BARYUM HIDROKSIT (BA (OH) 2): ÖZELLIKLERI, RISKLERI VE KULLANIMLARI - KIMYA - 2025

Baryum hidroksit , formül Ba bir kimyasal bileşik (OH) ₂ (Y ₂ O) _x . Güçlü bir bazdır ve susuz, monohidrat veya oktohidrat formunda olabilir. Barit suyu olarak da adlandırılan monohidrat formu en yaygın olanıdır ve ticari olarak kullanılmaktadır. Susuz ve monohidrat bileşiklerin yapısı Şekil 1'de sunulmuştur.

Baryum hidroksit, baryum oksidi (BaO) suda çözerek hazırlanabilir: BaO + 9H ₂ O → Ba (OH) ₂ · 8H ₂ O. Oktahidrat olarak kristalleşir ve havada ısıtıldığında monohidrat haline gelir. 100 ° C'de vakum altında, monohidrat BaO ve su üretecektir.

Şekil 1: Susuz baryum hidroksit (Sol) ve monohidrat (Sağ) yapısı

Monohidrat, katmanlı bir yapıya sahiptir (şekil 2). Ba ²⁺ merkezleri , oktahedral bir geometri kullanır. Her bir Ba ²⁺ merkezi , komşu Ba2 ⁺ merkezlerine sırasıyla çift ve üçlü köprülü olan iki su ligandı ve altı hidroksit ligandı ile bağlanır .

Oktahidratta, ayrı Ba ²⁺ merkezleri yine sekiz koordinattır ancak ligandları paylaşmazlar (Baryum Hidroksit, SF).

Şekil 2: baryum hidroksitin kristal yapısı.

Baryum hidroksit özellikleri

Baryum hidroksit, beyaz veya şeffaf oktahedral kristallerdir. Kokusuz ve yakıcı bir tada sahip (Ulusal Biyoteknoloji Bilgi Merkezi., 2017). Görünümü şekil 3'te gösterilmektedir (IndiaMART InterMESH Ltd., SF).

Şekil 3: baryum hidroksitin görünümü.

Susuz form, 171.34 g / mol moleküler ağırlığa, 2.18 g / ml yoğunluğa, 407 ° C erime noktasına ve 780 ° C kaynama noktasına sahiptir (Royal Society of Chemistry, 2015) .

Monohidrat formu, 189.355 g / mol moleküler ağırlığa, 3.743 g / ml yoğunluğa ve 300 ° C erime noktasına sahiptir (Royal Society of Chemistry, 2015).

Oktohidrat formunun moleküler ağırlığı 315,46 g / mol, yoğunluğu 2,18 g / ml ve erime noktası 78 ° C'dir (Royal Society of Chemistry, 2015).

Bileşik suda az çözünür ve asetonda çözünmez. İkinci OH, birinci ve için 0.15 ve 0.64 kadar bir pKa'sı olan bir kuvvetli baz ^- , sırasıyla.

Baryum hidroksit, sodyum hidroksite (NaOH) benzer şekilde reaksiyona girer, ancak suda daha az çözünür. Tuzlar artı su oluşturmak için asitleri ekzotermik olarak nötralize eder. Metal oksitler veya hidroksitler oluşturmak ve hidrojen gazı oluşturmak için alüminyum ve çinko ile reaksiyona girebilir.

Polimerize olabilen organik bileşiklerde, özellikle epoksitlerde polimerizasyon reaksiyonlarını başlatabilir.

Amonyum tuzları, nitrürler, halojenli organik bileşikler, çeşitli metaller, peroksitler ve hidroperoksitler ile yanıcı ve / veya toksik gazlar oluşturabilir. Klorlu sakızlar ile karışımlar ısıtıldığında veya ezildiğinde patlar (BARIUM HYDROXIDE MONOHYDRATE, 2016).

Baryum hidroksit 800 ° C'ye ısıtıldığında baryum okside ayrışır. Karbondioksit ile reaksiyon, baryum karbonat üretir. Yüksek alkali sulu çözeltisi asitlerle nötralizasyon reaksiyonlarına girer. Böylece sırasıyla sülfürik asit ve fosforik asitlerle baryum sülfat ve baryum fosfat oluşturur.

H ₂ SO ₄ + Ba (OH) ₂ BaSO ₄ + 2H ₂ O

Hidrojen sülfür ile reaksiyon, baryum sülfür üretir. Pek çok çözünmeyen veya daha az çözünür baryum tuzunun çökelmesi, sulu bir baryum hidroksit çözeltisi diğer metal tuzlarının birçok çözeltisi ile karıştırıldığında çift değiştirme reaksiyonundan kaynaklanabilir.

