BARIUM HIDROKSIDA (BA (OH) 2): SIFAT, RISIKO DAN KEGUNAANNYA - KIMIA - 2026

The barium hidroksida adalah sebatian kimia formula Ba (OH) ₂ (H ₂ O) _x . Ini adalah asas yang kuat dan boleh dalam bentuk anhidrat, monohidrat, atau oktohidrat. Bentuk monohidrat, juga disebut air barit, adalah yang paling biasa dan digunakan secara komersial. Struktur sebatian anhidrat dan monohidrat ditunjukkan dalam Rajah 1.

Barium hidroksida boleh disediakan dengan melarutkan barium oksida (BaO) di dalam air: BaO + 9H ₂ O → Ba (OH) ₂ · 8H ₂ O. Ia mengkristal sebagai oktahidrat, yang menjadi monohidrat apabila dipanaskan di udara. Pada suhu 100 ° C di bawah vakum, monohidrat akan menghasilkan BaO dan air.

Gambar 1: struktur barium hidroksida anhidrat (Kiri) dan monohidrat (Kanan)

Monohidrat menggunakan struktur berlapis (gambar 2). Pusat Ba ²⁺ menggunakan geometri oktahedral. Setiap pusat Ba ²⁺ dihubungkan oleh dua ligan air dan enam ligan hidroksida, yang masing-masing berganda dan tiga bersambung ke pusat Ba ^{2+ yang} berdekatan.

Dalam oktahidrat, pusat Ba ²⁺ individu mempunyai lapan koordinat tetapi tidak berkongsi ligan (Barium Hydroxide, SF).

Rajah 2: struktur kristal barium hidroksida.

Sifat hidroksida barium

Barium hidroksida adalah kristal oktahedral berwarna putih atau telus. Kekurangan bau dan dengan rasa kaustik (Pusat Maklumat Nasional Bioteknologi., 2017). Penampilannya ditunjukkan dalam gambar 3 (IndiaMART InterMESH Ltd., SF).

Gambar 3: kemunculan barium hidroksida.

Bentuk anhidrat mempunyai berat molekul 171.34 g / mol, ketumpatan 2.18 g / ml, takat lebur 407 ° C dan takat didih 780 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015) .

Bentuk monohidrat mempunyai berat molekul 189.355 g / mol, ketumpatan 3.743 g / ml, dan takat lebur 300 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015).

Bentuk oktohidrat mempunyai berat molekul 315.46 g / mol, ketumpatan 2.18 g / ml, dan titik lebur 78 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015).

Sebatiannya sedikit larut dalam air dan tidak larut dalam aseton. Ini adalah asas yang kuat dengan pKa 0.15 dan 0.64 untuk OH pertama dan kedua ^- masing-masing.

Barium hidroksida bertindak balas sama dengan natrium hidroksida (NaOH), tetapi kurang larut dalam air. Ia meneutralkan asid secara eksotermik untuk membentuk garam dan air. Ia boleh bertindak balas dengan aluminium dan zink untuk membentuk oksida logam atau hidroksida dan menghasilkan gas hidrogen.

Ia boleh memulakan tindak balas pempolimeran pada sebatian organik yang dapat dipolimerisasi, terutamanya epoksida.

Ia dapat menghasilkan gas yang mudah terbakar dan / atau toksik dengan garam amonium, nitrida, sebatian organik halogenasi, pelbagai logam, peroksida dan hidroperoksida. Campuran dengan gusi berklorin meletup apabila dipanaskan atau dihancurkan (BARIUM HYDROXIDE MONOHYDRATE, 2016).

Barium hidroksida terurai menjadi barium oksida apabila dipanaskan hingga 800 ° C. Tindak balas dengan karbon dioksida menghasilkan barium karbonat. Larutan berairnya yang sangat beralkali mengalami reaksi peneutralan dengan asid. Oleh itu, ia membentuk barium sulfat dan barium fosfat dengan asid sulfurik dan fosforik.

H ₂ SO ₄ + Ba (OH) ₂ BaSO ₄ + 2H ₂ O

Tindak balas dengan hidrogen sulfida menghasilkan barium sulfida. Kerpasan banyak garam larut barium yang tidak larut, atau kurang larut boleh berlaku akibat reaksi penggantian berganda apabila larutan berair hidroksida barium dicampurkan dengan banyak larutan garam logam lain.

