Борат бария - Barium borate

Борат бария
Имена
Другие имена
диборат бария, оксид бора бария, метаборат бария
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
ChemSpider
ECHA InfoCard100.033.824 Отредактируйте это в Викиданных
Номер ЕС
  • 237-222-4
UNII
Характеристики
BaB2О4 или Ba (BO2)2
Молярная масса222.95
Внешностьбелый порошок или бесцветные кристаллы
Запахбез запаха
Плотность3,85 г / см3[1]
Температура плавления 1095 ° С (2,003 ° F, 1368 К)[2]
Растворимость в соляная кислотарастворимый
пе = 1,5534, nо = 1.6776
Структура
Ромбоэдрический, 126 грн.[3]
R3c, № 161
а = 1,2529 нм, c = 1,274 нм
Опасности
Паспорт безопасностиMSDS
Пиктограммы GHSGHS07: Вредно
Сигнальное слово GHSПредупреждение
H302
P264, P270, P301 + 312, P330, P501
точка возгоранияНегорючий
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверять (что проверитьY☒N ?)
Ссылки на инфобоксы

Борат бария является неорганическое соединение, а борат из барий с химической формулой BaB2О4 или Ba (BO2)2. Он доступен как гидрат или в обезвоженной форме в виде белого порошка или бесцветных кристаллов. Кристаллы существуют в высокотемпературной α-фазе и низкотемпературной β-фазе, сокращенно обозначаемых как BBO; обе фазы двулучепреломляющий, а BBO - обычное нелинейно-оптический материал.

Борат бария был открыт и разработан Чэнь Чуантянь и другие Фуцзянский институт исследования структуры материи, Китайская Академия Наук.

Характеристики

Кристаллическая структура BBO, если смотреть почти перпендикулярно оси c. Цвета: зеленый - Ba, розовый - B, красный - O
BBO при просмотре c ось

Борат бария существует в двух основных кристаллических формах: альфа и бета. Низкотемпературная бета-фаза превращается в альфа-фазу при нагревании до 925 ° C. β-Борат бария (BBO) отличается от α-формы положением ионов бария внутри кристалла. Обе фазы обладают двойным лучепреломлением, однако α-фаза обладает центральной симметрией и, следовательно, не имеет таких же нелинейных свойств, как β-фаза.[4]

Альфа борат бария, α-BaB2О4 представляет собой оптический материал с очень широким окном оптического пропускания примерно от 190 нм до 3500 нм. Обладает хорошими механическими свойствами и является подходящим материалом для мощных ультрафиолетовый поляризация оптика.[5] Он может заменить кальцит, оксид титана или же ниобат лития в Призмы Глана – Тейлора, Призмы Глана – Томпсона, уходить светоделители и другие оптические компоненты. У него низкий гигроскопичность, и это Твердость по Моосу составляет 4,5. Его порог повреждения составляет 1 ГВт / см2 при 1064 нм и 500 МВт / см2 при 355 нм.[1]

Бета борат бария, β-BaB2О4, это нелинейно-оптический материал прозрачная в диапазоне ~ 190–3300 нм. Его можно использовать для спонтанное параметрическое преобразование с понижением частоты. Его Твердость по Моосу также 4,5.[1][2]

Борат бария имеет сильную отрицательную одноосную двулучепреломление и может быть согласован по фазе для типа I (ох) генерация второй гармоники от 409,6 до 3500 нм. Температурная чувствительность показателей преломления мала, что приводит к необычно большой (55 ° C) полосе температурного синхронизма.[2]

Синтез

Борат бария может быть получен реакцией водный раствор из борная кислота с гидроксид бария. Приготовленный борат γ-бария содержит кристаллизационная вода которые нельзя полностью удалить сушкой при 120 ° C. Дегидратированный борат γ-бария можно получить нагреванием до 300–400 ° C. Кальцинирование примерно при 600–800 ° C вызывает полное превращение в β-форму. BBO, полученный этим методом, не содержит следов BaB.2О2[6]

Кристаллы BBO для нелинейной оптики можно выращивать из флюсованного расплава бората бария, оксид натрия и хлорид натрия.[7]

Тонкие пленки бората бария можно получить MOCVD из гидротри (1-пиразолил) бората бария (II). В зависимости от температуры осаждения могут быть получены разные фазы.[8] Тонкие пленки бета-бората бария могут быть получены золь-гель синтез.[9]

Моногидрат бората бария получают из раствора сульфид бария и тетраборат натрия. Это белый порошок. Он используется в качестве добавки, например, краски как огнестойкий, ингибитор плесени, и замедлитель коррозии. Он также используется как белый пигмент.

Дигидрат бората бария получают из раствора метаборат натрия и хлорид бария при 90–95 ° С. После охлаждения до комнатной температуры выпадает белый порошок. Дигидрат бората бария теряет воду при температуре выше 140 ° C. Он используется как огнестойкий для красок, текстиля и бумаги.[10]

Приложения

BBO - популярный нелинейно-оптический кристалл. Квантово связанные фотоны производятся с использованием бета-бората бария. Борат бария - это бактерицид и фунгицид.[11] Его добавляют в краски, покрытия, клеи, пластмассы и бумажные изделия.

