- Structuur
- Nomenclatuur
- Fysieke eigenschappen
- Fysieke toestand
- Molecuulgewicht
- Smeltpunt
- Kookpunt
- Dichtheid
- Oplosbaarheid
- Chemische eigenschappen
- Risico's
- Het verkrijgen van
- Toepassingen
- Als droogmiddel voor organische oplosmiddelen
- In ontladingslampen
- Bij de vervaardiging van keramiek
- Bij de bereiding van cementmengsels
- In verschillende toepassingen
- Referenties
Het bariumoxide wordt gevormd door een anorganisch vast atoom barium (Ba) en zuurstof (O). De chemische formule is BaO. Het is een witte kristallijne vaste stof en is hygroscopisch, dat wil zeggen dat het vocht uit de lucht opneemt, maar daarmee reageert.
De snelle reactie van bariumoxide met water zorgt ervoor dat het in laboratoria voor chemische analyse wordt gebruikt om uit te drogen, dat wil zeggen om water te verwijderen uit organische oplosmiddelen, dit zijn vloeibare verbindingen die dienen om andere stoffen op te lossen.
Bariumoxide BaO vast. Leiem. Bron: Wikimedia Commons.
BaO gedraagt zich als een sterke base en reageert daarom met veel soorten zuren. Het reageert bijvoorbeeld gemakkelijk met kooldioxide CO 2 in de lucht om bariumcarbonaat BaCO 3 te vormen .
Het wordt gebruikt bij de vervaardiging van polymeren voor stroomkabels en als ingrediënt voor harsen om gaten in uitgeharde tanden af te dichten.
Bariumoxide (BaO) wordt ook gebruikt in de keramische industrie, zowel om het met glazuur te bekleden als om het te vervaardigen. Het wordt ook gebruikt in cementmengsels om de druksterkte van het eindproduct te verhogen.
Structuur
Bariumoxide BaO bestaat uit een Ba 2+ -kation en een zuurstof-O 2 - anion .
Bariumoxide BaO-ionen. Auteur: Marilú Stea.
BaO vormt in zijn kristallen kubusvormige ionische netwerken (kubusvormig) van het natriumchloride-type.
Kubusvormige kristallijne structuur van bariumoxide BaO vergelijkbaar met natriumchloride. Groen: barium. Blauw: zuurstof. Benjah-bmm27 (overleg · bijdragen). Bron: Wikimedia Commons.
De elektronenconfiguratie van het bariumion is: 6s 0 omdat het de twee elektronen van de 6s-schaal heeft verloren. Deze configuratie is erg stabiel.
Nomenclatuur
-Barium oxide
-Bariummonoxide
Fysieke eigenschappen
Fysieke toestand
Geelachtig witte kristallijne vaste stof.
Molecuulgewicht
153,33 g / mol
Smeltpunt
1923 ºC
Kookpunt
Ongeveer 2000 ºC.
Dichtheid
5,72 g / cm 3
Oplosbaarheid
Enigszins oplosbaar in water: 3,8 g / 100 ml bij 20 ºC.
Chemische eigenschappen
Bariumoxide BaO reageert snel met water, geeft warmte af en vormt een corrosieve oplossing van bariumhydroxide Ba (OH) 2 , het meest oplosbare hydroxide van aardalkalimetaalhydroxiden.
BaO + H 2 O → Ba (OH) 2
BaO is een sterke basis. Reageert exotherm (dwz met warmteontwikkeling) met alle soorten zuren.
Met CO 2 reageert BaO onder vorming van bariumcarbonaat BaCO 3 .
BaO + CO 2 → BaCO 3
BaO is hygroscopisch, dus als het wordt blootgesteld aan de omgeving, voegt het zich beetje bij beetje samen met de vochtigheid van de lucht en vormt Ba (OH) 2 dat zich combineert met het kooldioxide CO 2 in de lucht om bariumcarbonaat BaCO 3 te geven .
Wanneer bariummonoxide BaO wordt verwarmd in aanwezigheid van lucht, combineert het met zuurstof om bariumperoxide BaO 2 te vormen . De reactie is omkeerbaar.
2 BaO + O 2 ⇔ 2 BaO 2
In aanwezigheid van water, kan reageren met aluminium of zink Zn Al, die de oxiden of hydroxiden van de metalen en het genereren van waterstofgas H 2 .
Kan de polymerisatie van polymeriseerbare organische verbindingen, zoals epoxiden, initiëren.
Risico's
Kan giftig zijn bij inslikken. Het mag niet in contact komen met de huid. Het is irriterend voor de ogen, huid en luchtwegen. Het kan schadelijk zijn voor het zenuwstelsel. Het kan lage kaliumspiegels veroorzaken, wat resulteert in hart- en spieraandoeningen.
Het verkrijgen van
Bariumoxide BaO kan worden verkregen door bariumcarbonaat BaCO 3 te verhitten met houtskool. BaO wordt gevormd en koolmonoxidegas CO wordt ontwikkeld.
BaCO 3 + C → BaO + 2 CO ↑
Toepassingen
Als droogmiddel voor organische oplosmiddelen
Omdat het gemakkelijk met water reageert, wordt BaO sinds het midden van de vorige eeuw gebruikt als droogmiddel voor benzine en basische of neutrale organische oplosmiddelen.
