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Proprietà, rischi e usi dell'idrossido di bario
il idrossido di bario è un composto chimico della formula Ba (OH)2(H2O)x. È una base forte e può essere in forma anidra, monoidratata o octoidratata.
La forma monoidratata, chiamata anche acqua di barite, è la più comune e commercialmente utilizzata. La struttura dei composti anidri e monoidrati è presentata in Figura 1.
L'idrossido di bario può essere preparato sciogliendo l'ossido di bario (BaO) in acqua:
BaO + 9H2O → Ba (OH)2· 8H2O
Si cristallizza come l'octaidrato, che viene convertito nel monoidrato quando riscaldato nell'aria. A 100 ° C sotto vuoto, il monoidrato produrrà BaO e acqua.
Il monoidrato adotta una struttura stratificata (figura 2). I centri Ba2+ adottano una geometria ottaedrica. Ogni centro Ba2+ è vincolato da due ligandi d'acqua e sei ligandi idrossido, che sono rispettivamente a doppio e triplo ponte verso i centri Ba2+ vicini di casa.
Nell'octaidrato, il Ba si concentra2+ Gli individui sono di nuovo otto coordinate ma non condividono ligandi (idrossido di bario, S.F.).
indice
- 1 Proprietà dell'idrossido di bario
- 2 Reattività e rischi
- 2.1 Contatto con gli occhi
- 2.2 Contatto con la pelle
- 2.3 Inalazione
- 2.4 Ingestione
- 3 usi
- 3.1 1- Industria
- 3.2 2- Laboratorio
- 3.3 3- Catalizzatore nella reazione di Wittig-Horner
- 3.4 4- Altri usi
- 4 riferimenti
Proprietà dell'idrossido di bario
L'idrossido di bario è cristalli ottaedrici bianchi o trasparenti. Inodore e con un gusto caustico (National Center for Biotechnology Information., 2017). Il suo aspetto è mostrato nella Figura 3 (IndiaMART InterMESH Ltd., S.F.).
La forma anidra ha un peso molecolare di 171,34 g / mol, una densità di 2,18 g / ml, un punto di fusione di 407 ° C e un punto di ebollizione di 780 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015) .
La forma monoidratata ha un peso molecolare di 189,355 g / mol, una densità di 3,743 g / ml e un punto di fusione di 300 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015).
La forma di octoidrato ha un peso molecolare di 315,46 g / mol, una densità di 2,18 g / ml e un punto di fusione di 78 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015).
Il composto è leggermente solubile in acqua e insolubile in acetone. È una base forte con un pKa di 0,15 e 0,64 per il primo e il secondo OH- rispettivamente.
L'idrossido di bario reagisce in modo simile all'idrossido di sodio (NaOH), ma è meno solubile in acqua. Neutralizza gli acidi in modo esotermico per formare sali più acqua. Può reagire con alluminio e zinco per formare ossidi o idrossidi metallici e generare gas idrogeno.
Può avviare reazioni di polimerizzazione in composti organici polimerizzabili, in particolare epossidi.
Può generare gas infiammabili e / o tossici con sali di ammonio, nitruri, composti organici alogenati, vari metalli, perossidi e idroperossidi. Miscele con gomme clorurate esplodono se riscaldate o frantumate (IDROIDRIDE DI BARIDO MONOIDRATO, 2016).
L'idrossido di bario si decompone in ossido di bario se riscaldato a 800 ° C. La reazione con anidride carbonica produce carbonato di bario. La sua soluzione acquosa, altamente alcalina, subisce reazioni di neutralizzazione con acidi. Quindi, forma solfato di bario e fosfato di bario con acidi solforico e fosforico, rispettivamente.
H2SW4 + Ba (OH)2 BaSO4 + 2H2O
La reazione con l'acido solfidrico produce solfuro di bario. La precipitazione di molti sali di bario insolubili o meno solubili può risultare da una doppia reazione di sostituzione quando una soluzione acquosa di idrossido di bario viene miscelata con molte soluzioni di altri sali metallici.
La miscela di idrossido di bario solido idrato con cloruro di ammonio solido in un becher produce una reazione endotermica per produrre un liquido, con l'evoluzione dell'ammoniaca. La temperatura diminuisce drasticamente a circa -20 ° C (Royal Society of Chemistry, 2017).
Ba (OH)2 (s) + 2NH4Cl (s) → BaCl2 (aq) + 2NH3 (g) + H2O
Ba (OH) 2 reagisce con il biossido di carbonio per produrre carbonato di bario. Questo è espresso dalla seguente reazione chimica:
Ba (OH) 2 + CO2 → BaCO3 + H2O.
Reattività e rischi
L'idrossido di bario è classificato come un composto stabile, non combustibile che reagisce rapidamente ed esotermicamente con acidi, ed è incompatibile con anidride carbonica e umidità. Il composto è tossico e, come base forte, è corrosivo.
Inalazione, ingestione o contatto della pelle con il materiale possono causare lesioni gravi o morte. Il contatto con la sostanza fusa può causare gravi ustioni alla pelle e agli occhi.
Evitare il contatto con la pelle. Gli effetti del contatto o dell'inalazione possono essere ritardati. Il fuoco può produrre gas irritanti, corrosivi e / o tossici. Le acque reflue dei controlli antincendio possono essere corrosive e / o tossiche e causare contaminazione.
Contatto visivo
Se il composto viene a contatto con gli occhi, le lenti a contatto devono essere controllate e rimosse. Gli occhi vanno lavati immediatamente con abbondante acqua per almeno 15 minuti, con acqua fredda.
Contatto con la pelle
In caso di contatto con la pelle, l'area interessata deve essere immediatamente risciacquata per almeno 15 minuti con abbondante acqua o un acido debole, ad esempio l'aceto, mentre si rimuovono gli indumenti e le scarpe contaminati. Coprire la pelle irritata con un emolliente.
