BARIUMOXID (BAD): STRUKTUR, EGENSKAPER, ANVÄNDNING, RISKER - KEMI - 2026

Den bariumoxid är bildad av en oorganisk fast atom barium (Ba) och syre (O). Dess kemiska formel är BaO. Det är ett vitt kristallint fast ämne och är hygroskopiskt, det vill säga, det absorberar fukt från luften, men på så sätt reagerar det med det.

Den snabba reaktionen av bariumoxid med vatten gör att den används i kemiska analyslaboratorier för att torka ut, det vill säga ta bort vatten från organiska lösningsmedel, som är flytande föreningar som tjänar till att lösa andra ämnen.

Bariumoxid BaO fast. Leiem. Källa: Wikimedia Commons.

BaO beter sig som en stark bas, därför reagerar den med många typer av syror. Till exempel, reagerar den lätt med koldioxid CO _{2 i} luften för att bilda bariumkarbonat BaCOs ₃ .

Det används vid tillverkning av polymerer för kraftkablar och som en ingrediens för hartser för att täta hål i tänder som har härdats.

Bariumoxid (BaO) används också i keramikindustrin, både för att belägga den med glasyr och för att tillverka den. Det används också i cementblandningar för att öka den slutliga produktens tryckhållfasthet.

Strukturera

Bariumoxid BaO består av en Ba ²⁺ katjon och en syre O ₂ ^- anjon .

Bariumoxid BaO-joner. Författare: Marilú Stea.

I sina kristaller bildar BaO kubiska joniska nätverk (kubformade) av typen natriumklorid.

Kubformad kristallin struktur av bariumoxid BaO liknande natriumklorid. Grön: barium. Blått: syre. Benjah-bmm27 (samtal · bidrag). Källa: Wikimedia Commons.

Bariumjonens elektronkonfiguration är: 6s ⁰ eftersom den har förlorat de två elektronerna från 6-skalet. Denna konfiguration är mycket stabil.

Nomenklatur

-Bariumoxid

-Barmonoxid

Fysikaliska egenskaper

Fysiskt tillstånd

Gulvitt kristallint fast ämne.

Molekylvikt

153,33 g / mol

Smältpunkt

1923 ºC

Kokpunkt

Cirka 2000 ºC.

Densitet

5,72 g / cm ^{^}

löslighet

Lite lösligt i vatten: 3,8 g / 100 ml vid 20 ºC.

Kemiska egenskaper

Bariumoxid BaO reagerar snabbt med vatten, avger värme och bildar en frätande lösning av bariumhydroxid Ba (OH) ₂ , som är den mest lösliga hydroxiden av jordalkalimetallhydroxider.

BaO + H ₂ O → Ba (OH) ₂

BaO är en stark bas. Reagerar exotermt (dvs med värmeutveckling) med alla typer av syror.

Med CO ₂ , reagerar BaO att bilda bariumkarbonat BaCOs ₃ .

BaO + CO ₂ → BaCO ₃

BaO är hygroskopiskt, så om den lämnas exponerad för miljön förenas den lite efter lite med luftens fuktighet och bildar Ba (OH) ₂ som kombineras med koldioxid CO _{2 i} luften för att ge bariumkarbonat BaCO ₃ .

När bariummonoxid BaO värms upp i närvaro av luft, kombineras det med syre för att bilda bariumperoxid BaO ₂ . Reaktionen är reversibel.

2 BaO + O ₂ ⇔ 2 BaO ₂

I närvaro av vatten, kan den reagera med aluminium Al eller zink Zn, som bildar oxiderna eller hydroxiderna av nämnda metaller och alstra vätgas H ₂ .

Kan initiera polymerisation av polymeriserbara organiska föreningar, såsom epoxider.

risker

Kan vara giftigt vid förtäring. Den får inte komma i kontakt med huden. Det är irriterande för ögon, hud och luftvägar. Det kan vara skadligt för nervsystemet. Det kan orsaka låga kaliumnivåer, vilket resulterar i hjärt- och muskelsjukdomar.

Erhållande

Bariumoxid BaO kan erhållas genom upphettning av bariumkarbonat BaCO ₃ med kol. BaO bildas och kolmonoxidgas CO utvecklas.

BaCO ₃ + C → BaO + 2 CO ↑

tillämpningar

Som ett torkmedel för organiska lösningsmedel

På grund av att det är lätt att reagera med vatten har BaO använts sedan mitten av förra seklet som ett torkmedel för bensin och basiska eller neutrala organiska lösningsmedel.

