خصائص هيدروكسيد الباريوم والمخاطر والاستخدامات

ال هيدروكسيد الباريوم هو مركب كيميائي للصيغة Ba (OH)₂(H₂O)_س. 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 و monohydrate في الشكل 1.

يمكن تحضير هيدروكسيد الباريوم عن طريق إذابة أكسيد الباريوم في الماء:

باو + 9H₂يا → با (OH)₂· 8 ساعات₂O

يتبلور 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). مراكز با²⁺ أنها تعتمد هندسة ثماني السطوح. كل مركز با²⁺ مرتبط برباطين للمياه وستة بروابط هيدروكسيد ، وهما جسرين مزدوج وثلاثي على التوالي لمراكز با²⁺ الجيران.

في octahydrate ، ومراكز با²⁺ الأفراد هم مرة أخرى ثمانية إحداثيات لكنهم لا يشاركون بروابط (باريوم هيدروكسيد ، S.F).

مؤشر

• 1 خواص هيدروكسيد الباريوم
• 2 التفاعل والمخاطر
  • 2.1 اتصال العين
  • 2.2 ملامسة الجلد
  • 2.3 استنشاق
  • 2.4 الابتلاع
• 3 الاستخدامات
  • 3.1 1- الصناعة
  • 3.2 2- مختبر
  • 3.3 3- محفز في تفاعل Wittig-Horner
  • 3.4 4- استخدامات أخرى
• 4 المراجع

خواص هيدروكسيد الباريوم

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

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 ، وبكثافة تبلغ 3.743 جم / مل ونقطة انصهار تبلغ 300 درجة مئوية (الجمعية الملكية للكيمياء ، 2015).

ويبلغ وزن الجزيئيات ذات الشكل الأوكتوهيدراتي 315.46 جم / مول ، وبكثافة 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 لأول وأول OH^- على التوالي.

يتفاعل هيدروكسيد الباريوم بشكل مشابه لهيدروكسيد الصوديوم (NaOH) ، لكنه 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 مع أملاح 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 ، عالي القلوية ، إلى تفاعلات معادلة للأحماض. وبالتالي ، فإنه يشكل كبريتات الباريوم وفوسفات الباريوم مع أحماض الكبريتيك والفوسفوريك ، على التوالي.

H₂SW₄ + با (أوهايو)₂ باسو₄ + 2H₂O

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

ينتج عن مزيج هيدروكسيد الباريوم الصلب المائي 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).

با (أوهايو)₂ (ق) + 2NH₄Cl (s) → BaCl₂ (م أ) + 2NH₃ (ز) + ح₂O

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 ويتفاعل سريعًا ومعزز للحرارة مع الأحماض ، بالإضافة إلى أنه لا يتوافق مع ثاني أكسيد الكربون والرطوبة. يكون المركب سامًا ، وكقاعدة قوية ، قابل للتآكل.

استنشاق أو ابتلاع أو تلامس الجلد مع المواد يمكن أن يسبب إصابة خطيرة أو وفاة. يمكن أن يؤدي ملامسة المادة المصابة إلى حروق 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 معقم 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

صناعيًا ، 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 راتنجات الفينول) والخدوش ومثبتات PVC لتحسين خصائص البلاستيك. تستخدم هذه المادة كمواد مضافة للأغراض العامة في مواد التشحيم والدهون.

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

2- مختبر

يستخدم هيدروكسيد الباريوم في الكيمياء التحليلية لمعايرة الأحماض الضعيفة ، وخاصة الأحماض العضوية. من المضمون أن محلولها المائي الصافي خالي من الكربونات ، على عكس تلك الموجودة في هيدروكسيد الصوديوم وهيدروكسيد البوتاسيوم ، لأن كربونات الباريوم غير قابلة للذوبان في الماء.

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

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

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 وغاما لاكتون D-Gulonic.

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 في ظروف واجهة السائل الصلبة.

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 (J. V. 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:

• تصنيع القلوي.
• بناء الزجاج.
• الفلكنة المطاط الصناعي.
• مثبطات التآكل.
• كما سوائل الحفر والمبيدات الحشرية ومواد التشحيم.
• لعلاج الغلاية.
• لتكرير الزيوت النباتية والحيوانية.
• لطلاء الجص.
• في تليين المياه.
• كعنصر من العلاجات المثلية.
• لتنظيف الانسكابات الحمضية.
• كما أنه يستخدم في صناعة السكر لتحضير سكر البنجر.
• مواد البناء.
• المنتجات الكهربائية والإلكترونية.
• أغطية الأرضيات.

مراجع

1. باريوم هيدروكسيد أحادي الهيدرات. (2016). تم استرجاعه من المواد الكيميائية الجليدية: cameochemicals.noaa.gov.
2. هيدروكسيد الباريوم. (وس. ف.). تم الاسترجاع من chemistrylearner: chemistrylearner.com.
3. هيدروكسيد الباريوم. (وس. ف.). تم الاسترجاع من chemicalland21: chemicalland21.com.
4. IndiaMART InterMESH Ltd ... (S.F.). هيدروكسيد الباريوم. تعافى من indiamart: dir.indiamart.com.
5. V. Sinisterra، A. F. (1987). Ba (OH) 2 كعامل مساعد في التفاعلات العضوية. 17. تفاعل Wittig-Horner الصلب السائل بين الأوجه تحت ظروف سونوتشيميكال. مجلة الكيمياء العضوية 52 (17), 3875-3879. researchgate.net.
6. ورقة بيانات سلامة المواد هيدروكسيد الباريوم مونوهيدرات. (2013 ، 21 مايو). تم الاسترجاع من sciencelab: sciencelab.com/msds.
7. Mendham، J.، Denney، R.C، Barnes، J. D.، & Thomas، M.J. (2000). التحليل الكيميائي الكمي لفوغل (الطبعة السادسة). نيويورك: برنتيس هول.
8. المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية. (2017 ، 28 مارس). قاعدة بيانات PubChem المركبة ؛ إدارة البحث الجنائي = 16211219. تم الاسترجاع من PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
9. الجمعية الملكية للكيمياء. (2015). هيدروكسيد الباريوم. تم الاسترجاع من chemspider: chemspider.com.
10. الجمعية الملكية للكيمياء. (2015). هيدوكسيد الباريوم هيدرات (1: 2: 1). تم الاسترجاع من chemspider: chemspider.com.
11. الجمعية الملكية للكيمياء. (2015). هيدروكسي باريوم هيدرات (1: 1). تم الاسترجاع من chemspider: chemspider.com.
12. الجمعية الملكية للكيمياء. (2017). ردود الفعل الصلبة الصلبة للحرارة. تم الاسترجاع من: تعلم الكيمياء: rsc.org.