Oxid barnatý: příprava a použití

12. 4. 2019

Rozmanitost světa nepřestává udivovat lidstvo. Výzkumníci otevírají nové horizonty pro nás na základě výsledků předchozí generace. V tomto smyslu je chemie vědou, kterou nelze plně studovat, moderní technologická řešení najdou nejoptimálnější a nejpoužívanější oblasti použití prvků, které jsou lidstvu známy. Století XIX bylo čas objevu, XXI - období jejich efektivnějšího využití. Například oxid bárnatý je látka studovaná multilaterálně, ale kdo ví, jaké nové technologie budou s ní v budoucnu spojeny.

Barium

Kov alkalického kovu, který je součástí kůry, přitáhl pozornost chemiků v 18. století. První zmínka o tomto prvku je spojena s jeho kyslíkovou sloučeninou - oxidem barnatým. To má velmi vysokou hustotu pro svůj typ, tak to dostalo jméno "těžké", který později se stal jménem samotného prvku. Kov je chemicky aktivní, aby se získal v čisté formě, je třeba provést řadu reakcí v přítomnosti katalyzátoru. Nejběžnějším přírodním minerálem obsahujícím baryum je jeho sulfát BaSO 4 (těžký spar baryt) a BaCO 3 (witterite). S těmito sloučeninami je spojen proces získávání látky, jako je oxid bárnatý. V budoucnu se používá k izolaci kovu ve své čisté podobě a má své vlastní směry použití.

oxid bárnatý

Nejdůležitější sloučeniny

Stejně jako všechny běžné kovy barium vstupuje do chemické reakce s kyslíkem, přičemž výsledná látka závisí na podmínkách procesu a katalyzátoru. Jednoduchá reakce oxidu s vodou například umožňuje vytvoření hydroxidu barnatého Ba (OH) 2 . Oxid barnatý se získává z dusičnanů. Typické sloučeniny se všemi halogeny: BaF 2 , BaCl 2 , BaI 2 , BaS, BaBr 2 . Tvorba dusičnanů, sulfidů, sulfátů nastává v důsledku interakce minerálů s odpovídajícími kyselými roztoky. Dnes se používají všechny nejdůležitější sloučeniny barya. Není však možné vyloučit nové objevy v oblasti užívání této látky s růstem technologické účinnosti zařízení, její hodnota se zvýší pouze na úrovni průmyslu i na domácnosti.

hydroxid barnatý barnatý

Oxidy

Binární vazba chemického prvku s kyslíkem je nejběžnější formou látky v přírodě. V tomto případě tvoří oxidy kovy a nekovy. To je charakteristika prvku při interakci s kyslíkem, který se stal základem pro tvorbu periodické tabulky. Mendeleev DI Pro metalurgický průmysl je proces jeho výroby z oxidu nejpřijatelnějším způsobem extrakce látky. Přírodní ruda z prutu (kovové soli) je vystavena různým chemickým vlivům zaměřeným na získání oxidu. Spravidla je tento proces doprovázen ohřevem na požadovanou teplotu. Oxid barnatý není výjimkou. Vzorec získané látky je: BaO. Oxidy lze získat jinými způsoby. Například z hydroxidů, solí a vyšších oxidů samotných oxidačních stavů.

vzorec oxidu barnatého

Oxid barnatý

Nejprve je třeba poznamenat, že všechny sloučeniny tohoto kovu jsou toxické (výjimkou je síran), proto je při práci třeba dodržovat základní bezpečnostní pravidla. To platí pro mnoho chemických prvků. Další název - bezvodý baryt - by neměl být zaměňován se sulfátem, který je přírodním minerálem. Za normálních podmínek jsou bílé krystaly nebo prášek, někdy bezbarvé s typickou mřížkou kubického vzhledu, kovovou sloučeninou s kyslíkem a nazývají se oxidem barnatým. Vzorec látky je BaO. Technická modifikace oxidu může mít šedou barvu, která mu dává uhlí a není zcela odstraněna z kompozice.

rovnice oxidu bárnatého

Fyzikální vlastnosti

Typický agregovaný stav oxidu je pevný, hustota je 5,72 (20 ° C), molární hmotnost je 153,34 g / mol. Sloučenina má poměrně vysokou tepelnou vodivost 4,8-7,8 W / (mK) (80-1100K) a refrakternost bodu varu je 2000 ° C, teplota tavení je 1920 ° C. Oxid barnatý byl objeven v roce 1774 Scheelem Karlem Wilhelmem.

