Egenskaper för bariumhydroxid, risker och användningsområden

den bariumhydroxid är en kemisk förening med formeln Ba (OH)₂(H₂O)_x. Det är en stark bas och kan vara i vattenfri, monohydrerad eller oktohydrerad form. 

Den monohydrerade formen, även kallad baritvatten, är den vanligaste och kommersiellt använda. Strukturen av de vattenfria och monohydratföreningarna presenteras i figur 1.

Bariumhydroxid kan framställas genom att lösa bariumoxid (BaO) i vatten:

BaO + 9H₂O → Ba (OH)₂· 8H₂O

Den kristalliserar som oktahydratet, vilket omvandlas till monohydratet när det upphettas i luft. Vid 100 ° C i vakuum producerar monohydratet BaO och vatten.

Monohydratet adopterar en stratifierad struktur (figur 2). Ba centrerar²⁺ De adopterar en oktaedisk geometri. Varje centrum Ba²⁺ är bunden av två vattenligander och sex hydroxidligander, vilka är respektive dubbel- och trippelbroar till Ba-centra²⁺ grannar.

I oktahydratet ligger Ba²⁺ Individer är åter åtta koordinater men delar inte ligander (Barium Hydroxide, S.F.).

index

• 1 Egenskaper av bariumhydroxid
• 2 Reaktivitet och faror
  • 2.1 Ögonkontakt
  • 2.2 Hudkontakt
  • 2.3 Inandning
  • 2.4 Förtäring
• 3 användningsområden
  • 3.1 1- Industri
  • 3.2 2- Laboratorium
  • 3,3-3-katalysator i Wittig-Horner-reaktionen
  • 3.4 4- Andra användningsområden
• 4 referenser

Egenskaper för bariumhydroxid

Bariumhydroxiden är vita eller transparenta oktaediska kristaller. Luktfri och med en kaustisk smak (National Center for Biotechnology Information., 2017). Dess utseende visas i Figur 3 (IndiaMART InterMESH Ltd., S.F.).

Den vattenfria formen har en molekylvikt av 171,34 g / mol, en densitet av 2,18 g / ml, en smältpunkt av 407 ° C och en kokpunkt av 780 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015).

Den monohydrerade formen har en molekylvikt av 189,355 g / mol, en densitet av 3,743 g / ml och en smältpunkt av 300 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015).

Okohydratformen har en molekylvikt av 315,46 g / mol, en densitet av 2,18 g / ml och en smältpunkt av 78 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015).

Föreningen är något löslig i vatten och olöslig i aceton. Det är en stark bas med en pKa på 0,15 och 0,64 för den första och andra OH^- respektive.

Bariumhydroxid reagerar på samma sätt som natriumhydroxid (NaOH), men är mindre lösligt i vatten. Neutraliserar syror exotermalt för att bilda salter plus vatten. Det kan reagera med aluminium och zink för att bilda metalloxider eller hydroxider och generera vätgas.

Det kan initiera polymerisationsreaktioner i polymeriserbara organiska föreningar, särskilt epoxider.

Det kan generera brandfarliga och / eller giftiga gaser med ammoniumsalter, nitrider, halogenerade organiska föreningar, olika metaller, peroxider och hydroperoxider. Blandningar med klorerade gummin exploderar vid upphettning eller krossning (BARIUMHYDROXIDE MONOHYDRATE, 2016).

Bariumhydroxid sönderdelas till bariumoxid vid upphettning till 800 ° C. Reaktion med koldioxid ger bariumkarbonat. Dess vattenhaltiga lösning, mycket alkalisk, genomgår neutraliseringsreaktioner med syror. Således bildar den bariumsulfat och bariumfosfat med respektive svavelsyra och fosforsyror.

H₂SW₄ + Ba (OH)₂ Baso₄ + 2H₂O

Reaktionen med vätesulfid ger bariumsulfid. Utfällning av många salter olösliga eller mindre lösliga barium kan vara en dubbelersättningsreaktion när en vattenhaltig lösning av bariumhydroxid blandas med många andra metallsaltlösningar.

