Propriétés, risques et utilisations de l'hydroxyde de baryum



Le hydroxyde de baryum est un composé chimique de formule Ba (OH)2(H2O)x. C'est une base forte et peut être sous forme anhydre, monohydratée ou octohydratée.

La forme monohydratée, également appelée eau de barytine, est la plus courante et utilisée commercialement. La structure des composés anhydres et monohydratés est présentée à la figure 1.

Figure 1: structure de l'hydroxyde de baryum anhydre (Izq.) Et du monohydrate (Der.)

L'hydroxyde de baryum peut être préparé en dissolvant de l'oxyde de baryum (BaO) dans l'eau:

BaO + 9H2O → Ba (OH)2· 8H2O

Il est cristallisé sous forme d'octahydrate, qui est converti en monohydrate lorsqu'il est chauffé dans l'air. A 100 ° C sous vide, le monohydrate produira du BaO et de l'eau.

Le monohydrate adopte une structure stratifiée (figure 2). Les centres Ba2+ ils adoptent une géométrie octaédrique. Chaque centre Ba2+ est lié par deux ligands aqueux et six ligands hydroxydes, qui sont respectivement double et triple pontés aux centres Ba2+ voisins.

Dans l'octahydrate, les centres Ba2+ Les individus sont à nouveau huit coordonnées mais ne partagent pas de ligands (hydroxyde de baryum, S.F.).

Figure 2: structure cristalline de l'hydroxyde de baryum.

Index

  • 1 Propriétés de l'hydroxyde de baryum
  • 2 Réactivité et dangers
    • 2.1 Contact avec les yeux
    • 2.2 Contact avec la peau
    • 2.3 Inhalation
    • 2.4 Ingestion
  • 3 utilisations
    • 3.1 1- Industrie
    • 3.2 2- Laboratoire
    • 3.3 3- Catalyseur dans la réaction de Wittig-Horner
    • 3.4 4- Autres utilisations
  • 4 références

Propriétés de l'hydroxyde de baryum

L'hydroxyde de baryum est des cristaux octaédriques blancs ou transparents. Inodore et au goût caustique (National Centre for Biotechnology Information., 2017). Son apparence est illustrée à la figure 3 (IndiaMART InterMESH Ltd., S.F.).

Figure 3: aspect de l'hydroxyde de baryum.

La forme anhydre a un poids moléculaire de 171,34 g / mol, une densité de 2,18 g / ml, un point de fusion de 407 ° C et un point d'ébullition de 780 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015). .

La forme monohydratée a un poids moléculaire de 189,355 g / mol, une densité de 3,743 g / ml et un point de fusion de 300 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015).

La forme octohydratée a un poids moléculaire de 315,46 g / mol, une densité de 2,18 g / ml et un point de fusion de 78 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015).

Le composé est légèrement soluble dans l'eau et insoluble dans l'acétone. C'est une base forte avec un pKa de 0,15 et 0,64 pour le premier et le second OH- respectivement.

L'hydroxyde de baryum réagit de manière similaire à l'hydroxyde de sodium (NaOH), mais est moins soluble dans l'eau. Neutralise les acides de manière exothermique pour former des sels et de l'eau. Il peut réagir avec l'aluminium et le zinc pour former des oxydes ou des hydroxydes métalliques et générer de l'hydrogène.

Il peut initier des réactions de polymérisation dans des composés organiques polymérisables, notamment des époxydes.

Il peut générer des gaz inflammables et / ou toxiques avec des sels d'ammonium, des nitrures, des composés organiques halogénés, divers métaux, des peroxydes et des hydroperoxydes. Les mélanges avec des gommes chlorées explosent lorsqu'ils sont chauffés ou écrasés (BARIUM HYDROXIDE MONOHYDRATE, 2016).

L'hydroxyde de baryum se décompose dans l'oxyde de baryum lorsqu'il est chauffé à 800 ° C. La réaction avec le dioxyde de carbone produit du carbonate de baryum. Sa solution aqueuse, fortement alcaline, subit des réactions de neutralisation avec les acides. Ainsi, il forme respectivement du sulfate de baryum et du phosphate de baryum avec des acides sulfuriques et phosphoriques.

