수산화 바륨은 화학식 바의 화학적 화합물 (OH) 2 (H 2 O) (X) . 그것은 강한 염기이며 무수, 일 수화물 또는 옥토 하이드레이트 형태 일 수 있습니다. 중정석 수라고도하는 일 수화물 형태는 가장 일반적이며 상업적으로 사용됩니다. 무수물 및 일 수화물 화합물의 구조는 그림 1에 나와 있습니다.
수산화 바륨은 산화 바륨 (BaO)을 물에 녹여서 제조 할 수 있습니다 : BaO + 9H 2 O → Ba (OH) 2 · 8H 2 O. 8 수화물로 결정화되어 공기 중에서 가열하면 1 수화물이됩니다. 진공 상태에서 100 ° C에서 일 수화물은 BaO와 물을 생성합니다.
그림 1 : 무수 수산화 바륨 (왼쪽)과 일 수화물 (오른쪽)의 구조
일 수화물은 층상 구조를 채택합니다 (그림 2). Ba 2+ 센터 는 팔면체 기하학을 채택합니다. 각각의 Ba 2+ 중심 은 2 개의 물 리간드와 6 개의 수산화 리간드에 의해 연결되며, 이는 각각 인접한 Ba 2+ 중심에 각각 이중 및 삼중 가교됩니다 .
8 수화물에서 개별 Ba 2+ 중심 은 다시 8 개의 좌표이지만 리간드를 공유하지 않습니다 (Barium Hydroxide, SF).
그림 2 : 수산화 바륨의 결정 구조.
수산화 바륨 속성
바륨 수산화물은 흰색 또는 투명한 팔면체 결정입니다. 냄새가없고 부식성이있다 (국립 생명 공학 정보 센터., 2017). 그 모습은 그림 3 (IndiaMART InterMESH Ltd., SF)에 나와 있습니다.
그림 3 : 수산화 바륨의 모습.
무수 형태는 분자량 171.34g / mol, 밀도 2.18g / ml, 융점 407 ° C 및 비등점 780 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015) .
일 수화물 형태의 분자량은 189.355g / mol, 밀도는 3.743g / ml, 융점은 300 ° C입니다 (Royal Society of Chemistry, 2015).
옥토 하이드레이트 형태는 분자량 315.46g / mol, 밀도 2.18g / ml, 융점 78 ° C를 갖는다 (Royal Society of Chemistry, 2015).
이 화합물은 물에 약간 용해되고 아세톤에는 불용성입니다. 그것은 제 OH 제 0.15 0.64의 pKa를 갖는 강염기이다 - 각각.
수산화 바륨은 수산화 나트륨 (NaOH)과 유사하게 반응하지만 물에 덜 용해됩니다. 산을 발열로 중화시켜 염과 물을 형성합니다. 알루미늄 및 아연과 반응하여 금속 산화물 또는 수산화물을 형성하고 수소 가스를 생성 할 수 있습니다.
중합 가능한 유기 화합물, 특히 에폭시 드에서 중합 반응을 시작할 수 있습니다.
암모늄염, 질화물, 할로겐화 유기 화합물, 다양한 금속, 과산화물 및 과산화수소로 인화성 및 / 또는 독성 가스를 생성 할 수 있습니다. 염소 처리 된 검과 혼합 된 혼합물은 가열하거나 분쇄하면 폭발합니다 (BARIUM HYDROXIDE MONOHYDRATE, 2016).
수산화 바륨은 800 ° C로 가열하면 산화 바륨으로 분해됩니다. 이산화탄소와 반응하면 탄산 바륨이 생성됩니다. 알칼리성이 높은 수용액은 산과 중화 반응을 일으 킵니다. 따라서 황산과 인산으로 각각 황산 바륨과 인산 바륨을 형성합니다.
H 2 SO 4 + Ba (OH) 2 BaSO 4 + 2H 2 O
황화수소와의 반응은 황화 바륨을 생성합니다. 많은 불용성 또는 덜 용해성 인 바륨 염의 침전은 수산화 바륨 수용액이 다른 금속 염의 많은 용액과 혼합 될 때 이중 대체 반응으로 인해 발생할 수 있습니다.
고체 수산화 바륨과 고체 염화 암모늄을 비커에서 혼합하면 흡열 반응이 일어나 액체가 생성되고 암모니아가 발생합니다. 온도는 약 -20ºC까지 급격히 떨어집니다 (Royal Society of Chemistry, 2017).
Ba (OH) 2 (s) + 2NH 4 Cl (s) → BaCl 2 (aq) + 2NH 3 (g) + H 2 O
그림 4 : 수산화 바륨과 염화 암모늄 사이의 흡열 반응.
Ba (OH) 2는 이산화탄소와 반응하여 탄산 바륨을 생성합니다. 이것은 다음과 같은 화학 반응으로 표현됩니다.
Ba (OH) 2 + CO2 → BaCO3 + H2O.
반응성 및 위험
바륨 수산화물은 산과 신속하고 발열 적으로 반응하고 이산화탄소 및 수분과 호환되지 않는 안정적이고 불연성 화합물로 분류됩니다. 이 화합물은 독성이 있으며 강한 염기로서 부식성이 있습니다.
흡입, 섭취 또는 물질과의 피부 접촉은 심각한 부상이나 사망을 초래할 수 있습니다. 녹은 물질과 접촉하면 피부와 눈에 심한 화상을 입을 수 있습니다.
