Ιδιότητες, κίνδυνοι και χρήσεις υδροξειδίου του βαρίου

Το υδροξείδιο του βαρίου είναι μια χημική ένωση του τύπου Ba (OH)₂(Η₂Ο)_x. Είναι μια ισχυρή βάση και μπορεί να είναι σε άνυδρη, μονοϋδρική ή οκταϋδρική μορφή. 

Η μονοϋδρική μορφή, επίσης αποκαλούμενη βαρίτη, είναι η πιο κοινή και εμπορικά χρησιμοποιούμενη. Η δομή των ανύδρων και μονοϋδρικών ενώσεων παρουσιάζεται στο Σχήμα 1.

Το υδροξείδιο του βαρίου μπορεί να παρασκευαστεί με διάλυση οξείδιο του βαρίου (BaO) σε νερό:

BaO + 9Η₂O → Ba (OH)₂· 8Η₂Ο

Κρυσταλλώνεται ως οκταϋδρίτης, ο οποίος μετατρέπεται στο μονοένυδρο όταν θερμαίνεται στον αέρα. Σε 100 ° C υπό κενό, το μονοϋδρικό θα παράγει BaO και νερό.

Το μονοϋδρικό υιοθετεί μια στρωματοποιημένη δομή (σχήμα 2). Τα κέντρα Ba²⁺ υιοθετούν μια οκταεδρική γεωμετρία. Κάθε κέντρο Ba²⁺ δεσμεύεται από δύο προσδέματα νερού και έξι υδροξείδια προσδέματα, τα οποία είναι αντίστοιχα διπλά και τριπλά γεφύρια στα κέντρα Ba²⁺ γείτονες.

Στο οκταϋδρίτη, τα κέντρα Ba²⁺ Τα άτομα είναι και πάλι οκτώ συντεταγμένες αλλά δεν μοιράζονται προσδέματα (υδροξείδιο του βαρίου, S.F.).

Ευρετήριο

• 1 Ιδιότητες του υδροξειδίου του βαρίου
• 2 Δραστικότητα και κίνδυνοι
  • 2.1 Επαφή με τα μάτια
  • 2.2 Επαφή με το δέρμα
  • 2.3 Εισπνοή
  • 2.4 Κατάποση
• 3 Χρήσεις
  • 3.1 1- Βιομηχανία
  • 3.2 2- Εργαστήριο
  • 3.3 3-καταλύτης στην αντίδραση Wittig-Horner
  • 3.4 4 - Άλλες χρήσεις
• 4 Αναφορές

Ιδιότητες του υδροξειδίου του βαρίου

Το υδροξείδιο του βαρίου είναι λευκοί ή διαφανείς οκταεδρικοί κρύσταλλοι. Άοσμο και με καυστική γεύση (Εθνικό Κέντρο Βιοτεχνολογικών Πληροφοριών, 2017). Η εμφάνισή του φαίνεται στο σχήμα 3 (IndiaMART InterMESH Ltd., S.F.).

Η άνυδρη μορφή έχει ένα μοριακό βάρος 171,34 g / mol, πυκνότητα 2,18 g / ml, ένα σημείο τήξης 407 ° C και ένα σημείο ζέσεως 780 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015).

Η μονοϋδρική μορφή έχει μοριακό βάρος 189.355 g / mol, πυκνότητα 3.743 g / ml και σημείο τήξης 300 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015).

Η μορφή octohidratada έχει ένα μοριακό βάρος 315,46 g / mol, πυκνότητα 2,18 g / ml και ένα σημείο τήξης από 78 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015).

Η ένωση είναι ελαφρώς διαλυτή στο νερό και αδιάλυτη σε ακετόνη. Είναι μια ισχυρή βάση με pKa 0,15 και 0,64 για το πρώτο και δεύτερο OH^- αντίστοιχα.

Το υδροξείδιο του βαρίου αντιδρά όμοια με το υδροξείδιο του νατρίου (NaOH), αλλά είναι λιγότερο διαλυτό στο νερό. Εξουδετερώνει τα οξέα εξωθερμικά για να σχηματίσουν άλατα συν νερό. Μπορεί να αντιδράσει με αργίλιο και ψευδάργυρο για να σχηματίσει οξείδια ή υδροξείδια μετάλλων και να παράγει αέριο υδρογόνο.

Μπορεί να εκκινήσει αντιδράσεις πολυμερισμού σε πολυμεριζόμενες οργανικές ενώσεις, ειδικά εποξείδια.

