แบเรียมออกไซด์ (อ่างอาบน้ำ): โครงสร้างคุณสมบัติการใช้ความเสี่ยง - เคมี - 2026

ออกไซด์แบเรียมจะเกิดขึ้นโดยอนินทรีอะตอมแบเรียมของแข็ง (BA) และออกซิเจน (O) สูตรทางเคมีคือ BaO มีลักษณะเป็นผลึกสีขาวและดูดความชื้นกล่าวคือดูดความชื้นจากอากาศ แต่จะทำปฏิกิริยากับมัน

ปฏิกิริยาอย่างรวดเร็วของแบเรียมออกไซด์กับน้ำทำให้ใช้ในห้องปฏิบัติการวิเคราะห์ทางเคมีเพื่อทำให้แห้งนั่นคือการกำจัดน้ำออกจากตัวทำละลายอินทรีย์ซึ่งเป็นสารประกอบเหลวที่ทำหน้าที่ละลายสารอื่น ๆ

แบเรียมออกไซด์ BaO แข็ง Leiem ที่มา: Wikimedia Commons

BaO มีพฤติกรรมเหมือนฐานที่แข็งแกร่งดังนั้นจึงทำปฏิกิริยากับกรดหลายชนิด ยกตัวอย่างเช่นมันได้อย่างง่ายดายทำปฏิกิริยากับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ CO _{2 ใน}อากาศในรูปแบบแบเรียมคาร์บอเนต Baco 3

ใช้ในการผลิตโพลีเมอร์สำหรับสายไฟและเป็นส่วนผสมสำหรับเรซินเพื่ออุดรูในฟันที่หายแล้ว

แบเรียมออกไซด์ (BaO) ยังใช้ในอุตสาหกรรมเซรามิกทั้งเพื่อเคลือบด้วยการเคลือบและการผลิต นอกจากนี้ยังใช้ในส่วนผสมปูนซีเมนต์เพื่อเพิ่มกำลังอัดของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย

โครงสร้าง

แบเรียมออกไซด์แบเรียมออกไซด์ถูกสร้างขึ้นจาก Ba ²⁺ไอออนบวกและออกซิเจน O ₂ ^-ไอออน

แบเรียมออกไซด์ BaO ไอออน ผู้แต่ง: Marilú Stea

ในผลึก BaO จะสร้างเครือข่ายลูกบาศก์ไอออนิก (รูปลูกบาศก์) ของชนิดโซเดียมคลอไรด์

โครงสร้างผลึกรูปลูกบาศก์ของแบเรียมออกไซด์ BaO คล้ายกับโซเดียมคลอไรด์ สีเขียว: แบเรียม สีน้ำเงิน: ออกซิเจน Benjah-bmm27 (พูดคุย· contribs) ที่มา: Wikimedia Commons

โครงร่างอิเล็กตรอนของแบเรียมไอออนคือ: 6s ⁰เนื่องจากสูญเสียอิเล็กตรอนสองตัวของเปลือก 6s การกำหนดค่านี้มีความเสถียรมาก

ศัพท์เฉพาะ

- แบเรียมออกไซด์

- แบเรียมโมโนออกไซด์

คุณสมบัติทางกายภาพ

สภาพร่างกาย

ของแข็งผลึกสีขาวอมเหลือง

น้ำหนักโมเลกุล

153.33 ก. / โมล

จุดหลอมเหลว

พ.ศ. 2466 ºC

จุดเดือด

ประมาณ 2,000 ºC

ความหนาแน่น

5.72 ก. / ซม. ³

การละลาย

ละลายได้เล็กน้อยในน้ำ: 3.8 g / 100 mL ที่ 20 ºC

คุณสมบัติทางเคมี

แบเรียมออกไซด์ BaO ทำปฏิกิริยากับน้ำอย่างรวดเร็วทำให้เกิดความร้อนและกลายเป็นสารละลายที่มีฤทธิ์กัดกร่อนของแบเรียมไฮดรอกไซด์ Ba (OH) ₂ซึ่งเป็นไฮดรอกไซด์ที่ละลายน้ำได้มากที่สุดของไฮดรอกไซด์โลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ

BaO + H ₂ O → Ba (OH) ₂

BaO เป็นฐานที่แข็งแกร่ง ทำปฏิกิริยาแบบคายความร้อน (เช่นวิวัฒนาการของความร้อน) กับกรดทุกประเภท

กับเพื่อนร่วม₂แบเรียมออกไซด์ทำปฏิกิริยากับรูปแบบแบเรียมคาร์บอเนต Baco 3

BaO + CO ₂ → BaCO ₃

BaO เป็นสารดูดความชื้นดังนั้นหากปล่อยให้สัมผัสกับสิ่งแวดล้อมมันจะรวมตัวกับความชื้นในอากาศทีละน้อยจนกลายเป็น Ba (OH) ₂ซึ่งรวมกับคาร์บอนไดออกไซด์ CO _{2 ใน}อากาศเพื่อให้แบเรียมคาร์บอเนต BaCO ₃ .