Mencampurkan barium hidroksida terhidrat pepejal dengan ammonium klorida pepejal dalam bikar menghasilkan tindak balas endotermik untuk menghasilkan cecair, dengan evolusi amonia. Suhu turun secara drastik hingga sekitar -20ºC (Royal Society of Chemistry, 2017).

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

Rajah 4: tindak balas endotermik antara barium hidroksida dan ammonium klorida.

Ba (OH) 2 bertindak balas dengan karbon dioksida untuk menghasilkan barium karbonat. Ini dinyatakan oleh tindak balas kimia berikut:

Ba (OH) 2 + CO2 → BaCO3 + H2O.

Kereaktifan dan bahaya

Barium hidroksida dikelaskan sebagai sebatian yang stabil dan tidak mudah terbakar yang bertindak balas dengan cepat dan eksotermik dengan asid, dan juga tidak sesuai dengan karbon dioksida dan kelembapan. Sebatian itu beracun dan, sebagai asas kuat, menghakis.

Penyedutan, pengambilan, atau sentuhan kulit dengan bahan boleh menyebabkan kecederaan atau kematian yang serius. Sentuhan dengan bahan lebur boleh menyebabkan luka bakar yang teruk pada kulit dan mata.

Sentuhan dengan kulit harus dielakkan. Kesan sentuhan atau penyedutan mungkin ditangguhkan. Kebakaran boleh menghasilkan gas yang menjengkelkan, menghakis dan / atau toksik. Air sisa kawalan kebakaran boleh menghakis dan / atau toksik dan menyebabkan pencemaran.

Hubungan mata

Sekiranya sebatian itu bersentuhan dengan mata, kanta lekap harus diperiksa dan dikeluarkan. Mata harus segera dibilas dengan banyak air sekurang-kurangnya 15 minit, dengan air sejuk.

Sentuhan kulit

Sekiranya terkena kulit, kawasan yang terkena harus segera dibilas sekurang-kurangnya 15 minit dengan banyak air atau asid lemah, misalnya cuka, sambil menanggalkan pakaian dan kasut yang tercemar. Tutup kulit yang jengkel dengan emolien.

Basuh pakaian dan kasut sebelum digunakan semula. Sekiranya sentuhannya teruk, basuh dengan sabun pembasmi kuman dan tutup kulit yang tercemar dengan krim antibakteria.

Penyedutan

Sekiranya tersedut, mangsa harus dipindahkan ke tempat yang sejuk. Sekiranya tidak bernafas, pernafasan buatan diberikan. Sekiranya sukar bernafas, berikan oksigen.

Pengingesan

Sekiranya sebatian itu tertelan, muntah tidak boleh disebabkan. Longgarkan pakaian ketat seperti kolar baju, tali pinggang, atau tali leher.

Dalam semua kes, rawatan perubatan segera harus diperoleh (Lembaran Data Keselamatan Bahan Barium hidroksida monohidrat, 2013).

Permohonan

1- Industri

Secara industri, barium hidroksida digunakan sebagai pendahulu kepada sebatian barium lain. Monohidrat digunakan untuk mengeringkan dan mengeluarkan sulfat dari pelbagai produk. Aplikasi ini memanfaatkan kelarutan barium sulfat yang sangat rendah. Aplikasi perindustrian ini juga berlaku untuk kegunaan makmal.

Barium hidroksida digunakan sebagai bahan tambahan dalam termoplastik (seperti resin fenolik), calar, dan penstabil PVC untuk meningkatkan sifat plastik. Bahan ini digunakan sebagai bahan tambahan untuk pelincir dan minyak.

Aplikasi industri lain dari barium hidroksida termasuk pembuatan gula, sabun pembuatan, saponifikasi lemak, peleburan silikat, dan sintesis kimia sebatian barium dan sebatian organik lain (BARIUM HYDROXIDE, SF).

2- Makmal

Barium hidroksida digunakan dalam kimia analitik untuk titrasi asid lemah, terutamanya asid organik. Larutan berairnya yang jelas dijamin bebas karbonat, tidak seperti natrium hidroksida dan kalium hidroksida, kerana barium karbonat tidak larut dalam air.

Ini membolehkan penggunaan petunjuk seperti phenolphthalein atau thymolphthalein (dengan perubahan warna alkali) tanpa risiko kesalahan titrasi yang disebabkan oleh kehadiran ion karbonat, yang jauh lebih asas (Mendham, Denney, Barnes, & Thomas, 2000).

