- Structure
- Nomenclature
- Propriétés physiques
- État physique
- Poids moléculaire
- Point de fusion
- Point d'ébullition
- Densité
- Solubilité
- Propriétés chimiques
- Des risques
- Obtention
- Applications
- Comme déshydratant pour les solvants organiques
- Dans les lampes à décharge
- Dans la fabrication de céramiques
- Dans la préparation de mélanges de ciment
- Dans diverses applications
- Références
L' oxyde de baryum est formé par un atome solide inorganique de baryum (Ba) et d'oxygène (O). Sa formule chimique est BaO. C'est un solide cristallin blanc et hygroscopique, c'est-à-dire qu'il absorbe l'humidité de l'air, mais ce faisant, il réagit avec lui.
La réaction rapide de l'oxyde de baryum avec l'eau le rend utilisé dans les laboratoires d'analyse chimique pour sécher, c'est-à-dire éliminer l'eau des solvants organiques, qui sont des composés liquides qui servent à dissoudre d'autres substances.
Oxyde de baryum solide BaO. Leiem. Source: Wikimedia Commons.
BaO se comporte comme une base forte, il réagit donc avec de nombreux types d'acides. Par exemple, il réagit facilement avec le dioxyde de carbone CO 2 dans l'air pour former du carbonate de baryum BaCO 3.
Il est utilisé dans la fabrication de polymères pour les câbles d'alimentation et comme ingrédient de résines pour sceller les trous dans les dents qui ont été durcies.
L'oxyde de baryum (BaO) est également utilisé dans l'industrie de la céramique, à la fois pour l'enduire d'émail et pour le fabriquer. Il est également utilisé dans les mélanges de ciment pour augmenter la résistance à la compression du produit final.
Structure
L'oxyde de baryum BaO est composé d'un cation Ba 2+ et d'un anion oxygène O 2 -.
Ions BaO d'oxyde de baryum. Auteur: Marilú Stea.
Dans ses cristaux, BaO forme des réseaux ioniques cubiques (en forme de cube) de type chlorure de sodium.
Structure cristalline en forme de cube d'oxyde de baryum BaO similaire au chlorure de sodium. Vert: baryum. Bleu: oxygène. Benjah-bmm27 (discussion · contributions). Source: Wikimedia Commons.
La configuration électronique de l'ion baryum est: 6s 0 car il a perdu les deux électrons de la coquille 6s. Cette configuration est très stable.
Nomenclature
-Oxyde de baryum
-Monoxyde de baryum
Propriétés physiques
État physique
Solide cristallin blanc jaunâtre.
Poids moléculaire
153,33 g / mol
Point de fusion
1923 ºC
Point d'ébullition
Environ 2000 ºC.
Densité
5,72 g / cm 3
Solubilité
Légèrement soluble dans l'eau: 3,8 g / 100 mL à 20 ºC.
Propriétés chimiques
L'oxyde de baryum BaO réagit rapidement avec l'eau, dégageant de la chaleur et formant une solution corrosive d'hydroxyde de baryum Ba (OH) 2, qui est l'hydroxyde le plus soluble des hydroxydes de métaux alcalino-terreux.
BaO + H 2 O → Ba (OH) 2
BaO est une base solide. Réagit de manière exothermique (c'est-à-dire avec dégagement de chaleur) avec tous les types d'acides.
Avec le CO 2, le BaO réagit pour former du carbonate de baryum BaCO 3.
BaO + CO 2 → BaCO 3
Le BaO est hygroscopique, donc s'il est laissé exposé à l'environnement, il se joint peu à peu à l'humidité de l'air, formant Ba (OH) 2 qui se combine avec le dioxyde de carbone CO 2 dans l'air pour donner du carbonate de baryum BaCO 3.
Lorsque le monoxyde de baryum BaO est chauffé en présence d'air, il se combine à l'oxygène pour former du peroxyde de baryum BaO 2. La réaction est réversible.
2 BaO + O 2 ⇔ 2 BaO 2
En présence d'eau, il peut réagir avec l'aluminium Al ou le zinc Zn, formant les oxydes ou hydroxydes desdits métaux et générant de l'hydrogène gazeux H 2.
Peut initier la polymérisation de composés organiques polymérisables tels que les époxydes.
Des risques
Peut être toxique par ingestion. Il ne doit pas entrer en contact avec la peau. Il est irritant pour les yeux, la peau et les voies respiratoires. Cela peut être nocif pour le système nerveux. Il est capable de provoquer de faibles taux de potassium, entraînant des troubles cardiaques et musculaires.
Obtention
L'oxyde de baryum BaO peut être obtenu en chauffant du carbonate de baryum BaCO 3 avec du charbon de bois. Du BaO se forme et du monoxyde de carbone CO est dégagé.
BaCO 3 + C → BaO + 2 CO ↑
Applications
Comme déshydratant pour les solvants organiques
En raison de sa facilité de réaction avec l'eau, le BaO est utilisé depuis le milieu du siècle dernier comme déshydratant pour l'essence et les solvants organiques basiques ou neutres.
