Vlastnosti hydroxidu bárnatého, riziká a použitia

hydroxid bárnatý je chemická zlúčenina vzorca Ba (OH)₂(H₂O)_x. Je silnou bázou a môže byť v bezvodej, monohydrátovanej alebo oktohydratovanej forme. 

Monohydrátová forma, tiež nazývaná baritová voda, je najbežnejšia a komerčne používaná. Štruktúra bezvodých a monohydrátových zlúčenín je znázornená na obr.

Hydroxid bárnatý sa môže pripraviť rozpustením oxidu bárnatého (BaO) vo vode:

BaO + 9H₂O → Ba (OH)₂8H₂O

Kryštalizuje ako oktahydrát, ktorý sa pri zahrievaní na vzduchu prevedie na monohydrát. Pri 100 ° C vo vákuu vytvorí monohydrát BaO a vodu.

Monohydrát má stratifikovanú štruktúru (obrázok 2). Centrá Ba²⁺ prijímajú oktaedrickú geometriu. Každé centrum Ba²⁺ je viazaný dvoma vodnými ligandami a šiestimi hydroxidovými ligandami, ktoré sú dvojitými a trojitými mostíkmi k centrám Ba²⁺ susedia.

V oktahydráte sú centrá Ba²⁺ Jednotlivci sú opäť osem súradníc, ale nezdieľajú ligandy (Barium Hydroxide, S.F.).

index

• 1 Vlastnosti hydroxidu bárnatého
• 2 Reaktivita a nebezpečenstvá
  • 2.1 Kontakt s očami
  • 2.2 Kontakt s pokožkou
  • 2.3 Inhalácia
  • 2.4 Požitie
• 3 Použitie
  • 3.1. Priemysel
  • 3.2 2- Laboratórium
  • 3.3 3- Katalyzátor vo Wittig-Hornerovej reakcii
  • 3.4 4- Iné použitia
• 4 Odkazy

Vlastnosti hydroxidu bárnatého

Hydroxid bárnatý sú biele alebo transparentné oktaedrické kryštály. Bez chuti a zápachu (Národné centrum pre biotechnologické informácie, 2017). Jeho vzhľad je znázornený na obr. 3 (IndiaMART InterMESH Ltd., S.F.).

Bezvodá forma má molekulovú hmotnosť 171,34 g / mol, hustotu 2,18 g / ml, teplotu topenia 407 ° C a teplotu varu 780 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015)..

Monohydrátová forma má molekulovú hmotnosť 189,355 g / mol, hustotu 3,743 g / ml a teplotu topenia 300 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015)..

Forma oktohydrátu má molekulovú hmotnosť 315,46 g / mol, hustotu 2,18 g / ml a teplotu topenia 78 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015)..

Zlúčenina je mierne rozpustná vo vode a nerozpustná v acetóne. Je to silná báza s pKa 0,15 a 0,64 pre prvú a druhú OH^- príslušne.

Hydroxid bárnatý reaguje podobne ako hydroxid sodný (NaOH), ale je menej rozpustný vo vode. Neutralizuje kyseliny exotermicky za vzniku solí a vody. Môže reagovať s hliníkom a zinkom za vzniku oxidov alebo hydroxidov kovov a vytvárať plynný vodík.

Môže iniciovať polymerizačné reakcie v polymerizovateľných organických zlúčeninách, najmä epoxidoch.

Môže vytvárať horľavé a / alebo toxické plyny s amónnymi soľami, nitridmi, halogénovanými organickými zlúčeninami, rôznymi kovmi, peroxidmi a hydroperoxidmi. Zmesi s chlórovanými gumami explodujú pri zahrievaní alebo drvení (BARIUM HYDROXIDE MONOHYDRATE, 2016).

Hydroxid bárnatý sa pri zahrievaní na 800 ° C rozkladá na oxid bárnatý. Reakciou s oxidom uhličitým vzniká uhličitan bárnatý. Jeho vodný roztok, vysoko alkalický, podlieha neutralizačným reakciám s kyselinami. Vytvára teda síran bárnatý a fosforečnan bárnatý s kyselinou sírovou a kyselinou fosforečnou.

H₂SW₄ + Ba (OH)₂ BaSO₄ + 2H₂O

Reakciou so sírovodíkom vzniká sírnik bárnatý. Zrážanie mnohých nerozpustných alebo menej rozpustných báriových solí môže byť výsledkom dvojitej substitučnej reakcie, keď sa vodný roztok hydroxidu bárnatého zmieša s mnohými roztokmi iných solí kovov..