BaO torkar mycket runt det, det tar upp fukt mycket snabbt, med betydande värmeutveckling, och bildar bariumhydroxid Ba (OH) ₂ som är stabil upp till 1000 ºC. Av denna anledning kan BaO användas vid höga temperaturer.

Den har också en hög vattenabsorptionskapacitet. För varje BaO-molekyl kan en molekyl vatten absorberas och den resulterande Ba (OH) ₂ kan också absorbera en viss mängd vatten.

Det är lämpligt för laboratorier med analytisk kemi. Det är inte klibbigt.

Det kan användas i torkar, som är stora glasbehållare med lock där den inre miljön hålls torr. BaO håller miniatyratmosfären på torkarna.

Torkar i ett laboratorium. Fast torkmedel såsom BaO placeras i botten av basen. Den ursprungliga uppladdaren var Rifleman 82 på engelska Wikipedia. . Källa: Wikimedia Commons.

Dessa torkmedel tjänar till att placera ämnen eller reagens och förhindrar sålunda att de absorberar vatten från miljön.

Det används också för att torka grund gaser såsom NH ₃ ammoniak .

I urladdningslampor

BaO placeras på urladdningslampans elektroder som ett elektronemitterande material.

Utsläppslampor är tillverkade av ett rör av glas, kvarts eller annat lämpligt material, de innehåller en inert gas och i de flesta fall en metallånga. Metallångan kan vara natrium eller kvicksilver.

Kvicksilverlampa. Dmitry G. Källa: Wikimedia Commons.

Elektriska urladdningar inträffar inuti röret eftersom det har en positiv och negativ elektrod.

BaO placeras på lampans elektroder. Elektronerna som den avger kolliderar med atomerna i metallångan och överför energi till dem.

Att leda en elektrisk ström genom denna gas eller ånga ger synligt ljus eller ultraviolett (UV) strålning.

Vid tillverkning av keramik

BaO används i keramiska glasyrbeläggningskompositioner.

Byggnadsfasad täckt med glaserade keramik. Penny Mayes / glaserade fasad. Källa: Wikimedia Commons.

Det har emellertid också testats som ett tillsatsmedel vid framställningen av glaskeramik.

BaO förbättrar effektivt de mekaniska egenskaperna och den kemiska resistensen hos denna typ av keramik. Det har ett starkt inflytande på de termiska egenskaperna och sammansättningen av den kristallina fasen av de erhållna materialen.

Vid framställning av cementblandningar

BaO har testats som en komponent av fosfoaluminatcement.

Denna typ av cement är användbar i marina miljöer, eftersom den inte har samma tendens att hydrera som andra typer av cement, så att den inte lider av porbildning eller expansion.

Fosfoaluminatcement måste emellertid förstärkas i sin mekaniska prestanda för att motstå havsströmmar och slag från flytande isbitar som finns i havet.

Tillsatsen av BaO till fosfoaluminatcement modifierar mineralstrukturen i nämnda material, förbättrar porstrukturen och ökar cementpressens tryckpressstyrka avsevärt.

Med andra ord förbättrar BaO tryckhållfastheten för denna typ av cement.

Blanda för betong. Bariumoxid BaO är användbart för att förbättra vissa egenskaper hos cement. Thamizhpparithi Maari. Källa: Wikimedia Commons.

I olika applikationer

Det används som en ingrediens för att ge opacitet i tandhartser för att fylla hål i tänder, utförd av tandläkare.

Det används också som ett kärnbildande medel för framställning av polyvinylidenfluoridpolymerer som används för att isolera kraftkablar.

referenser

1. Partyka, J. et al. (2016). Effekt av tillsats av BaO på sintring av glaskeramiska material från SiO ₂ -Al ₂ O ₃ -Na ₂ O-K ₂ O-CaO / MgO-system. J Therm Anal Calorim (2016) 125: 1095. Återställdes från link.springer.com.
2. Zhang, P. et al. (2019). Effekt av BaO på mineralstruktur och hydreringsbeteende för fosfoaluminatcement. J Therm Anal Calorim (2019) 136: 2319. Återställdes från link.springer.com.
3. US National Library of Medicine. (2019). Bariumoxid. Återställs från pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
4. Smith, NA (2003). Belysning. Princip. I elektrisk ingenjörs referensbok (sextonde upplagan). Återställs från sciencedirect.com.
5. Ebnesajjad, S. (2003). Fluoropolymerskum. Skumning av PVDF. I smälta bearbetbara fluorplaster. Återställs från sciencedirect.com.
6. Booth, HS och McIntyre, LH (1930). Bariumoxid som ett torkmedel. Ind. Eng. Chem. Anal. Ed. 1930, 2, 1, 12-15. Återställs från pubs.acs.org.