BARI HYDROXIT (BA (OH) 2): ĐẶC TÍNH, RỦI RO VÀ CÁCH SỬ DỤNG - HÓA HỌC - 2026

Các Bari hydroxit là một hợp chất hóa học của công thức Ba (OH) ₂ (H ₂ O) _x . Nó là một bazơ mạnh và có thể ở dạng khan, monohydrat hoặc octohydrat. Dạng monohydrat, còn được gọi là nước barit, là dạng phổ biến nhất và được sử dụng thương mại. Cấu trúc của các hợp chất khan và monohydrat được trình bày trong Hình 1.

Bari hiđroxit có thể được điều chế bằng cách hoà tan bari oxit (BaO) trong nước: BaO + 9H ₂ O → Ba (OH) ₂ · 8H ₂ O. Nó kết tinh dưới dạng octahydrat, trở thành monohydrat khi đun nóng trong không khí. Ở 100 ° C trong chân không, monohydrat sẽ tạo ra BaO và nước.

Hình 1: cấu trúc của bari hydroxit khan (Trái) và monohydrat (Phải)

Monohydrate sử dụng cấu trúc phân lớp (hình 2). Các tâm Ba ²⁺ có dạng hình học bát diện. Mỗi tâm Ba ²⁺ được liên kết bởi hai phối tử nước và sáu phối tử hydroxit, chúng tương ứng là cầu nối đôi và ba với các tâm Ba ²⁺ lân cận.

Trong octahydrat, các tâm Ba ²⁺ riêng lẻ lại là tám tọa độ nhưng không chia sẻ các phối tử (Bari Hydroxit, SF).

Hình 2: cấu trúc tinh thể của bari hydroxit.

Tính chất của bari hydroxit

Bari hydroxit là những tinh thể hình bát diện màu trắng hoặc trong suốt. Không có mùi và có vị xút (Trung tâm Thông tin Công nghệ Sinh học Quốc gia, 2017). Sự xuất hiện của nó được thể hiện trong hình 3 (IndiaMART InterMESH Ltd., SF).

Hình 3: sự xuất hiện của bari hydroxit.

Dạng khan có trọng lượng phân tử là 171,34 g / mol, mật độ 2,18 g / ml, điểm nóng chảy 407 ° C và điểm sôi 780 ° C (Hiệp hội Hóa học Hoàng gia, 2015) .

Dạng monohydrat có trọng lượng phân tử là 189,355 g / mol, mật độ 3,743 g / ml, và điểm nóng chảy là 300 ° C (Hiệp hội Hóa học Hoàng gia, 2015).

Dạng octohydrat có trọng lượng phân tử là 315,46 g / mol, mật độ 2,18 g / ml và nhiệt độ nóng chảy là 78 ​​° C (Hiệp hội Hóa học Hoàng gia, 2015).

Hợp chất này ít tan trong nước và không tan trong axeton. Nó là một bazơ mạnh với pKa lần lượt là 0,15 và 0,64 đối với OH ^- thứ nhất và 0,64 .

Bari hydroxit phản ứng tương tự như natri hydroxit (NaOH), nhưng ít tan trong nước hơn. Nó trung hòa axit tỏa nhiệt để tạo thành muối cộng với nước. Nó có thể phản ứng với nhôm và kẽm để tạo thành oxit hoặc hydroxit kim loại và tạo ra khí hydro.

Nó có thể bắt đầu phản ứng trùng hợp trong các hợp chất hữu cơ có thể trùng hợp, đặc biệt là epoxit.

Nó có thể tạo ra khí dễ cháy và / hoặc độc với muối amoni, nitrit, các hợp chất hữu cơ halogen hóa, các kim loại khác nhau, peroxit và hydroperoxit. Hỗn hợp với nướu được khử trùng bằng clo sẽ nổ khi đun nóng hoặc nghiền nát (BARIUM HYDROXIDE MONOHYDRATE, 2016).

Bari hiđroxit bị phân hủy thành bari oxit khi đun nóng đến 800 ° C. Phản ứng với cacbon đioxit tạo ra bari cacbonat. Dung dịch nước có tính kiềm cao của nó trải qua các phản ứng trung hòa với axit. Do đó, nó tạo thành bari sunfat và bari photphat với axit sunfuric và photphoric, tương ứng.

H ₂ SO ₄ + Ba (OH) ₂ BaSO ₄ + 2H ₂ O

Phản ứng với hydro sunfua tạo ra bari sunfua. Sự kết tủa của nhiều muối bari không tan hoặc ít tan có thể là do phản ứng thế kép khi trộn dung dịch nước của bari hiđroxit với nhiều dung dịch của muối kim loại khác.