Blandningen av fast hydrerad bariumhydroxid med fast ammoniumklorid i en bägare ger en endoterm reaktion för framställning av en vätska med utvecklingen av ammoniak. Temperaturen sjunker drastiskt till ungefär -20ºC (Royal Society of Chemistry, 2017).

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

Ba (OH) 2 reagerar med koldioxid för framställning av bariumkarbonat. Detta uttrycks av följande kemiska reaktion:

Ba (OH) 2 + C02 → BaCO3 + H2O.

Reaktivitet och faror

Bariumhydroxid klassificeras som en stabil, icke brännbar förening som reagerar snabbt och exotermt med syror, dessutom är det oförenligt med koldioxid och fukt. Föreningen är giftig och är som en stark bas korrosiv.

Inandning, förtäring eller hudkontakt med materialet kan orsaka allvarlig skada eller dödsfall. Kontakt med smält ämne kan orsaka svåra brännskador på huden och ögonen.

Undvik kontakt med huden. Effekterna av kontakt eller inandning kan vara försenade. Brand kan ge irriterande, frätande och / eller giftiga gaser. Brandbekämpningsavlopp kan vara frätande och / eller giftigt och orsaka förorening.

Ögonkontakt

Om förbandet kommer i kontakt med ögonen ska kontaktlinserna kontrolleras och tas bort. Ögonen ska tvättas omedelbart med mycket vatten i minst 15 minuter, med kallt vatten.

Hudkontakt

Om hudkontakt krävs omedelbart skölja det drabbade området i minst 15 minuter med vatten eller en svag syra område, t ex vinäger, nedsmutsade kläder och skor. Täck irriterad hud med en mjukgörare.

Tvätta kläder och skor innan du använder dem igen. Om kontakten är svår, tvätta med en desinfektionsmedel och täcka huden förorenad med en antibakteriell kräm.

inhalation

Vid inandning ska offeret flyttas till en sval plats. Om du inte andas får du artificiell andning. Om andningen är svår, ge syre.

intag

Om förtäringen sväljas, bör kräkningar inte induceras. Lossa täta kläder som t-shirt, bälte eller slips.

I alla fall måste omedelbar läkarvård erhållas (Material Safety Data Sheet Barium hydroxide monohydrate, 2013).

tillämpningar

1- Industri

Industriellt används bariumhydroxid som en föregångare till andra bariumföreningar. Monohydratet används för att dehydratisera och eliminera sulfatet av olika produkter. Denna applikation utnyttjar bariumsulfatets mycket låga löslighet. Denna industriella tillämpning gäller även för laboratorieanvändning.

Bariumhydroxid används som tillsats i termoplaster (såsom fenolhartser), repor och PVC-stabilisatorer för att förbättra plastegenskaperna. Detta material används som ett allmänt ändamålstillsats för smörjmedel och fetter.

Andra industriella tillämpningar inkluderar bariumhydroxid sockerframställning, tillverknings tvålar, fett förtvålning, smält silikater och kemisk syntes av andra bariumföreningar och organiska föreningar (bariumhydroxid, S.F.).

2- Laboratorium

Bariumhydroxid används i analytisk kemi för titrering av svaga syror, särskilt organiska syror. Det är garanterat att dess klara vattenhaltiga lösning är fri från karbonat, till skillnad från natriumhydroxid och kaliumhydroxid, eftersom bariumkarbonat är olösligt i vatten.

Detta medger användning av indikatorer såsom fenolftalein eller tymolftalein (med alkaliska ändrar färg) utan risk för fel grad orsakad av närvaron av karbonatjoner, som är mycket mindre basiska (Mendham, Denney, Barnes, & Thomas, 2000).