BaO droogt eromheen zeer actief, het neemt zeer snel vocht op, met een aanzienlijke warmteontwikkeling, waarbij bariumhydroxide Ba (OH) 2 wordt gevormd dat stabiel is tot ongeveer 1000 ºC. Om deze reden kan BaO bij hoge temperaturen worden gebruikt.
Het heeft ook een hoog waterabsorptievermogen. Per molecuul BaO kan één molecuul water worden opgenomen en het resulterende Ba (OH) 2 kan ook een bepaalde hoeveelheid water opnemen.
Het is geschikt voor analytische chemielaboratoria. Het is niet plakkerig.
Het kan worden gebruikt in exsiccatoren, dit zijn grote glazen containers met een deksel waarin de interne omgeving droog wordt gehouden. De BaO houdt de miniatuuratmosfeer van de exsiccator droog.
Exsiccatoren in een laboratorium. Een vast droogmiddel zoals BaO wordt onderaan de basis geplaatst. De oorspronkelijke uploader was Rifleman 82 op de Engelse Wikipedia. . Bron: Wikimedia Commons.
Deze exsiccatoren worden gebruikt om stoffen of reagentia te plaatsen en zo te voorkomen dat ze water uit de omgeving opnemen.
Het wordt ook gebruikt om basische gassen zoals NH 3- ammoniak te drogen .
In ontladingslampen
BaO wordt op de elektroden van ontladingslampen geplaatst als een elektronenemitterend materiaal.
Ontladingslampen zijn gemaakt van een buis van glas, kwarts of ander geschikt materiaal, ze bevatten een inert gas en in de meeste gevallen een metaaldamp. De metaaldamp kan natrium of kwik zijn.
Kwiklamp. Tegen Dmitry G. Bron: Wikimedia Commons.
Elektrische ontladingen vinden plaats in de buis omdat deze een positieve en een negatieve elektrode heeft.
De BaO wordt op de elektroden van de lamp geplaatst. De elektronen die het uitzendt, botsen met de atomen van de damp van het metaal en geven er energie aan door.
Door een elektrische stroom door dit gas of de damp te leiden, ontstaat zichtbaar licht of ultraviolette (UV) straling.
Bij de vervaardiging van keramiek
BaO wordt gebruikt in coatingsamenstellingen voor keramische glazuur.
Gevel van het gebouw bedekt met geglazuurd keramiek. Penny Mayes / Geglazuurde gevel. Bron: Wikimedia Commons.
Het is echter ook getest als additief bij de bereiding van glaskeramiek.
BaO verbetert effectief de mechanische eigenschappen en chemische bestendigheid van dit type keramiek. Het heeft een sterke invloed op de thermische eigenschappen en de samenstelling van de kristallijne fase van de verkregen materialen.
Bij de bereiding van cementmengsels
BaO is getest als een component van fosfoaluminaatcement.
Dit type cement is nuttig in maritieme omgevingen, omdat het niet dezelfde neiging heeft om te hydrateren als andere soorten cement, dus het heeft geen last van poriënvorming of uitzetting.
Fosfoaluminaatcement moet echter worden versterkt in hun mechanische prestaties om zeestromingen en slagen van drijvende stukken ijs in de oceaan te weerstaan.
De toevoeging van BaO aan het fosfoaluminaatcement wijzigt de minerale structuur van dit materiaal, verbetert de poriënstructuur en verhoogt aanzienlijk de druksterkte van de cementpasta.
Met andere woorden, BaO verbetert de druksterkte van dit type cement.
Mix voor beton. Bariumoxide BaO is nuttig om bepaalde eigenschappen van cement te verbeteren. Thamizhpparithi Maari. Bron: Wikimedia Commons.
In verschillende toepassingen
Het wordt gebruikt als een ingrediënt om dekkracht te bieden in tandharsen voor het opvullen van gaten in tanden, uitgevoerd door tandartsen.
Het wordt ook gebruikt als kiemvormingsmiddel voor de bereiding van polyvinylideenfluoridepolymeren die worden gebruikt om stroomkabels te isoleren.
Referenties
- Partyka, J. et al .; (2016). Effect van toevoeging van BaO op het sinteren van glaskeramische materialen uit SiO 2 -Al 2 O 3 -Na 2 O-K 2 O-CaO / MgO-systeem. J Therm Anal Calorim (2016) 125: 1095. Opgehaald van link.springer.com.
- Zhang, P. et al. (2019). Effect van BaO op minerale structuur en hydratatiegedrag van fosfoaluminaatcement. J Therm Anal Calorim (2019) 136: 2319. Opgehaald van link.springer.com.
- Amerikaanse National Library of Medicine. (2019). Bariumoxide. Opgehaald van pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Smith, NA (2003). Verlichting. Beginsel. In Electrical Engineer's Reference Book (zestiende editie). Opgehaald van sciencedirect.com.
- Ebnesajjad, S. (2003). Fluorpolymeer schuimen. Schuimende PVDF. In smeltverwerkbare fluorkunststoffen. Opgehaald van sciencedirect.com.
- Booth, HS en McIntyre, LH (1930). Bariumoxide als droogmiddel. Ind. Eng. Chem. Anal. Ed.1930, 2, 1, 12-15. Opgehaald van pubs.acs.org.