BaO est un séchage très actif autour de lui, il absorbe très rapidement l'humidité, avec un dégagement de chaleur considérable, formant de l'hydroxyde de baryum Ba (OH) 2 qui est stable jusqu'à environ 1000 ° C. Pour cette raison, BaO peut être utilisé à des températures élevées.
Il a également une capacité d'absorption d'eau élevée. Pour chaque molécule de BaO, une molécule d'eau peut être absorbée et le Ba (OH) 2 résultant peut également absorber une certaine quantité d'eau.
Il convient aux laboratoires de chimie analytique. Ce n'est pas collant.
Il peut être utilisé dans les dessiccateurs, qui sont de grands récipients en verre avec un couvercle où l'environnement interne est maintenu au sec. Le BaO maintient l'atmosphère miniature du dessiccateur au sec.
Dessiccateurs dans un laboratoire. Un déshydratant solide tel que BaO est placé au bas de la base. Le téléchargeur original était Rifleman 82 sur Wikipedia anglais.. Source: Wikimedia Commons.
Ces dessiccateurs servent à placer des substances ou des réactifs et les empêchent ainsi d'absorber l'eau de l'environnement.
Il est également utilisé pour sécher des gaz basiques tels que l'ammoniac NH 3.
Dans les lampes à décharge
BaO est placé sur les électrodes des lampes à décharge en tant que matériau émetteur d'électrons.
Les lampes à décharge sont constituées d'un tube de verre, de quartz ou d'un autre matériau approprié, elles contiennent un gaz inerte et dans la plupart des cas une vapeur métallique. La vapeur métallique peut être du sodium ou du mercure.
Lampe à mercure. Dmitry G. Source: Wikimedia Commons.
Des décharges électriques se produisent à l'intérieur du tube car il comporte une électrode positive et une électrode négative.
Le BaO est placé sur les électrodes de la lampe. Les électrons qu'il émet entrent en collision avec les atomes de la vapeur du métal et leur transmettent de l'énergie.
Le passage d'un courant électrique à travers ce gaz ou cette vapeur produit de la lumière visible ou un rayonnement ultraviolet (UV).
Dans la fabrication de céramiques
BaO est utilisé dans les compositions de revêtement de glaçure céramique.
Façade du bâtiment recouverte de céramique émaillée. Penny Mayes / Façade vitrée. Source: Wikimedia Commons.
Cependant, il a également été testé comme additif dans la préparation de vitrocéramique.
BaO améliore efficacement les caractéristiques mécaniques et la résistance chimique de ce type de céramique. Il a une forte influence sur les propriétés thermiques et la composition de la phase cristalline des matériaux obtenus.
Dans la préparation de mélanges de ciment
Le BaO a été testé en tant que composant du ciment phosphoaluminé.
Ce type de ciment est utile dans les environnements marins, car il n'a pas la même tendance à s'hydrater que les autres types de ciment, il ne souffre donc pas de formation de pores ou d'expansion.
Cependant, les ciments phosphoaluminés doivent être renforcés dans leurs performances mécaniques afin de résister aux courants océaniques et aux coups des morceaux de glace flottants présents dans l'océan.
L'ajout de BaO au ciment phosphoaluminé modifie la structure minérale dudit matériau, améliore la structure des pores et augmente considérablement la résistance à la compression de la pâte de ciment.
En d'autres termes, BaO améliore la résistance à la compression de ce type de ciment.
Mélanger pour le béton. L'oxyde de baryum BaO est utile pour améliorer certaines propriétés du ciment. Thamizhpparithi Maari. Source: Wikimedia Commons.
Dans diverses applications
Il est utilisé comme ingrédient pour fournir l'opacité des résines dentaires pour le remplissage des trous dans les dents, effectué par les dentistes.
Il est également utilisé comme agent de nucléation pour la préparation de polymères de polyfluorure de vinylidène qui sont utilisés pour isoler les câbles d'alimentation.
Références
- Partyka, J. et coll. (2016). Effet de l'ajout de BaO sur le frittage des matériaux vitrocéramiques à partir du système SiO 2 -Al 2 O 3 -Na 2 O-K 2 O-CaO / MgO. J Therm Anal Calorim (2016) 125: 1095. Récupéré de link.springer.com.
- Zhang, P. et coll. (2019). Effet du BaO sur la structure minérale et le comportement d'hydratation du ciment phosphoaluminé. J Therm Anal Calorim (2019) 136: 2319. Récupéré de link.springer.com.
- Bibliothèque nationale de médecine des États-Unis. (2019). Oxyde de baryum. Récupéré de pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Smith, NA (2003). Éclairage. Principe. In Electrical Engineer's Reference Book (seizième édition). Récupéré de sciencedirect.com.
- Ebnesajjad, S. (2003). Mousses de fluoropolymère. PVDF moussant. En fluoroplastiques transformables en fusion. Récupéré de sciencedirect.com.
- Booth, HS et McIntyre, LH (1930). Oxyde de baryum comme dessicant. Ind. Eng. Chem. Anal. Ed. 1930, 2, 1, 12-15. Récupéré de pubs.acs.org.