Katı hidratlanmış baryum hidroksitin bir beher içinde katı amonyum klorür ile karıştırılması, amonyak oluşumu ile bir sıvı üretmek için endotermik bir reaksiyon üretir. Sıcaklık şiddetli bir şekilde yaklaşık -20ºC'ye düşer (Royal Society of Chemistry, 2017).

Ba (OH) ₂ (s) + 2NH ₄ BaCl → Cl (ler) ₂ (aq) + 2NH ₃ (g) + H ₂ O

Şekil 4: baryum hidroksit ve amonyum klorür arasındaki endotermik reaksiyon.

Ba (OH) 2, baryum karbonat üretmek için karbondioksit ile reaksiyona girer. Bu, aşağıdaki kimyasal reaksiyonla ifade edilir:

Ba (OH) 2 + CO2 → BaCO3 + H2O.

Tepkime ve tehlikeler

Baryum hidroksit, asitlerle hızlı ve ekzotermik olarak reaksiyona giren ve karbondioksit ve nem ile uyumsuz olan stabil, yanmaz bir bileşik olarak sınıflandırılır. Bileşik toksiktir ve güçlü bir baz olarak aşındırıcıdır.

Malzemenin solunması, yutulması veya ciltle teması ciddi yaralanmalara veya ölüme neden olabilir. Erimiş maddeyle temas, ciltte ve gözlerde ciddi yanıklara neden olabilir.

Deri ile temasından kaçınılmalıdır. Temas veya inhalasyonun etkileri gecikebilir. Yangın tahriş edici, aşındırıcı ve / veya toksik gazlar üretebilir. Yangın kontrolü atık suları aşındırıcı ve / veya toksik olabilir ve kirlenmeye neden olabilir.

Göz teması

Bileşik göze temas ederse kontakt lensler kontrol edilmeli ve çıkarılmalıdır. Gözler derhal bol su ile en az 15 dakika soğuk su ile yıkanmalıdır.

Ten teması

Ciltle teması halinde, etkilenen bölge derhal bol su veya sirke gibi zayıf bir asitle en az 15 dakika yıkanmalı ve kirlenmiş giysiler ve ayakkabılar çıkarılmalıdır. Tahriş olmuş cildi yumuşatıcı ile örtün.

Yeniden kullanmadan önce giysileri ve ayakkabıları yıkayın. Temas şiddetli ise, dezenfektan bir sabunla yıkayın ve kontamine olmuş cildi antibakteriyel bir kremle kapatın.

soluk alma

Solunması durumunda mağdur serin bir yere taşınmalıdır. Nefes almıyorsa suni solunum yapılır. Nefes almakta güçlük çekiyorsanız oksijen verin.

yeme

Bileşik yutulursa, kusmaya neden olmamalıdır. Gömlek yakası, kemer veya kravat gibi dar giysileri gevşetin.

Her durumda acil tıbbi yardım alınmalıdır (Malzeme Güvenlik Bilgi Formu Baryum hidroksit monohidrat, 2013).

Uygulamalar

1- Sanayi

Endüstriyel olarak baryum hidroksit, diğer baryum bileşiklerinin öncüsü olarak kullanılır. Monohidrat, çeşitli ürünlerden sülfatı kurutmak ve çıkarmak için kullanılır. Bu uygulama, baryum sülfatın çok düşük çözünürlüğünden yararlanır. Bu endüstriyel uygulama aynı zamanda laboratuvar kullanımları için de geçerlidir.

Baryum hidroksit, plastik özellikleri iyileştirmek için termoplastiklerde (fenolik reçineler gibi), çiziklerde ve PVC stabilizatörlerde katkı maddesi olarak kullanılır. Bu malzeme, yağlayıcılar ve gresler için genel amaçlı bir katkı maddesi olarak kullanılır.

Baryum hidroksitin diğer endüstriyel uygulamaları arasında şeker üretimi, imalat sabunları, yağ sabunlaştırma, silikat eritme ve diğer baryum bileşiklerinin ve organik bileşiklerin kimyasal sentezi (BARIUM HYDROXIDE, SF) bulunur.

2- Laboratuvar

Baryum hidroksit, zayıf asitlerin, özellikle organik asitlerin titrasyonu için analitik kimyada kullanılır. Baryum karbonat suda çözünmediğinden, sodyum hidroksit ve potasyum hidroksitten farklı olarak berrak sulu çözeltisinin karbonat içermediği garanti edilir.

Bu, çok daha az bazik olan karbonat iyonlarının varlığından kaynaklanan titrasyon hataları riski olmadan fenolftalein veya timolftalein (alkali renk değişiklikleri ile) gibi göstergelerin kullanımına izin verir (Mendham, Denney, Barnes ve Thomas, 2000).

