BARIUMOKSYD (BAD): STRUKTUR, EGENSKAPER, BRUK, RISIKO - KJEMI - 2026

Den bariumoksid er dannet av et uorganisk fast atom barium (Ba) og oksygen (O). Den kjemiske formelen er BaO. Det er et hvitt krystallinsk fast stoff og er hygroskopisk, det vil si at det tar opp fuktighet fra luften, men reagerer på den måten.

Den raske reaksjonen av bariumoksyd med vann gjør at det brukes i kjemiske analyselaboratorier for å tørke ut, det vil si fjerne vann fra organiske løsningsmidler, som er flytende forbindelser som tjener til å oppløse andre stoffer.

Bariumoksid BaO fast. Leiem. Kilde: Wikimedia Commons.

BaO oppfører seg som en sterk base, derfor reagerer den med mange typer syrer. For eksempel reagerer det lett med karbondioksid CO _{2 i} luften for å danne bariumkarbonat BaCO ₃ .

Det brukes til fremstilling av polymerer for kraftkabler og som ingrediens for harpikser for å tette hull i tenner som er herdet.

Bariumoksyd (BaO) brukes også i keramikkindustrien, både for å belegge det med glasur og for å produsere det. Det brukes også i sementblandinger for å øke trykkstyrken til sluttproduktet.

Struktur

Bariumoksid BaO består av en Ba ²⁺ kation og en oksygen O ₂ ^- anion .

Bariumoksid BaO-ioner. Forfatter: Marilú Stea.

I sine krystaller danner BaO kubiske ioniske nettverk (kubformet) av natriumklorid-typen.

Kubeformet krystallinsk struktur av bariumoksyd BaO som ligner på natriumklorid. Grønn: barium. Blått: oksygen. Benjah-bmm27 (snakk · bidrag). Kilde: Wikimedia Commons.

Elektronkonfigurasjonen til bariumionet er: 6s ⁰ fordi den har mistet de to elektronene fra 6s-skallet. Denne konfigurasjonen er veldig stabil.

nomenklatur

-Bariumoksid

-Bariummonoksid

Fysiske egenskaper

Fysisk tilstand

Gulhvitt krystallinsk fast stoff.

Molekylær vekt

153,33 g / mol

Smeltepunkt

1923 ºC

Kokepunkt

Cirka 2000 ºC.

tetthet

5,72 g / cm ³

løselighet

Lett løselig i vann: 3,8 g / 100 ml ved 20 ºC.

Kjemiske egenskaper

Bariumoksyd BaO reagerer raskt med vann, avgir varme og danner en etsende løsning av bariumhydroksyd Ba (OH) ₂ , som er det mest løselige hydroksidet av jordalkalimetallhydroksydene.

BaO + H ₂ O → Ba (OH) ₂

BaO er en sterk base. Reagerer eksotermisk (dvs. med evolusjon av varme) med alle typer syrer.

Med CO ₂ reagerer BaO og danner bariumkarbonat BaCO ₃ .

BaO + CO ₂ → BaCO ₃

BaO er hygroskopisk, så hvis den blir utsatt for miljøet, blir den litt etter litt sammen med luftfuktigheten, og danner Ba (OH) ₂ som kombineres med karbondioksid CO ₂ i luften for å gi bariumkarbonat BaCO ₃ .

Når bariummonoksid BaO varmes opp i nærvær av luft, kombineres det med oksygen for å danne bariumperoksid BaO ₂ . Reaksjonen er reversibel.

2 BaO + O ₂ ⇔ 2 BaO ₂

I nærvær av vann, kan det reagere med aluminium eller sink Al Zn, som danner oksyder eller hydroksyder av disse metaller og generere hydrogengass H ₂ .

Kan igangsette polymerisasjon av polymeriserbare organiske forbindelser, for eksempel epoksyder.

risiko

Kan være giftig ved svelging. Den må ikke komme i kontakt med huden. Det er irriterende for øynene, huden og luftveiene. Det kan være skadelig for nervesystemet. Det er i stand til å forårsake lave kaliumnivåer, noe som resulterer i hjerte- og muskelsykdommer.

Å skaffe

Bariumoksyd BaO kan oppnås ved å varme opp bariumkarbonat BaCO ₃ med trekull. BaO dannes og karbonmonoksydgass CO utvikles.

BaCO ₃ + C → BaO + 2 CO ↑

applikasjoner

Som et tørkemiddel for organiske løsningsmidler

På grunn av sin enkle reaksjon med vann, har BaO blitt brukt siden midten av forrige århundre som et tørkemiddel for bensin og basiske eller nøytrale organiske løsningsmidler.

BaO tørker veldig rundt den, den tar opp fuktighet veldig raskt, med betydelig varmeutvikling, og danner bariumhydroksid Ba (OH) ₂ som er stabil opp til 1000 ºC. Av denne grunn kan BaO brukes ved høye temperaturer.

