کلرید باریم چیست

کلرید باریم یک ترکیب معدنی با فرمول شیمیایی BaCl2 است که یکی از رایج ترین نمک های محلول در آب باریم می باشد. نمک های باریم به شکل جامد سفید و سمی بوده و رنگ زرد مایل به سبز را به شعله می بخشد. کلرید باریم یک عامل اکسید کننده است و در حضور یک اسید قوی ، گاز دی اکسید کلر آزاد می نماید که قابل انفجار است. Barium chloride به عنوان یک نمک ارزان و محلول باریم، کاربرد گسترده ای در آزمایشگاه دارد و معمولاً به عنوان آزمایشی برای یون سولفات استفاده می شود.

باریم کلراید در تماس با رطوبت ابتدا به دی هیدرات BaCl2(H2O)2 تبدیل می شود. نمک های باریم (Ba) دارای طیف وسیعی از حلالیت ها در آب هستند. فلز Ba در آب نامحلول اما در الکل محلول است. سه نمک Ba با انحلال کمتر عبارتند از سولفات، کربنات و سولفید. باریم به دلیل واکنش پذیری بالا به عنوان فلز در محیط یافت نمی شود بلکه در حالت ترکیبی با عناصر دیگر وجود دارد. ترکیبات باریم مانند استات باریم، کلرید باریم ، سیانید باریم، هیدروکسید باریم و اکسید باریم، کاملاً در آب محلول هستند.

جدول مشخصات فنی و شیمیایی

فرمول شیمیایی کلرید باریمBaCl2
وزن مخصوص۲۰۸٫۲۳ گرم بر مول
چگالی۳٫۸۵۶ گرم بر سانتیمتر مکعب
دمای ذوب۹۶۲ درجه سانتیگراد
دمای جوش۱,۵۶۰ درجه سانتیگراد
انحلال پذیریمحلول در آب و متانول

فرمول شیمیایی و ساختار کلرید باریم

فرمول شیمیایی باریم کلرید BaCl2 است و جرم مولی آن ۲۰۸٫۲۳ گرم بر مول است. این نمک از یک کاتیون باریم (+Ba2) و یک آنیون کلر (Cl-) تشکیل می شود. نمک باریم دارای فرم دی هیدرات با جرم مولی ۲۴۴٫۲۶ گرم در مول است. این ماده پس از حل شدن به صورت آنیون های کلرید و کاتیون های باریم جدا می شود به طوری که در دمای ۲۰ درجه سانتیگراد، حلالیت کلرید باریم در آب تقریباً ۳۵۸ گرم در لیتر است. با این حال، حلالیت این ماده در آب وابسته به دما است. در دمای ۱۰۰ درجه سانتیگراد، حلالیت باریم کلراید در آب معادل ۵۹۴ گرم در لیتر است. این ترکیب در متانول نیز قابل حل شدن است اما در اتانول محلول نیست. کلرید باریم بی آب در یک ساختار کریستالی متعامد متبلور می شود. با این حال، تشکیل دی هیدرات کلرید باریم دارای ساختار کریستالی مونوکلینیک است.

برای حل شدن یک جامد در یک حلال باید انرژی کافی برای غلبه بر نیروی جاذبه بین یون های شبکه موجود باشد. از این رو، نمک کلرید باریم تقریبا در آب سرد نامحلول و کم محلول است اما با افزایش دمای آب، انحلال پذیری آن نیز افزایش پیدا می کند.

خطرات باریم کلراید بر سلامت انسان

یون +Ba2 و ترکیبات محلول باریم (به ویژه کلرید، نیترات، هیدروکسید) برای انسان سمی هستند. کلرید باریم سمی ، محرک چشم، پوست و غشای مخاطی است. در صورت استنشاق، بلعیدن یا جذب از طریق پوست ممکن است کشنده باشد. مسمومیت با آن می تواند بر کلیه ها، قلب و عروق و سیستم عصبی مرکزی تأثیر بگذارد. مقادیر کمی باریم محلول در آب ممکن است باعث شود فرد دچار مشکلات تنفسی، افزایش فشار خون، تغییرات ریتم قلب، تحریک معده، ضعف عضلانی، تغییر در رفلکس‌های عصبی، تورم مغز و کبد، آسیب کلیه و قلب شود. ثابت شده که باریم باعث سرطان در انسان نمی شود.
برخی عوارض جانبی مصرف و یا ورود باریم به بدن چیست؟

  • نفخ شکم
  • یبوست (شدید، ادامه دار)
  • گرفتگی (شدید)
  • حالت تهوع یا استفراغ
  • دل درد
  • مشکل در تنفس

موارد استفاده و کاربرد کلرید باریم

  • به عنوان ماده اولیه برای تولید نمک باریم
  • در صنایع کلر آلکالی برای تولید محصولاتی مانند سود پرک
  • تولید لاستیک
  • به طور گسترده ای در پالایش نفت و گاز
  • صنایع تولید کاغذ و مقوا
  • افزایش سختی فولاد
  • در تصفیه محلول آب نمک (سالین)
  • تولید رنگدانه و پیگمانت رنگدانه‌ها
  • در صنعت تصفیه آب و فاضلاب به همراه محصولات دیگری نظیر سولفات آلومینیوم
  • جهت تولید سایر نمک های باریم که به عنوان آفت کش ها، رنگدانه ها، شوینده های بویلر استفاده می شوند
  • به عنوان یک شار در تولید فلز منیزیم
  • برای تولید تثبیت کننده های PVC ، روان کننده های روغن ، کرومات باریم و باریم فلوراید
  • ساخت سرامیک های شیشه ای کینسکوپ رنگی
  • تولید سود سوز آور ، پلیمرها و تثبیت کننده ها
  • برای تولید دارو های تحریک قلب و سایر عضلات
  • به عنوان عاملی در رنگرزی و تولید منسوجات
  • برای سختی گیری آب در کنار محصولاتی نظیر کربنات سدیم
  • در ساخت سایر نمک های باریم مانند هیدروکسید باریم

تولید کلرید باریم

تولید صنعتی کلرید باریم از یک فرآیند دو مرحله ای پیروی می کند. ابتدا سولفات باریم (معمولاً به شکل باریت معدنی) با کربن در دمای بالا واکنش داده و سولفید باریم و مونوکسید کربن را تشکیل می دهند. سپس، سولفید باریم با جوهر نمک تصفیه می شود تا کلرید باریم همراه با سولفید هیدروژن تولید شود.

مرحله ۱: از سولفات باریم در دمای بالا

BaSO4 + 4C → BaS + 4CO

مرحله ۲: از سولفید باریم

BaS + 2HCl → BaCl2 + H2S

در شرایط استاندارد، باریم کلراید به صورت یک جامد کریستالی سفید عرضه می گردد. BaCl2 بی آب در یک ساختار کریستالی متعامد متبلور می شود. با این حال، فرم دی هیدرات کلرید باریم به داشتن ساختار کریستالی مونوکلینیک شناخته شده است. کلرید باریم یک ترکیب یونی است که از یک کاتیون باریم و دو آنیون کلر تشکیل می گردد. در این حالت، کلر به دلیل الکترونگاتیوی بالای خود می خواهد حالت اکسیداسیون ۱- داشته باشد. باریم فلزی است که حالت اکسیداسیون ۲+ را در BaCl2 نشان می دهد در حالی که کلر یک غیر فلز است که حالت اکسیداسیون ۱- را در این نمک یونی نشان می دهد.

منابع علمی

https://www.sciencedirect.com/topics/chemistry/barium-chloride

https://byjus.com/chemistry/barium-chloride/