TLENEK BARU (KĄPIEL): BUDOWA, WŁAŚCIWOŚCI, ZASTOSOWANIA, ZAGROŻENIA - CHEMIA - 2026

Tlenek baru jest utworzona z substancji stałej, atom baru (Ba) i tlen (O). Jego wzór chemiczny to BaO. Jest to biała krystaliczna substancja stała, higroskopijna, to znaczy pochłania wilgoć z powietrza, ale w ten sposób reaguje z nią.

Szybka reakcja tlenku baru z wodą sprawia, że ​​jest on stosowany w laboratoriach analiz chemicznych do wysychania, czyli usuwania wody z rozpuszczalników organicznych, które są związkami ciekłymi służącymi do rozpuszczania innych substancji.

Stały tlenek baru BaO. Leiem. Źródło: Wikimedia Commons.

BaO zachowuje się jak mocna zasada, dlatego reaguje z wieloma rodzajami kwasów. Na przykład łatwo reaguje z dwutlenkiem węgla CO _{2 w} powietrzu, tworząc węglan baru BaCO ₃ .

Stosowany jest do produkcji polimerów na kable zasilające oraz jako składnik żywic do uszczelniania otworów w wyleczonych zębach.

Tlenek baru (BaO) jest również używany w przemyśle ceramicznym, zarówno do powlekania go glazurą, jak i do jego produkcji. Jest również stosowany w mieszankach cementowych w celu zwiększenia wytrzymałości na ściskanie produktu końcowego.

Struktura

Baru tlenek BaO składa się z Ba ²⁺ kationu a O tlen ₂ ^- anionu .

Jony BaO tlenku baru. Autor: Marilú Stea.

W swoich kryształach BaO tworzy sześcienne sieci jonowe (w kształcie sześcianu) typu chlorku sodu.

Sześcianowa struktura krystaliczna tlenku baru BaO podobna do chlorku sodu. Zielony: bar. Niebieski: tlen. Benjah-bmm27 (dyskusja · wkład). Źródło: Wikimedia Commons.

Konfiguracja elektronowa jonu baru to: 6s ^0, ponieważ stracił on dwa elektrony powłoki 6s. Ta konfiguracja jest bardzo stabilna.

Nomenklatura

-Tlenek baru

-Tlenek z akwarium

Właściwości fizyczne

Stan fizyczny

Żółtawo-białe krystaliczne ciało stałe.

Waga molekularna

153,33 g / mol

Temperatura topnienia

1923 ° C

Temperatura wrzenia

Około 2000 ºC.

Gęstość

5,72 g / cm ³

Rozpuszczalność

Słabo rozpuszczalny w wodzie: 3,8 g / 100 ml w 20 ° C.

Właściwości chemiczne

Tlenek baru BaO szybko reaguje z wodą, wydzielając ciepło i tworząc korozyjny roztwór wodorotlenku baru Ba (OH) ₂ , który jest najlepiej rozpuszczalnym wodorotlenkiem spośród wodorotlenków metali ziem alkalicznych.

BaO + H ₂ O → Ba (OH) ₂

BaO to mocna podstawa. Reaguje egzotermicznie (tj. Wraz z wydzielaniem ciepła) ze wszystkimi typami kwasów.

W przypadku CO ₂ BaO reaguje tworząc węglan baru BaCO ₃ .

BaO + CO ₂ → BaCO ₃

BaO jest higroskopijny, więc jeśli zostanie wystawiony na działanie środowiska, łączy się stopniowo z wilgotnością powietrza, tworząc Ba (OH) _2, który łączy się z dwutlenkiem węgla CO _{2 w} powietrzu, dając węglan baru BaCO ₃ .

Gdy tlenek baru BaO jest podgrzewany w obecności powietrza, łączy się z tlenem, tworząc nadtlenek baru BaO ₂ . Reakcja jest odwracalna.

2 BaO + O ₂ ⇔ 2 BaO ₂

W obecności wody, może on reagować z aluminium lub cynku, Zn, Al, tworząc tlenki i wodorotlenki wymienionych metali i generowanie gazowego wodoru H ₂ .

Może zainicjować polimeryzację polimeryzowalnych związków organicznych, takich jak epoksydy.

Ryzyka

Może działać toksycznie po połknięciu. Nie może wchodzić w kontakt ze skórą. Działa drażniąco na oczy, skórę i drogi oddechowe. Może być szkodliwy dla układu nerwowego. Może powodować niski poziom potasu, powodując zaburzenia pracy serca i mięśni.

Otrzymywanie

Tlenek baru BaO można otrzymać przez ogrzewanie węglanu baru BaCO ₃ z węglem drzewnym. Tworzy się BaO i wydziela się gazowy tlenek węgla CO.

BaCO ₃ + C → BaO + 2 CO ↑

Aplikacje

Jako środek osuszający do rozpuszczalników organicznych

Ze względu na łatwość reagowania z wodą BaO jest stosowany od połowy ubiegłego wieku jako środek osuszający benzynę i zasadowe lub obojętne rozpuszczalniki organiczne.

BaO jest bardzo aktywny i wysycha wokół siebie, bardzo szybko pochłania wilgoć ze znacznym wydzielaniem ciepła, tworząc wodorotlenek baru Ba (OH) _2, który jest stabilny do 1000 ºC. Z tego powodu BaO można stosować w wysokich temperaturach.