H2SO4 + Ba (OH)2 BASO4 + 2h2O

La réaction avec l'hydrogène sulfuré produit du sulfure de baryum. La précipitation de nombreux sels de baryum insolubles ou moins solubles peut résulter d'une réaction de double remplacement lorsqu'une solution aqueuse d'hydroxyde de baryum est mélangée avec de nombreuses solutions d'autres sels métalliques.

Le mélange d'hydroxyde de baryum hydraté solide avec du chlorure d'ammonium solide dans un bécher produit une réaction endothermique pour produire un liquide, avec le dégagement d'ammoniac. La température diminue considérablement à environ -20 ° C (Royal Society of Chemistry, 2017).

Ba (OH)2 (s) + 2NH4Cl (s) → BaCl2 (aq) + 2NH3 (g) + H2O

Figure 4: réaction endothermique entre l'hydroxyde de baryum et le chlorure d'ammonium.

Ba (OH) 2 réagit avec le dioxyde de carbone pour produire du carbonate de baryum. Ceci est exprimé par la réaction chimique suivante:

Ba (OH) 2 + CO2 → BaCO3 + H2O.

Réactivité et dangers

L'hydroxyde de baryum est classé comme composé stable non combustible qui réagit rapidement et exothermiquement avec les acides et est incompatible avec le dioxyde de carbone et l'humidité. Le composé est toxique et, en tant que base forte, il est corrosif.

L'inhalation, l'ingestion ou le contact de la peau avec le produit peut causer des blessures graves ou la mort. Le contact avec la substance fondue peut causer de graves brûlures à la peau et aux yeux.

Eviter le contact avec la peau. Les effets du contact ou de l'inhalation peuvent être retardés. Le feu peut produire des gaz irritants, corrosifs et / ou toxiques. Les eaux usées de la lutte contre les incendies peuvent être corrosives et / ou toxiques et provoquer une contamination.

Contact visuel

Si le composé entre en contact avec les yeux, les lentilles de contact doivent être vérifiées et retirées. Devrait immédiatement se laver les yeux avec beaucoup d'eau pendant au moins 15 minutes avec de l'eau froide.

Contact avec la peau

En cas de contact avec la peau, rincer immédiatement la zone touchée pendant au moins 15 minutes avec beaucoup d'eau ou un acide faible, par exemple du vinaigre, tout en retirant les vêtements et les chaussures contaminés. Couvrir la peau irritée avec un émollient.

Laver les vêtements et les chaussures avant de les réutiliser. Si le contact est sévère, laver avec un savon désinfectant et couvrir la peau contaminée par une crème anti-bactérienne.

L'inhalation

En cas d'inhalation, la victime devrait être déplacée dans un endroit frais. Si vous ne respirez pas, la respiration artificielle est donnée. Si la respiration est difficile, fournir de l'oxygène.

Ingestion

Si le composé est avalé, le vomissement ne devrait pas être provoqué. Détacher les vêtements serrés tels que le col de la chemise, la ceinture ou la cravate.

Dans tous les cas devraient obtenir immédiatement des soins médicaux (Fiche de sécurité barium monohydrate d'hydroxyde, 2013).

Utilise

1- Industrie

Industriellement, l'hydroxyde de baryum est utilisé en tant que précurseur d'autres composés du baryum. Monohydrate est utilisé pour déshydrater et éliminer le sulfate de divers produits. Cette application exploite la solubilité du sulfate de baryum très faible. Cette application industrielle applique également aux utilisations en laboratoire.

l'hydroxyde de baryum est utilisé comme additif dans des matières thermoplastiques (telles que les résines phénoliques), les rayonnes et les stabilisants de PVC pour améliorer les propriétés plastiques. Ce matériau est utilisé comme additif couramment utilisé pour les lubrifiants et les graisses.

D'autres applications industrielles comprennent la fabrication du sucre de l'hydroxyde de baryum, des savons de fabrication, la saponification des graisses, des silicates de point de fusion et la synthèse chimique d'autres composés du baryum et les composés organiques (hydroxyde de baryum, S.F.).

2- Laboratoire

l'hydroxyde de baryum est utilisé en chimie analytique pour le dosage des acides faibles, en particulier des acides organiques. Elle assure que la solution aqueuse claire est exempt de carbonate, à la différence de l'hydroxyde de sodium et l'hydroxyde de potassium en tant que carbonate de baryum insoluble dans l'eau.

