Свойства на бариев хидроксид, рискове и приложения

на бариев хидроксид е химично съединение с формула Ba (OH)₂(Н₂О)_х. Той е силна основа и може да бъде в безводна, монохидратна или октохидратна форма. 

Монохидратната форма, наричана още баритова вода, е най-разпространената и използвана в търговската мрежа. Структурата на безводните и монохидратните съединения е представена на фигура 1.

Бариевият хидроксид може да бъде приготвен чрез разтваряне на бариев оксид (BaO) във вода:

BaO + 9H₂O → Ba (OH)₂· 8H₂О

Кристализира като октахидрат, който се превръща в монохидрат при нагряване на въздух. При 100 ° С във вакуум, монохидратът ще произведе BaO и вода.

Монохидратът има стратифицирана структура (фигура 2). Центровете на Ба²⁺ те приемат октаедрична геометрия. Всеки център Ба²⁺ е свързан с два водни лиганда и шест хидроксидни лиганда, които са съответно двойни и тройни мостове към центровете Ba²⁺ съседи.

В октахидрата центровете на Ба²⁺ Индивидите отново са осем координати, но не споделят лиганди (бариев хидроксид, S.F.).

индекс

• 1 Свойства на бариев хидроксид
• 2 Реактивност и опасности
  • 2.1 Контакт с очите
  • 2.2 Контакт с кожата
  • 2.3 Вдишване
  • 2.4 Поглъщане
• 3 Използване
  • 3.1 1- Промишленост
  • 3.2 2- Лаборатория
  • 3.3 - 3-катализатор в реакцията на Wittig-Horner
  • 3.4 4- Други приложения
• 4 Препратки

Свойства на бариев хидроксид

Бариевият хидроксид са бели или прозрачни октаедрични кристали. Без мирис и с каустичен вкус (Национален център за биотехнологична информация., 2017). Външният му вид е показан на фигура 3 (IndiaMART InterMESH Ltd., S.F.).

Безводната форма има молекулно тегло 171,34 g / mol, плътност 2,18 g / ml, точка на топене 407 ° С и температура на кипене 780 ° С (Royal Society of Chemistry, 2015).

Монохидратната форма има молекулно тегло 189,355 g / mol, плътност 3,743 g / ml и точка на топене 300 ° С (Royal Society of Chemistry, 2015).

Октохидратната форма има молекулно тегло 315.46 g / mol, плътност 2.18 g / ml и точка на топене 78 ° С (Royal Society of Chemistry, 2015).

Съединението е слабо разтворимо във вода и неразтворимо в ацетон. Той е силна основа с рКа от 0.15 и 0.64 за първия и втория ОН^- съответно.

Бариевият хидроксид реагира подобно на натриевия хидроксид (NaOH), но е по-малко разтворим във вода. Неутрализира киселините екзотермично за образуване на соли плюс вода. Той може да реагира с алуминий и цинк, за да образува метални оксиди или хидроксиди и да генерира водород.

Той може да инициира полимеризационни реакции в полимеризиращи се органични съединения, особено епоксиди.

Той може да генерира запалими и / или токсични газове с амониеви соли, нитриди, халогенирани органични съединения, различни метали, пероксиди и хидропероксиди. Смеси с хлорирани смоли взривяват при нагряване или натрошаване (бариев хидроксиден монохидрат, 2016).

Бариевият хидроксид се разлага до бариев оксид при нагряване до 800 ° С. Реакцията с въглероден диоксид произвежда бариев карбонат. Неговият воден разтвор, силно алкален, претърпява реакции на неутрализация с киселини. Така образува бариев сулфат и бариев фосфат със сярна и фосфорна киселина, съответно.

Н₂SW₄ + Ba (OH)₂ BaSO₄ + 2H₂О

При реакцията със сероводород се получава бариев сулфид. Утаяването на много неразтворими или по-малко разтворими бариеви соли може да се получи от двойна реакция на заместване, когато воден разтвор на бариев хидроксид се смеси с много разтвори на други метални соли..