Μπορεί να παράγει εύφλεκτα και / ή τοξικά αέρια με άλατα αμμωνίου, νιτρίδια, αλογονωμένες οργανικές ενώσεις, διάφορα μέταλλα, υπεροξείδια και υδροϋπεροξείδια. Τα μίγματα με χλωριωμένα κόμμεα εκρήγνυνται όταν θερμαίνονται ή θρυμματίζονται (ΜΟΝΟΗΥΔΡΑΝΙΟ ΒΑΡΟΙΟ, 2016).

Το υδροξείδιο του βαρίου αποσυντίθεται σε οξείδιο του βαρίου όταν θερμαίνεται στους 800 ° C. Η αντίδραση με διοξείδιο του άνθρακα παράγει ανθρακικό βάριο. Το υδατικό του διάλυμα, ιδιαίτερα αλκαλικό, υφίσταται αντιδράσεις εξουδετέρωσης με οξέα. Έτσι, σχηματίζει θειικό βάριο και φωσφορικό βαρίου με θειικά και φωσφορικά οξέα, αντίστοιχα.

H₂Έτσι₄ + Ba (ΟΗ)₂ BaSO₄ + 2Η₂Ο

Η αντίδραση με υδρόθειο παράγει σουλφίδιο του βαρίου. Καταβύθιση του πολλά άλατα αδιάλυτα ή λιγότερο διαλυτά βαρίου μπορεί να είναι μια αντίδραση διπλής αντικατάστασης, όταν ένα υδατικό διάλυμα υδροξειδίου του βαρίου αναμιγνύεται με πολλά άλλα μεταλλικά άλατα λύσεις.

Το μείγμα του στερεού ενυδατωμένου υδροξειδίου του βαρίου με το στερεό χλωριούχο αμμώνιο σε ένα ποτήρι δημιουργεί μια ενδόθερμη αντίδραση για να παράγει ένα υγρό, με την εξέλιξη της αμμωνίας. Η θερμοκρασία μειώνεται δραστικά σε περίπου -20 ° C (Royal Society of Chemistry, 2017).

Ba (ΟΗ)₂ (ες) + 2ΝΗ₄Cl (s) → BaCl₂ (υδ) + 2ΝΗ₃ (g) + Η₂Ο

Το Ba (OH) 2 αντιδρά με διοξείδιο του άνθρακα για να παράγει ανθρακικό βάριο. Αυτό εκφράζεται με την ακόλουθη χημική αντίδραση:

Ba (ΟΗ) 2 + CO2 · ΒαΟΟ3 + Η2Ο.

Δραστικότητα και κίνδυνοι

Το υδροξείδιο του βαρίου ταξινομείται ως μια σταθερή, άκαυστη ένωση που αντιδρά ταχέως και εξωθερμικά με οξέα, επιπλέον είναι ασυμβίβαστη με διοξείδιο του άνθρακα και υγρασία. Η ένωση είναι τοξική και, ως ισχυρή βάση, είναι διαβρωτική.

Η εισπνοή, η κατάποση ή η επαφή του δέρματος με το υλικό μπορεί να προκαλέσει σοβαρό τραυματισμό ή θάνατο. Η επαφή με τη λιωμένη ουσία μπορεί να προκαλέσει σοβαρά εγκαύματα στο δέρμα και τα μάτια.

Αποφύγετε την επαφή με το δέρμα. Τα αποτελέσματα της επαφής ή της εισπνοής ενδέχεται να καθυστερήσουν. Η πυρκαγιά μπορεί να προκαλέσει ερεθιστικά, διαβρωτικά και / ή τοξικά αέρια. Τα λύματα πυρόσβεσης μπορεί να είναι διαβρωτικά ή / και τοξικά και να προκαλούν ρύπανση.

Επαφή με τα μάτια

Εάν η ένωση έρθει σε επαφή με τα μάτια, οι φακοί επαφής πρέπει να ελεγχθούν και να αφαιρεθούν. Τα μάτια πρέπει να πλυθούν αμέσως με άφθονο νερό για τουλάχιστον 15 λεπτά, με κρύο νερό.

Επαφή με το δέρμα

Εάν απαιτείται επαφή με το δέρμα ξεπλύνετε αμέσως την προσβεβλημένη περιοχή για τουλάχιστον 15 λεπτά με νερό ή μια περιοχή ασθενούς οξέος, π.χ. ξύδι, τα μολυσμένα ρούχα και παπούτσια μακριά. Καλύψτε το ερεθισμένο δέρμα με ένα μαλακτικό.

Πλύνετε τα ρούχα και τα παπούτσια πριν τα επαναχρησιμοποιήσετε Εάν η επαφή είναι σοβαρή, πλύνετε με απολυμαντικό σαπούνι και καλύψτε το δέρμα που έχει μολυνθεί με αντιβακτηριακή κρέμα.