Cela permet d'utiliser des indicateurs tels que la phénolphtaléine ou thymolphtaléine (avec la couleur alcaline change) sans risque de degré d'erreurs causées par la présence d'ions carbonate, qui sont beaucoup moins basique (Mendham, Denney, Barnes, et Thomas, 2000).

l'hydroxyde de baryum est parfois utilisé en synthèse organique en tant que base forte, par exemple pour l'hydrolyse des esters et nitriles:

l'hydroxyde de baryum a été également utilisé dans la decarboxylation des acides aminés libérés du carbonate de baryum dans le processus.

Il est également utilisé dans la préparation de la cyclopentanone, l'alcool diacétonique et le gamma - lactone D - Gulónica.

Catalyseur 3- réaction de Wittig-Horner le

La réaction de Wittig-Horner également connu sous Horner-Wadsworth-Emmons (ou HWE de réaction) est une réaction chimique utilisée en chimie organique pour stabiliser les carbanions de phosphonates avec des aldéhydes ou des cétones () pour produire de façon prédominante E-alcènes (trans ).

La soncoquímica réaction de Wittig-Horner est catalysée par l'hydroxyde de baryum activé et est effectuée dans des conditions d'interface liquide-solide.

Le processus de soncoquímico a lieu à température ambiante et avec un poids moindre du temps de réaction catalytique et que le procédé thermique. Dans ces conditions, semblables aux rendements obtenus par traitement thermique.

Dans le travail (J. V. Sinisterra, 1987) l'influence sur les performances de temps de sonication est analysé, le poids du catalyseur et du solvant. de petites quantités d'eau à ajouter pour que la réaction ait lieu.

la nature du site de catalyseur actif agissant dans le processus est analysé. un mécanisme ETP pour le processus sonochimique est proposé.

4- autres usages

l'hydroxyde de baryum a d'autres usages. Il est utilisé pour un certain nombre d'objectifs, tels que:

  • La fabrication d'un alcali.
  • Construction en verre.
  • Vulcaniser le caoutchouc synthétique.
  • Les inhibiteurs de corrosion.
  • Comme les fluides de forage, les pesticides et les lubrifiants.
  • Pour remédier à la chaudière.
  • les huiles végétales et animales de raffinage.
  • Pour la peinture en plein air.
  • Dans adoucissement de l'eau.
  • Comme ingrédient de remèdes homéopathiques.
  • Pour nettoyer les déversements acides.
  • Il est également utilisé dans l'industrie du sucre pour préparer la betterave à sucre.
  • Matériaux de construction.
  • des produits électriques et électroniques.
  • Revêtements de sol.

Références

  1. Monohydrate d'hydroxyde de baryum. (2016). Récupéré de produits chimiques: cameochemicals.noaa.gov.
  2. baryum Hydroxyde. (S.F.). Remis de chemistrylearner: chemistrylearner.com.
  3. l'hydroxyde de baryum. (S.F.). Remis de chemicalland21: chemicalland21.com.
  4. Indiamart InterMESH Ltd ... (S.F.). baryum Hydroxyde. Remis de Indiamart: dir.indiamart.com.
  5. Sinisterra V., A. F. (1987). Ba (OH) 2 comme catalyseur dans des réactions organiques. 17.Réaction interfaciale solide-liquide de Wittig-Horner dans des conditions sonochimiques.The Journal of Organic Chemistry 52 (17), 3875-3879. researchgate.net
  6. Fiche signalétique Hydroxyde de baryum monohydraté. (2013, 21 mai). Récupéré de sciencelab: sciencelab.com/msds
  7. Mendham, J., Denney, R.C., Barnes, J. D. et Thomas, M.J. (2000). Analyse chimique quantitative de Vogel (6ème éd.). New York: Prentice Hall.
  8. Centre national d'information sur la biotechnologie. (2017, 28 mars). PubChem Compound Database; CID = 16211219. Récupéré de PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  9. Société royale de chimie. (2015). Hydroxyde de baryum. Récupéré de chemspider: chemspider.com.
  10. Société royale de chimie. (2015). Hydroxyde de baryum hydraté (1: 2: 1). Récupéré de chemspider: chemspider.com.
  11. Société royale de chimie. (2015). Dihydroxybarium hydraté (1: 1). Récupéré de chemspider: chemspider.com.
  12. Société royale de chimie. (2017). Réactions endothermiques solides-solides. Extrait de: learn-chemistry: rsc.org.