Získání

Existuje několik způsobů, jak izolovat látku, jako je oxid bárnatý. Používají se v souladu s určeným účelem a množstvím získané látky. Všechny metody jsou vhodné pro laboratorní a průmyslové podmínky, proto si výrobce zvolí, jak získat oxid bárnatý. Použitelné metody:

  1. Kalcinaci předem vysráženého dusičnanu barnatého, ke kterému dochází při uvolňování čistého kyslíku. 2Ba (N03) 2 = 2BaO + 4NO2 + 02.
  2. Baryum reaguje s kyslíkem. 2Ba + 02 = 2BaO. Katalyzátor má teplotu 500 až 600 ° C, v tomto případě je možné výrobu peroxidu. 2Ba + 02 = 2BaO2. Po dalším zahřátí na 700 ° C se látka rozkládá na volný kyslík a oxid bárnatý.
  3. Proces rozkladu uhličitanu barnatého na oxid a oxid uhličitý je vyžadována vysoká teplotní expozice. BaCO3 = BaO + C02. K získání čistší konečné látky je nutné odstranit přebytečný oxid uhličitý.

jak získat oxid bárnatý

Chemické vlastnosti

Většina binárních kovových sloučenin s kyslíkem vykazuje základní vlastnosti. Rovnice oxidu barnatého (vzorec BaO) ukazuje, že tato látka patří k takovýmto oxidům. Tato sloučenina je navíc sůl. Typické chemické interakce se vyskytují u následujících tříd látek:

  1. Interakce s vodou probíhá poměrně rychle, s uvolněním tepla a tvorbou alkalického roztoku. BaO + H20 = Ba (OH) 2 .
  2. Oxid reaguje s kyslíkem v přítomnosti katalyzátoru (při vysoké teplotě 600 až 500 ° C), výsledkem je peroxid, který se dále rozkládá na své části pro extrakci čistého kovu nebo oxidu. V tomto případě je nutné zvýšit zahřátí na 700 ° C. 2Ba + O 2 = 2BaO 2 .
  3. Jak typické bazický oxid baryum reaguje s kyselinami, v důsledku chemické reakce se získá voda a odpovídající sůl. BaO + H2S04 = H20 + BaS04 nebo BaO + 2HCI = H20 + BaCl2 .
  4. Oxidy kyselin reagují s BaO, výsledkem interakce jsou soli. BaO + CO 2 = BaCO 3 nebo BaO + SO 3 = BaSO 4 .
  5. Aby se uvolnil čistý bárium, oxid je kalcinován kovy, které zachycují vylučovaný kyslík. Jedná se o křemík, hliník, zinek nebo hořčík.

oxid bárnatý interaguje s

Aplikace

Baryum a jeho sloučeniny poskytují velmi silný barevný jas při pokovování povrchu jiných látek. Oxidy manganu a barya jsou proto jednotkami měření koeficientu jasu. Používá se k získání zelené barvy v pyrotechnice, s dekorativní úpravou skládající se z glazur a smaltu. Poměrně nízké náklady na zpracování a výrobu, vysoká úroveň výroby tepla umožňuje použití oxidu jako katalyzátoru při provádění chemických reakcí. Zejména se tato látka používá k izolaci čistého kovu (Ba), čímž se získá hydroxid a peroxid. Výroba keramiky používaných při nejnižších teplotách (tekutý dusík), se vyskytuje s oxidem barnatým. Způsob syntézy zahrnuje kovy vzácných zemin a oxid mědi. Rozsah použití látky v nástrojích je poměrně široký. Oxid barnatý se používá k pokrytí oscilografických a televizních trubek, různých druhů katod a elektronických vakuových produktů. Slouží jako aktivní směs pro silné baterie s oxidem mědi. Oxid barnatý je jedním z hlavních prvků skla, který má spíše specifický směr použití, který se používá k pokovování povrchu uranových tyčí. Pro tvorbu optických skel je tato látka také nezbytná.