Den har også en høy vannabsorpsjonskapasitet. For hvert molekyl av BaO kan ett molekyl med vann tas opp, og den resulterende Ba (OH) ₂ kan også absorbere en viss mengde vann.

Det er egnet for analytiske kjemilaboratorier. Den er ikke klissete.

Det kan brukes i ekssikatorer, som er store glassbeholdere med lokk der det indre miljøet holdes tørt. BaO holder miniatyratmosfæren til tørkeren tørr.

Tørkeanlegg på et laboratorium. Fast tørkemiddel som BaO plasseres i bunnen av basen. Den opprinnelige opplasteren var Rifleman 82 på engelsk Wikipedia. . Kilde: Wikimedia Commons.

Disse tørkemidlene brukes til å plassere stoffer eller reagenser og forhindrer dermed dem fra å absorbere vann fra omgivelsene.

Det brukes også til å tørke basiske gasser som NH _3- ammoniakk .

I utladelamper

BaO er plassert på elektrodene til utladningslamper som et elektronstrålende materiale.

Utladelamper er laget av et rør av glass, kvarts eller annet passende materiale, de inneholder en inert gass og i de fleste tilfeller en metalldamp. Metalldampen kan være natrium eller kvikksølv.

Kvikksølvlampe. Dmitry G. Kilde: Wikimedia Commons.

Elektriske utladninger skjer inne i røret fordi det har en positiv og negativ elektrode.

BaO er plassert på elektrodene til lampen. Elektronene som det avgir kolliderer med atomene i metallets damp og overfører energi til dem.

Å føre en elektrisk strøm gjennom denne gassen eller dampen produserer synlig lys eller ultrafiolett (UV) stråling.

I fremstilling av keramikk

BaO brukes i keramiske glasurbeleggkomposisjoner.

Bygningsfasade dekket med glasert keramikk. Penny Mayes / glassert fasade. Kilde: Wikimedia Commons.

Imidlertid har den også blitt testet som et tilsetningsstoff i fremstillingen av glasskeramikk.

BaO forbedrer effektivt de mekaniske egenskapene og den kjemiske motstanden til denne typen keramikk. Det har en sterk innflytelse på de termiske egenskapene og sammensetningen av den krystallinske fasen av de oppnådde materialer.

Ved fremstilling av sementblandinger

BaO er testet som en komponent av fosfoaluminat-sement.

Denne typen sement er nyttig i marine miljøer, siden den ikke har samme tendens til å hydrere som andre typer sement, slik at den ikke lider av poredannelse eller ekspansjon.

Imidlertid må fosfoaluminattsement styrkes i sin mekaniske ytelse for å motstå havstrømmer og slag fra flytende isbiter som er tilstede i havet.

Tilsetningen av BaO til fosfoaluminat-sementen modifiserer mineralstrukturen til nevnte materiale, forbedrer porestrukturen og øker trykkstyrken til sementpastaen betraktelig.

Med andre ord forbedrer BaO trykkfastheten til denne typen sement.

Bland til betong. Bariumoksyd BaO er nyttig for å forbedre visse sementegenskaper. Thamizhpparithi Maari. Kilde: Wikimedia Commons.

I forskjellige bruksområder

Det brukes som en ingrediens for å gi uklarhet i tannhartser for å fylle hull i tenner, utført av tannleger.

Det brukes også som kjernestoffmiddel for fremstilling av polyvinylidenfluoridpolymerer som brukes til å isolere kraftkabler.

referanser

1. Partyka, J. et al. (2016). Effekt av tilsetning av BaO på sintring av glasskeramiske materialer fra SiO _2- Al ₂ O _3- Na ₂ O-K ₂ O-CaO / MgO system. J Therm Anal Calorim (2016) 125: 1095. Gjenopprettet fra link.springer.com.
2. Zhang, P. et al. (2019). Effekt av BaO på mineralstruktur og hydratiseringsatferd for fosfoaluminatsement. J Therm Anal Calorim (2019) 136: 2319. Gjenopprettet fra link.springer.com.
3. US National Library of Medicine. (2019). Bariumoksyd. Gjenopprettet fra pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
4. Smith, NA (2003). Belysning. Prinsipp. I Electrical Engineers referansebok (Sekstende utgave). Gjenopprettet fra sciencedirect.com.
5. Ebnesajjad, S. (2003). Fluorpolymer Skum. Skummende PVDF. I smeltbar bearbeidbar fluorplast. Gjenopprettet fra sciencedirect.com.
6. Booth, HS og McIntyre, LH (1930). Bariumoksid som et dessertmiddel. Ind. Eng. Chem. Anal. Utg. 1930, 2, 1, 12-15. Gjenopprettet fra pubs.acs.org.