Zmes pevného hydratovaného hydroxidu bárnatého s pevným chloridom amónnym v kadičke vedie k endotermnej reakcii za vzniku kvapaliny s vývojom amoniaku. Teplota klesá drasticky na približne -20 ° C (Royal Society of Chemistry, 2017).

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

Ba (OH) 2 reaguje s oxidom uhličitým za vzniku uhličitanu bárnatého. To je vyjadrené nasledujúcou chemickou reakciou:

Ba (OH) 2 + CO2 → BaCO3 + H20.

Reaktivita a nebezpečenstvá

Hydroxid bárnatý sa klasifikuje ako stabilná, nehorľavá zlúčenina, ktorá rýchlo a exotermicky reaguje s kyselinami, navyše je nekompatibilná s oxidom uhličitým a vlhkosťou. Zlúčenina je toxická a ako silná báza je korozívna.

Vdýchnutie, požitie alebo kontakt pokožky s materiálom môže spôsobiť vážne zranenie alebo smrť. Kontakt s roztavenou látkou môže spôsobiť vážne popáleniny pokožky a očí.

Zabráňte kontaktu s pokožkou. Účinky kontaktu alebo vdýchnutia sa môžu oneskoriť. Oheň môže spôsobiť dráždivé, žieravé a / alebo toxické plyny. Odpadová voda na riadenie požiaru môže byť žieravá a / alebo toxická a spôsobiť znečistenie.

Kontakt s očami

Ak sa zlúčenina dostane do kontaktu s očami, skontrolujte a odstráňte kontaktné šošovky. Oči sa musia okamžite umyť veľkým množstvom vody po dobu najmenej 15 minút studenou vodou.

Kontakt s pokožkou

V prípade kontaktu s pokožkou je potrebné postihnuté miesto okamžite opláchnuť najmenej 15 minút veľkým množstvom vody alebo slabou kyselinou, napríklad octom, a zároveň odstrániť kontaminovaný odev a obuv. Podráždenú pokožku prikryjte zmäkčovadlom.

Pred opätovným použitím odev a oblečenie vyperte. Ak je kontakt ťažký, opláchnite dezinfekčným mydlom a prikryte kožu kontaminovanú antibakteriálnym krémom.

inhalácia

V prípade vdýchnutia by sa obeť mala presunúť na chladné miesto. Ak nedýchate, podá sa umelé dýchanie. Ak je dýchanie ťažké, poskytnite kyslík.

požití

Ak sa zlúčenina prehltne, nemá sa indukovať zvracanie. Uvoľnite tesné oblečenie, ako napríklad golier, košele alebo kravatu.

Vo všetkých prípadoch je potrebné zabezpečiť okamžitú lekársku pomoc (Karta bezpečnostných údajov materiálu Monohydrát hydroxidu bárnatého, 2013).

aplikácie

1. Priemysel

Priemyselne sa hydroxid bárnatý používa ako prekurzor ďalších zlúčenín bária. Monohydrát sa používa na dehydratáciu a odstránenie sulfátov rôznych produktov. Táto aplikácia využíva veľmi nízku rozpustnosť síranu bárnatého. Táto priemyselná aplikácia platí aj pre laboratórne použitie.

Hydroxid bárnatý sa používa ako prísada v termoplastoch (ako sú fenolové živice), škrabancoch a stabilizátoroch z PVC na zlepšenie vlastností plastov. Tento materiál sa používa ako všeobecná prísada pre mazivá a tuky.

Ďalšie priemyselné aplikácie hydroxidu bárnatého zahŕňajú výrobu cukru, výrobu mydiel, zmydelňovanie tuku, fúziu kremičitanov a chemickú syntézu ďalších zlúčenín bária a organických zlúčenín (BARIUM HYDROXIDE, S.F.)..

2- Laboratórium

Hydroxid bárnatý sa používa v analytickej chémii na titráciu slabých kyselín, najmä organických kyselín. Je zaručené, že jeho číry vodný roztok neobsahuje uhličitan, na rozdiel od hydroxidu sodného a hydroxidu draselného, ​​pretože uhličitan bárnatý je nerozpustný vo vode..

To umožňuje použitie indikátorov, ako je fenolftaleín alebo thymolftaleín (s alkalickými farebnými zmenami) bez rizika titračných chýb spôsobených prítomnosťou uhličitanových iónov, ktoré sú oveľa menej zásadité (Mendham, Denney, Barnes, & Thomas, 2000).

