Boritan barnatý - Barium borate

Boritan barnatý
Jména
Ostatní jména
diboričnan barnatý, oxid barnatý bóritý, metaboritan barnatý
Identifikátory
3D model (JSmol )
ChemSpider
Informační karta ECHA100.033.824 Upravte to na Wikidata
Číslo ES
  • 237-222-4
UNII
Vlastnosti
BaB2Ó4 nebo Ba (BO2)2
Molární hmotnost222.95
Vzhledbílý prášek nebo bezbarvé krystaly
Zápachbez zápachu
Hustota3,85 g / cm3[1]
Bod tání 1095 ° C (2,003 ° F; 1368 K)[2]
Rozpustnost v kyselina chlorovodíkovározpustný
nE = 1,5534, nÓ = 1.6776
Struktura
Rhombohedral, hR126[3]
R3c, č. 161
A = 1,2529 nm, C = 1,274 nm
Nebezpečí
Bezpečnostní listBL
Piktogramy GHSGHS07: Zdraví škodlivý
Signální slovo GHSVarování
H302
P264, P270, P301 + 312, P330, P501
Bod vzplanutíNehořlavé
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
☒N ověřit (co je šekY☒N ?)
Reference Infoboxu

Boritan barnatý je anorganická sloučenina, a borát z baryum s chemickým vzorcem BaB2Ó4 nebo Ba (BO2)2. Je k dispozici jako hydrát nebo dehydratovaná forma, jako bílý prášek nebo bezbarvé krystaly. Krystaly existují ve vysokoteplotní α fázi a nízkoteplotní β fázi, zkráceně jako BBO; obě fáze jsou dvojlomný a BBO je běžné nelineární optický materiál.

Boritan barnatý objevil a vyvinul Chen Chuangtian a další z Fujian Institute of Research on the Structure of Matter, Čínská akademie věd.

Vlastnosti

Krystalová struktura BBO při pohledu téměř kolmo k ose c. Barvy: zelená - Ba, růžová - B, červená - O.
BBO pohledu podél C osa

Boritan barnatý existuje ve dvou hlavních krystalických formách: alfa a beta. Nízkoteplotní beta fáze se po zahřátí na 925 ° C přemění na alfa fázi. β-boritan barnatý (BBO) se liší od formy α polohami barnatých iontů v krystalu. Obě fáze jsou dvojlomné, avšak fáze α má centrickou symetrii, a proto nemá stejné nelineární vlastnosti jako fáze β.[4]

Alfa barnatý boritan, α-BaB2Ó4 je optický materiál s velmi širokým optickým přenosovým oknem od přibližně 190 nm do 3 500 nm. Má dobré mechanické vlastnosti a je vhodným materiálem pro vysoký výkon ultrafialový polarizace optika.[5] Může nahradit kalcit, oxid titaničitý nebo lithium niobát v Glan – Taylor hranoly, Glan – Thompsonovy hranoly, odejít rozdělovače paprsků a další optické komponenty. Je nízká hygroskopičnost, a jeho Mohsova tvrdost je 4,5. Své práh poškození je 1 GW / cm2 při 1064 nm a 500 MW / cm2 při 355 nm.[1]

Beta barnatan boritý, β-BaB2Ó4, je nelineární optický materiál transparentní v rozsahu ~ 190–3 300 nm. Může být použit pro spontánní parametrická down-konverze. Své Mohsova tvrdost je také 4.5.[1][2]

Boritan barnatý má silné negativní jednoosé dvojlom a lze je fázově přizpůsobit typu I (ooe) generace druhé harmonické od 409,6 do 3 500 nm. Teplotní citlivost indexů lomu je nízká, což vede k neobvykle velké (55 ° C) šířce pásma odpovídající fázové teplotě.[2]

Syntéza

Boritan barnatý lze připravit reakcí vodný roztok z kyselina boritá s hydroxid barnatý. Připravený y-barnatý boritan obsahuje krystalová voda které nelze úplně odstranit sušením při 120 ° C. Dehydratovaný y-barnatý boritan lze připravit zahřátím na 300–400 ° C. Kalcinace při asi 600–800 ° C způsobí úplnou konverzi do formy β. BBO připravený touto metodou neobsahuje stopová množství BaB2Ó2[6]

Krystaly BBO pro nelineární optiku lze pěstovat z tavené taveniny boritanu barnatého, oxid sodný a chlorid sodný.[7]

Tenké filmy boritanu barnatého lze připravit MOCVD z hydro-tri (1-pyrazolyl) boritanu barnatého. V závislosti na teplotách depozice lze získat různé fáze.[8] Tenké filmy beta-barnatého boritanu lze připravit sol-gel syntéza.[9]

Monohydrát boritanu barnatého se připravuje z roztoku sulfid barnatý a tetraboritan sodný. Je to bílý prášek. Používá se jako přísada např. barvy jako zpomalovač hoření, inhibitor plísní, a inhibitor koroze. Používá se také jako bílá pigment.

