BARIUMOXID (BAD): STRUKTUR, EGENSKABER, ANVENDELSER, RISICI - KEMI - 2025

Den bariumoxid er dannet af en uorganisk fast atom barium (Ba) og oxygen (O). Dens kemiske formel er BaO. Det er et hvidt krystallinsk fast stof og er hygroskopisk, det vil sige absorberer fugt fra luften, men reagerer på den måde.

Den hurtige reaktion af bariumoxid med vand gør det brugt i kemiske analyselaboratorier til at udtørre, dvs. eliminere vand fra organiske opløsningsmidler, som er flydende forbindelser, der tjener til at opløse andre stoffer.

Bariumoxid BaO fast stof. Leiem. Kilde: Wikimedia Commons.

BaO opfører sig som en stærk base, derfor reagerer den med mange typer syrer. For eksempel er det let reagerer med kuldioxid CO _{2 i} luften til dannelse af bariumcarbonat Baco ₃.

Det bruges til fremstilling af polymerer til strømkabler og som en ingrediens til harpikser til forsegling af huller i tænder, der er hærdet.

Bariumoxid (BaO) bruges også i den keramiske industri, både til at belægge det med glasur og til at fremstille det. Det bruges også i cementblandinger til at øge slutproduktets trykstyrke.

Struktur

Bariumoxid BaO består af en Ba ²⁺ kation og en ilt O ₂ ^- anion.

Bariumoxid BaO-ioner. Forfatter: Marilú Stea.

I sine krystaller danner BaO kubiske ioniske netværk (terningformet) af natriumchloridtypen.

Kubformet krystallinsk struktur af bariumoxid BaO svarende til natriumchlorid. Grøn: barium. Blå: ilt. Benjah-bmm27 (tale · bidrag). Kilde: Wikimedia Commons.

Bariumionens elektronkonfiguration er: 6s ^0, fordi den har mistet de to elektroner i 6s-skallen. Denne konfiguration er meget stabil.

nomenklatur

-Bariumoxid

-Bariummonoxid

Fysiske egenskaber

Fysisk tilstand

Gulligt hvidt krystallinsk fast stof.

Molekylær vægt

153,33 g / mol

Smeltepunkt

1923 ºC

Kogepunkt

Cirka 2000 ºC.

Massefylde

5,72 g / cm ³

Opløselighed

Lidt opløselig i vand: 3,8 g / 100 ml ved 20 ºC.

Kemiske egenskaber

Bariumoxid BaO reagerer hurtigt med vand, afgiver varme og danner en ætsende opløsning af bariumhydroxid Ba (OH) ₂, som er det mest opløselige hydroxid af jordalkalimetalhydroxiderne.

BaO + H ₂ O → Ba (OH) ₂

BaO er en stærk base. Reagerer eksotermisk (dvs. med evolution af varme) med alle typer syrer.

Med CO ₂, BaO reagerer til dannelse bariumcarbonat Baco ₃.

BaO + CO ₂ → BaCO ₃

BaO er hygroskopisk, så hvis det efterlades eksponeret for miljøet, forbindes det lidt efter lidt med luftens fugtighed og danner Ba (OH) _2, som kombineres med kuldioxid CO _{2 i} luften for at give bariumcarbonat BaCO ₃.

Når bariummonoxid BaO opvarmes i nærvær af luft, kombineres det med ilt til dannelse af bariumperoxid BaO ₂. Reaktionen er reversibel.

2 BaO + O ₂ ⇔ 2 BaO ₂

I nærvær af vand, kan det reagere med aluminium Al eller zink Zn, dannelse af oxider eller hydroxider af metallerne og generering af hydrogengas H ₂.

Kan initiere polymerisation af polymeriserbare organiske forbindelser, såsom epoxider.

Risici

Kan være giftig ved indtagelse. Det må ikke komme i kontakt med huden. Det er irriterende for øjne, hud og luftvej. Det kan være skadeligt for nervesystemet. Det er i stand til at forårsage lave kaliumniveauer, hvilket resulterer i hjerte- og muskelsygdomme.

Indhentning

Bariumoxid BaO kan opnås ved opvarmning af bariumcarbonat BaCO ₃ med trækul. BaO dannes, og kulmonoxidgas CO udvikles.

BaCO ₃ + C → BaO + 2 CO ↑

Applikationer

Som tørremiddel til organiske opløsningsmidler

På grund af dets let reaktion med vand er BaO blevet brugt siden midten af ​​det forrige århundrede som et tørremiddel til benzin og basiske eller neutrale organiske opløsningsmidler.

BaO tørrer meget rundt omkring det, det optager meget hurtigt fugt med betydelig varmeudvikling og danner bariumhydroxid Ba (OH) _2, som er stabilt op til 1000 ºC. Af denne grund kan BaO bruges ved høje temperaturer.

