Vlastnosti, rizika a použití hydroxidu barnatého



hydroxid barnatý je chemická sloučenina vzorce Ba (OH)2(H2O)x. Je silnou bází a může být v bezvodé, monohydrátové nebo oktohydratované formě. 

Monohydrát formy, také volal baritovou vodu, je nejvíce obyčejný a komerčně použitý. Struktura bezvodých a monohydrátových sloučenin je uvedena na obr. 1. Obr.

Hydroxid barnatý lze připravit rozpuštěním oxidu barnatého (BaO) ve vodě:

BaO + 9H2O → Ba (OH)28H2O

Krystalizuje jako oktahydrát, který se při zahřívání na vzduch převádí na monohydrát. Při 100 ° C ve vakuu bude monohydrát produkovat BaO a vodu.

Monohydrát má stratifikovanou strukturu (obrázek 2). Centra Ba2+ oni přijmou octahedral geometrii. Každé centrum Ba2+ je vázán dvěma vodními ligandy a šesti hydroxidovými ligandy, což jsou vždy dvojité a trojité mosty k Ba centrům2+ sousedů.

V oktahydrátu, Ba centra2+ Jednotlivci jsou opět osm souřadnic, ale nesdílejí ligandy (Barium Hydroxide, S.F.).

Index

  • 1 Vlastnosti hydroxidu barnatého
  • 2 Reaktivita a nebezpečí
    • 2.1 Oční kontakt
    • 2.2 Při styku s kůží
    • 2.3 Vdechování
    • 2.4 Požití
  • 3 Použití
    • 3.1 - Průmysl
    • 3.2 2- Laboratoř
    • 3.3 3- Katalyzátor v Wittig-Hornerově reakci
    • 3.4 4- Ostatní použití
  • 4 Odkazy

Vlastnosti hydroxidu barnatého

Hydroxid barnatý jsou bílé nebo transparentní oktaedrální krystaly. Bez zápachu as žíravou chutí (Národní centrum pro biotechnologické informace, 2017). Jeho vzhled je znázorněn na obr. 3 (IndiaMART InterMESH Ltd., S.F.).

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

Monohydrát má molekulovou hmotnost 189,355 g / mol, hustotu 3,743 g / ml a teplotu tání 300 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015)..

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

Sloučenina je mírně rozpustná ve vodě a nerozpustná v acetonu. Je to silná báze s pKa 0,15 a 0,64 pro první a druhé OH- resp.

Hydroxid barnatý reaguje podobně jako hydroxid sodný (NaOH), ale je méně rozpustný ve vodě. Neutralizuje kyseliny exotermicky za vzniku solí a vody. Může reagovat s hliníkem a zinkem za vzniku oxidů nebo hydroxidů kovů a vytvářet plynný vodík.

Může iniciovat polymerační reakce v polymerizovatelných organických sloučeninách, zejména epoxidech.

Může vytvářet hořlavé a / nebo toxické plyny s amonnými solemi, nitridy, halogenovanými organickými sloučeninami, různými kovy, peroxidy a hydroperoxidy. Směsi s chlorovanými gumami explodují při zahřátí nebo drcení (BARIUM HYDROXIDE MONOHYDRATE, 2016).

Hydroxid barnatý se při zahřátí na 800 ° C rozkládá na oxid barnatý. Reakce s oxidem uhličitým produkuje uhličitan barnatý. Jeho vodný roztok, vysoce alkalický, podléhá neutralizačním reakcím s kyselinami. Vytváří tak síran barnatý a fosforečnan barnatý s kyselinou sírovou a kyselinou fosforečnou.

H2SO4 + Ba (OH)2 BaSO4 + 2H2O

Reakce se sirovodíkem produkuje sulfid barnatý. Srážení mnoha nerozpustných nebo méně rozpustných solí barya může být výsledkem dvojité substituční reakce, když se vodný roztok hydroxidu barnatého smísí s mnoha roztoky jiných solí kovů..

