БАРИЕВ ОКСИД (БАНЯ): СТРУКТУРА, СВОЙСТВА, ПРИЛОЖЕНИЯ, РИСКОВЕ - ХИМИЯ - 2025

В бариев оксид се образува от неорганичен твърд атом барий (Ва) и кислород (О). Химическата му формула е BaO. Това е бяло кристално твърдо вещество и е хигроскопично, тоест абсорбира влагата от въздуха, но при това реагира с него.

Бързата реакция на бариев оксид с вода го кара да се използва в лаборатории за химичен анализ за изсушаване, тоест за отстраняване на водата от органични разтворители, които са течни съединения, които служат за разтваряне на други вещества.

Бариев оксид BaO твърд. Leiem. Източник: Wikimedia Commons.

BaO се държи като силна основа, следователно реагира с много видове киселини. Например, той лесно реагира с въглероден диоксид CO _{2 във} въздуха и образува бариев карбонат BaCO ₃.

Използва се при производството на полимери за силови кабели и като съставка за смоли за запечатване на отвори в зъбите, които са били излекувани.

Бариевият оксид (BaO) се използва и в керамичната промишленост, както за покриването му с глазура, така и за производството му. Използва се и в циментови смеси за увеличаване на якостта на натиск на крайния продукт.

структура

Бариев оксид BaO се състои от Ba ²⁺ катион и кислороден О ₂ ^- анион.

BaOооксидни йони BaO. Автор: Marilú Stea.

В своите кристали BaO образува кубични йонни мрежи (във формата на куб) от типа натриев хлорид.

Кристална структура на кубиков оксид BaO, подобна на натриев хлорид. Зелено: барий. Синьо: кислород. Benjah-bmm27 (разговори · вноски). Източник: Wikimedia Commons.

Електронната конфигурация на бариевия йон е: 6s ^0, защото той е загубил двата електрона от 6s обвивката. Тази конфигурация е много стабилна.

номенклатура

-Бариев оксид

-Бариев моноксид

Физични свойства

Физическо състояние

Жълтеникаво-бяло кристално твърдо вещество.

Молекулно тегло

153.33 g / mol

Точка на топене

1923 ºC

Точка на кипене

Приблизително 2000 ºC.

плътност

5,72 гр / см ³

разтворимост

Слабо разтворим във вода: 3,8 g / 100 ml при 20 ° C.

Химични свойства

Бариевият оксид BaO реагира бързо с вода, отделяйки топлина и образувайки разяждащ разтвор на бариев хидроксид Ba (OH) ₂, който е най-разтворимият хидроксид на хидроксидите на алкалозем.

BaO + H ₂ O → Ba (OH) ₂

BaO е силна основа. Реагира екзотермично (т.е. с отделяне на топлина) с всички видове киселини.

С CO ₂, BaO реагира за образуване на бариев карбонат BACO ₃.

BaO + CO ₂ → BaCO ₃

BaO е хигроскопичен, така че ако бъде оставен на околната среда, той се свързва малко по малко с влажността на въздуха, образувайки Ba (OH) _2, който се комбинира с въглеродния диоксид CO ₂ на въздуха, за да даде бариев карбонат BaCO ₃,

Когато бариевият монооксид BaO се нагрява в присъствието на въздух, той се комбинира с кислород, за да образува бариев пероксид BaO ₂. Реакцията е обратима.

2 BaO + O ₂ ⇔ 2 BaO ₂

В присъствието на вода, може да реагира с алуминиев Al или цинк Zn, образуване на окиси или хидроокиси на споменатите метали и генериране на газообразен водород H ₂.

Може да започне полимеризация на полимеризуеми органични съединения, като епоксиди.

Рискове

Може да бъде токсичен при поглъщане. Не трябва да влиза в контакт с кожата. Дразни очите, кожата и дихателните пътища. Може да бъде вредно за нервната система. Той е в състояние да причини ниски нива на калий, което води до сърдечни и мускулни нарушения.

Получаване

Бариевият оксид BaO може да се получи чрез нагряване на бариев карбонат BaCO ₃ с въглен. Образува се BaO и се отделя въглероден окис газ CO.

BaCO ₃ + C → BaO + 2 CO ↑

Приложения

Като десикант за органични разтворители

Поради лесната си реакция с вода, BaO се използва от средата на миналия век като десикант за бензин и основни или неутрални органични разтворители.

BaO е много активно изсушаващ около него, той поема влага много бързо, със значително отделяне на топлина, образувайки бариев хидроксид Ba (OH) _2, който е стабилен до около 1000 ° C. Поради тази причина BaO може да се използва при високи температури.