Εισπνοή

Σε περίπτωση εισπνοής, το θύμα πρέπει να μετακινηθεί σε δροσερό μέρος. Εάν δεν αναπνέετε, δίνεται τεχνητή αναπνοή. Εάν η αναπνοή είναι δύσκολη, παρέχετε οξυγόνο.

Κατάποση

Εάν η ένωση καταπιεί, δεν πρέπει να προκαλείται εμετός. Χαλαρώστε τα σφιχτά ρούχα, όπως κολάρο, ζώνη ή γραβάτα.

Σε όλες τις περιπτώσεις, πρέπει να λαμβάνονται αμέσως ιατρική φροντίδα (Φύλλο δεδομένων ασφαλείας υλικών Μονοϋδρική υδροξείδιο του βαρίου, 2013).

Χρησιμοποιεί

1- Βιομηχανία

Βιομηχανικά, το υδροξείδιο του βαρίου χρησιμοποιείται ως πρόδρομος για άλλες ενώσεις βαρίου. Το μονοένυδρο χρησιμοποιείται για την αφυδάτωση και την εξάλειψη του θειικού άλατος διαφόρων προϊόντων. Αυτή η εφαρμογή εκμεταλλεύεται την πολύ χαμηλή διαλυτότητα του θειικού βαρίου. Αυτή η βιομηχανική εφαρμογή ισχύει και για εργαστηριακές χρήσεις.

Το υδροξείδιο του βαρίου χρησιμοποιείται ως πρόσθετο σε θερμοπλαστικά (όπως φαινολικές ρητίνες), γρατζουνιές και σταθεροποιητές PVC για τη βελτίωση των πλαστικών ιδιοτήτων. Αυτό το υλικό χρησιμοποιείται ως πρόσθετο γενικής χρήσης για λιπαντικά και λίπη.

Άλλες βιομηχανικές εφαρμογές περιλαμβάνουν βάριο παρασκευή ζάχαρης υδροξείδιο, κατασκευή σαπούνια, σαπωνοποίηση λίπος, πυριτικά τήξη και χημική σύνθεση άλλων ενώσεων βαρίου και οργανικές ενώσεις (υδροξείδιο του βαρίου, S.F.).

2- Εργαστήριο

Το υδροξείδιο του βαρίου χρησιμοποιείται στην αναλυτική χημεία για την τιτλοδότηση ασθενών οξέων, ιδιαίτερα οργανικών οξέων. Διασφαλίζεται ότι το διαυγές υδατικό διάλυμα του είναι απαλλαγμένο από ανθρακικό άλας, σε αντίθεση με το υδροξείδιο του νατρίου και το υδροξείδιο του καλίου, δεδομένου ότι το ανθρακικό βάριο είναι αδιάλυτο σε νερό.

Αυτό επιτρέπει τη χρήση δεικτών, όπως φαινολοφθαλεϊνη ή θυμολοφθαλεΐνης (με χρώμα αλκαλικό αλλαγές) χωρίς κίνδυνο σφαλμάτων βαθμού προκαλείται από την παρουσία των ανθρακικών ιόντων, τα οποία είναι πολύ λιγότερο βασικές (Mendham, Denney, Barnes, & Thomas, 2000).

Το υδροξείδιο του βαρίου χρησιμοποιείται περιστασιακά σε οργανική σύνθεση ως ισχυρή βάση, για παράδειγμα για την υδρόλυση εστέρων και νιτριλίων:

Το υδροξείδιο του βαρίου χρησιμοποιείται επίσης στην αποκαρβοξυλίωση αμινοξέων που απελευθερώνουν ανθρακικό βάριο στη διαδικασία.

Χρησιμοποιείται επίσης στην παρασκευή κυκλοπεντανόνης, διακετόνης αλκοόλης και γ-λακτονών D-Gulonic.

Καταλύτης 3 στην αντίδραση Wittig-Horner

Η αντίδραση Wittig-Horner επίσης γνωστή ως Horner-Wadsworth-Emmons (ή HWE αντίδρασης) είναι μια χημική αντίδραση που χρησιμοποιείται στην οργανική χημεία για να σταθεροποιήσει καρβανιόντων των φωσφονικών με αλδεΰδες (ή κετόνες) για την παραγωγή κατά κύριο λόγο Ε-αλκένια (trans ).

Η ηλεκτροχημική αντίδραση Wicoig-Horner καταλύεται από το ενεργοποιημένο υδροξείδιο του βαρίου και διεξάγεται υπό συνθήκες διεπαφής στερεού-υγρού.