Bariumhydroxid används ibland i organisk syntes som en stark bas, till exempel för hydrolys av estrar och nitriler:

Bariumhydroxid används också i dekarboxyleringen av aminosyror som frigör bariumkarbonat i processen.

Det används också vid framställning av cyklopentanon, diacetonalkohol och gamma-lakton D-Gulonic.

3- Katalysator i Wittig-Horner-reaktionen

Wittig-Homer-reaktion även känd som Homer-Wadsworth-Emmons (eller reaktions HWE) är en kemisk reaktion som används i organisk kemi för att stabilisera karbanjoner av fosfonater, med aldehyder (eller ketoner) för att producera övervägande E-alkener (trans ).

Wicoig-Horner-sonkemisk reaktion katalyseras av aktiverad bariumhydroxid och utförs under fast-vätske-gränssnittsförhållanden.

Den sonkemiska processen sker vid rumstemperatur och med en lägre katalysatorvikt och reaktionstid än värmeprocessen. Under dessa betingelser erhålles utbyten som liknar de termiska processerna.

I arbetet med (J.V. Sinisterra, 1987) analyseras påverkan på sonikeringstiden, katalysatorns vikt och lösningsmedlets vikt. Små mängder vatten måste tillsättas för att reaktionen ska äga rum.

Naturen hos den aktiva platsen för katalysatorn som verkar i processen analyseras. En ETC-mekanism föreslås för sonokemisk process.

4- Andra användningsområden

Bariumhydroxid har andra användningsområden. Den används för ett antal ändamål, till exempel:

• Tillverkning av alkali.
• Konstruktionen av glas.
• Syntetisk gummi vulkanisering.
• Korrosionshämmare.
• Som borrvätskor, bekämpningsmedel och smörjmedel.
• För pannans botemedel.
• Förfina grönsaker och animaliska oljor.
• För fresco målning.
• Vid vattenmjukning.
• Som en ingrediens i homeopatiska läkemedel.
• Att rengöra syreutsläpp.
• Det används också i sockerindustrin för att förbereda sockerbetor.
• Byggnadsmaterial.
• Elektriska och elektroniska produkter.
• Golvbeläggningar.

referenser

1. BARIUMHYDROXID MONOHYDRATE. (2016). Hämtat från cameochemicals: cameochemicals.noaa.gov.
2. Bariumhydroxid. (S.F.). Hämtad från chemistrylearner: chemistrylearner.com.
3. BARIUMHYDROXID. (S.F.). Hämtat från chemicalland21: chemicalland21.com.
4. IndiaMART InterMESH Ltd ... (S.F.). Bariumhydroxid. Återställd från indiamart: dir.indiamart.com.
5. V. Sinisterra, A. F. (1987). Ba (OH) 2 som katalysator i organiska reaktioner. 17. Gränsfast fast-vätskeformig Wittig-Horner-reaktion under sonokemiska förhållanden. Journal of Organic Chemistry 52 (17), 3875-3879. researchgate.net.
6. Säkerhetsdatablad Bariumhydroxidmonohydrat. (2013, 21 maj). Hämtad från sciencelab: sciencelab.com/msds.
7. Mendham, J., Denney, R.C., Barnes, J.D., & Thomas, M.J. (2000). Vogels kvantitativa kemiska analys (6: e upplagan). New York: Prentice Hall.
8. National Center for Biotechnology Information. (2017, 28 mars). PubChem Compound Database; CID = 16211219. Hämtade från PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
9. Royal Society of Chemistry. (2015). Bariumhydroxid. Hämtad från kemspider: chemspider.com.
10. Royal Society of Chemistry. (2015). Bariumhydroxidhydrat (1: 2: 1). Hämtad från kemspider: chemspider.com.
11. Royal Society of Chemistry. (2015). Dihydroxybariumhydrat (1: 1). Hämtad från kemspider: chemspider.com.
12. Royal Society of Chemistry. (2017). Endoterma fasta fasta reaktioner. Hämtad från: lärkemi: rsc.org.