Trộn bari hydroxit rắn ngậm nước với amoni clorua rắn trong cốc tạo ra phản ứng thu nhiệt để tạo ra chất lỏng, với sự biến đổi của amoniac. Nhiệt độ giảm mạnh xuống khoảng -20ºC (Hiệp hội Hóa học Hoàng gia, 2017).

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

Hình 4: Phản ứng thu nhiệt giữa bari hydroxit và amoni clorua.

Ba (OH) 2 phản ứng với khí cacbonic tạo ra bari cacbonat. Điều này được thể hiện bằng phản ứng hóa học sau:

Ba (OH) 2 + CO2 → BaCO3 + H2O.

Khả năng phản ứng và nguy cơ

Bari hydroxit được phân loại là một hợp chất bền, không cháy, phản ứng nhanh và tỏa nhiệt với axit, và không tương thích với carbon dioxide và độ ẩm. Hợp chất này độc hại và là một chất nền mạnh, có tính ăn mòn.

Hít phải, nuốt phải hoặc tiếp xúc da với vật liệu có thể gây thương tích nghiêm trọng hoặc tử vong. Tiếp xúc với chất nóng chảy có thể gây bỏng nặng cho da và mắt.

Cần tránh tiếp xúc với da. Tác động của tiếp xúc hoặc hít phải có thể bị trì hoãn. Lửa có thể tạo ra khí khó chịu, ăn mòn và / hoặc độc hại. Nước thải phòng cháy chữa cháy có thể ăn mòn và / hoặc độc hại và gây ô nhiễm.

Giao tiếp bằng mắt

Nếu hợp chất tiếp xúc với mắt, kính áp tròng phải được kiểm tra và loại bỏ. Cần rửa mắt ngay bằng nhiều nước trong ít nhất 15 phút, bằng nước lạnh.

Tiếp xúc da

Trong trường hợp tiếp xúc với da, vùng bị ảnh hưởng phải được rửa sạch ngay lập tức trong ít nhất 15 phút với nhiều nước hoặc axit yếu, chẳng hạn như giấm, đồng thời loại bỏ quần áo và giày bị nhiễm bẩn. Che vùng da bị kích ứng bằng chất làm mềm.

Giặt quần áo và giày trước khi sử dụng lại. Nếu vết tiếp xúc nghiêm trọng, hãy rửa bằng xà phòng khử trùng và bôi kem kháng khuẩn lên vùng da bị nhiễm độc.

Hít vào

Trong trường hợp hít phải, nạn nhân cần được chuyển đến nơi thoáng mát. Nếu không thở được thì hô hấp nhân tạo. Nếu việc thở gặp khó khăn, hãy lấy thêm khí oxi.

Nuốt phải

Nếu ăn phải hợp chất, không nên gây nôn. Nới lỏng quần áo chật như cổ áo sơ mi, thắt lưng hoặc cà vạt.

Trong mọi trường hợp, cần được chăm sóc y tế ngay lập tức (Bảng Dữ liệu An toàn Vật liệu Bari hydroxit monohydrat, 2013).

Các ứng dụng

1- Ngành

Trong công nghiệp, bari hydroxit được sử dụng làm tiền chất của các hợp chất bari khác. Monohydrate được sử dụng để khử nước và loại bỏ sulfat khỏi các sản phẩm khác nhau. Ứng dụng này khai thác khả năng hòa tan rất thấp của bari sulfat. Ứng dụng công nghiệp này cũng áp dụng cho việc sử dụng trong phòng thí nghiệm.

Bari hydroxit được sử dụng như một chất phụ gia trong nhựa nhiệt dẻo (như nhựa phenolic), chất chống trầy xước và chất ổn định PVC để cải thiện tính chất của nhựa. Vật liệu này được sử dụng làm chất phụ gia đa năng cho chất bôi trơn và mỡ bôi trơn.

Các ứng dụng công nghiệp khác của bari hydroxit bao gồm sản xuất đường, sản xuất xà phòng, xà phòng hóa chất béo, nấu chảy silicat và tổng hợp hóa học các hợp chất bari và hợp chất hữu cơ khác (BARIUM HYDROXIDE, SF).

2- Phòng thí nghiệm

Bari hydroxit được sử dụng trong hóa học phân tích để chuẩn độ axit yếu, đặc biệt là axit hữu cơ. Dung dịch nước trong của nó được đảm bảo không có cacbonat, không giống như natri hydroxit và kali hydroxit, vì bari cacbonat không hòa tan trong nước.

Điều này cho phép sử dụng các chất chỉ thị như phenolphthalein hoặc thymolphthalein (với sự thay đổi màu kiềm) mà không có nguy cơ sai số chuẩn độ do sự hiện diện của các ion cacbonat, vốn ít cơ bản hơn nhiều (Mendham, Denney, Barnes, & Thomas, 2000).

