แบเรียมไฮดรอกไซด์ (BA (OH) 2): คุณสมบัติความเสี่ยงและการใช้งาน - เคมี - 2025

ไฮดรอกไซแบเรียมเป็นสารประกอบทางเคมีของบริติชแอร์เวย์สูตร (OH) ₂ (H ₂ O) x มันเป็นฐานที่แข็งแกร่งและสามารถอยู่ในรูปแบบปราศจากน้ำโมโนไฮเดรตหรือออกโทไฮเดรต รูปแบบโมโนไฮเดรตหรือที่เรียกว่าน้ำแบไรต์เป็นรูปแบบที่ใช้กันทั่วไปและใช้ในเชิงพาณิชย์ โครงสร้างของสารประกอบแอนไฮไดรด์และโมโนไฮเดรตแสดงไว้ในรูปที่ 1

แบเรียมไฮดรอกไซด์สามารถเตรียมได้โดยการละลายแบเรียมออกไซด์ (BaO) ในน้ำ: BaO + 9H ₂ O → Ba (OH) ₂ · 8H ₂ O มันตกผลึกเป็น octahydrate ซึ่งจะกลายเป็น monohydrate เมื่อถูกทำให้ร้อนในอากาศ ที่อุณหภูมิ 100 ° C ภายใต้สุญญากาศโมโนไฮเดรตจะผลิต BaO และน้ำ

รูปที่ 1: โครงสร้างของแบเรียมไฮดรอกไซด์ (ซ้าย) และโมโนไฮเดรต (ขวา)

โมโนไฮเดรตใช้โครงสร้างแบบชั้น (รูปที่ 2) ศูนย์ Ba ²⁺ใช้รูปทรงแปดเหลี่ยม ศูนย์ Ba ²⁺แต่ละแห่งเชื่อมโยงกันด้วยลิแกนด์น้ำ 2 ตัวและไฮดรอกไซด์ลิแกนด์ 6 ตัวซึ่งมีการเชื่อมโยงสองและสามตามลำดับกับศูนย์ Ba ²⁺ที่อยู่ใกล้เคียง

ใน octahydrate ศูนย์ Ba ²⁺แต่ละแห่งจะเป็นพิกัดแปดอีกครั้ง แต่ไม่ใช้ลิแกนด์ร่วมกัน (Barium Hydroxide, SF)

รูปที่ 2: โครงสร้างผลึกของแบเรียมไฮดรอกไซด์

คุณสมบัติแบเรียมไฮดรอกไซด์

แบเรียมไฮดรอกไซด์เป็นผลึกแปดเหลี่ยมสีขาวหรือโปร่งใส ไม่มีกลิ่นและรสกัดกร่อน (National Center for Biotechnology Information., 2017) ลักษณะดังกล่าวแสดงในรูปที่ 3 (IndiaMART InterMESH Ltd. , SF)

รูปที่ 3: ลักษณะของแบเรียมไฮดรอกไซด์

รูปแบบที่ปราศจากน้ำมีน้ำหนักโมเลกุล 171.34 g / mol ความหนาแน่น 2.18 g / ml จุดหลอมเหลว 407 ° C และจุดเดือด 780 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015) .

รูปแบบโมโนไฮเดรตมีน้ำหนักโมเลกุล 189.355 g / mol ความหนาแน่น 3.743 g / ml และจุดหลอมเหลว 300 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015)

รูปแบบออกโทไฮเดรตมีน้ำหนักโมเลกุล 315.46 g / mol ความหนาแน่น 2.18 g / ml และจุดหลอมเหลว 78 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015)

สารประกอบนี้ละลายได้เล็กน้อยในน้ำและไม่ละลายในอะซิโตน เป็นฐานที่แข็งแกร่งโดยมี pKa เท่ากับ 0.15 และ 0.64 สำหรับ OH ตัวแรกและตัวที่สอง^-ตามลำดับ

แบเรียมไฮดรอกไซด์ทำปฏิกิริยาคล้ายกับโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) แต่ละลายในน้ำได้น้อย มันทำให้กรดเป็นกลางโดยคายความร้อนออกมาเพื่อสร้างเกลือและน้ำ สามารถทำปฏิกิริยากับอลูมิเนียมและสังกะสีเพื่อสร้างออกไซด์ของโลหะหรือไฮดรอกไซด์และสร้างก๊าซไฮโดรเจน

สามารถเริ่มปฏิกิริยาโพลีเมอไรเซชันในสารประกอบอินทรีย์ที่พอลิเมอร์ได้โดยเฉพาะอีพอกไซด์

