هيدروكسيد الباريوم (Ba (OH) 2): الخصائص والمخاطر والاستخدامات

هيدروكسيد الباريوم هو مركب كيميائي للصيغة Ba (OH) 2 (H 2 O) x . إنها قاعدة قوية ويمكن أن تكون في شكل مائي أو أحادي الهيدرات أو ثماني الهيدرات. الشكل أحادي الهيدرات ، المعروف أيضًا باسم ماء الباريت ، هو الأكثر شيوعًا واستخدامًا تجاريًا. ويرد هيكل المركبات اللامائية والموحدة في الشكل 1.

يمكن تحضير هيدروكسيد الباريوم عن طريق إذابة أكسيد الباريوم (BaO) في الماء: BaO + 9H 2 O → Ba (OH) 2 · 8H 2 O. يتتبلور مثل الأوكتاهيدرات ، التي يتم تحويلها إلى أحادي الهيدرات عند تسخينها في الهواء. عند 100 درجة مئوية في فراغ ، سوف تنتج أحادي الهيدرات باو والماء.

و monohydrate تتبنى هيكل طبقي (الشكل 2). تعتمد مراكز Ba2 + هندسة الأوكتاهدرا. يرتبط كل مركز Ba2 + بروابط مياه وستة رواسب هيدروكسيد ، وهما جسرين مزدوج وثلاثي على التوالي لمراكز Ba2 + المجاورة.

في octahydrate ، مراكز Ba2 + الفردية هي ثمانية إحداثيات مرة أخرى ولكن لا تتشارك في الروابط (باريوم هيدروكسيد ، SF).

خواص هيدروكسيد الباريوم

هيدروكسيد الباريوم عبارة عن بلورات ثماني السطوح بيضاء أو شفافة. عديم الرائحة وذوق الكاوية (المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية ، 2017). يظهر الشكل في الشكل 3 (IndiaMART InterMESH Ltd.، SF).

يبلغ الشكل الجزيئي اللامائي 171.34 جم / مول ، وكثافة 2.18 جم / مل ، ونقطة انصهار تبلغ 407 درجة مئوية ونقطة غليان تبلغ 780 درجة مئوية (الجمعية الملكية للكيمياء ، 2015) .

يبلغ الوزن الجزيئي أحادي الشكل 189.355 جم / مول ، وكثافة تبلغ 3.743 جم / مل ونقطة انصهار تبلغ 300 درجة مئوية (الجمعية الملكية للكيمياء ، 2015).

ويبلغ الوزن الجزيئي لأوكتوهيدرات 315.46 جم / مول ، وكثافة 2.18 جم / مل ونقطة انصهار تبلغ 78 درجة مئوية (الجمعية الملكية للكيمياء ، 2015).

المركب قابل للذوبان في الماء قليلاً وغير قابل للذوبان في الأسيتون. إنها قاعدة قوية مع pKa من 0.15 و 0.64 للأوهين الأولى والثانية على التوالي.

يتفاعل هيدروكسيد الباريوم بشكل مشابه لهيدروكسيد الصوديوم (NaOH) ، ولكنه أقل قابلية للذوبان في الماء. يحيد الأحماض طاردًا للحرارة لتشكيل أملاح بالإضافة إلى الماء. يمكن أن تتفاعل مع الألومنيوم والزنك لتشكيل أكاسيد معدنية أو هيدروكسيدات وتوليد غاز الهيدروجين.

يمكن أن يبدأ تفاعلات البلمرة في المركبات العضوية القابلة للبلمرة ، وخاصة الإيبوكسيدات.

يمكن أن تولد غازات قابلة للاشتعال و / أو سامة بأملاح الأمونيوم ، النتريد ، المركبات العضوية المهلجنة ، المعادن المختلفة ، البيروكسيدات والهيدروكسيدات. تنفجر الخلائط ذات اللثة المكلورة عند تسخينها أو سحقها (BARIUM HYDROXIDE MONOHYDRATE، 2016).

