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性質
水酸化バリウムは、潮解性を有する白色の結晶です。水やに溶けやすいです。水酸化バリウムの融点は408℃、8水和物の融点は78℃、780℃で分解します。
水酸化バリウムは、水酸化物イオンとバリウムイオンから構成されるイオン結晶です。外観は粒状または粉末状で、分子量は171.34、化学式はBa(OH)2です。
無水物の結晶構造は単斜晶系で、8水和物は正方晶系を取っています。無水物の密度は4.495g/cm3、一水和物の密度は4.495g/cm3、8水和物の密度は3.74g/cm3です。
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解説
水酸化バリウム，無水和物は白色の無定形の粉末で，比重4.49，融点325℃(水素気流中)。融解物を冷却すると，単斜晶系の結晶にもなる。他のアルカリ土類金属の水酸化物よりも水に溶けやすく，BaOとしての溶解度は3.84g/100g(20℃)。
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用途
二酸化炭素や炭酸塩と反応して炭酸バリウムの沈殿を生じるのでこれらの定量に用いられる．せっけん(脂肪のけん化剤)，触媒，潤滑油，耐熱グリース，樹脂安定剤，ガラスの製造，精糖，硫酸イオンの除去剤，ケイ酸塩の融解などに用いられる．
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製法
酸化バリウムと水との反応，または水酸化ナトリウムと硝酸バリウムとの反応により水溶液から八水和物が得られる水酸化バリウム。
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合成法
水酸化バリウムは、と水の反応により生成されます。再結晶によって8水和物が得られ、空気中で加熱すると一水和物になります。
減圧下で100℃まで熱すると、無水物を得ることも可能です。ただし、酸化バリウムの水和反応は、生石灰 (酸化カルシウム) の消和よりも激しいため危険を伴います。
また、との反応によっても、水酸化バリウムの8水和物が得られます。
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効能
炭酸ガス吸収剤
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説明
Barium Hydroxide occurs as an anhydrate whose prismatic, colorless
crystals are very deliquescent. Barium hydroxide can
be prepared by dissolving barium oxide (BaO) in water:
BaO＋ 9H2O→Ba(OH)2·8H2O
It crystallizes as the octahydrate, which converts to
the monohydrate upon heating in air. Barium oxide
has been found to react with water vapor at temperatures
from 1443 to 1593 K to form gaseous Ba(OH)2
according to the reaction:
BaO(solid)＋H2O(gas)→Ba(OH)2(gas)
A better method of preparation involves addition of
NaOH to the nitrate. Since barium hydroxide is fairly
soluble, it is necessary to evaporate the solution to crystallize Ba(OH)2·8H2O. Ethanol is added to aid in this crystallization. The crystals are washed in cold ethanol to remove sodium ions and then dried.
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化学的特性
Barium hydroxide,Ba(OH)2·8H20, is a white crystalline powder, colorless solid composed of monoclinic crystals. It has a melting point of 78°C and is soluble in water and insoluble in acetone. It is used in the fusion of silicates and fat saponification.
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物理的性質
Monohydrate, Ba(OH)2?H2O is a white powder; density 3.743 g/cm3; slightly soluble in water; soluble in dilute mineral acids. Octahydrate, Ba(OH)2?8H2O is a colorless monoclinic crystal; density 2.18 g/cm3 at 16°C; refractive index 1.50; melts at 78°C; vapor pressure 227 torr; loses seven molecules of water of crystallization when its solution is boiled in the absence of atmospheric CO2 forming solid monohydrate; further heating produces anhydrous Ba(OH)2 melting at 407°C; readily dissolves in water (3.76 g/100 g at 20°C and 11.7 g/100 g at 50°C); aqueous solution highly alkaline; also soluble in methanol; slightly soluble in ethanol; insoluble in acetone.
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使用
Barium hydroxide is used in analytical chemistry to titrate weak acids, particularly organic acids. It forms clear aqueous solutions that are free from carbonate, unlike those of the alkali hydroxides, since barium carbonate is insoluble in water. This allows the use of indicators such as phenolphthalein or thymophthalein (with alkaline color changes) without the risk of titration errors due to the presence of weakly basic CO32- ions.Barium hydroxide is used in organic synthesis as a strong base, for example for the hydrolysis of esters and nitriles.It has been used to hydrolyze one of the two equivalent ester groups in dimethyl endecanedioate. It is also used in the preparation of cyclopentanone, diacetone alcohol and d-Gluonic g-lactone.
Barium hydroxide is used as an additive in thermoplastics (such as phenolic resins), rayon and PVC stabilizers to improve plastic properties. This material is used as a general-purpose additive for lubricants and greases. Other industrial applications for barium hydroxide include sugar fabrication, manufacturing soaps, fat saponification, fusing of silicates and chemical synthesis of other barium compounds and organic compounds.
Barium hydroxide is offered for sale both as the octahydrate and the monohydrate. It is available in large quantities commercially.
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製造方法
Barium hydroxide is made by dissolving barium oxide in hot water. The octahydrate, Ba(OH)2?8H2O, crystallizes upon cooling. It also is prepared by precipitation with caustic soda from an aqueous solution of barium sulfide:
BaS + 2NaOH → Ba(OH)2 + Na2S.
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危険性
An acute poison; toxic symptoms are similar to other soluble salts of barium (see Barium).
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使用用途
水酸化バリウムは、の製造や油の精製、水の軟化、製糖、各種バリウム化合物の製造、有機合成など、幅広い用途で用いられています。また、やの安定剤として利用されるバリウム石鹸の製造において、油脂の鹸化にも使用可能です。
水酸化バリウムは、中和滴定のアルカリ標準液や二酸化炭素の定量など、分析試薬・実験試薬としても利用されています。水酸化バリウムは他にも、触媒や潤滑油添加剤の製造、顔料の原料、の中和除去剤、めっき用試薬、ケイ酸塩の融解などにも使用されています。
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滴定
図. 指示薬の構造
分析化学で水酸化バリウムは、弱酸や有機酸の滴定に利用されています。透明な水酸化バリウムの水溶液は、炭酸塩を含んでいないことを示します。水に炭酸バリウムが不溶なためであり、や水酸化ナトリウムなどが持っていない特徴です。
この性質を利用すると、アルカリ性で変色する指示薬として、 (英: phenolphthalein) やチモールフタレイン (英: thymolphthalein) を用いた場合に、弱塩基の炭酸イオンが存在しても、終点誤差が出ずに滴定できます。
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分解反応
図. 水酸化バリウムによる加水分解
有機合成では強塩基として水酸化バリウムを、エステルやニトリルの加水分解に利用可能です。また、こぼした酸性の物質を中和して、危険性を減らすために水酸化バリウムは使用されています。
さらに、ウンデカンカルボン酸ジメチルエステル (英: undecanoic acid dimethyl ester) のエステル結合の片方だけを、加水分解する反応にも用いることが可能です。
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合成反応
図. 水酸化バリウムを用いた合成反応
(英: cyclopentanone) 、 (英: diacetone alcohol) 、D-グロン酸-γ-ラクトン (D(-)-gulonic acid γ-lactone) などの合成にも、水酸化バリウムは使用されます。
参考文献
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安全性プロファイル
A poison by ingestion andintraperitoneal routes. Incompatible with chlorinated rubber.