สามารถสร้างก๊าซไวไฟและ / หรือเป็นพิษด้วยเกลือแอมโมเนียมไนไตรด์สารประกอบอินทรีย์ที่ทำจากฮาโลเจนโลหะต่างๆเปอร์ออกไซด์และไฮโดรเพอรอกไซด์ ผสมกับคลอรีนเหงือกจะระเบิดเมื่อถูกความร้อนหรือบด (BARIUM HYDROXIDE MONOHYDRATE, 2016)

แบเรียมไฮดรอกไซด์สลายตัวเป็นแบเรียมออกไซด์เมื่อได้รับความร้อนถึง 800 ° C ปฏิกิริยากับคาร์บอนไดออกไซด์จะทำให้เกิดแบเรียมคาร์บอเนต สารละลายที่มีความเป็นด่างสูงจะเกิดปฏิกิริยาสะเทินกับกรด ดังนั้นจึงสร้างแบเรียมซัลเฟตและแบเรียมฟอสเฟตด้วยกรดซัลฟิวริกและฟอสฟอริกตามลำดับ

H ₂ SO ₄ + Ba (OH) ₂ BaSO ₄ + 2H ₂ O

ปฏิกิริยากับไฮโดรเจนซัลไฟด์ทำให้เกิดแบเรียมซัลไฟด์ การตกตะกอนของเกลือแบเรียมจำนวนมากที่ไม่ละลายน้ำหรือละลายได้น้อยอาจเป็นผลมาจากปฏิกิริยาการแทนที่สองครั้งเมื่อสารละลายแบเรียมไฮดรอกไซด์ในน้ำผสมกับสารละลายของเกลือโลหะอื่น ๆ

การผสมแบเรียมไฮเดรตที่เป็นของแข็งกับแอมโมเนียมคลอไรด์ที่เป็นของแข็งในบีกเกอร์จะทำให้เกิดปฏิกิริยาดูดความร้อนเพื่อผลิตของเหลวโดยมีวิวัฒนาการของแอมโมเนีย อุณหภูมิจะลดลงอย่างมากถึงประมาณ-20ºC (Royal Society of Chemistry, 2017)

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

รูปที่ 4: ปฏิกิริยาดูดความร้อนระหว่างแบเรียมไฮดรอกไซด์และแอมโมเนียมคลอไรด์

Ba (OH) 2 ทำปฏิกิริยากับคาร์บอนไดออกไซด์เพื่อผลิตแบเรียมคาร์บอเนต สิ่งนี้แสดงโดยปฏิกิริยาทางเคมีต่อไปนี้:

บา (OH) 2 + CO2 → BaCO3 + H2O

ปฏิกิริยาและอันตราย

แบเรียมไฮดรอกไซด์จัดเป็นสารประกอบที่เสถียรและไม่ติดไฟซึ่งทำปฏิกิริยากับกรดอย่างรวดเร็วและคายความร้อนและไม่เข้ากันกับคาร์บอนไดออกไซด์และความชื้น สารประกอบนี้เป็นพิษและเป็นฐานที่แข็งแกร่งมีฤทธิ์กัดกร่อน

การสูดดมการกลืนกินหรือการสัมผัสผิวหนังกับวัสดุอาจทำให้บาดเจ็บสาหัสหรือเสียชีวิตได้ การสัมผัสกับสารหลอมเหลวอาจทำให้ผิวหนังและดวงตาไหม้อย่างรุนแรง

ควรหลีกเลี่ยงการสัมผัสกับผิวหนัง ผลของการสัมผัสหรือการหายใจเข้าไปอาจล่าช้า ไฟสามารถก่อให้เกิดก๊าซที่ระคายเคืองกัดกร่อนและ / หรือเป็นพิษ น้ำเสียจากระบบควบคุมอัคคีภัยอาจมีฤทธิ์กัดกร่อนและ / หรือเป็นพิษและทำให้เกิดการปนเปื้อน

สบสายตา

หากสารประกอบเข้าตาควรตรวจสอบและถอดคอนแทคเลนส์ ควรล้างตาทันทีด้วยน้ำปริมาณมากเป็นเวลาอย่างน้อย 15 นาทีด้วยน้ำเย็น

การสัมผัสทางผิวหนัง

ในกรณีที่ถูกผิวหนังควรล้างบริเวณที่ได้รับผลกระทบทันทีอย่างน้อย 15 นาทีด้วยน้ำปริมาณมากหรือกรดอ่อน ๆ เช่นน้ำส้มสายชูในขณะที่ถอดเสื้อผ้าและรองเท้าที่เปื้อนออก ปกปิดผิวที่ระคายเคืองด้วยการทำให้ผิวนวล