Posiada również wysoką zdolność pochłaniania wody. Każda cząsteczka BaO może wchłonąć jedną cząsteczkę wody, a powstały Ba (OH) ₂ może również wchłonąć określoną ilość wody.

Nadaje się do laboratoriów chemii analitycznej. Nie jest lepki.

Może być stosowany w eksykatorach, czyli dużych szklanych pojemnikach z pokrywką, w których środowisko wewnętrzne jest suche. BaO utrzymuje miniaturową atmosferę eksykatora w stanie suchym.

Eksykatory w laboratorium. Osuszacz w postaci stałej, taki jak BaO, jest umieszczony na dole podstawy. Pierwotnym przesyłającym był Rifleman 82 z angielskiej Wikipedii. . Źródło: Wikimedia Commons.

Te eksykatory służą do umieszczania substancji lub odczynników, zapobiegając w ten sposób wchłanianiu wody z otoczenia.

Służy również do suszenia gazów zasadowych, takich jak amoniak NH ₃ .

W lampach wyładowczych

BaO jest umieszczony na elektrodach lamp wyładowczych jako materiał emitujący elektrony.

Lampy wyładowcze są wykonane z rurki ze szkła, kwarcu lub innego odpowiedniego materiału, zawierają gaz obojętny iw większości przypadków opary metalu. Opary metalu mogą być sód lub rtęcią.

Lampa rtęciowa. Dmitry G. Źródło: Wikimedia Commons.

Wyładowania elektryczne występują wewnątrz rury, ponieważ ma ona dodatnią i ujemną elektrodę.

BaO umieszcza się na elektrodach lampy. Elektrony, które emituje, zderzają się z atomami oparów metalu i przekazują im energię.

Przepuszczanie prądu elektrycznego przez ten gaz lub parę wytwarza widzialne światło lub promieniowanie ultrafioletowe (UV).

W produkcji ceramiki

BaO jest stosowany w ceramicznych kompozycjach powłokowych szkliwa.

Elewacja budynku pokryta szkliwioną ceramiką. Penny Mayes / przeszklona fasada. Źródło: Wikimedia Commons.

Jednak został również przetestowany jako dodatek do przygotowania ceramiki szklanej.

BaO skutecznie poprawia właściwości mechaniczne i odporność chemiczną tego typu ceramiki. Ma silny wpływ na właściwości termiczne i skład fazy krystalicznej otrzymywanych materiałów.

W przygotowaniu mieszanek cementowych

BaO został przebadany jako składnik cementu fosforoglinowego.

Ten rodzaj cementu jest przydatny w środowiskach morskich, ponieważ nie ma takiej samej tendencji do hydratacji jak inne rodzaje cementu, więc nie cierpi na tworzenie się lub rozszerzanie porów.

Jednak cementy fosforoglinianowe muszą zostać wzmocnione w swoich właściwościach mechanicznych, aby były odporne na prądy oceaniczne i uderzenia unoszących się w oceanie kawałków lodu.

Dodatek BaO do cementu fosforoglinowego modyfikuje strukturę mineralną tego materiału, poprawia strukturę porów i znacznie zwiększa wytrzymałość zaczynu cementowego na ściskanie.

Innymi słowy BaO poprawia wytrzymałość na ściskanie tego typu cementu.

Mieszanka do betonu. Tlenek baru BaO jest przydatny do poprawy niektórych właściwości cementu. Thamizhpparithi Maari. Źródło: Wikimedia Commons.

W różnych zastosowaniach

Stosowany jest jako składnik nadający krycie w żywicach dentystycznych do wypełniania ubytków w zębach, wykonywany przez dentystów.

Jest również stosowany jako zarodek krystalizacji do wytwarzania polimerów fluorku poliwinylidenu, które są używane do izolacji kabli energetycznych.

Bibliografia

1. Partyka, J. i in. (2016). Wpływ dodatku BaO na spiekanie materiałów szklano-ceramicznych z układu SiO ₂ -Al ₂ O ₃ -Na ₂ O-K ₂ O-CaO / MgO. J Therm Anal Calorim (2016) 125: 1095. Odzyskany z link.springer.com.
2. Zhang, P. i in. (2019). Wpływ BaO na strukturę mineralną i właściwości hydratacyjne cementu fosforoglinowego. J Therm Anal Calorim (2019) 136: 2319. Odzyskany z link.springer.com.
3. Narodowa Biblioteka Medyczna Stanów Zjednoczonych. (2019). Tlenek baru. Odzyskany z pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
4. Smith, NA (2003). Oświetlenie. Zasada. W podręczniku inżyniera elektryka (wydanie szesnaste). Odzyskany z sciencedirect.com.
5. Ebnesajjad, S. (2003). Pianki fluoropolimerowe. Pieniący się PVDF. Wykonane z przetwarzalnych w stanie stopionym fluoroplastów. Odzyskany z sciencedirect.com.
6. Booth, HS i McIntyre, LH (1930). Tlenek baru jako środek osuszający. Ind. Eng. Chem. Anal. Wyd. 1930, 2, 1, 12-15. Odzyskany z pubs.acs.org.