يتحلل هيدروكسيد الباريوم إلى أكسيد الباريوم عند تسخينه إلى 800 درجة مئوية. ينتج التفاعل مع ثاني أكسيد الكربون كربونات الباريوم. يخضع محلولها المائي ، القلوي للغاية ، إلى تفاعلات تحييد مع الأحماض. وبالتالي ، فإنه يشكل كبريتات الباريوم وفوسفات الباريوم مع أحماض الكبريتيك والفوسفوريك ، على التوالي.

H 2 SO 4 + Ba (OH) 2 BaSO 4 + 2H 2 O

التفاعل مع كبريتيد الهيدروجين ينتج كبريتيد الباريوم. يمكن أن ينتج سقوط الكثير من أملاح الباريوم غير القابلة للذوبان أو الأقل ذوبانًا عن تفاعل استبدال مزدوج عند خلط محلول مائي من هيدروكسيد الباريوم مع العديد من المحاليل الخاصة بأملاح المعادن الأخرى.

ينتج عن مزيج هيدروكسيد الباريوم المائي الصلب مع كلوريد الأمونيوم الصلب في دورق تفاعل ماص للحرارة لإنتاج سائل مع تطور الأمونيا. تنخفض درجة الحرارة بشكل كبير إلى حوالي -20 درجة مئوية (الجمعية الملكية للكيمياء ، 2017).

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

يتفاعل Ba (OH) 2 مع ثاني أكسيد الكربون لإنتاج كربونات الباريوم. يتم التعبير عن هذا بواسطة التفاعل الكيميائي التالي:

Ba (OH) 2 + CO2 → BaCO3 + H2O.

التفاعل والمخاطر

يُصنَّف هيدروكسيد الباريوم كمركب ثابت وغير قابل للاحتراق يتفاعل سريعًا ومعززًا للحرارة مع الأحماض ، بالإضافة إلى أنه لا يتوافق مع ثاني أكسيد الكربون والرطوبة. يكون المركب سامًا ، وكقاعدة قوية ، هو مادة قابلة للتآكل.

استنشاق أو ابتلاع أو تلامس الجلد مع المواد يمكن أن يسبب إصابة خطيرة أو وفاة. يمكن أن يسبب ملامسة المادة المصابة حروقًا شديدة في الجلد والعينين.

تجنب ملامسة الجلد. قد تتأخر آثار الاتصال أو الاستنشاق. يمكن أن ينتج عن الحريق غازات مزعجة و / أو سامة. يمكن أن تكون مياه الصرف المستخدمة في مكافحة الحرائق قابلة للتآكل و / أو سامة وتسبب التلوث.

اتصال العين

في حالة ملامسة العين للعين ، يجب فحص العدسات اللاصقة وإزالتها. يجب غسل العينين على الفور بكمية كبيرة من الماء لمدة 15 دقيقة على الأقل ، بالماء البارد.

ملامسة الجلد

في حالة ملامسة الجلد ، يجب شطف المنطقة المصابة على الفور لمدة 15 دقيقة على الأقل مع الكثير من الماء أو حمض ضعيف ، على سبيل المثال الخل ، أثناء إزالة الملابس والأحذية الملوثة. تغطية الجلد المتهيج مع المطريات.

اغسل الملابس والأحذية قبل إعادة استخدامها. إذا كانت الملامسة شديدة ، اغسلها بصابون مطهر وقم بتغطية الجلد الملوث بكريم مضاد للبكتيريا.

استنشاق

في حالة الاستنشاق ، يجب نقل الضحية إلى مكان بارد. إذا كنت لا تتنفس ، يتم إعطاء التنفس الاصطناعي. إذا كان التنفس صعبًا ، فقم بتوفير الأكسجين.

استيعاب

إذا تم ابتلاع المركب ، فينبغي عدم التقيؤ. تخفيف الملابس الضيقة مثل قميص طوق ، حزام أو ربطة عنق.

في جميع الحالات ، يجب الحصول على عناية طبية فورية (ورقة بيانات سلامة المواد هيدروكسيد الباريوم مونوهيدرات ، 2013).

تطبيقات

1- الصناعة

صناعيا ، يستخدم هيدروكسيد الباريوم كمقدمة لمركبات الباريوم الأخرى. يتم استخدام أحادي الهيدرات لتجفيف والقضاء على كبريتات المنتجات المختلفة. يستغل هذا التطبيق قابلية ذوبان كبريتات الباريوم. ينطبق هذا التطبيق الصناعي أيضًا على الاستخدامات المختبرية.