Сместа от твърд хидратиран бариев хидроксид с твърд амониев хлорид в една чаша произвежда ендотермична реакция за получаване на течност, с еволюцията на амоняк. Температурата намалява драстично до приблизително -20 ° C (Royal Society of Chemistry, 2017).

Ba (OH)₂ (s) + 2NH₄Cl (s) → BaCl₂ (aq) + 2NH₃ (g) + Н₂О

Ва (ОН) 2 реагира с въглероден диоксид за получаване на бариев карбонат. Това се изразява чрез следната химическа реакция:

Ba (OH) 2 + CO2 → BaCO3 + H2O.

Реактивност и опасности

Бариевият хидроксид се класифицира като стабилно, негоримо съединение, което реагира бързо и екзотермично с киселини, освен това е несъвместимо с въглероден диоксид и влага. Съединението е токсично и като силна основа е корозивно.

Вдишване, поглъщане или контакт с кожата с материала може да причини сериозно нараняване или смърт. Контактът с разтопеното вещество може да причини тежки изгаряния на кожата и очите.

Избягвайте контакт с кожата. Въздействието на контакт или вдишване може да се забави. Пожарът може да предизвика дразнещи, корозивни и / или токсични газове. Отпадъчните води за контрол на огъня могат да бъдат корозивни и / или токсични и да причинят замърсяване.

Контакт с очите

Ако съединението влезе в контакт с очите, контактните лещи трябва да се проверят и отстранят. Очите трябва да се измият незабавно с обилно количество вода в продължение на най-малко 15 минути със студена вода.

Контакт с кожата

В случай на контакт с кожата, засегнатата област трябва незабавно да се изплакне най-малко 15 минути с обилно количество вода или слаба киселина, например оцет, докато се отстраняват замърсените дрехи и обувки. Покрийте раздразнената кожа с омекотяващо средство.

Измийте дрехите и обувките, преди да ги използвате отново. Ако контактът е тежък, измийте с дезинфекционен сапун и покрийте кожата, замърсена с антибактериален крем.

инхалация

В случай на вдишване, жертвата трябва да се премести на хладно място. Ако не дишате, се прилага изкуствено дишане. Ако дишането е трудно, осигурете кислород.

поглъщане

Ако съединението се погълне, не трябва да се предизвиква повръщане. Разхлабете тесните дрехи, като яка, риза или вратовръзка.

Във всички случаи трябва да се получи незабавна медицинска помощ (Информационен лист за безопасност на бария хидроксид монохидрат, 2013).

приложения

1- Промишленост

Индустриално, бариев хидроксид се използва като прекурсор към други бариеви съединения. Монохидратът се използва за дехидратиране и елиминиране на сулфата на различни продукти. Това приложение използва много ниската разтворимост на бариев сулфат. Това промишлено приложение се отнася и за лабораторни цели.

Бариев хидроксид се използва като добавка в термопластични материали (като фенолни смоли), драскотини и PVC стабилизатори за подобряване на пластичните свойства. Този материал се използва като добавка за общо предназначение за смазочни материали и мазнини.

Други промишлени приложения на бариев хидроксид включват производството на захар, производствени сапуни, сапонификация на мазнини, синтез на силикати и химически синтез на други бариеви съединения и органични съединения (BARIUM HYDROXIDE, S.F.).

2. Лаборатория

Бариевият хидроксид се използва в аналитичната химия за титруване на слаби киселини, особено на органични киселини. Гарантирано е, че чистият му воден разтвор е свободен от карбонати, за разлика от тези на натриев хидроксид и калиев хидроксид, тъй като бариевият карбонат е неразтворим във вода..

Това позволява използването на показатели като фенолфталеин или тимолфталеин (с алкални промени в цвета), без риск от грешки в титруването, причинени от наличието на карбонатни йони, които са много по-малко основни (Mendham, Denney, Barnes, & Thomas, 2000)..

