的氢氧化钡是式:Ba的化学化合物(OH)2(H 2 O)X。它是强碱,可以是无水,一水合物或十水合物形式。一水合物形式,也称为重晶石水,是最常见且商业上使用的形式。无水和一水合物的结构如图1所示。
氢氧化钡可以通过在水的氧化钡(BaO)中溶解来制备:的BaO + 9H 2 O→巴(OH)2 ·8H 2 O.该晶体为八水合物,当在空气中加热,其成为一水合物。在100°C的真空下,一水合物会生成BaO和水。

图1:无水氢氧化钡(左)和一水合物(右)的结构
一水合物采用层状结构(图2)。Ba 2+中心采用八面体几何形状。每个Ba 2+中心由两个水配体和六个氢氧化物配体连接,它们分别以双桥和三桥方式连接到相邻的Ba 2+中心。
在八水合物中,各个Ba 2+中心仍是八个坐标,但不共享配体(氢氧化钡,SF)。

图2:氢氧化钡的晶体结构。
氢氧化钡性能
氢氧化钡是白色或透明的八面体晶体。气味少且有腐蚀性(国家生物技术信息中心,2017年)。其外观如图3所示(IndiaMART InterMESH Ltd.,SF)。

图3:氢氧化钡的外观。
无水形式的分子量为171.34 g / mol,密度为2.18 g / ml,熔点为407°C,沸点为780°C(Royal Society of Chemistry,2015) 。
一水合物形式的分子量为189.355 g / mol,密度为3.743 g / ml,熔点为300°C(Royal Society of Chemistry,2015)。
十水合物形式的分子量为315.46克/摩尔,密度为2.18克/毫升,熔点为78°C(皇家化学会,2015年)。
该化合物微溶于水,不溶于丙酮。它与0.15和0.64的pKa强碱用于第一和第二OH -分别。
氢氧化钡的反应类似于氢氧化钠(NaOH),但难溶于水。它放热中和酸,形成盐和水。它可以与铝和锌反应形成金属氧化物或氢氧化物并产生氢气。
它可以引发可聚合有机化合物(尤其是环氧化物)中的聚合反应。
它会与铵盐,氮化物,卤化有机化合物,各种金属,过氧化物和氢过氧化物一起生成易燃和/或有毒气体。加热或压碎后,与氯化树胶的混合物会爆炸((氢氧化铵,2016年)。
加热到800°C时,氢氧化钡分解为氧化钡。与二氧化碳反应生成碳酸钡。其高碱性水溶液与酸发生中和反应。因此,它分别与硫酸和磷酸形成硫酸钡和磷酸钡。
H 2 SO 4 + Ba(OH)2 BaSO 4 + 2H 2 O
与硫化氢反应生成硫化钡。当氢氧化钡的水溶液与许多其他金属盐的溶液混合时,双重置换反应会导致许多不溶或不易溶的钡盐沉淀。
在烧杯中将固体水合氢氧化钡与固体氯化铵混合会产生吸热反应,从而产生液体,并释放出氨。温度急剧下降至大约-20ºC(皇家化学会,2017年)。
Ba(OH)2(s)+ 2NH 4 Cl(s)→BaCl 2(aq)+ 2NH 3(g)+ H 2 O