Směs pevného hydratovaného hydroxidu barnatého s pevným chloridem amonným v kádince produkuje endotermní reakci za vzniku kapaliny s vývojem amoniaku. Teplota klesá drasticky na přibližně -20 ° C (Královská chemická společnost, 2017).

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

Ba (OH) 2 reaguje s oxidem uhličitým za vzniku uhličitanu barnatého. To je vyjádřeno následující chemickou reakcí:

Ba (OH) 2 + CO2 → BaCO3 + H20.

Reaktivita a nebezpečí

Hydroxid barnatý je klasifikován jako stabilní, nehořlavá sloučenina, která reaguje rychle a exotermicky s kyselinami, navíc je neslučitelná s oxidem uhličitým a vlhkostí. Sloučenina je toxická a jako silná báze je korozivní.

Vdechnutí, požití nebo kontakt s pokožkou může způsobit vážné zranění nebo smrt. Kontakt s roztavenou látkou může způsobit těžké popáleniny kůže a očí.

Zabraňte styku s kůží. Účinky kontaktu nebo vdechování mohou být zpožděny. Oheň může vytvářet dráždivé, žíravé a / nebo toxické plyny. Odpadní voda pro řízení ohně může být korozivní a / nebo toxická a způsobit znečištění.

Oční kontakt

Pokud se látka dostane do styku s očima, je třeba zkontrolovat kontaktní čočky a odstranit je. Oči by měly být okamžitě umyty velkým množstvím vody po dobu nejméně 15 minut studenou vodou.

Kontakt s pokožkou

V případě kontaktu s pokožkou je nutné postižené místo okamžitě opláchnout nejméně 15 minut velkým množstvím vody nebo slabou kyselinou, např. Octem, a zároveň odstranit kontaminovaný oděv a obuv. Podrážděnou pokožku zakryjte změkčovadlem.

Před opětovným použitím oděv a obuv vyperte. Pokud je kontakt těžký, omyjte ho dezinfekčním mýdlem a zakryjte kůži kontaminovanou antibakteriálním krémem.

Inhalace

V případě nadýchání by měl být postižený přemístěn na chladné místo. Pokud nedýcháte, je vydáno umělé dýchání. Pokud je dýchání obtížné, zajistěte kyslík.

Požití

Pokud se sloučenina spolkne, nesmí se vyvolat zvracení. Uvolněte těsný oděv, například límec košile, opasek nebo kravatu.

Ve všech případech je třeba zajistit okamžitou lékařskou pomoc (Bezpečnostní list materiálu monohydrát hydroxidu barnatého, 2013).

Použití

1. Průmysl

Průmyslově se hydroxid barnatý používá jako prekurzor jiných sloučenin baria. Monohydrát se používá k dehydrataci a odstranění sulfátů různých produktů. Tato aplikace využívá velmi nízkou rozpustnost síranu barnatého. Tato průmyslová aplikace platí také pro laboratorní použití.

Hydroxid barnatý se používá jako přísada v termoplastech (například fenolových pryskyřicích), škrábancích a stabilizátorech PVC pro zlepšení plastických vlastností. Tento materiál se používá jako univerzální přísada pro maziva a tuky.

Mezi další průmyslové aplikace hydroxidu barnatého patří výroba cukru, mýdla, zmýdelnění tuků, silikátová fúze a chemická syntéza dalších sloučenin barya a organických sloučenin (BARIUM HYDROXIDE, S.F.)..

2- Laboratoř

Hydroxid barnatý se používá v analytické chemii pro titraci slabých kyselin, zejména organických kyselin. Je zaručeno, že jeho čirý vodný roztok neobsahuje uhličitan, na rozdíl od hydroxidu sodného a hydroxidu draselného, ​​protože uhličitan barnatý je nerozpustný ve vodě..

To umožňuje použití indikátorů, jako je fenolftalein nebo thymolftalein (s alkalickými barevnými změnami) bez rizika titračních chyb způsobených přítomností uhličitanových iontů, které jsou mnohem méně bazické (Mendham, Denney, Barnes, & Thomas, 2000).