Barium hidroksida kadang-kadang digunakan dalam sintesis organik sebagai asas yang kuat, misalnya untuk hidrolisis ester dan nitril:

Barium hidroksida juga digunakan dalam dekarboksilasi asid amino yang membebaskan barium karbonat dalam prosesnya.

Ia juga digunakan dalam penyediaan siklopentanon, alkohol dieton dan gamma-lakton D-Gulonic.

3- Pemangkin dalam tindak balas Wittig-Horner

Reaksi Wittig-Horner, juga dikenali sebagai reaksi Horner-Wadsworth-Emmons (atau reaksi HWE) adalah tindak balas kimia yang digunakan dalam kimia organik untuk menstabilkan karbonion fosfonat dengan aldehid (atau keton) untuk menghasilkan E-alkena (trans ).

Tindak balas sonokimia Wittig-Horner dikatalisis oleh barium hidroksida diaktifkan dan dilakukan dalam keadaan antara muka pepejal-cecair.

Proses sonokimia berlaku pada suhu bilik dan dengan berat pemangkin dan masa tindak balas yang lebih rendah daripada proses termal. Dalam keadaan ini, hasil yang serupa dengan proses termal diperolehi.

Dalam karya (JV Sinisterra, 1987) pengaruh terhadap prestasi masa sonikasi, berat pemangkin dan pelarut dianalisis. Sebilangan kecil air mesti ditambahkan untuk tindak balas berlaku.

Sifat tapak aktif pemangkin yang bertindak dalam proses dianalisis. Mekanisme ETC dicadangkan untuk proses sonochemical.

4- Kegunaan lain

Barium hidroksida mempunyai kegunaan lain. Ia digunakan untuk beberapa tujuan, seperti:

• Pembuatan alkali.
• Bangunan kaca.
• Pemvulkanan getah sintetik.
• Perencat kakisan.
• Seperti penggerudian cecair, racun perosak dan pelincir.
• Untuk ubat dandang.
• Untuk menyempurnakan minyak sayuran dan haiwan.
• Untuk lukisan lukisan dinding.
• Dalam pelembutan air.
• Sebagai ramuan dalam rawatan homeopati.
• Untuk membersihkan tumpahan asid.
• Ia juga digunakan dalam industri gula untuk menyediakan gula bit.
• Bahan binaan.
• Produk elektrik dan elektronik.
• Penutup lantai.

Rujukan

1. MONOHIDRAT BARIUM HYDROXIDE. (2016). Dipulihkan dari cameokimia: cameochemicals.noaa.gov.
2. Barium Hidroksida. (SF). Dipulihkan dari chemistrylearner: chemistrylearner.com.
3. HYDROXIDE BARIUM. (SF). Dipulihkan dari chemicalland21: chemicalland21.com.
4. IndiaMART InterMESH Ltd. (SF). Barium Hidroksida. Dipulihkan dari indiamart: dir.indiamart.com.
5. V. Sinisterra, AF (1987). Ba (OH) 2 sebagai pemangkin dalam tindak balas organik. 17. Tindak balas Wittig-Horner pepejal-cecair antara muka dalam keadaan sonokimia. Jurnal Kimia Organik 52 (17), 3875-3879. researchgate.net.
6. Lembaran Data Keselamatan Bahan Barium hidroksida monohidrat. (2013, 21 Mei). Diperolehi dari sciencelab: sciencelab.com/msds.
7. Mendham, J., Denney, RC, Barnes, JD, & Thomas, MJ (2000). Analisis Kimia Kuantitatif Vogel (edisi ke-6). New York: Prentice Hall.
8. Pusat Maklumat Nasional Bioteknologi. (2017, 28 Mac). Pangkalan Data Kompaun PubChem; CID = 16211219. Dipulihkan dari PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
9. Persatuan Kimia Diraja. (2015). Barium hidroksida. Dipulihkan dari chemspider: chemspider.com.
10. Persatuan Kimia Diraja. (2015). Barium hidroksida hidrat (1: 2: 1). Dipulihkan dari chemspider: chemspider.com.
11. Persatuan Kimia Diraja. (2015). Dihydroxybarium hydrate (1: 1). Dipulihkan dari chemspider: chemspider.com.
12. Persatuan Kimia Diraja. (2017). Tindak balas pepejal-pepejal endotermik. Dipulihkan dari: belajar-kimia: rsc.org.