图4:氢氧化钡和氯化铵之间的吸热反应。
Ba(OH)2与二氧化碳反应生成碳酸钡。这由以下化学反应表示:
Ba(OH)2 + CO2→BaCO3 + H2O。
反应性和危害
氢氧化钡被归类为稳定的,不可燃的化合物,它与酸迅速发生放热反应,并且与二氧化碳和水分不相容。该化合物有毒,并且作为强碱,具有腐蚀性。
吸入,食入或皮肤接触该材料可能导致严重伤害或死亡。与熔融物质接触会严重灼伤皮肤和眼睛。
应避免与皮肤接触。接触或吸入的影响可能会延迟。火会产生刺激性,腐蚀性和/或有毒气体。消防废水可能具有腐蚀性和/或毒性,并造成污染。
眼神接触
如果化合物与眼睛接触,应检查并摘下隐形眼镜。应立即用冷水冲洗眼睛至少15分钟。
皮肤接触
如果接触到皮肤,应立即用大量水或弱酸(如醋)冲洗患处至少15分钟,同时脱去污染的衣服和鞋子。用润肤剂覆盖受刺激的皮肤。
重复使用前要洗衣服和鞋子。如果接触严重,请用消毒肥皂清洗,并用抗菌乳膏覆盖受污染的皮肤。
吸入
如果吸入,应将受害者转移到阴凉处。如果没有呼吸,则进行人工呼吸。如呼吸困难,给输氧。
摄取
如果摄入该化合物,则不应引起呕吐。松开紧身的衣服,例如衬衫领子,皮带或领带。
在所有情况下,都应立即就医(材料安全数据表:氢氧化钡一水合物,2013年)。
应用领域
1-行业
在工业上,氢氧化钡被用作其他钡化合物的前体。一水合物用于脱水并从各种产品中除去硫酸盐。该应用利用了硫酸钡的极低溶解度。该工业应用也适用于实验室用途。
氢氧化钡用作热塑性塑料(例如酚醛树脂),划痕和PVC稳定剂的添加剂,以改善塑料性能。该材料用作润滑剂和油脂的通用添加剂。
氢氧化钡的其他工业应用包括制糖,制造肥皂,脂肪皂化,硅酸盐熔融以及其他钡化合物和有机化合物(BARIUM HYDROXIDE,SF)的化学合成。
2-实验室
氢氧化钡在分析化学中用于滴定弱酸,特别是有机酸。与碳酸氢钠和氢氧化钾不同,由于碳酸钡不溶于水,因此其透明水溶液可确保不含碳酸盐。
这样就可以使用酚酞或百里酚酞等指示剂(具有碱性颜色变化),而不会存在由于碳酸根离子而引起的滴定误差的风险,而碳酸根离子的碱性要低得多(Mendham,Denney,Barnes和Thomas),2000年。
氢氧化钡有时在有机合成中用作强碱,例如用于酯和腈的水解:
氢氧化钡还用于氨基酸的脱羧中,该过程中释放出碳酸钡。
它也用于制备环戊酮,双丙酮醇和γ-内酯D-古洛尼克酸。
3-Wittig-Horner反应中的催化剂
Wittig-Horner反应,也称为Horner-Wadsworth-Emmons反应(或HWE反应),是一种有机化学反应,用于稳定膦酸酯与醛(或酮)的碳负离子,从而主要产生E-烯烃(反式) )。
Wittig-Horner声化学反应由活化的氢氧化钡催化并在固液界面条件下进行。
声化学过程在室温下进行,催化剂重量和反应时间比热过程短。在这些条件下,可获得与热处理相似的产率。
在(JV Sinisterra,1987)的工作中,分析了对超声处理时间,催化剂和溶剂重量的影响。必须添加少量水以使反应发生。
分析了在该过程中起作用的催化剂的活性位点的性质。为声化学过程提出了一种ETC机制。
4-其他用途
氢氧化钡还有其他用途。它用于多种目的,例如:
- 碱的制造。
- 建筑玻璃。
- 合成橡胶硫化。
- 腐蚀抑制剂。
- 像钻井液,杀虫剂和润滑剂。
- 对于锅炉的补救措施。
- 精炼植物油和动物油。
- 用于壁画。
- 在水中软化。
- 作为顺势疗法药物的成分。
- 清理溢出的酸。
- 它还在制糖业中用于制备甜菜糖。
- 建筑材料。
- 电气电子产品。
- 地板覆盖物。
参考文献
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- IndiaMART InterMESH Ltd. (SF)。氢氧化钡。从indiamart中恢复:dir.indiamart.com。
- V.Sinisterra,AF(1987)。Ba(OH)2在有机反应中作为催化剂。17.在声化学条件下的界面固液Wittig-Horner反应。有机化学杂志52(17),3875-3879。researchgate.net。
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- Mendham,J.,Denney,RC,Barnes,JD,&Thomas,MJ(2000)。Vogel的定量化学分析(第6版)。纽约:Prentice Hall。
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- 皇家化学学会。(2015)。二羟基钡水合物(1:1)。从chemspider中恢复:chemspider.com。
- 皇家化学学会。(2017)。吸热固-固反应。摘自:learn-chemistry:rsc.org。
