BARIUMOKSIDI (KYLPY): RAKENNE, OMINAISUUDET, KÄYTTÖ, RISKIT - KEMIA - 2026

Bariumoksidi on muodostettu epäorgaanisen kiintoaineen atomi barium (Ba) ja happi (O). Sen kemiallinen kaava on BaO. Se on valkoinen kiteinen kiinteä aine ja hygroskooppinen eli imee kosteutta ilmasta, mutta toimiessaan reagoi sen kanssa.

Bariumoksidin nopea reaktio veden kanssa tekee siitä kemiallisissa analyysilaboratorioissa kuivumisen eli veden poistamiseksi orgaanisista liuottimista, jotka ovat nestemäisiä yhdisteitä, joiden tehtävänä on liuottaa muita aineita.

Bariumoksidi BaO-kiinteä aine. Leiem. Lähde: Wikimedia Commons.

BaO käyttäytyy kuin vahva emäs, joten se reagoi monen tyyppisten happojen kanssa. Esimerkiksi, se helposti reagoi hiilidioksidin CO ₂ ilmassa muodostamiseksi bariumkarbonaatin BaCO ₃.

Sitä käytetään virtakaapeleiden polymeerien valmistuksessa ja hartsien ainesosana parannettujen hampaiden reikien tiivistämiseen.

Bariumoksidia (BaO) käytetään myös keramiikkateollisuudessa sekä päällystämään se lasilla että valmistamaan sitä. Sitä käytetään myös sementiseoksissa lopputuotteen puristuslujuuden lisäämiseksi.

Rakenne

Bariumoksidi BaO koostuu Ba ²⁺ kationin ja happi O ₂ ^- anioni.

Bariumoksidi BaO-ionit. Kirjoittaja: Marilú Stea.

Kiteet muodostavat kiteissään natriumkloridityyppisiä kuutioita ionisia verkkoja (kuution muotoisia).

Bariumoksidin BaO: n kuutumainen kiteinen rakenne, samanlainen kuin natriumkloridi. Vihreä: barium. Sininen: happi. Benjah-bmm27 (keskustelu · osallistuu). Lähde: Wikimedia Commons.

Bariumionin elektronikonfiguraatio on: 6s ^0, koska se on menettänyt 6s-kuoren kaksi elektronia. Tämä kokoonpano on erittäin vakaa.

nimistö

-Bariumioksidi

-Bariummonoksidi

Fyysiset ominaisuudet

Fyysinen tila

Kellertävänvalkoinen kiteinen kiinteä aine.

Molekyylipaino

153,33 g / mol

Sulamispiste

1923 ° C

Kiehumispiste

Noin 2000 ºC.

Tiheys

5,72 g / cm ³

Liukoisuus

Liukenee heikosti veteen: 3,8 g / 100 ml lämpötilassa 20 ºC.

Kemiallisia ominaisuuksia

Bariumoksidi BaO reagoi nopeasti veden kanssa, lähettäen lämpöä ja muodostaen syövyttävän liuoksen bariumhydroksidista Ba (OH) ₂, joka on maa-alkalimetallihydroksidien liukoisin hydroksidi.

BaO + H ₂ O → Ba (OH) ₂

BaO on vahva perusta. Reagoi eksotermisesti (ts. Lämmön kehittyessä) kaikenlaisten happojen kanssa.

CO ₂, BaO reagoi muodostaen bariumkarbonaatin BaCO ₃.

BaO + CO ₂ → BaCO ₃

BaO on hygroskooppinen, joten jos se jätetään alttiiksi ympäristölle, se liittyy vähältä ilman kosteuteen muodostaen Ba (OH) _{2: n,} joka yhdistyy ilman hiilidioksidin _kanssa ja antaa bariumkarbonaatin BaCO ₃.

Kun bariummonoksidia BaO lämmitetään ilman läsnä ollessa, se yhdistyy hapen kanssa bariumperoksidiksi BaO ₂. Reaktio on palautuva.

2 BaO + O ₂ ⇔ 2 BaO ₂

Kun läsnä on vettä, se voi reagoida alumiinin AI tai sinkin Zn, muodostaen oksideja tai hydroksideja mainittujen metallien ja tuottaa vetykaasua H ₂.

Voi käynnistää polymeroituvien orgaanisten yhdisteiden, kuten epoksidien, polymeroinnin.

riskit

Voi olla myrkyllistä nieltynä. Se ei saa joutua kosketuksiin ihon kanssa. Se ärsyttää silmiä, ihoa ja hengitysteitä. Se voi olla haitallista hermostolle. Se pystyy aiheuttamaan alhaisia ​​kaliumpitoisuuksia, mikä johtaa sydän- ja lihashäiriöihin.

Saada

Bariumoksidi BaO voidaan saada kuumentamalla bariumkarbonaattia BaCO ₃ hiilellä. Muodostuu BaO ja hiilimonoksidikaasun CO kehittyy.

BaCO ₃ + C → BaO + 2 CO ↑

Sovellukset

Kuivausaineena orgaanisille liuottimille

Koska BaO on helppo reagoida veden kanssa, sitä on käytetty viime vuosisadan puolivälistä lähtien bensiinin ja emäksisten tai neutraalien orgaanisten liuottimien kuivatusaineena.

BaO kuivataan erittäin aktiivisesti sen ympärillä, se imee kosteuden hyvin nopeasti ja muodostaa huomattavasti lämpöä, muodostaen bariumhydroksidia Ba (OH) _2, joka on vakaa jopa 1000 ºC: seen. Tästä syystä BaO: ta voidaan käyttää korkeissa lämpötiloissa.

