Bariumhydroxid-Eigenschaften, Risiken und Verwendungen



Die Bariumhydroxid ist eine chemische Verbindung der Formel Ba (OH)2(H2O)x. Es ist eine starke Base und kann in wasserfreier, monohydratisierter oder oktohydratisierter Form vorliegen.

Die monohydratisierte Form, auch Barytwasser genannt, ist die üblichste und kommerziell verwendete Form. Die Struktur der wasserfreien und monohydratisierten Verbindungen ist in Abbildung 1 dargestellt.

Abbildung 1: Struktur von wasserfreiem Bariumhydroxid (Izq.) Und Monohydrat (Der.)

Bariumhydroxid kann durch Lösen von Bariumoxid (BaO) in Wasser hergestellt werden:

BaO + 9H2O → Ba (OH)2· 8 Stunden2O

Es wird als Octahydrat kristallisiert, das beim Erhitzen in Luft in das Monohydrat umgewandelt wird. Bei 100ºC im Vakuum wird das Monohydrat BaO und Wasser erzeugen.

Das Monohydrat hat eine geschichtete Struktur (Abbildung 2). Die Ba-Zentren2+ sie nehmen eine oktaedrische Geometrie an. Jedes Zentrum Ba2+ ist durch zwei Wasser-Liganden und sechs Hydroxid-Liganden gebunden, die jeweils doppelt oder dreifach zu den Ba-Zentren verbrückt sind2+ Nachbarn.

Im Octahydrat zentriert sich das Ba2+ Individuen sind wiederum acht Koordinaten, teilen aber keine Liganden (Bariumhydroxid, S.F.).

Abbildung 2: Kristallstruktur von Bariumhydroxid.

Index

  • 1 Eigenschaften von Bariumhydroxid
  • 2 Reaktivität und Gefahren
    • 2.1 Augenkontakt
    • 2.2 Hautkontakt
    • 2.3 Einatmen
    • 2.4 Verschlucken
  • 3 Verwendet
    • 3.1 1- Industrie
    • 3.2 2- Labor
    • 3.3 3- Katalysator in der Wittig-Horner-Reaktion
    • 3.4 4- Andere Verwendungen
  • 4 Referenzen

Eigenschaften von Bariumhydroxid

Bariumhydroxid sind weiße oder transparente oktaedrische Kristalle. Geruchlos und mit einem ätzenden Geschmack (Nationales Zentrum für Biotechnologie Information., 2017). Ihr Aussehen ist in 3 gezeigt (IndiaMART InterMESH Ltd., S.F.).

Abbildung 3: Aussehen von Bariumhydroxid.

Die wasserfreie Form hat ein Molekulargewicht von 171,34 g / mol, eine Dichte von 2,18 g / ml, einen Schmelzpunkt von 407 ° C und einen Siedepunkt von 780 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015) .

Die monohydratisierte Form hat ein Molekulargewicht von 189,355 g / mol, eine Dichte von 3,743 g / ml und einen Schmelzpunkt von 300 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015).

Die Octohydratform hat ein Molekulargewicht von 315,46 g / mol, eine Dichte von 2,18 g / ml und einen Schmelzpunkt von 78 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015).

Die Verbindung ist in Wasser leicht löslich und in Aceton unlöslich. Es ist eine starke Base mit einem pKa von 0,15 und 0,64 für das erste und zweite OH- jeweils.

Bariumhydroxid reagiert ähnlich wie Natriumhydroxid (NaOH), ist aber in Wasser weniger löslich. Neutralisiert Säuren exotherm zu Salzen plus Wasser. Es kann mit Aluminium und Zink unter Bildung von Metalloxiden oder -hydroxiden reagieren und Wasserstoffgas erzeugen.

Es kann Polymerisationsreaktionen in polymerisierbaren organischen Verbindungen, insbesondere Epoxiden, initiieren.

Es kann brennbare und / oder giftige Gase mit Ammoniumsalzen, Nitriden, halogenierten organischen Verbindungen, verschiedenen Metallen, Peroxiden und Hydroperoxiden erzeugen. Gemische mit chlorierten Gummis explodieren, wenn sie erhitzt oder zerkleinert werden (BARIUM HYDROXIDE MONOHYDRATE, 2016).

Bariumhydroxid zersetzt sich in Bariumoxid, wenn es auf 800 ° C erhitzt wird. Die Reaktion mit Kohlendioxid erzeugt Bariumcarbonat. Seine wässrige Lösung, stark alkalisch, reagiert mit Säuren neutral. Somit bildet es Bariumsulfat und Bariumphosphat mit Schwefel- bzw. Phosphorsäuren.