ซักเสื้อผ้าและรองเท้าก่อนนำกลับมาใช้ใหม่ หากการสัมผัสรุนแรงให้ล้างด้วยสบู่ฆ่าเชื้อและปิดผิวที่เปื้อนด้วยครีมต้านเชื้อแบคทีเรีย

การสูด

ในกรณีที่สูดดมควรเคลื่อนย้ายผู้ป่วยไปยังที่เย็น หากไม่หายใจให้ทำการช่วยหายใจ ถ้าหายใจลำบากให้ออกซิเจน

การนำเข้าไปในร่างกาย

หากรับประทานสารเข้าไปไม่ควรทำให้อาเจียน คลายเสื้อผ้าที่คับเช่นปกเชิ้ตเข็มขัดหรือเน็คไท

ในทุกกรณีควรไปพบแพทย์ทันที (เอกสารข้อมูลความปลอดภัยของวัสดุแบเรียมไฮดรอกไซด์โมโนไฮเดรต 2013)

การประยุกต์ใช้งาน

1- อุตสาหกรรม

โดยปกติแล้วแบเรียมไฮดรอกไซด์ถูกใช้เป็นสารตั้งต้นของสารประกอบแบเรียมอื่น ๆ Monohydrate ใช้ในการขจัดน้ำและกำจัดซัลเฟตจากผลิตภัณฑ์ต่างๆ แอปพลิเคชั่นนี้ใช้ประโยชน์จากความสามารถในการละลายของแบเรียมซัลเฟตที่ต่ำมาก การประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมนี้ยังใช้กับการใช้งานในห้องปฏิบัติการ

แบเรียมไฮดรอกไซด์ใช้เป็นสารเติมแต่งในเทอร์โมพลาสติก (เช่นเรซินฟีนอลิก) รอยขีดข่วนและสารปรับสภาพพีวีซีเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติของพลาสติก สารนี้ใช้เป็นสารเติมแต่งเอนกประสงค์สำหรับน้ำมันหล่อลื่นและจาระบี

การใช้งานทางอุตสาหกรรมอื่น ๆ ของแบเรียมไฮดรอกไซด์ ได้แก่ การผลิตน้ำตาลการผลิตสบู่การสลายตัวของไขมันการละลายซิลิเกตและการสังเคราะห์ทางเคมีของสารประกอบแบเรียมและสารประกอบอินทรีย์อื่น ๆ (BARIUM HYDROXIDE, SF)

2- ห้องปฏิบัติการ

แบเรียมไฮดรอกไซด์ใช้ในเคมีวิเคราะห์สำหรับการไตเตรทกรดอ่อนโดยเฉพาะกรดอินทรีย์ สารละลายที่เป็นน้ำใสรับประกันได้ว่าปราศจากคาร์บอเนตซึ่งแตกต่างจากโซเดียมไฮดรอกไซด์และโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์เนื่องจากแบเรียมคาร์บอเนตไม่ละลายในน้ำ

สิ่งนี้ช่วยให้สามารถใช้อินดิเคเตอร์เช่นฟีนอฟทาลีนหรือไทมอลฟทาลีน (ที่มีการเปลี่ยนแปลงของสีอัลคาไลน์) โดยไม่เสี่ยงต่อความผิดพลาดในการไตเตรทที่เกิดจากการมีคาร์บอเนตไอออนซึ่งมีพื้นฐานน้อยกว่ามาก (Mendham, Denney, Barnes, & Thomas, 2000)

บางครั้งมีการใช้แบเรียมไฮดรอกไซด์ในการสังเคราะห์สารอินทรีย์เป็นฐานที่แข็งแกร่งตัวอย่างเช่นการไฮโดรไลซิสของเอสเทอร์และไนไตรล์:

แบเรียมไฮดรอกไซด์ยังใช้ในการสลายตัวของกรดอะมิโนที่ปล่อยแบเรียมคาร์บอเนตในกระบวนการ

นอกจากนี้ยังใช้ในการเตรียม cyclopentanone แอลกอฮอล์ diacetone และ gamma-lactone D-Gulonic

3- ตัวเร่งปฏิกิริยาในปฏิกิริยา Wittig-Horner

ปฏิกิริยา Wittig-Horner หรือที่เรียกว่าปฏิกิริยา Horner-Wadsworth-Emmons (หรือปฏิกิริยา HWE) เป็นปฏิกิริยาทางเคมีที่ใช้ในเคมีอินทรีย์เพื่อทำให้คาร์โบเนตของฟอสโฟเนตมีเสถียรภาพกับอัลดีไฮด์ (หรือคีโตน) เพื่อผลิต E-alkenes ส่วนใหญ่ (ทรานส์ )