Bari hydroxit đôi khi được sử dụng trong tổng hợp hữu cơ như một bazơ mạnh, ví dụ để thủy phân các este và nitril:

Bari hydroxit cũng được sử dụng trong quá trình khử cacboxyl hóa của các axit amin giải phóng bari cacbonat trong quá trình này.

Nó cũng được sử dụng để điều chế cyclopentanone, rượu diacetone và gamma-lactone D-Gulonic.

3- Chất xúc tác trong phản ứng Wittig-Horner

Phản ứng Wittig-Horner, còn được gọi là phản ứng Horner-Wadsworth-Emmons (hoặc phản ứng HWE) là một phản ứng hóa học được sử dụng trong hóa học hữu cơ để ổn định cacbanion của photphonat với andehit (hoặc xeton) để tạo ra chủ yếu là E-alken (trans ).

Phản ứng sơn hóa Wittig-Horner được xúc tác bởi bari hydroxit hoạt hóa và được thực hiện trong điều kiện bề mặt rắn-lỏng.

Quá trình sơn hóa diễn ra ở nhiệt độ phòng với khối lượng chất xúc tác và thời gian phản ứng thấp hơn quá trình nhiệt. Trong các điều kiện này, sản lượng tương tự như của quá trình nhiệt thu được.

Trong nghiên cứu của (JV Sinisterra, 1987) ảnh hưởng đến hiệu suất của thời gian sonication, trọng lượng của chất xúc tác và dung môi được phân tích. Phải thêm một lượng nhỏ nước để phản ứng xảy ra.

Bản chất của vị trí hoạt động của chất xúc tác hoạt động trong quá trình được phân tích. Một cơ chế ETC được đề xuất cho quá trình sonochemical.

4- Sử dụng khác

Bari hydroxit có những công dụng khác. Nó được sử dụng cho một số mục đích, chẳng hạn như:

• Sản xuất kiềm.
• Kính xây dựng.
• Lưu hóa cao su tổng hợp.
• Chất ức chế ăn mòn.
• Như dung dịch khoan, thuốc trừ sâu và chất bôi trơn.
• Để khắc phục sự cố lò hơi.
• Để tinh chế dầu thực vật và động vật.
• Đối với bức tranh bích họa.
• Trong làm mềm nước.
• Là một thành phần trong các biện pháp vi lượng đồng căn.
• Để làm sạch axit tràn.
• Nó cũng được sử dụng trong công nghiệp đường để điều chế đường củ cải.
• Vật liệu xây dựng.
• Sản phẩm điện và điện tử.
• Thảm trải Nha.

Người giới thiệu

1. BARIUM HYDROXIDE MONOHYDRATE. (2016). Phục hồi từ chất phụ sinh: cameochemicals.noaa.gov.
2. Bari Hydroxit. (SF). Thu hồi từ chemistrylearner: chemistrylearner.com.
3. BARIUM HYDROXIDE. (SF). Thu hồi từ chemicalland21: chemicalland21.com.
4. IndiaMART InterMESH Ltd. (SF). Bari Hydroxit. Đã khôi phục từ indamart: dir.indiamart.com.
5. V. Sinisterra, AF (1987). Ba (OH) 2 làm chất xúc tác trong các phản ứng hữu cơ. 17. Phản ứng Wittig-Horner rắn-lỏng giữa các mặt trong điều kiện hóa chất. Tạp chí Hóa học Hữu cơ 52 (17), 3875-3879. Researchgate.net.
6. Bảng dữ liệu an toàn vật liệu Bari hydroxit monohydrat. (2013, ngày 21 tháng 5). Lấy từ sciencelab: sciencelab.com/msds.
7. Mendham, J., Denney, RC, Barnes, JD, & Thomas, MJ (2000). Phân tích hóa học định lượng của Vogel (xuất bản lần thứ 6). New York: Hội trường Prentice.
8. Trung tâm Thông tin Công nghệ Sinh học Quốc gia. (2017, ngày 28 tháng 3). Cơ sở dữ liệu tổng hợp PubChem; CID = 16211219. Đã khôi phục từ PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
9. Hiệp hội Hóa học Hoàng gia. (2015). Bari hiđroxit. Phục hồi từ chemspider: chemspider.com.
10. Hiệp hội Hóa học Hoàng gia. (2015). Hiđrat bari hiđroxit (1: 2: 1). Phục hồi từ chemspider: chemspider.com.
11. Hiệp hội Hóa học Hoàng gia. (2015). Dihydroxybari hydrat (1: 1). Phục hồi từ chemspider: chemspider.com.
12. Hiệp hội Hóa học Hoàng gia. (2017). Phản ứng rắn - rắn thu nhiệt. Được khôi phục từ: learning-chemistry: rsc.org.