Борат бария устойчив к ультрафиолетовый радиация. Он может действовать как УФ-стабилизатор за поливинил хлорид.[12]

Растворимость бората бария является недостатком при использовании в качестве пигмента. Кремнезем порошки с покрытием доступны. Щелочные свойства и анодный пассивация Свойства борат-иона улучшают антикоррозионные свойства. Обычно доступный пигмент метабората бария бывает трех классов; Сорт I представляет собой метаборат бария, сорт II состоит из 27% оксид цинка, а степень III состоит из 18% оксид цинка и 29% сульфат кальция. Борат бария показывает синергетические свойства с борат цинка.[13]

Борат бария используется как поток в некоторых титанат бария и цирконат свинца Диэлектрик EIA Class 2 керамика составы для керамические конденсаторы, в размере около 2%. Отношение бария к бору имеет решающее значение для характеристик флюса; BaB2О2 содержание отрицательно сказывается на характеристиках флюса.[6][14]

Борат бариялетучая зола стекло может использоваться как радиационная защита. Такие очки по своим характеристикам превосходят конкретный и другим стеклам из бората бария.[15]

Рекомендации

  1. ^ а б c Кристалл бората бария (a-BBO). casix.com
  2. ^ а б c Кристаллы BBO - бета-борат бария и борат лития В архиве 12 февраля 2012 г. Wayback Machine. clevelandcrystals.com
  3. ^ Гуйцинь, Дай; Вэй, Линь; Ань, Чжэн; Цинчжэнь, Хуан; Цзинкуй, Лян (1990). «Термическое расширение низкотемпературной формы BaB2O4». Журнал Американского керамического общества. 73 (8): 2526–2527. Дои:10.1111 / j.1151-2916.1990.tb07626.x.
  4. ^ Никогосян, Д. Н. (1991). «Бета-борат бария (ВВО)». Прикладная физика A. 52 (6): 359–368. Bibcode:1991АпФА..52..359Н. Дои:10.1007 / BF00323647. S2CID  101903774.
  5. ^ Альфа-борат бария. Roditi.com. Проверено 15 января 2012.
  6. ^ а б Росс, Сидней Д. «Препарат бората бария» Патент США 4897249 выдан 30 января 1990 г.
  7. ^ Gualtieri, Devlin M .; Чай, Брюс Х. Т. "Выращивание бората бария при высокой температуре из раствора (BaB2O4)" Патент США 4,931,133 выдан 5 июня 1990 г.
  8. ^ Malandrino, G .; Lo Nigro, R .; Фрагала, И. Л. (2007). «Путь MOCVD к тонким пленкам бората бария из единственного источника предшественника гидротри (1-пиразолил) бората бария». Химическое осаждение из паровой фазы. 13 (11): 651. Дои:10.1002 / cvde.200706611.
  9. ^ C. Lu; Димов С.С., Липсон Р.Х. (2007). "Золь-гель осаждение качественных тонких пленок бората бария с помощью поли (винилпирролидона) для фотоники". Chem. Матер. 19 (20): 5018. Дои:10,1021 / см071037м.
  10. ^ Дейл Л. Перри; Сидни Л. Филлипс (1995). Справочник неорганических соединений. Природа. 177. CRC Press. п. 3. Bibcode:1956Натура.177..639.. Дои:10.1038 / 177639a0. ISBN  978-0-8493-8671-8. S2CID  4184615.
  11. ^ Генри Варсон; К. А. Финч (2001). Применение латок на синтетической смоле: решетки в поверхностных отливках: эмульсионные краски. Джон Уайли и сыновья. С. 885–. ISBN  978-0-471-95461-3. Получено 15 января 2012.
  12. ^ Koskiniemi, Mark S «Пироборат кальция как микробицид для пластмасс» Патент США 5,482,989 выдан 09.01.1996
  13. ^ Дж. В. Колеске (1995). Руководство по испытаниям красок и покрытий: четырнадцатое издание справочника Gardner-Sward. 17. ASTM International. ISBN  978-0-8031-2060-0.
  14. ^ К. Сингх; Индуркар, Аруна (1988). «Диэлектрики из цирконата свинца на связке с боратобариевым стеклом» (PDF). Бык. Mater. Наука. 11: 55. Дои:10.1007 / BF02744501. S2CID  97981458.
  15. ^ Сингх, Сухпал; Кумар, Ашок; Сингх, Девиндер; Thind, Кулвант Сингх; Мудахар, Гурмель С. (2008). «Бариево-борато-зольные стекла: как радиационно-защитные материалы». Ядерные приборы и методы в физических исследованиях Секция B. 266 (1): 140. Bibcode:2008НИМПБ.266..140С. Дои:10.1016 / j.nimb.2007.10.018.