Hydroxid barnatý se příležitostně používá v organické syntéze jako silná báze, například pro hydrolýzu esterů a nitrilů:

Hydroxid barnatý se také používá při dekarboxylaci aminokyselin, které v procesu uvolňují uhličitan barnatý.

Používá se také při přípravě cyklopentanonu, diacetonalkoholu a gama-laktonu D-Gulonic.

3- Katalyzátor v Wittig-Hornerově reakci

Wittig-Hornerova reakce, také známý jako Horner-Wadsworth-Emmonsova reakce (nebo reakce HWE) je chemická reakce používaná v organické chemii ke stabilizaci karbanionů fosfonátů s aldehydy (nebo ketony) za účelem výroby převážně E-alkenů (trans ).

Wicoig-Hornerova sonkochemická reakce je katalyzována aktivovaným hydroxidem barnatým a provádí se za podmínek rozhraní pevná látka-kapalina.

Sonkochemický proces probíhá při teplotě místnosti a s nižší hmotností katalyzátoru a reakční dobou než je tepelný proces. Za těchto podmínek se získají výtěžky podobné tepelným procesům.

V práci (J. V. Sinisterra, 1987) je analyzován vliv na časovou účinnost sonikace, hmotnost katalyzátoru a rozpouštědla. Pro provedení reakce musí být přidáno malé množství vody.

Analyzuje se povaha aktivního místa katalyzátoru, který působí v procesu. Pro sonochemický proces je navržen mechanismus ETC.

4- Ostatní použití

Hydroxid barnatý má jiná použití. Používá se pro různé účely, například:

  • Výroba alkálie.
  • Konstrukce skla.
  • Syntetická vulkanizace kaučuku.
  • Inhibitory koroze.
  • Jako kapaliny pro vrtání, pesticidy a maziva.
  • K nápravě kotle.
  • K rafinaci rostlinných a živočišných olejů.
  • Pro fresku.
  • Při změkčování vody.
  • Jako přísada homeopatických léků.
  • K čištění rozlitých kyselin.
  • Používá se také v cukrovarnictví pro přípravu řepného cukru.
  • Stavební materiály.
  • Elektrické a elektronické výrobky.
  • Podlahové krytiny.

Odkazy

  1. HYDROXID BARIUM MONOHYDRÁT. (2016). Získaný od cameochemicals: cameochemicals.noaa.gov.
  2. Hydroxid barnatý. (S.F.). Zdroj: chemistrylearner: chemistrylearner.com.
  3. HYDROXID BARIUM. (S.F.). Získáno z chemie21: chemicalland21.com.
  4. IndiaMART InterMESH Ltd ... (S.F.). Hydroxid barnatý. Obnoveno z indiamart: dir.indiamart.com.
  5. V. Sinisterra, A. F. (1987). Ba (OH) 2 jako katalyzátor v organických reakcích. 17. Mezifázová pevná kapalina Wittig-Hornerova reakce za sonochemických podmínek. Časopis organické chemie 52 (17), 3875-3879. researchgate.net.
  6. Bezpečnostní list materiálu Monohydrát hydroxidu barnatého. (2013, 21. května). Získané z sciencelab: sciencelab.com/msds.
  7. Mendham, J., Denney, R.C., Barnes, J. D., & Thomas, M. J. (2000). Vogelova kvantitativní chemická analýza (6. vydání). New York: Prentice Hall.
  8. Národní centrum pro biotechnologické informace. (2017, 28. března). PubChem Compound Database; CID = 16211219. Zdroj: PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  9. Královská chemická společnost. (2015). Hydroxid barnatý. Zdroj: chemspider: chemspider.com.
  10. Královská chemická společnost. (2015). Hydrát hydroxidu barnatého (1: 2: 1). Zdroj: chemspider: chemspider.com.
  11. Královská chemická společnost. (2015). Dihydroxybarium hydrát (1: 1). Zdroj: chemspider: chemspider.com.
  12. Královská chemická společnost. (2017). Endotermní reakce pevné látky. Zdroj: learning-chemistry: rsc.org.