Baryum hidroksit bazen organik sentezde güçlü bir baz olarak kullanılır, örneğin esterlerin ve nitrillerin hidrolizi için:

Baryum hidroksit, süreçte baryum karbonat salan amino asitlerin dekarboksilasyonunda da kullanılır.

Ayrıca siklopentanon, diaseton alkol ve gama-lakton D-Gulonic'in hazırlanmasında da kullanılır.

3- Wittig-Horner reaksiyonunda katalizör

Horner-Wadsworth-Emmons reaksiyonu (veya HWE reaksiyonu) olarak da bilinen Wittig-Horner reaksiyonu, organik kimyada ağırlıklı olarak E-alkenler (trans ).

Wittig-Horner sonkokimyasal reaksiyonu, aktive edilmiş baryum hidroksit tarafından katalize edilir ve katı-sıvı arayüz koşulları altında gerçekleştirilir.

Sonokimyasal işlem, oda sıcaklığında ve termal işlemden daha düşük bir katalizör ağırlığı ve reaksiyon süresi ile gerçekleşir. Bu koşullar altında, ısıl işleminkine benzer verimler elde edilir.

(JV Sinisterra, 1987) çalışmasında, sonikasyon süresinin performansı üzerindeki etkisi, katalizör ve çözücünün ağırlığı analiz edilmektedir. Reaksiyonun gerçekleşmesi için az miktarda su eklenmelidir.

İşlemde hareket eden katalizörün aktif bölgesinin doğası analiz edilir. Sonokimyasal işlem için bir ETC mekanizması önerilmiştir.

4- Diğer kullanımlar

Baryum hidroksitin başka kullanımları vardır. Aşağıdakiler gibi bir dizi amaç için kullanılır:

• Alkali üretimi.
• Yapı camı.
• Sentetik kauçuk vulkanizasyonu.
• Korozyon önleyicileri.
• Sondaj sıvıları, böcek ilaçları ve yağlayıcılar gibi.
• Kazan çare için.
• Bitkisel ve hayvansal yağları rafine etmek için.
• Fresk boyama için.
• Su yumuşatmada.
• Homeopatik ilaçların bir bileşeni olarak.
• Asit dökülmelerini temizlemek için.
• Şeker endüstrisinde pancar şekeri hazırlamak için de kullanılır.
• İnşaat malzemeleri.
• Elektrikli ve elektronik ürünler.
• Zemin kaplamaları.

Referanslar

1. BARYUM HİDROKSİT MONOHİDRAT. (2016). Kameokimyasallardan kurtarıldı: cameochemicals.noaa.gov.
2. Baryum Hidroksit. (SF). Chemistrylearner'dan kurtarıldı: chemistrylearner.com.
3. BARYUM HİDROKSİT. (SF). Chemicalland21'den kurtarıldı: chemicalland21.com.
4. IndiaMART InterMESH Ltd. (SF). Baryum Hidroksit. İndiamart'tan kurtarıldı: dir.indiamart.com.
5. V. Sinisterra, AF (1987). Organik reaksiyonlarda katalizör olarak Ba (OH) 2. 17. Sonokimyasal koşullar altında arayüzey katı-sıvı Wittig-Horner reaksiyonu. Organik Kimya Dergisi 52 (17), 3875-3879. researchgate.net.
6. Malzeme Güvenliği Veri Sayfası Baryum hidroksit monohidrat. (2013, 21 Mayıs). Sciencelab'dan alındı: sciencelab.com/msds.
7. Mendham, J., Denney, RC, Barnes, JD ve Thomas, MJ (2000). Vogel'in Kantitatif Kimyasal Analizi (6. baskı). New York: Prentice Hall.
8. Ulusal Biyoteknoloji Bilgi Merkezi. (2017, 28 Mart). PubChem Bileşik Veritabanı; CID = 16211219. PubChem'den kurtarıldı: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
9. Kraliyet Kimya Derneği. (2015). Baryum hidroksit. Chemspider'dan kurtarıldı: chemspider.com.
10. Kraliyet Kimya Derneği. (2015). Baryum hidroksit hidrat (1: 2: 1). Chemspider'dan kurtarıldı: chemspider.com.
11. Kraliyet Kimya Derneği. (2015). Dihidroksibaryum hidrat (1: 1). Chemspider'dan kurtarıldı: chemspider.com.
12. Kraliyet Kimya Derneği. (2017). Endotermik katı-katı reaksiyonları. Öğrenim-kimya: rsc.org'dan kurtarıldı.