피부와의 접촉을 피해야합니다. 접촉 또는 흡입 효과가 지연 될 수 있습니다. 화재는 자극성, 부식성 및 / 또는 독성 가스를 생성 할 수 있습니다. 화재 통제 폐수는 부식성 및 / 또는 독성이있어 오염을 일으킬 수 있습니다.
눈맞춤
화합물이 눈에 닿으면 콘택트 렌즈를 확인하고 제거해야합니다. 눈은 찬물로 최소 15 분 동안 다량의 물로 즉시 씻어야합니다.
피부 접촉
피부에 닿은 경우, 오염 된 옷과 신발을 벗고, 다량의 물이나 식초와 같은 약산성으로 최소 15 분 동안 즉시 해당 부위를 헹궈 야합니다. 자극받은 피부를 완화 제로 덮으십시오.
재사용하기 전에 옷과 신발을 세탁하십시오. 접촉이 심하면 소독 비누로 씻고 오염 된 피부를 항균 크림으로 덮으십시오.
흡입
흡입의 경우 피해자를 서늘한 곳으로 옮겨야합니다. 호흡하지 않으면 인공 호흡이 실시됩니다. 호흡이 어려울 경우 산소를 공급하십시오.
음식물 섭취
화합물을 섭취 한 경우 구토를 유발해서는 안됩니다. 셔츠 칼라, 벨트 또는 넥타이와 같이 꽉 조이는 옷을 풉니 다.
모든 경우에 즉각적인 치료를 받아야합니다 (물질 안전 보건 자료 수산화 바륨 일 수화물, 2013).
응용
1- 산업
산업적으로 수산화 바륨은 다른 바륨 화합물의 전구체로 사용됩니다. Monohydrate는 다양한 제품에서 황산염을 탈수하고 제거하는 데 사용됩니다. 이 응용 프로그램은 황산 바륨의 매우 낮은 용해도를 이용합니다. 이 산업 응용은 실험실 사용에도 적용됩니다.
수산화 바륨은 열가소성 수지 (예 : 페놀 수지), 스크래치 및 PVC 안정제의 첨가제로 사용되어 플라스틱 특성을 개선합니다. 이 재료는 윤활유 및 그리스의 범용 첨가제로 사용됩니다.
수산화 바륨의 다른 산업적 응용에는 설탕 제조, 비누 제조, 지방 비누화, 규산염 용해, 기타 바륨 화합물 및 유기 화합물의 화학적 합성 (BARIUM HYDROXIDE, SF)이 포함됩니다.
2- 실험실
수산화 바륨은 약산, 특히 유기산의 적정을위한 분석 화학에 사용됩니다. 탄산 바륨은 물에 녹지 않기 때문에 수산화 나트륨, 수산화 칼륨과 달리 투명한 수용액은 탄산염이 없음을 보장합니다.
이를 통해 염기성이 훨씬 낮은 탄산염 이온의 존재로 인한 적정 오류의 위험없이 페놀프탈레인 또는 티몰 프탈 레인 (알칼리성 색 변화 포함)과 같은 지표를 사용할 수 있습니다 (Mendham, Denney, Barnes, & Thomas, 2000).
수산화 바륨은 때때로 유기 합성에서 강염기 (예 : 에스테르 및 니트릴의 가수 분해)로 사용됩니다.
수산화 바륨은 또한 공정에서 탄산 바륨을 방출하는 아미노산의 탈 카르 복 실화에 사용됩니다.
또한 cyclopentanone, diacetone alcohol 및 gamma-lactone D-Gulonic의 제조에도 사용됩니다.
3- Wittig-Horner 반응의 촉매
Horner-Wadsworth-Emmons 반응 (또는 HWE 반응)으로도 알려진 Wittig-Horner 반응은 주로 E- 알켄 (trans ).
Wittig-Horner 초음파 화학 반응은 활성화 된 바륨 수산화물에 의해 촉매되며 고체-액체 계면 조건에서 수행됩니다.
초음파 화학 공정은 실온에서 열 공정보다 촉매 중량과 반응 시간이 더 적습니다. 이러한 조건 하에서 열처리 공정과 유사한 수율을 얻을 수 있습니다.
(JV Sinisterra, 1987)의 작업에서 초음파 처리 시간, 촉매 및 용매의 무게에 대한 영향이 분석됩니다. 반응이 일어나려면 소량의 물을 첨가해야합니다.
공정에서 작용하는 촉매의 활성 부위 특성이 분석됩니다. ETC 메커니즘은 sonochemical 프로세스를 위해 제안됩니다.
4- 기타 용도
수산화 바륨은 다른 용도로 사용됩니다. 다음과 같은 다양한 용도로 사용됩니다.
- 알칼리 제조.
- 건물 유리.
- 합성 고무 가황.
- 부식 억제제.
- 시추 액, 살충제 및 윤활유와 같습니다.
- 보일러 치료를 위해.
- 식물성 및 동물성 기름을 정제합니다.
- 프레스코 화를 위해.
- 연수에서.
- 동종 요법의 성분으로.
- 산 유출 물을 청소합니다.
- 또한 설탕 산업에서 사탕무 설탕을 준비하는 데 사용됩니다.
- 건축 자재.
- 전기 및 전자 제품.
- 바닥 깔개.
참고 문헌
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