H2SO4 + Ba (OH)2 BASO4 + 2H2O

Die Reaktion mit Schwefelwasserstoff erzeugt Bariumsulfid. Die Ausfällung vieler unlöslicher oder weniger löslicher Bariumsalze kann aus einer doppelten Austauschreaktion resultieren, wenn eine wässrige Lösung von Bariumhydroxid mit vielen Lösungen anderer Metallsalze gemischt wird.

Die Mischung von festem hydratisiertem Bariumhydroxid mit festem Ammoniumchlorid in einem Becherglas erzeugt eine endotherme Reaktion unter Bildung von Flüssigkeit unter Entwicklung von Ammoniak. Die Temperatur nimmt drastisch auf etwa -20 ° C ab (Royal Society of Chemistry, 2017).

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

Abbildung 4: Endotherme Reaktion zwischen Bariumhydroxid und Ammoniumchlorid.

Ba (OH) 2 reagiert mit Kohlendioxid unter Bildung von Bariumcarbonat. Dies wird durch die folgende chemische Reaktion ausgedrückt:

Ba (OH) 2 + CO 2 → BaCO 3 + H 2 O.

Reaktivität und Gefahren

Bariumhydroxid wird als stabile, nicht brennbare Verbindung eingestuft, die schnell und exotherm mit Säuren reagiert und mit Kohlendioxid und Feuchtigkeit unverträglich ist. Die Verbindung ist toxisch und als starke Base korrosiv.

Einatmen, Verschlucken oder Kontakt der Haut mit dem Material kann zu schweren Verletzungen oder zum Tod führen. Kontakt mit der geschmolzenen Substanz kann schwere Verbrennungen an Haut und Augen verursachen.

Vermeiden Sie Kontakt mit der Haut. Die Auswirkungen von Kontakt oder Einatmen können sich verzögern. Feuer kann reizende, ätzende und / oder giftige Gase erzeugen. Feuerkontrollabwässer können korrosiv und / oder toxisch sein und Verunreinigungen verursachen.

Augenkontakt

Wenn die Verbindung mit den Augen in Kontakt kommt, sollten Kontaktlinsen überprüft und entfernt werden. Die Augen sollten sofort mit viel Wasser mindestens 15 Minuten lang mit kaltem Wasser gewaschen werden.

Hautkontakt

Bei Kontakt mit der Haut sollte der betroffene Bereich sofort mit viel Wasser oder einer schwachen Säure, zum Beispiel Essig, mindestens 15 Minuten lang gespült werden, während kontaminierte Kleidung und Schuhe entfernt werden. Bedecken Sie gereizte Haut mit einem Weichmacher.

Waschen Sie Kleidung und Schuhe, bevor Sie sie wiederverwenden. Wenn der Kontakt schwerwiegend ist, mit einer Desinfektionsmittelseife abwaschen und die Haut mit einer antibakteriellen Creme abdecken.

Einatmen

Bei Inhalation sollte das Opfer an einen kühlen Ort gebracht werden. Wenn Sie nicht atmen, ist künstliche Beatmung gegeben. Wenn die Atmung schwierig ist, Sauerstoff bereitstellen.

Verschlucken

Wenn die Verbindung geschluckt wird, sollte Erbrechen nicht induziert werden. Lockere Kleidung wie Hemdkragen, Gürtel oder Krawatte.

In allen Fällen ist eine sofortige ärztliche Behandlung erforderlich (Sicherheitsdatenblatt Bariumhydroxid-Monohydrat, 2013).

Verwendet

1- Industrie

Industriell wird Bariumhydroxid als Vorläufer für andere Bariumverbindungen verwendet. Das Monohydrat wird verwendet, um das Sulfat verschiedener Produkte zu dehydratisieren und zu eliminieren. Diese Anwendung nutzt die sehr geringe Löslichkeit von Bariumsulfat. Diese industrielle Anwendung gilt auch für Laborzwecke.

Bariumhydroxid als Additiv in Thermoplasten (wie Phenolharze) verwendet, Rayons und PVC-Stabilisatoren, die Kunststoffeigenschaften zu verbessern. Dieses Material wird als Allzweckadditiv für Schmierstoffe und Fette verwendet.

Andere industrielle Anwendungen umfassen Bariumhydroxid Zuckerherstellung, Herstellung Seifen, Fett Verseifung, Schmelz Silikate und chemische Synthese anderer Bariumverbindungen und organische Verbindungen (Bariumhydroxid, S. F.).

2-Labor

Bariumhydroxid wird in der analytischen Chemie zur Titration schwacher Säuren, insbesondere organischer Säuren, eingesetzt. Es gewährleistet, dass die klare, wässrige Lösung, die frei von Carbonat ist, im Gegensatz zu Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid als Bariumcarbonat in Wasser unlöslich ist.

Auf diese Weise kann Indikatoren wie Phenolphthalein oder Thymolphthalein (mit alkalischen Änderungen Farbe) ohne Fehlerrisiko Grad verursacht durch die Anwesenheit von Carbonationen, die viel weniger einfach (Mendham, Denney, Barnes & Thomas, 2000) verwendet wird.