เมื่อแบเรียมก๊าซแบเรียมออกไซด์จะมีความร้อนในการปรากฏตัวของอากาศก็รวมตัวกับออกซิเจนในรูปแบบแบเรียมเปอร์ออกไซด์แบเรียมออกไซด์2 ปฏิกิริยาย้อนกลับได้

2 BaO + O ₂ ⇔ 2 BaO ₂

ในการปรากฏตัวของน้ำก็สามารถทำปฏิกิริยากับอลูมิเนียมอัลหรือสังกะสีสังกะสีรูปออกไซด์หรือไฮดรอกไซโลหะกล่าวและสร้างก๊าซไฮโดรเจน H 2

อาจเริ่มการเกิดโพลีเมอไรเซชันของสารประกอบอินทรีย์ที่พอลิเมอร์ได้เช่นอีพอกไซด์

ความเสี่ยง

อาจเป็นพิษจากการกลืนกิน ต้องไม่สัมผัสกับผิวหนัง ระคายเคืองต่อดวงตาผิวหนังและทางเดินหายใจ อาจเป็นอันตรายต่อระบบประสาท สามารถทำให้ระดับโพแทสเซียมต่ำส่งผลให้หัวใจและกล้ามเนื้อผิดปกติ

การได้รับ

แบเรียมออกไซด์ BaO ได้จากการให้ความร้อนแบเรียมคาร์บอเนต BaCO ₃ด้วยถ่าน BaO เกิดขึ้นและก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ CO จะถูกพัฒนาขึ้น

BaCO ₃ + C → BaO + 2 CO ↑

การประยุกต์ใช้งาน

เป็นสารดูดความชื้นสำหรับตัวทำละลายอินทรีย์

เนื่องจากความง่ายในการทำปฏิกิริยากับน้ำจึงมีการใช้ BaO มาตั้งแต่กลางศตวรรษที่แล้วเป็นสารดูดความชื้นสำหรับน้ำมันเบนซินและตัวทำละลายอินทรีย์พื้นฐานหรือเป็นกลาง

BaO มีการอบแห้งรอบตัวมากใช้ความชื้นได้เร็วมากโดยมีวิวัฒนาการความร้อนมากทำให้เกิดแบเรียมไฮดรอกไซด์ Ba (OH) ₂ซึ่งมีความเสถียรสูงถึง 1,000 ºC ด้วยเหตุนี้จึงสามารถใช้ BaO ที่อุณหภูมิสูงได้

นอกจากนี้ยังมีความสามารถในการดูดซึมน้ำสูง สำหรับโมเลกุลของ BaO แต่ละโมเลกุลสามารถดูดซึมน้ำได้ 1 โมเลกุลและ Ba (OH) _{2 ที่}เป็นผลลัพธ์ยังสามารถดูดซับน้ำได้จำนวนหนึ่ง

เหมาะสำหรับห้องปฏิบัติการเคมีวิเคราะห์ ไม่เหนียวเหนอะหนะ

สามารถใช้ในเครื่องดูดความชื้นซึ่งเป็นภาชนะแก้วขนาดใหญ่ที่มีฝาปิดซึ่งสภาพแวดล้อมภายในจะแห้งอยู่เสมอ BaO ช่วยให้บรรยากาศขนาดเล็กของสารดูดความชื้นแห้ง

เครื่องดูดความชื้นในห้องปฏิบัติการ สารดูดความชื้นที่เป็นของแข็งเช่น BaO จะอยู่ที่ด้านล่างของฐาน ผู้อัปโหลดต้นฉบับคือ Rifleman 82 ที่ English Wikipedia . ที่มา: Wikimedia Commons

เครื่องดูดความชื้นเหล่านี้ใช้เพื่อวางสารหรือน้ำยาและป้องกันไม่ให้ดูดซับน้ำจากสิ่งแวดล้อม

นอกจากนี้ยังใช้ในการแห้งก๊าซพื้นฐานเช่น NH ₃แอมโมเนีย

ในหลอดไฟ

BaO วางอยู่บนอิเล็กโทรดของหลอดดิสชาร์จเป็นวัสดุที่ปล่อยอิเล็กตรอน

หลอดจ่ายทำจากหลอดแก้วควอตซ์หรือวัสดุที่เหมาะสมอื่น ๆ ประกอบด้วยก๊าซเฉื่อยและในกรณีส่วนใหญ่เป็นไอโลหะ ไอโลหะอาจเป็นโซเดียมหรือปรอท

โคมไฟปรอท. Dmitry G. ที่มา: Wikimedia Commons

การคายประจุไฟฟ้าเกิดขึ้นภายในท่อเนื่องจากมีขั้วบวกและขั้วลบ

BaO วางอยู่บนขั้วไฟฟ้าของหลอดไฟ อิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาจะชนกับอะตอมของไอของโลหะและส่งพลังงานไปยังพวกมัน