Det har også en høj vandabsorptionskapacitet. For hvert molekyle BaO kan et molekyle vand absorberes, og den resulterende Ba (OH) ₂ kan også absorbere en bestemt mængde vand.

Det er velegnet til analysekemilaboratorier. Det er ikke klistret.

Det kan bruges i ekssikkatorer, som er store glasbeholdere med låg, hvor det indre miljø holdes tørt. BaO holder tørrerens miniatyratmosfære tør.

Tørrer i et laboratorium. Fast tørremiddel, såsom BaO, anbringes i bunden af ​​basen. Den originale uploader var Rifleman 82 på engelsk Wikipedia.. Kilde: Wikimedia Commons.

Disse udtørringsapparater tjener til at placere stoffer eller reagenser og forhindrer således dem i at absorbere vand fra miljøet.

Det er også anvendes til at tørre basiske gasser, såsom NH ₃ ammoniak.

I afladelamper

BaO anbringes på elektroderne i udladningslamper som et elektronemitterende materiale.

Udladningslamper er lavet af et rør af glas, kvarts eller andet passende materiale, de indeholder en inert gas og i de fleste tilfælde en metaldamp. Den metalliske damp kan være natrium eller kviksølv.

Mercury lampe. Dmitry G. Kilde: Wikimedia Commons.

Elektriske udladninger forekommer inde i røret, fordi det har en positiv og negativ elektrode.

BaO placeres på lampens elektroder. Elektronerne, det udsender, kolliderer med metalets dampatomer og overfører energi til dem.

At føre en elektrisk strøm gennem denne gas eller damp producerer synligt lys eller ultraviolet (UV) stråling.

Ved fremstilling af keramik

BaO bruges i keramiske glasurbelægningssammensætninger.

Bygningsfacade dækket med glaseret keramik. Penny Mayes / glaseret facade. Kilde: Wikimedia Commons.

Det er imidlertid også testet som et additiv til fremstilling af glaskeramik.

BaO forbedrer effektivt de mekaniske egenskaber og kemiske resistens for denne type keramik. Det har en stærk indflydelse på de termiske egenskaber og sammensætningen af ​​den krystallinske fase af de opnåede materialer.

Ved fremstilling af cementblandinger

BaO er testet som en bestanddel af phosphoaluminatcement.

Denne type cement er nyttig i havmiljøer, da den ikke har den samme tendens til hydrering som andre typer cement, så den ikke lider under poredannelse eller ekspansion.

Imidlertid skal phosphoaluminatcement styrkes i deres mekaniske ydeevne for at modstå havstrømme og slag fra flydende isstykker til stede i havet.

Tilsætningen af ​​BaO til phosphoaluminatcementet modificerer mineralstrukturen i nævnte materiale, forbedrer porestrukturen og forøger cementpastaens trykstyrke betydeligt.

Med andre ord forbedrer BaO trykstyrken for denne type cement.

Bland til beton. Bariumoxid BaO er nyttigt til forbedring af visse cementegenskaber. Thamizhpparithi Maari. Kilde: Wikimedia Commons.

I forskellige applikationer

Det bruges som en ingrediens til at tilvejebringe opacitet i tandharpikser til udfyldning af huller i tænder udført af tandlæger.

Det bruges også som et kimdannelsesmiddel til fremstilling af polyvinylidenfluoridpolymerer, der bruges til at isolere strømkabler.

Referencer

1. Partyka, J. et al. (2016). Virkningen af tilsætning af BaO på sintring af glaskeramiske materialer fra SiO ₂ -Al ₂ O ₃ Na ₂ O-K ₂ O-CaO / MgO-systemet. J Therm Anal Calorim (2016) 125: 1095. Gendannes fra link.springer.com.
2. Zhang, P. et al. (2019). Effekt af BaO på mineralstruktur og hydreringsopførsel af phosphoaluminatcement. J Therm Anal Calorim (2019) 136: 2319. Gendannes fra link.springer.com.
3. US National Library of Medicine. (2019). Bariumoxid. Gendannes fra pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
4. Smith, NA (2003). Belysning. Princip. I elektrisk ingeniørs referencebog (16. udgave). Gendannes fra sciencedirect.com.
5. Ebnesajjad, S. (2003). Fluorpolymerskum. Skumning af PVDF. I smeltebehandlingsbare fluorplaster. Gendannes fra sciencedirect.com.
6. Booth, HS og McIntyre, LH (1930). Bariumoxid som et dessertmiddel. Ind. Eng. Chem. Anal. Udg. 1930, 2, 1, 12-15. Gendannes fra pubs.acs.org.