ปฏิกิริยา soncochemical ของ Wittig-Horner ถูกเร่งปฏิกิริยาโดยแบเรียมไฮดรอกไซด์ที่เปิดใช้งานและดำเนินการภายใต้สภาวะการเชื่อมต่อระหว่างของแข็งกับของเหลว

กระบวนการ soncochemical เกิดขึ้นที่อุณหภูมิห้องและมีน้ำหนักตัวเร่งปฏิกิริยาและเวลาในการทำปฏิกิริยาต่ำกว่ากระบวนการทางความร้อน ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้จะได้รับผลตอบแทนที่ใกล้เคียงกับกระบวนการทางความร้อน

ในผลงานของ (JV Sinisterra, 1987) อิทธิพลต่อประสิทธิภาพของเวลา sonication น้ำหนักของตัวเร่งปฏิกิริยาและตัวทำละลายจะถูกวิเคราะห์ ต้องเติมน้ำปริมาณเล็กน้อยเพื่อให้ปฏิกิริยาเกิดขึ้น

มีการวิเคราะห์ลักษณะของไซต์ที่ใช้งานอยู่ของตัวเร่งปฏิกิริยาที่ทำหน้าที่ในกระบวนการ มีการเสนอกลไก ETC สำหรับกระบวนการ sonochemical

4- การใช้งานอื่น ๆ

แบเรียมไฮดรอกไซด์มีประโยชน์อย่างอื่น ใช้เพื่อวัตถุประสงค์หลายประการเช่น:

• การผลิตอัลคาไล
• กระจกอาคาร
• ยางสังเคราะห์วัลคาไนซ์
• สารยับยั้งการกัดกร่อน
• เช่นเดียวกับการขุดเจาะของเหลวยาฆ่าแมลงและน้ำมันหล่อลื่น
• สำหรับวิธีการรักษาหม้อไอน้ำ
• เพื่อกลั่นน้ำมันพืชและสัตว์
• สำหรับการวาดภาพปูนเปียก
• ในการทำให้น้ำอ่อน
• เป็นส่วนผสมในการแก้ไข homeopathic
• เพื่อทำความสะอาดกรดที่รั่วไหล
• นอกจากนี้ยังใช้ในอุตสาหกรรมน้ำตาลเพื่อเตรียมน้ำตาลบีทรูท
• วัสดุก่อสร้าง.
• ผลิตภัณฑ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์
• วัสดุปูพื้น.

อ้างอิง

1. แบเรียมไฮดรอกไซด์โมโนไฮเดต (2016) สืบค้นจาก Cameochemicals: cameochemicals.noaa.gov.
2. แบเรียมไฮดรอกไซด์. (SF) กู้คืนจาก chemistrylearner: chemistrylearner.com.
3. แบเรียมไฮดรอกไซด์ (SF) กู้คืนจาก chemicalland21: chemicalland21.com.
4. IndiaMART InterMESH Ltd. (SF) แบเรียมไฮดรอกไซด์. สืบค้นจาก indiamart: dir.indiamart.com.
5. V. Sinisterra, AF (1987). Ba (OH) 2 เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในปฏิกิริยาอินทรีย์ 17. ปฏิกิริยาวิตติ - ฮอร์เนอร์ของเหลวระหว่างใบหน้าภายใต้สภาวะโซโนเคมี วารสารเคมีอินทรีย์ 52 (17), 3875-3879. researchgate.net
6. เอกสารข้อมูลความปลอดภัยของวัสดุแบเรียมไฮดรอกไซด์โมโนไฮเดรต (2556, 21 พ.ค. ). ดึงมาจาก sciencelab: sciencelab.com/msds.
7. Mendham, J. , Denney, RC, Barnes, JD, & Thomas, MJ (2000) การวิเคราะห์ทางเคมีเชิงปริมาณของ Vogel (6th ed.) นิวยอร์ก: Prentice Hall
8. ศูนย์ข้อมูลเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ (2560 28 มีนาคม). PubChem ฐานข้อมูลแบบผสม; CID = 16211219 กู้คืนจาก PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
9. ราชสมาคมเคมี. (2015) แบเรียมไฮดรอกไซด์ กู้คืนจาก chemspider: chemspider.com.
10. ราชสมาคมเคมี. (2015) แบเรียมไฮดรอกไซด์ไฮเดรต (1: 2: 1) กู้คืนจาก chemspider: chemspider.com.
11. ราชสมาคมเคมี. (2015) ไดไฮดรอกซีแบเรียมไฮเดรต (1: 1) กู้คืนจาก chemspider: chemspider.com.
12. ราชสมาคมเคมี. (2017) ปฏิกิริยาของแข็งและของแข็งดูดความร้อน กู้คืนจาก: เรียนรู้เคมี: rsc.org.