สตรอนเทียมไฮดรอกไซด์ (SR (OH) ₂): โครงสร้างคุณสมบัติการใช้งาน - เคมี - 2025

ไฮดรอกไซธาตุโลหะชนิดหนึ่ง (อาร์ (OH) ₂) เป็นสารเคมีอนินทรีประกอบด้วยไอออนธาตุโลหะชนิดหนึ่ง (อาร์) และสองไอออนไฮดรอกไซ (OH) สารนี้จะได้รับโดยการรวมเกลือธาตุโลหะชนิดหนึ่งที่มีฐานที่แข็งแกร่งส่งผลให้สารอัลคาไลน์ที่มีสูตรทางเคมีคือ Sr (OH) 2

โดยทั่วไปสำหรับการเตรียมสตรอนเทียมไฮดรอกไซด์โซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) หรือโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH) จะถูกใช้เป็นฐานที่แข็งแกร่ง ในทางกลับกันเกลือสตรอนเทียม (หรือสตรอนเทียมไอออน) ที่ทำปฏิกิริยากับฐานที่แข็งแกร่งคือสตรอนเทียมไนเตรต Sr (NO ₃ ) ₂และกระบวนการอธิบายโดยปฏิกิริยาทางเคมีต่อไปนี้:

2KOH + Sr (NO ₃ ) ₂ → 2KNO ₃ + Sr (OH) ₂

ในสารละลายไอออนบวกของสตรอนเทียม (Sr ⁺ ) สัมผัสกับไฮดรอกไซด์แอนไอออน (OH ^- ) ซึ่งเป็นเกลือไอออนิกพื้นฐานของสตรอนเทียม เนื่องจากสตรอนเทียมเป็นโลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ จึงถือว่าสตรอนเทียมไฮดรอกไซด์เป็นสารประกอบอัลคาไลที่กัดกร่อน

การได้รับ

นอกเหนือจากกระบวนการที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้แล้วยังสามารถกล่าวได้ว่าเมื่อเกิดปฏิกิริยาแล้ว Sr (OH) ₂จะตกตะกอนจากสารละลาย จากนั้นจะต้องผ่านกระบวนการซักและอบแห้งจนได้ผงสีขาวที่ละเอียดมาก

วิธีอื่นในการได้รับสตรอนเทียมไฮดรอกไซด์คือการให้ความร้อนแก่สตรอนเทียมคาร์บอเนต (SrCO ₃ ) หรือสตรอนเทียมซัลเฟต (SrSO ₄ ) ด้วยไอน้ำที่อุณหภูมิระหว่าง 500 ° C ถึง 600 ° C ปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้นดังแสดงด้านล่าง:

SrCO ₃ + H ₂ O → Sr (OH) ₂ + CO ₂

SRS + 2H ₂ O → Sr (OH) ₂ + H ₂ S

โครงสร้างทางเคมีและคุณสมบัติทางเคมีกายภาพ

ปัจจุบันรู้จักสตรอนเทียมไฮดรอกไซด์ 3 รูปแบบ ได้แก่ อ็อกตาไฮเดรตโมโนไฮเดรตและแอนไฮไดรด์

สตรอนเทียมไฮดรอกไซด์ octahydrate

สตรอนเทียมไฮดรอกไซด์ตกตะกอนในรูปออกตาไฮเดรตจากสารละลายภายใต้สภาวะปกติของอุณหภูมิและความดัน (25 ° C และ 1 atm) ซึ่งมีสูตรทางเคมีคือ Sr (OH) ₂ ∙ 8H ₂ O

สารประกอบนี้มีมวลโมลาร์ 265.76 g / mol ความหนาแน่น 1.90 g / cm และตกตะกอนเป็นผลึก tetragonal (มีกลุ่มอวกาศ P4 / ncc) โดยมีลักษณะเป็นแท่งปริซึมรูปสี่เหลี่ยมและไม่มีสี

นอกจากนี้สตรอนเทียมไฮดรอกไซด์ octahydrate ยังมีความสามารถในการดูดซับความชื้นในชั้นบรรยากาศเนื่องจากเป็นสารประกอบที่บอบบางได้ง่าย

สตรอนเทียมไฮดรอกไซด์โมโนไฮเดรต

จากการศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบออปติคัล (ดำเนินการโดยใช้เทคนิคการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์) โดยการเพิ่มอุณหภูมิเป็นประมาณ 210 ° C - ที่ความดันบรรยากาศคงที่ - Sr (OH) ₂ ∙ 8H ₂ O ถูกทำให้แห้งและเปลี่ยนเป็น สตรอนเทียมไฮดรอกไซด์โมโนไฮเดรต (Sr (OH) ₂ ∙ H ₂ O)

สารประกอบรูปแบบนี้มีมวลโมลาร์ 139.65 g / mol และอุณหภูมิหลอมละลาย -73.15 ° C (375K) เนื่องจากโครงสร้างของอะตอมจึงมีความสามารถในการละลายน้ำได้น้อยกว่าที่อธิบายไว้ในรูปแบบ octahydrate

ไฮดรัสสตรอนเทียมไฮดรอกไซด์

โดยการเพิ่มอุณหภูมิของระบบไปที่ประมาณ 480 ° C อย่างต่อเนื่องการคายน้ำจะยืดเยื้อไปจนกว่าจะได้สตรอนเทียมไฮดรอกไซด์ที่ปราศจากน้ำ

ซึ่งแตกต่างจากรูปแบบไฮเดรทมันมีมวลโมเลกุลของ 121.63 g / mol และความหนาแน่นของ 3.625 กรัม / ซม3 จุดเดือดอยู่ที่ 710 ° C (1,310 ° F หรือ 983 K) ในขณะที่จุดหลอมเหลวอยู่ที่ 535 ° C (995 ° F หรือ 808 K)