Sillä on myös korkea veden imeytymiskyky. Jokaiselle BaO-molekyylille voidaan absorboida yksi vesimolekyyli ja syntyvä Ba (OH) ₂ voi myös absorboida tietyn määrän vettä.

Se soveltuu analyyttisen kemian laboratorioihin. Se ei ole tahmea.

Sitä voidaan käyttää eksikaattoreissa, jotka ovat suuria kansilasiin tarkoitettuja lasisäiliöitä, joissa sisäinen ympäristö pidetään kuivana. BaO pitää eksikaattorin pienoisilmapiirin kuivana.

Kuivaimet laboratoriossa. Kiinteä kuivausaine, kuten BaO, sijoitetaan pohjan alaosaan. Alkuperäinen lähettäjä oli Rifleman 82 englannin Wikipediassa.. Lähde: Wikimedia Commons.

Näitä eksikaattoreita käytetään aineiden tai reagenssien sijoittamiseen ja siten estämään niitä absorboimasta vettä ympäristöstä.

Sitä käytetään myös kuivata perus- kaasujen, kuten NH ₃ ammoniakki.

Purkauslampuissa

BaO sijoitetaan purkauslamppujen elektrodeihin elektronia emittoivana materiaalina.

Purkauslamput on tehty lasiputkesta, kvartsista tai muusta sopivasta materiaalista, ne sisältävät inerttiä kaasua ja useimmiten metallihöyryä. Metalliset höyryt voivat olla natriumia tai elohopeaa.

Elohopealamppu. Dmitry G. Lähde: Wikimedia Commons.

Putken sisällä tapahtuu sähköpurkauksia, koska siinä on positiivinen ja negatiivinen elektrodi.

BaO asetetaan lampun elektrodien päälle. Sen lähettämät elektronit törmäävät metallin höyryn atomien kanssa ja välittävät energiaa niihin.

Sähkövirran johtaminen tämän kaasun tai höyryn läpi tuottaa näkyvää valoa tai ultravioletti (UV) säteilyä.

Keramiikan valmistuksessa

BaO: ta käytetään keraamisessa lasitepinnoitteessa.

Rakennuksen julkisivu lasitettu keraaminen. Penny Mayes / Lasitettu julkisivu. Lähde: Wikimedia Commons.

Sitä on kuitenkin myös testattu lisäaineena lasikeraamisten valmistuksessa.

BaO parantaa tehokkaasti tämän tyyppisten keraamien mekaanisia ominaisuuksia ja kemiallista kestävyyttä. Sillä on voimakas vaikutus saatujen materiaalien lämpöominaisuuksiin ja kiteisen faasin koostumukseen.

Valmistettaessa sementiseoksia

BaO on testattu osana fosfoaluminaattisementtiä.

Tämän tyyppinen sementti on käyttökelpoinen meriympäristöissä, koska sillä ei ole yhtä suurta taipumusta hydratoitua kuin muilla sementtityypeillä, joten se ei kärsi huokosten muodostumisesta tai laajenemisesta.

Fosfoaluminaattisementtejä on kuitenkin vahvistettava niiden mekaanisessa suorituskyvyssä, jotta ne kestäisivät valtameressä esiintyviä kelluvia jääpalasia, jotka aiheuttavat valtameren virtauksia ja iskuja.

BaO: n lisääminen fosfoaluminaattisementtiin modifioi mainitun materiaalin mineraalirakennetta, parantaa huokosrakennetta ja lisää huomattavasti sementtipastan puristuslujuutta.

Toisin sanoen, BaO parantaa tämän tyyppisen sementin puristuslujuutta.

Sekoita betonille. Bariumoksidi BaO on hyödyllinen parantamaan sementin tiettyjä ominaisuuksia. Thamizhpparithi Maari. Lähde: Wikimedia Commons.

Eri sovelluksissa

Sitä käytetään ainesosana hammashartsien opasiteetin aikaansaamiseksi hammasreikien täyttämiseksi, jonka suorittavat hammaslääkärit.

Sitä käytetään myös ytimenmuodostajana polyvinylideenifluoridipolymeerien valmistukseen, joita käytetään virtajohtojen eristämiseen.

Viitteet

1. Partyka, J. et ai. (2016). BaO: n lisäyksen vaikutus lasikeraamisten materiaalien sintraamiseen SiO _2- A1 ₂ O ₃ -Na ₂ O-K ₂ O-CaO / MgO -järjestelmästä. J Therm Anal Calorim (2016) 125: 1095. Palautettu osoitteesta link.springer.com.
2. Zhang, P. et ai. (2019). BaO: n vaikutus mineraalien rakenteeseen ja fosfoaluminaattisementin hydraatiokäyttäytymiseen. J Therm Anal Calorim (2019) 136: 2319. Palautettu osoitteesta link.springer.com.
3. Yhdysvaltain lääketieteellinen kirjasto. (2019). Bariumoksidi. Palautettu pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
4. Smith, NA (2003). Valaistus. Periaate. Sähköinsinöörin referenssikirjassa (kuudestoista painos). Palautettu osoitteesta sciencedirect.com.
5. Ebnesajjad, S. (2003). Fluoripolymeerivaahdot. Vaahdottava PVDF. Sulassa prosessoitavissa fluoroplastisissa muoveissa. Palautettu osoitteesta sciencedirect.com.
6. Booth, HS ja McIntyre, LH (1930). Bariumoksidi kuivatusaineena. Ind., Eng., Chem., Anal. Toim. 1930, 2, 1, 12-15. Palautettu pubs.acs.org-sivustosta.