Η soncochemical διαδικασία λαμβάνει χώρα σε θερμοκρασία δωματίου και με χαμηλότερο βάρος καταλύτη και χρόνο αντίδρασης από τη θερμική διαδικασία. Υπό αυτές τις συνθήκες, λαμβάνονται παρόμοιες αποδόσεις με αυτές της θερμικής διαδικασίας.

Στο έργο του (J.V. Sinisterra, 1987) αναλύεται η επίδραση στην επίδοση χρόνου υπερήχων, το βάρος του καταλύτη και του διαλύτη. Πρέπει να προστεθούν μικρές ποσότητες νερού για να λάβει χώρα η αντίδραση.

Αναλύεται η φύση της ενεργού θέσης του καταλύτη που ενεργεί στη διαδικασία. Για την sonochemical διαδικασία προτείνεται ένας μηχανισμός ETC.

4- Άλλες χρήσεις

Το υδροξείδιο του βαρίου έχει άλλες χρήσεις. Χρησιμοποιείται για πολλούς σκοπούς, όπως:

• Η παρασκευή αλκαλίων.
• Η κατασκευή του γυαλιού.
• Βουλκανισμός από συνθετικό καουτσούκ.
• Αναστολείς διάβρωσης.
• Ως ρευστά γεώτρησης, φυτοφάρμακα και λιπαντικά.
• Για την αποκατάσταση του λέβητα.
• Για τη βελτίωση των φυτικών και ζωικών ελαίων.
• Για ζωγραφική τοιχογραφίας.
• Στο μαλακτικό νερό.
• Ως συστατικό των ομοιοπαθητικών θεραπειών.
• Για τον καθαρισμό των διαρροών οξέων.
• Χρησιμοποιείται επίσης στη βιομηχανία ζάχαρης για την προετοιμασία της ζάχαρης από τεύτλα.
• Δομικά υλικά.
• Ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά προϊόντα.
• Επενδύσεις δαπέδων.

Αναφορές

1. ΜΟΝΟΗΥΡΙΚΟ ΥΔΡΟΞΕΙΔΙΟ ΒΑΡΙΟΥ. (2016). Ανακτήθηκε από αιματοχημικά: cameochemicals.noaa.gov.
2. Υδροξείδιο του βαρίου. (S.F.). Ανακτήθηκε από chemistrylearner: chemistrylearner.com.
3. ΥΔΡΟΞΕΙΔΙΟ ΒΑΡΙΟΥ. (S.F.). Ανακτήθηκε από chemicalland21: chemicalland21.com.
4. ΙνδίαMART InterMESH Ltd ... (S.F.). Υδροξείδιο του βαρίου. Ανάκτηση από indiamart: dir.indiamart.com.
5. V. Sinisterra, Α. F. (1987). Ba (ΟΗ) 2 ως καταλύτη σε οργανικές αντιδράσεις. 17. Διεπιφανειακή αντίδραση Wittig-Horner στερεάς-υγρής υπό συνθήκες ηχηροχημικής. Το Journal of Organic Chemistry 52 (17), 3875-3879. researchgate.net.
6. Φύλλο δεδομένων ασφαλείας υλικών Μονοϋδρικό υδροξείδιο του βαρίου. (2013, 21 Μαΐου). Ανακτήθηκε από sciencelab: sciencelab.com/msds.
7. Mendham, J., Denney, R.C., Barnes, J.D. & Thomas, M.J. (2000). Η Ποσοτική Χημική Ανάλυση του Vogel (6η έκδοση). Νέα Υόρκη: αίθουσα Prentice.
8. Εθνικό Κέντρο Βιοτεχνολογικών Πληροφοριών. (2017, 28 Μαρτίου). Δημοσιευμένη βάση δεδομένων PubChem. CID = 16211219. Ανακτήθηκε από το PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
9. Βασιλική Εταιρεία Χημείας. (2015). Υδροξείδιο του βαρίου. Ανακτήθηκε από chemspider: chemspider.com.
10. Βασιλική Εταιρεία Χημείας. (2015). Υδρίδιο υδροξειδίου του βαρίου (1: 2: 1). Ανακτήθηκε από chemspider: chemspider.com.
11. Βασιλική Εταιρεία Χημείας. (2015). Ενύδρου διυδροξυβαρίου (1: 1). Ανακτήθηκε από chemspider: chemspider.com.
12. Βασιλική Εταιρεία Χημείας. (2017). Ενδόθερμες στερεές-στερεές αντιδράσεις. Ανακτήθηκε από: learn-chemistry: rsc.org.