Lavare vestiti e scarpe prima di riutilizzarli. Se il contatto è grave, lavare con un sapone disinfettante e coprire la pelle contaminata da una crema antibatterica.
inalazione
In caso di inalazione, la vittima dovrebbe essere spostata in un luogo fresco. Se non si respira, viene data la respirazione artificiale. Se la respirazione è difficile, fornire ossigeno.
ingestione
Se il composto è ingerito, non deve essere indotto il vomito. Allentare indumenti stretti come colletto della camicia, cintura o cravatta.
In tutti i casi, è necessario consultare immediatamente un medico (Scheda di sicurezza del prodotto idrossido di bario monoidrato, 2013).
applicazioni
1- Industria
Industrialmente, l'idrossido di bario viene utilizzato come precursore di altri composti di bario. Il monoidrato è usato per disidratare ed eliminare il solfato di vari prodotti. Questa applicazione sfrutta la bassissima solubilità del solfato di bario. Questa applicazione industriale si applica anche agli usi di laboratorio.
L'idrossido di bario viene utilizzato come additivo nei materiali termoplastici (come le resine fenoliche), i graffi e gli stabilizzanti in PVC per migliorare le proprietà plastiche. Questo materiale è utilizzato come additivo per scopi generali per lubrificanti e grassi.
Altre applicazioni industriali includono bario idrossido fabbricazione dello zucchero, saponi fabbricazione, saponificazione grassi, silicati di fusione e sintesi chimica di altri composti di bario e composti organici (idrossido di bario, S.F.).
2- Laboratorio
L'idrossido di bario è utilizzato nella chimica analitica per la titolazione di acidi deboli, in particolare acidi organici. È garantito che la sua soluzione acquosa limpida è esente da carbonato, diversamente da idrossido di sodio e idrossido di potassio, poiché il carbonato di bario è insolubile in acqua.
Questo permette di utilizzare indicatori come fenolftaleina o Timolftaleina (con cambia colore alcaline) senza il rischio di errori di misura dovuti alla presenza di ioni carbonato, che sono molto meno di base (Mendham, Denney, Barnes, e Thomas, 2000).
L'idrossido di bario è usato occasionalmente nella sintesi organica come base forte, ad esempio per l'idrolisi di esteri e nitrili:
L'idrossido di bario viene anche usato nella decarbossilazione degli amminoacidi che rilasciano carbonato di bario nel processo.
Viene anche utilizzato nella preparazione di ciclopentanone, alcol diacetonico e D-Gulonic gamma-lattone.
3- Catalizzatore nella reazione di Wittig-Horner
La reazione di Wittig-Horner noto anche come Horner-Wadsworth-Emmons (o reazione HWE) è una reazione chimica utilizzata in chimica organica per stabilizzare carbanioni di fosfonati con aldeidi o chetoni () per produrre prevalentemente E-alcheni (trans ).
La reazione soncochimica di Wicoig-Horner è catalizzata da idrossido di bario attivato ed è condotta in condizioni di interfaccia solido-liquido.
Il processo sonochimico ha luogo a temperatura ambiente e con un peso del catalizzatore e un tempo di reazione inferiori rispetto al processo termico. In queste condizioni si ottengono rese simili a quelle del processo termico.
Nel lavoro di (J. V. Sinisterra, 1987) l'influenza sulle prestazioni del tempo di sonicazione, il peso del catalizzatore e del solvente viene analizzato. Piccole quantità di acqua devono essere aggiunte affinché la reazione abbia luogo.
Viene analizzata la natura del sito attivo del catalizzatore che agisce nel processo. Un meccanismo ETC è proposto per il processo sonochemical.
4- Altri usi
L'idrossido di bario ha altri usi. È utilizzato per una serie di scopi, come ad esempio:
- La produzione di alcali.
- La costruzione del vetro.
- Vulcanizzazione della gomma sintetica.
- Inibitori di corrosione
- Come fluidi di perforazione, pesticidi e lubrificanti.
- Per il rimedio della caldaia.
- Per raffinare oli vegetali e animali.
- Per l'affresco.
- Nell'addolcimento dell'acqua.
- Come ingrediente di rimedi omeopatici.
- Per pulire le fuoriuscite di acido.
- Viene anche usato nell'industria dello zucchero per preparare lo zucchero di barbabietola.
- Materiali da costruzione
- Prodotti elettrici ed elettronici.
- Rivestimenti per il pavimento.
riferimenti
- MONOIDRATO DI IDROSSIDO DI BARIO. (2016). Estratto da cameochemicals: cameochemicals.noaa.gov.
- Idrossido di bario. (S.F.). Estratto da chemistrylearner: chemistrylearner.com.
- IDROSSIDO DI BARIO. (S.F.). Estratto da chemicalland21: chemicalland21.com.
- IndiaMART InterMESH Ltd ... (S.F.). Idrossido di bario. Recupero da indiamart: dir.indiamart.com.
- V. Sinisterra, A. F. (1987). Ba (OH) 2 come catalizzatore nelle reazioni organiche. 17.Reazione Wittig-Horner liquido solido-liquido sotto condizioni sonochimiche.The Journal of Organic Chemistry 52 (17), 3875-3879. researchgate.net.
- Scheda di sicurezza del prodotto Idrossido di bario monoidrato. (2013, 21 maggio). Estratto da sciencelab: sciencelab.com/msds
- Mendham, J., Denney, R.C., Barnes, J. D., e Thomas, M.J. (2000). Vogel's Quantitative Chemical Analysis (6 ° ed.). New York: Prentice Hall.
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- Royal Society of Chemistry. (2015). Idrossido di bario. Estratto da chemspider: chemspider.com.
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