Hydroxid bárnatý sa príležitostne používa v organickej syntéze ako silná báza, napríklad na hydrolýzu esterov a nitrilov:

Hydroxid bárnatý sa tiež používa pri dekarboxylácii aminokyselín, ktoré v procese uvoľňujú uhličitan bárnatý.

Používa sa tiež pri príprave cyklopentanónu, diacetónalkoholu a gama-laktónu D-Gulonic.

3- Katalyzátor vo Wittig-Hornerovej reakcii

Wittig-Hornerova reakcia, tiež známa ako Horner-Wadsworth-Emmonsova reakcia (alebo reakcia HWE) je chemická reakcia používaná v organickej chémii na stabilizáciu karbónov fosfonátov s aldehydmi (alebo ketónmi) na výrobu prevažne E-alkénov (trans ).

Wicoig-Hornerova sonkochemická reakcia je katalyzovaná aktivovaným hydroxidom bárnatým a uskutočňuje sa za podmienok rozhrania tuhá látka-kvapalina.

Sonkochemický proces prebieha pri teplote miestnosti a nižšej hmotnosti katalyzátora a reakčnom čase ako je tepelný proces. Za týchto podmienok sa získajú výťažky podobné tepelným procesom.

V práci (J. V. Sinisterra, 1987) je analyzovaný vplyv na časovú účinnosť sonikácie, hmotnosť katalyzátora a rozpúšťadla. Na uskutočnenie reakcie sa musí pridať malé množstvo vody.

Analyzuje sa povaha aktívneho miesta katalyzátora, ktorý pôsobí v procese. Pre sonochemický proces je navrhnutý mechanizmus ETC.

4- Iné použitia

Hydroxid bárnatý má iné použitie. Používa sa na viaceré účely, ako napríklad:

• Výroba alkálie.
• Konštrukcia skla.
• Syntetická vulkanizácia kaučuku.
• Inhibítory korózie.
• Ako vŕtacie kvapaliny, pesticídy a mazivá.
• Oprava kotla.
• Na rafináciu rastlinných a živočíšnych olejov.
• Na fresku.
• Pri zmäkčovaní vody.
• Ako zložka homeopatických liečiv.
• Na čistenie rozliatej kyseliny.
• Používa sa aj v cukrovarníckom priemysle na prípravu repného cukru.
• Stavebné materiály.
• Elektrické a elektronické výrobky.
• Podlahové krytiny.

referencie

1. Hydroxid bárnatý MONOHYDRÁT. (2016). Získané z cameochemicals: cameochemicals.noaa.gov.
2. Hydroxid bárnatý. (S.F.). Zdroj: chemistrylearner: chemistrylearner.com.
3. HYDROXID BARIA. (S.F.). Získané z chemickej krajiny21: chemicalland21.com.
4. IndiaMART InterMESH Ltd ... (S.F.). Hydroxid bárnatý. Obnovené z indiamart: dir.indiamart.com.
5. V. Sinisterra, A. F. (1987). Ba (OH) 2 ako katalyzátor v organických reakciách. 17. Medzifázová Wittigova-Hornerova reakcia v tuhom skupenstve za podmienok sonochemických. Vestník organickej chémie 52 (17), 3875-3879. researchgate.net.
6. Karta bezpečnostných údajov materiálu Monohydrát hydroxidu bárnatého. (2013, 21. máj). Získané z sciencelab: sciencelab.com/msds.
7. Mendham, J., Denney, R. C., Barnes, J. D., & Thomas, M. J. (2000). Vogelova kvantitatívna chemická analýza (6. vydanie). New York: Prentice Hall.
8. Národné centrum pre informácie o biotechnológiách. (2017, 28. marec). PubChem Compound Database; CID = 16211219. Zdroj: PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
9. Kráľovská spoločnosť chémie. (2015). Hydroxid bárnatý. Zdroj: chemspider: chemspider.com.
10. Kráľovská spoločnosť chémie. (2015). Hydrát hydroxidu bárnatého (1: 2: 1). Zdroj: chemspider: chemspider.com.
11. Kráľovská spoločnosť chémie. (2015). Dihydroxybarium hydrát (1: 1). Zdroj: chemspider: chemspider.com.
12. Kráľovská spoločnosť chémie. (2017). Reakcie endotermických tuhých látok. Zdroj: učenie-chémia: rsc.org.