

Molekularna težina

153,33 g / mol

Talište

1923 ºC

Vrelište

Otprilike 2000 ºC.

Gustoća

5,72 g / cm ³

Topljivost

Malo topivo u vodi: 3,8 g / 100 ml pri 20 ° C.

Kemijska svojstva

Barijev oksid BaO brzo reagira s vodom, odvodeći toplinu i formira korozivnu otopinu barijevog hidroksida Ba (OH) ₂, koji je najrastopljiviji hidroksid hidroksida zemnoalkalnih metala.

BaO + H ₂ O → Ba (OH) ₂

BaO je jaka baza. Egzotermno reagira (tj. S evolucijom topline) sa svim vrstama kiselina.

CO ₂, BaO reagira da se dobije barij karbonat Baco ₃.

BaO + CO ₂ → BaCO ₃

BaO je higroskopan, pa ako se ostavi izložen okolišu, postupno se veže za vlagu zraka, tvoreći Ba (OH) ₂ koji se _u zraku kombinira s ugljikovim dioksidom CO dajući barijev karbonat BaCO ₃,

Kada barij monoksid BaO grije se u prisustvu zraka kombinira s kisikom kako bi se dobilo barijev peroksid BaO ₂. Reakcija je reverzibilna.

2 BaO + O ₂ ⇔ 2 BaO ₂

U prisutnosti vode, može reagirati s aluminijevim Al ili cink Zn, tvoreći oksidi ili hidroksidi spomenutih metala i stvaranje plina vodika H ₂.

Može pokrenuti polimerizaciju polimerizirajućih organskih spojeva, poput epoksida.

rizici

Može biti otrovan gutanjem. Ne smije doći u dodir s kožom. Nadražujuće je za oči, kožu i dišne ​​puteve. Može biti štetno za živčani sustav. Može izazvati nisku razinu kalija, što rezultira poremećajem u radu srca i mišića.

dobivanje

Barijev oksid BaO može se dobiti zagrijavanjem barijevog karbonata BaCO ₃ drvenim ugljenom. Nastaje BaO i razvija se ugljični monoksid, plin CO.

BaCO ₃ + C → BaO + 2 CO ↑

Prijave

Kao sredstvo za isušivanje organskih otapala

Zbog jednostavne reakcije s vodom, BaO se koristi od sredine prošlog stoljeća kao sredstvo za isušivanje benzina i osnovnih ili neutralnih organskih otapala.

BaO se vrlo aktivno suši oko sebe, vrlo brzo uzima vlagu, uz znatnu evoluciju topline, tvoreći barijev hidroksid Ba (OH) ₂ koji je stabilan do 1000 ºC. Iz tog razloga BaO se može koristiti na visokim temperaturama.

Također ima visoku sposobnost upijanja vode. Za svaku molekulu BaO može se apsorbirati jedna molekula vode, a rezultirajući Ba (OH) ₂ također može apsorbirati određenu količinu vode.

Prikladan je za laboratorije za analitičku kemiju. Nije ljepljiv.

Može se koristiti u eksikatorima, to su velike staklene posude s poklopcem u kojima se unutarnji okoliš održava suhim. BaO održava minijaturnu atmosferu eksikatora suhom.

Eksikatori u laboratoriju. Čvrsti sredstvo za sušenje poput BaO nalazi se na dnu baze. Originalni učitavač bio je Rifleman 82 na engleskoj Wikipediji., Izvor: Wikimedia Commons.

Ovi eksikatori koriste se za stavljanje tvari ili reagensa i na taj način sprečavaju da apsorbiraju vodu iz okoliša.

Također se koristi za sušenje osnovnih plinova poput amonijaka NH ₃.

U praznim svjetiljkama

BaO se postavlja na elektrode sijalica kao materijala za emitiranje elektrona.

Žarulje za pražnjenje izrađene su od cijevi od stakla, kvarca ili drugog pogodnog materijala, sadrže inertni plin i u većini slučajeva metalnu paru. Metalna para može biti natrij ili živa.

Živa svjetiljka. Dmitrij G. Izvor: Wikimedia Commons.

Unutar cijevi dolazi do električnog pražnjenja jer ima pozitivnu i negativnu elektrodu.

BaO se postavlja na elektrode svjetiljke. Elektroni koje emitiraju sudaraju se s atomima metala pare i prenose im energiju.

Prolazeći električnom strujom kroz ovaj plin ili paru stvara se vidljiva svjetlost ili ultraljubičasto (UV) zračenje.

U proizvodnji keramike

BaO se koristi u sastavima za oblaganje keramičkih glazura.

Fasada zgrade prekrivena ostakljenom keramikom. Penny Mayes / ostakljena fasada. Izvor: Wikimedia Commons.

Međutim, također je testiran kao dodatak u pripremi staklokeramike.

BaO učinkovito poboljšava mehaničke karakteristike i kemijsku otpornost ove vrste keramike. Ima snažan utjecaj na toplinska svojstva i sastav kristalne faze dobivenih materijala.

U pripremi cementnih smjesa

BaO je testiran kao komponenta fosfoaluminatnog cementa.

Ova vrsta cementa korisna je u morskom okruženju, jer nema istu tendenciju hidratacije kao i druge vrste cementa, pa ne trpi nastanak pora ili širenje pora.

Međutim, fosfoaluminatni cementi trebaju biti ojačani u svojim mehaničkim performansama kako bi mogli izdržati oceanske struje i udarce plutajućih komada leda prisutnih u oceanu.

Dodavanje BaO fosfoaluminatnom cementu modificira mineralnu strukturu navedenog materijala, poboljšava strukturu pora i značajno povećava čvrstoću na pritisak na cementnu pastu.

Drugim riječima, BaO poboljšava tlačnu čvrstoću ove vrste cementa.

Smjesa za beton. Barijev oksid BaO koristan je za poboljšanje određenih svojstava cementa. Thamizhpparithi Maari. Izvor: Wikimedia Commons.

U raznim primjenama

Koristi se kao sastojak za postizanje neprozirnosti u zubnim smolama za popunjavanje rupa u zubima, a koje izvode stomatolozi.

Također se koristi kao nukleirano sredstvo za pripravu polimera polivinilidena fluorida koji se koriste za izoliranje kabela napajanja.

Reference

1. Partyka, J. i sur. (2016). Učinak dodavanja BaO na sinterovanje staklokeramičkih materijala iz SiO ₂ -Al ₂ O ₃ -Na ₂ O-K ₂ O-CaO / MgO sustava. J Therm Anal Calorim (2016) 125: 1095. Oporavak s linka.springer.com.
2. Zhang, P. i sur. (2019). Učinak BaO na mineralnu strukturu i ponašanje hidratacije fosfoaluminatnog cementa. J Therm Anal Calorim (2019) 136: 2319. Oporavak s linka.springer.com.
3. Američka nacionalna medicinska knjižnica. (2019). Barijev oksid. Oporavak od pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
4. Smith, NA (2003). Rasvjeta. Načelo. U Priručniku za elektrotehničku struku (Šesnaesto izdanje). Oporavljeno od sciencedirect.com.
5. Ebnesajjad, S. (2003). Fluoropolimerne pjene. Pjenjenje PVDF. U talini obradivoj fluoroplastici. Oporavljeno od sciencedirect.com.
6. Booth, HS i McIntyre, LH (1930). Barijev oksid kao sredstvo za uklanjanje sredstva. Ind., Eng. Chem. Anal. Izd. 1930, 2, 1, 12-15. Oporavak od pubs.acs.org.