การส่งกระแสไฟฟ้าผ่านก๊าซหรือไอนี้ทำให้เกิดแสงที่มองเห็นได้หรือรังสีอัลตราไวโอเลต (UV)

ในการผลิตเซรามิกส์

BaO ใช้ในองค์ประกอบเคลือบเซรามิกเคลือบ

อาคารที่ปูด้วยเซรามิกเคลือบ Penny Mayes / หน้าเคลือบ ที่มา: Wikimedia Commons

อย่างไรก็ตามยังได้รับการทดสอบว่าเป็นสารเติมแต่งในการเตรียมแก้วเซรามิก

BaO ช่วยปรับปรุงลักษณะทางกลและความทนทานต่อสารเคมีของเซรามิกประเภทนี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ มีอิทธิพลอย่างมากต่อคุณสมบัติทางความร้อนและองค์ประกอบของระยะผลึกของวัสดุที่ได้รับ

ในการเตรียมส่วนผสมปูนซีเมนต์

BaO ได้รับการทดสอบว่าเป็นส่วนประกอบของปูนซีเมนต์ฟอสโฟอาลูมิเนต

ปูนซีเมนต์ประเภทนี้มีประโยชน์ในสภาพแวดล้อมทางทะเลเนื่องจากไม่มีแนวโน้มที่จะให้ความชุ่มชื้นเหมือนกับปูนซีเมนต์ประเภทอื่น ๆ ดังนั้นจึงไม่ต้องทนทุกข์ทรมานจากการก่อตัวหรือการขยายตัวของรูขุมขน

อย่างไรก็ตามปูนซิเมนต์ฟอสโฟอาลูมิเนตจำเป็นต้องได้รับการเสริมสร้างสมรรถนะเชิงกลเพื่อให้ทนต่อกระแสน้ำในมหาสมุทรและพัดจากชิ้นน้ำแข็งที่ลอยอยู่ในมหาสมุทร

การเติม BaO ลงในปูนซีเมนต์ฟอสโฟอาลูมิเนตจะปรับเปลี่ยนโครงสร้างแร่ของวัสดุดังกล่าวปรับปรุงโครงสร้างรูพรุนและเพิ่มกำลังรับแรงอัดของปูนซีเมนต์อย่างมาก

กล่าวอีกนัยหนึ่ง BaO ช่วยเพิ่มกำลังรับแรงอัดของปูนซีเมนต์ประเภทนี้

ผสมสำหรับคอนกรีต แบเรียมออกไซด์ BaO มีประโยชน์ในการปรับปรุงคุณสมบัติบางประการของปูนซีเมนต์ ธัมมิชปพฺรตีมารี. ที่มา: Wikimedia Commons

ในการใช้งานต่างๆ

ใช้เป็นส่วนผสมเพื่อให้มีความทึบในเรซินฟันสำหรับอุดรูในฟันโดยทันตแพทย์

นอกจากนี้ยังใช้เป็นตัวแทนนิวคลีเอตติ้งสำหรับการเตรียมโพลีไวนิลดิดีนฟลูออไรด์ที่ใช้หุ้มสายไฟ

อ้างอิง

1. Partyka, J. et al. (2559). ผลของการเติม BaO ต่อการเผาวัสดุแก้วเซรามิกจากระบบ SiO ₂ -Al ₂ O ₃ -Na ₂ O-K ₂ O-CaO / MgO J Therm Anal Calorim (2016) 125: 1095. กู้คืนจาก link.springer.com.
2. Zhang, P. et al. (2019) ผลของ BaO ต่อโครงสร้างแร่และพฤติกรรมการให้น้ำของปูนซีเมนต์ฟอสโฟอาลูมิเนต J Therm Anal Calorim (2019) 136: 2319. กู้คืนจาก link.springer.com.
3. หอสมุดแพทยศาสตร์แห่งชาติสหรัฐอเมริกา (2019) แบเรียมออกไซด์. กู้คืนจาก pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
4. สมิ ธ , NA (2003). แสงสว่าง. หลักการ. ในหนังสืออ้างอิงของวิศวกรไฟฟ้า (รุ่นที่สิบหก) กู้คืนจาก sciencedirect.com.
5. เอ็บเนซาจจาด, S. (2003). ฟลูออโรพอลิเมอร์โฟม โฟม PVDF ในฟลูออโรพลาสติกแปรรูปที่ละลายได้ กู้คืนจาก sciencedirect.com.
6. บูธ HS และ McIntyre, LH (1930) แบเรียมออกไซด์เป็น Dessicant Ind. Eng. Chem. Anal. เอ็ด 1930, 2, 1, 12-15 กู้คืนจาก pubs.acs.org.