Понякога бариев хидроксид се използва в органичния синтез като силна основа, например за хидролиза на естери и нитрили:

Бариевият хидроксид също се използва в декарбоксилирането на аминокиселини, които освобождават бариев карбонат в процеса.

Използва се също за приготвяне на циклопентанон, диацетон алкохол и гама-лактон D-Gulonic.

3 - Катализатор в реакцията на Wittig-Horner

Реакцията на Wittig-Horner, известна още като реакцията на Хорнер-Уодсуърт-Емонс (или реакция на HWE), е химична реакция, използвана в органичната химия за стабилизиране на карбанионите на фосфонати с алдехиди (или кетони) за получаване на предимно е-алкени ).

Синкохимичната реакция на Wicoig-Horner се катализира от активиран бариев хидроксид и се провежда при условия на взаимодействие между твърдо вещество и течност..

Синкохимичният процес се осъществява при стайна температура и с по-ниско тегло на катализатора и реакционно време от термичния процес. При тези условия се получават добиви, подобни на тези на термичния процес.

В работата на (J. V. Sinisterra, 1987) се анализира влиянието върху времетраенето на ултразвука, теглото на катализатора и разтворителя. За да се осъществи реакцията, трябва да се добавят малки количества вода.

Анализира се естеството на активното място на катализатора, който действа в процеса. Предложен е механизъм за ЕТС за сонохимичния процес.

4- Други приложения

Бариевият хидроксид има други приложения. Използва се за редица цели, като:

• Производството на алкали.
• Изграждането на стъкло.
• Вулканизация на синтетичен каучук.
• Инхибитори на корозията.
• Като сондажни течности, пестициди и смазочни материали.
• За отстраняване на котела.
• За пречистване на растителни и животински масла.
• За стенопис.
• При омекотяване на водата.
• Като съставка на хомеопатичните лекарства.
• За почистване на киселинни разливи.
• Използва се и в захарната промишленост за приготвяне на захар от цвекло.
• Строителни материали.
• Електрически и електронни продукти.
• Подови настилки.

препратки

1. БАРИЙ ХИДРОКСИД МОНОГИДРАТ. (2016 г.). Изтеглено от cameochemicals: cameochemicals.noaa.gov.
2. Бариев хидроксид. (S.F.). Изтеглено от химиятаучител: chemistrylearner.com.
3. БАРИЙ ХИДРОКСИД. (S.F.). Изтеглено от химикали21: chemicalland21.com.
4. IndiaMART Интермеш ООД ... (S.F.). Бариев хидроксид. Възстановен от индиамарт: dir.indiamart.com.
5. V. Sinisterra, A.F. (1987). Ba (OH) 2 като катализатор в органични реакции. 17. Междинна твърда и течна реакция на Витиг-Хорнер при сонохимични условия. Вестник по органична химия 52 (17), 3875-3879. researchgate.net.
6. Информационен лист за безопасност Бариев хидроксид монохидрат. (2013 г., 21 май). Получено от sciencelab: sciencelab.com/msds.
7. Mendham, J., Denney, R.C., Barnes, J.D., & Thomas, M.J. (2000). Количествен химичен анализ на Vogel (6-то изд.). Ню Йорк: Prentice Hall.
8. Национален център за биотехнологична информация. (2017, 28 март). PubChem Compound Database; CID = 16211219. Изтеглено от PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
9. Кралско химическо дружество. (2015). Бариев хидроксид. Извлечено от chemspider: chemspider.com.
10. Кралско химическо дружество. (2015). Бариев хидроксид хидрат (1: 2: 1). Извлечено от chemspider: chemspider.com.
11. Кралско химическо дружество. (2015). Дихидроксибариев хидрат (1: 1). Извлечено от chemspider: chemspider.com.
12. Кралско химическо дружество. (2017). Ендотермични твърдо-твърди реакции. Извлечено от: learn-chemistry: rsc.org.