Освен това има висок капацитет за поглъщане на вода. За всяка молекула BaO може да се абсорбира една молекула вода и получената Ba (OH) ₂ също може да абсорбира определено количество вода.

Подходящ е за лаборатории за аналитична химия. Не е лепкаво.

Може да се използва в ексикатори, които представляват големи стъклени съдове с капак, където вътрешната среда се поддържа суха. BaO поддържа миниатюрната атмосфера на ексикатора суха.

Ексикатори в лаборатория. Твърд десикант като BaO се поставя в долната част на основата. Оригиналният качител беше Rifleman 82 от английската Wikipedia., Източник: Wikimedia Commons.

Тези ексикатори се използват за поставяне на вещества или реагенти и по този начин не им позволяват да абсорбират вода от околната среда.

Използва се и за сушене на основни газове като NH ₃ амоняк.

В разрядни лампи

BaO се поставя върху електродите на разрядните лампи като материал, излъчващ електрон.

Осветителните лампи са направени от тръба от стъкло, кварц или друг подходящ материал, те съдържат инертен газ и в повечето случаи метални пари. Металните пари могат да бъдат натрий или живак.

Живачна лампа. Дмитрий Г. Източник: Wikimedia Commons.

Електрическите разряди се появяват вътре в тръбата, тъй като има положителен и отрицателен електрод.

BaO се поставя върху електродите на лампата. Електроните, които излъчва, се сблъскват с атомите на металните пари и предават енергия към тях.

Преминаването на електрически ток през този газ или пари произвежда видима светлина или ултравиолетово (UV) лъчение.

В производството на керамика

BaO се използва в състави за покритие на керамични глазури.

Фасада на сградата, покрита с остъклена керамика. Пени Мейс / Остъклена фасада. Източник: Wikimedia Commons.

Той обаче е тестван и като добавка при получаването на стъклокерамика.

BaO ефективно подобрява механичните характеристики и химическата устойчивост на този тип керамика. Оказва силно влияние върху топлинните свойства и състава на кристалната фаза на получените материали.

При приготвянето на циментови смеси

BaO е тестван като компонент на фосфоалуминат цимент.

Този вид цимент е полезен в морска среда, тъй като той няма същата тенденция към хидратиране като другите видове цимент, така че не страда от образуване на пори или разширяване.

Въпреки това, фосфоалуминатните цименти трябва да бъдат засилени в своите механични характеристики, за да издържат на океански течения и удари от плаващи парчета лед, присъстващи в океана.

Добавянето на BaO към фосфоалуминатния цимент променя минералната структура на споменатия материал, подобрява структурата на порите и значително увеличава якостта на натиск на циментовата паста.

С други думи, BaO подобрява якостта на натиск на този вид цимент.

Смесете за бетон. Бариевият оксид BaO е полезен за подобряване на някои свойства на цимента. Thamizhpparithi Maari. Източник: Wikimedia Commons.

В различни приложения

Използва се като съставка за осигуряване на непрозрачност в зъбните смоли за запълване на дупки в зъбите, извършвани от зъболекари.

Използва се и като нуклеиращ агент за получаване на поливинилиден флуоридни полимери, които се използват за изолация на силови кабели.

Препратки

1. Partyka, J. et al. (2016 г.). Ефект от добавянето на BaO върху синтероването на стъклокерамични материали от SiO ₂ -Al ₂ O ₃ -Na ₂ O-K ₂ O-CaO / MgO система. J Therm Anal Calorim (2016) 125: 1095. Възстановено от link.springer.com.
2. Zhang, P. et al. (2019). Влияние на BaO върху минералната структура и хидратационното поведение на фосфоалуминатния цимент. J Therm Anal Calorim (2019) 136: 2319. Възстановена от link.springer.com.
3. Национална медицинска библиотека на САЩ. (2019). Бариев оксид. Възстановени от pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
4. Smith, NA (2003). Осветление. Принцип. В справочника за електротехника (Шестнадесето издание). Възстановени от sciencedirect.com.
5. Ebnesajjad, S. (2003). Флуорополимерни пяни. Пенообразуване PVDF. В разтопими флуоропласти. Възстановени от sciencedirect.com.
6. Booth, HS и McIntyre, LH (1930). Бариев оксид като десикант. Инд. Инж. Химик анал. Изд. 1930, 2, 1, 12-15. Възстановено от pubs.acs.org.