โดย Andif1 จาก Wikimedia Commons

การละลาย

สตรอนเทียมไฮดรอกไซด์ octahydrate มีความสามารถในการละลายได้ในน้ำ 0.91 กรัมต่อ 100 มิลลิลิตร (วัดที่ 0 ° C) ในขณะที่รูปแบบปราศจากน้ำที่อุณหภูมิใกล้เคียงกันมีความสามารถในการละลาย 0.41 กรัมต่อ 100 มิลลิลิตร

ในทำนองเดียวกันสารนี้ถือว่าไม่ละลายในอะซิโตนและละลายได้เต็มที่ในกรดและแอมโมเนียมคลอไรด์

ปฏิกิริยาเคมี

สตรอนเทียมไฮดรอกไซด์ไม่ติดไฟการเกิดปฏิกิริยาทางเคมียังคงคงที่ที่อุณหภูมิและความกดดันปานกลางและสามารถดูดซับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากอากาศในชั้นบรรยากาศเปลี่ยนเป็นสตรอนเทียมคาร์บอเนต

นอกจากนี้ยังเป็นสารประกอบที่ระคายเคืองอย่างรุนแรงหากสัมผัสกับผิวหนังทางเดินหายใจหรือบริเวณอื่น ๆ ของร่างกาย

การประยุกต์ใช้งาน

เนื่องจากคุณสมบัติในการดูดความชื้นและคุณสมบัติพื้นฐานจึงใช้สตรอนเทียมไฮดรอกไซด์สำหรับการใช้งานที่แตกต่างกันในอุตสาหกรรม:

• การสกัดกากน้ำตาลและการกลั่นน้ำตาลจากหัวบีท
• โคลงพลาสติก
• จาระบีและน้ำมันหล่อลื่น

การสกัดกากน้ำตาลและการกลั่นน้ำตาลหัวบีท

ในตอนต้นของศตวรรษที่ 21 สตรอนเทียมไฮดรอกไซด์เริ่มถูกนำมาใช้ในประเทศเยอรมนีสำหรับการกลั่นน้ำตาลจากหัวบีทผ่านกระบวนการที่ Carl Scheibler จดสิทธิบัตรในปีพ. ศ. 2425

ขั้นตอนนี้ประกอบด้วยส่วนผสมของสตรอนเทียมไฮดรอกไซด์และกากน้ำตาลของหัวบีทซึ่งส่งผลให้ไดแซ็กคาไรด์ไม่ละลายน้ำ สารละลายนี้ถูกแยกออกโดยการแบ่งส่วนและเมื่อผ่านกระบวนการกลั่นแล้วน้ำตาลจะได้รับเป็นผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย

แม้ว่าจะยังคงใช้ขั้นตอนนี้ในปัจจุบัน แต่ก็มีวิธีการอื่นที่มีความต้องการมากกว่าเนื่องจากมีราคาถูกกว่าซึ่งใช้ในโรงกลั่นน้ำตาลส่วนใหญ่ในโลก ตัวอย่างเช่นวิธี Barsil ซึ่งใช้แบเรียมซิลิเกตหรือวิธี Steffen โดยใช้ Cal เป็นสารสกัด

ไขมันสตรอนเทียม

เป็นจารบีหล่อลื่นที่มีสตรอนเทียมไฮดรอกไซด์ มีความสามารถในการยึดติดกับพื้นผิวที่มีลักษณะเป็นโลหะได้ดีทนทานต่อน้ำและทนต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างกะทันหัน

เนื่องจากมีเสถียรภาพทางกายภาพและทางเคมีที่ดีจาระบีเหล่านี้จึงถูกใช้เป็นน้ำมันหล่อลื่นอุตสาหกรรม

โคลงพลาสติก

พลาสติกส่วนใหญ่เมื่อสัมผัสกับปัจจัยทางภูมิอากาศเช่นแสงแดดฝนและออกซิเจนในชั้นบรรยากาศจะปรับเปลี่ยนคุณสมบัติและเสื่อมสภาพ

เนื่องจากมีความต้านทานต่อน้ำสูงจึงมีการเพิ่มสตรอนเทียมไฮดรอกไซด์ลงในโพลีเมอร์เหล่านี้ในระหว่างขั้นตอนการหลอมซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวคงตัวในการผลิตผลิตภัณฑ์พลาสติกเพื่อยืดอายุการใช้งาน

แอพอื่น ๆ

• ในอุตสาหกรรมสีใช้เป็นสารเติมแต่งที่จำเป็นเพื่อเร่งกระบวนการอบแห้งในสีเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรม
• เกลือหรือไอออนของสตรอนเทียมได้มาจากสตรอนเทียมไฮดรอกไซด์ซึ่งใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตสิ่งของเกี่ยวกับดอกไม้ไฟ

อ้างอิง

1. วิกิพีเดีย (ND) สตรอนเทียมไฮดรอกไซด์ สืบค้นจาก en.wikipedia.org
2. PubChem (เอสเอฟ) สตรอนเทียมไฮดรอกไซด์ ดึงจาก pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
3. Lambert, I. และ Clever, HL (2013). อัลคาไลน์เอิร์ ธ ไฮดรอกไซด์ในน้ำและสารละลายในน้ำ กู้คืนจาก books.google.co.th
4. Krebs, RE (2006). ประวัติและการใช้องค์ประกอบทางเคมีของโลก: คู่มืออ้างอิง ได้มาจาก books.google.co.ve
5. Honeywell (เอสเอฟ) สตรอนเทียมไฮดรอกไซด์ Octahydrate กู้คืนจาก honeywell.com