يستخدم هيدروكسيد الباريوم كمادة مضافة في اللدائن الحرارية (مثل الراتنجات الفينولية) والخدوش ومثبتات PVC لتحسين خصائص البلاستيك. تستخدم هذه المادة كمواد مضافة للأغراض العامة لزيوت التشحيم والشحوم.

تشتمل التطبيقات الصناعية الأخرى لهيدروكسيد الباريوم على تصنيع السكر وصناعة الصابون وتسمم الدهون والانصهار السيليكات والتوليف الكيميائي لمركبات الباريوم الأخرى والمركبات العضوية (BARIUM HYDROXIDE، SF).

2- مختبر

يستخدم هيدروكسيد الباريوم في الكيمياء التحليلية لمعايرة الأحماض الضعيفة ، وخاصة الأحماض العضوية. إنه مضمون أن محلوله المائي الصافي خالي من الكربونات ، على عكس محلول هيدروكسيد الصوديوم وهيدروكسيد البوتاسيوم ، لأن كربونات الباريوم غير قابلة للذوبان في الماء.

يسمح ذلك باستخدام مؤشرات مثل الفينول فثالين أو الثيمولفثالين (مع تغيرات اللون القلوية) دون التعرض لخطر أخطاء المعايرة الناتجة عن وجود أيونات الكربونات ، والتي هي أقل أساسية بكثير (مندهام ، ديني ، بارنز ، وتوماس ، 2000).

يستخدم هيدروكسيد الباريوم أحيانًا في التخليق العضوي كقاعدة قوية ، على سبيل المثال للتحلل المائي للإسترات والنتريل:

يستخدم هيدروكسيد الباريوم أيضًا في نزع الكربوكسيل من الأحماض الأمينية التي تطلق كربونات الباريوم في هذه العملية.

كما أنه يستخدم في تحضير السيكلوبنتانون وكحول دياسيتون و D-Gulonic gamma-lactone.

3- محفز في تفاعل Wittig-Horner

تفاعل Wittig-Horner ، المعروف أيضًا باسم تفاعل Horner-Wadsworth-Emmons (أو تفاعل HWE) هو تفاعل كيميائي يستخدم في الكيمياء العضوية لتحقيق الاستقرار في كربونات الفوسفونات مع الألدهيدات (أو الكيتونات) لإنتاج الألكينات الإلكترونية (غالبًا) ).

يتم تحفيز تفاعل سونيك الكيميائي Wicoig-Horner بواسطة هيدروكسيد الباريوم المنشط ويتم تنفيذه تحت ظروف واجهة صلبة سائلة.

تتم عملية soncochemical في درجة حرارة الغرفة وبوزن محفز أقل ووقت رد الفعل من العملية الحرارية. في ظل هذه الظروف ، يتم الحصول على عوائد مماثلة لتلك الناتجة عن العملية الحرارية.

في عمل (JV Sinisterra ، 1987) تم تحليل التأثير على أداء وقت الصوتنة ، وزن المحفز والمذيب. يجب إضافة كميات صغيرة من الماء لرد الفعل.

يتم تحليل طبيعة الموقع النشط للمحفز الذي يعمل في العملية. يقترح آلية ETC لعملية sonochemical.

4- استخدامات أخرى

هيدروكسيد الباريوم له استخدامات أخرى. يتم استخدامه لعدد من الأغراض ، مثل:

  • صناعة القلويات.
  • بناء الزجاج.
  • تفلكن المطاط الصناعي.
  • مثبطات التآكل.
  • كما سوائل الحفر والمبيدات الحشرية ومواد التشحيم.
  • لعلاج الغلاية.
  • لتكرير الزيوت النباتية والحيوانية.
  • للوحة الجدارية.
  • في تليين الماء.
  • كعنصر من العلاجات المثلية.
  • لتنظيف الانسكابات الحمضية.
  • كما أنه يستخدم في صناعة السكر لتحضير سكر البنجر.
  • مواد البناء
  • المنتجات الكهربائية والإلكترونية.
  • عوازل الكلمة.