Bariumhydroxid wird gelegentlich in der organischen Synthese als eine starke Base verwendet, zum Beispiel für die Hydrolyse von Estern und Nitrilen:

Bariumhydroxid wird auch bei der Decarboxylierung von Aminosäuren verwendet, die dabei Bariumcarbonat freisetzen.

Es wird auch bei der Herstellung von Cyclopentanon, Diacetonalkohol und D-Gulonic-Gamma-Lacton verwendet.

3- Katalysator in der Wittig-Horner-Reaktion

Die Wittig-Horner-Reaktion auch als Horner-Wadsworth-Emmons (oder Reaktions HWE) ist eine chemische Reaktion in der organischen Chemie verwendete bekannte Carbanionen von Phosphonaten mit Aldehyden (oder Ketonen) zu stabilisieren überwiegend E-Alkene herzustellen (trans ).

Die soncoquímica Wittig-Horner-Reaktion wird durch aktivierte Bariumhydroxid katalysiert und wird unter den Bedingungen der Fest-Flüssig-Grenzfläche durchgeführt.

Der sonkochemische Prozess findet bei Raumtemperatur und mit einem niedrigeren Katalysatorgewicht und einer geringeren Reaktionszeit als der thermische Prozess statt. Unter diesen Bedingungen werden ähnliche Ausbeuten wie beim thermischen Verfahren erhalten.

In der Arbeit von (J. V. Sinisterra, 1987) wird der Einfluss auf die Beschallungszeit, das Gewicht des Katalysators und des Lösungsmittels analysiert. Für die Reaktion müssen geringe Mengen Wasser zugegeben werden.

Die Art des aktiven Zentrums des Katalysators, der in dem Prozess wirkt, wird analysiert. Ein ETC-Mechanismus wird für den sonochemischen Prozess vorgeschlagen.

4- Andere Anwendungen

Bariumhydroxid hat andere Anwendungen. Es wird für eine Reihe von Zwecken verwendet, z.

  • Die Herstellung von Alkali.
  • Die Konstruktion von Glas.
  • Vulkanisation von synthetischem Gummi.
  • Korrosionsinhibitoren.
  • Als Bohrflüssigkeiten, Pestizide und Schmierstoffe.
  • Für den Kessel Abhilfe.
  • Zum Verfeinern von pflanzlichen und tierischen Ölen.
  • Für die Freskomalerei.
  • In der Erweichung von Wasser.
  • Als Bestandteil von homöopathischen Mitteln.
  • Um verschüttete Flüssigkeiten zu säubern.
  • Es wird auch in der Zuckerindustrie zur Herstellung von Rübenzucker verwendet.
  • Baumaterialien
  • Elektrische und elektronische Produkte.
  • Beschichtungen für den Boden.

Referenzen

  1. BARIUM-HYDROXID-MONOHYDRAT. (2016). Von Cameochemicals bezogen: cameochemicals.noa.gov.
  2. Bariumhydroxid. (S.F.) Von chemieleser: chemielearner.com.
  3. BARIUM-HYDROXID. (S.F.) Von chemicalland21: chemicalland21.com abgerufen.
  4. IndiaMART InterMESH Ltd ... (S.F.). Bariumhydroxid. Wiederhergestellt von indiamart: dir.indiamart.com.
  5. V. Sinisterra, A. F. (1987). Ba (OH) 2 als Katalysator in organischen Reaktionen. 17Grenzflächen-Fest-Flüssig-Wittig-Horner-Reaktion unter sonochemischen Bedingungen.Das Journal für Organische Chemie 52 (17)3875-3879. researchgate.net
  6. Sicherheitsdatenblatt Bariumhydroxid-Monohydrat. (2013, 21. Mai). Von sciencebab: sciencebab.com/msds
  7. Mendham, J., Denney, R. C., Barnes, J. D., und Thomas, M. J. (2000). Vogel's quantitative chemische Analyse (6. Aufl.). New York: Prentice Hall.
  8. Nationales Zentrum für Biotechnologie Information. (2017, 28. März). PubChem Compound-Datenbank; CID = 16211219. Von PubChem abgerufen: publem.ncbi.nlm.nih.gov.
  9. Royal Society of Chemistry. (2015). Bariumhydroxid. Von chemespider: chemspider.com.
  10. Royal Society of Chemistry. (2015). Bariumhydroxidhydrat (1: 2: 1). Von chemespider: chemspider.com.
  11. Royal Society of Chemistry. (2015). Dihydroxybariumhydrat (1: 1). Von chemespider: chemspider.com.
  12. Royal Society of Chemistry. (2017). Endotherme Fest-Fest-Reaktionen. Von: learn-chemistry: rsc.org.