Dihydrát boritanu barnatého se připravuje z roztoku metaboritan sodný a chlorid barnatý při 90–95 ° C. Po ochlazení na teplotu místnosti se vysráží bílý prášek. Dihydrát boritanu barnatého ztrácí vodu při teplotě nad 140 ° C. Používá se jako zpomalovač hoření pro barvy, textil a papír.[10]

Aplikace

BBO je populární nelineární optický krystal. Kvantově vázané fotony jsou vyrobitelné s betaboritanem barnatým. Boritan barnatý je a baktericid a fungicid.[11] Přidává se do barev, nátěrů, lepidel, plastů a papírových výrobků.

Boritan barnatý je odolný vůči ultrafialový záření. Může to fungovat jako UV stabilizátor pro polyvinyl chlorid.[12]

Rozpustnost boritanu barnatého je nevýhodou, pokud se použije jako pigment. Oxid křemičitý - k dispozici jsou práškové laky. Alkalické vlastnosti a anodické vlastnosti pasivace vlastnosti boritanového iontu zvyšují antikorozní vlastnosti. Běžně dostupný pigment metaboritanu barnatého se dodává ve třech stupních; Stupeň I je samotný metaboritan barnatý, stupeň II je složen z 27% oxid zinečnatý a stupeň III je smíchán s 18% oxid zinečnatý a 29% síran vápenatý. Boritan barnatý vykazuje synergický výkon s boritan zinečnatý.[13]

Boritan barnatý se používá jako a tok v některých titaničitan barnatý a zirkoničitan olovnatý EIA třídy 2 dielektrikum keramický formulace pro keramické kondenzátory, ve výši asi 2%. Poměr baria a boru je rozhodující pro výkon tavidla; BaB2Ó2 obsah nepříznivě ovlivňuje výkon toku.[6][14]

Boritan barnatýpopílek sklenka lze použít jako radiační stínění. Tyto brýle mají lepší výkon beton a na další sklenice z boritanu barnatého.[15]

Reference

  1. ^ A b C Křišťál boritanu barnatého (a-BBO). casix.com
  2. ^ A b C BBO Crystals - Beta Barium Borate and Lithium Borate Archivováno 12. února 2012, v Wayback Machine. clevelandcrystals.com
  3. ^ Guiqin, Dai; Wei, Lin; An, Zheng; Qingzhen, Huang; Jingkui, Liang (1990). "Tepelná expanze nízkoteplotní formy BaB2O4". Journal of the American Ceramic Society. 73 (8): 2526–2527. doi:10.1111 / j.1151-2916.1990.tb07626.x.
  4. ^ Nikogosyan, D. N. (1991). „Beta barium borate (BBO)“. Aplikovaná fyzika A. 52 (6): 359–368. Bibcode:1991ApPhA..52..359N. doi:10.1007 / BF00323647. S2CID  101903774.
  5. ^ Alfa barnatý boritan. Roditi.com. Citováno 2012-01-15.
  6. ^ A b Ross, Sidney D. "Příprava boritanu barnatého" US patent 4 897 249 vydáno 30. ledna 1990
  7. ^ Gualtieri, Devlin M .; Chai, Bruce H. T. „Vysokoteplotní růst roztoku boritanu barnatého (BaB2O4)“ US patent 4931133 vydáno 5. června 1990
  8. ^ Malandrino, G .; Lo Nigro, R .; Fragalà, I.L. (2007). „Cesta MOCVD k tenkým filmům z boritanu barnatého z prekurzoru hydroxidu barnatého (tripyrazolyl) boritanu.“. Chemické vylučování par. 13 (11): 651. doi:10.1002 / cvde.200706611.
  9. ^ C. Lu; S. S. Dimov & R. H. Lipson (2007). „Poly (vinylpyrrolidon) - asistovaný sol-gel depozice kvalitních β-barnatých boritanových tenkých vrstev pro fotonické aplikace“. Chem. Mater. 19 (20): 5018. doi:10,1021 / cm071037m.
  10. ^ Dale L. Perry; Sidney L. Phillips (1995). Příručka anorganických sloučenin. Příroda. 177. CRC Press. p. 3. Bibcode:1956Natur.177..639.. doi:10.1038 / 177639a0. ISBN  978-0-8493-8671-8. S2CID  4184615.
  11. ^ Henry Warson; C. A. Finch (2001). Aplikace syntetických pryskyřičných latexů: Latices v povrchových odlitcích: emulzní barvy. John Wiley and Sons. str. 885–. ISBN  978-0-471-95461-3. Citováno 15. ledna 2012.
  12. ^ Koskiniemi, Mark S „Pyroborát vápenatý jako mikrobicid pro plasty“ US patent 5 482 989 vydáno 1. 9. 1996
  13. ^ J. V. Koleske (1995). Příručka pro testování barev a nátěrů: čtrnácté vydání příručky Gardner-Sward. 17. ASTM International. ISBN  978-0-8031-2060-0.
  14. ^ K. Singh; Indurkar, Aruna (1988). „Dielektrika zirkoničitanu olovnatého spojeného se sklem boritanu barnatého“ (PDF). Býk. Mater. Sci. 11: 55. doi:10.1007 / BF02744501. S2CID  97981458.
  15. ^ Singh, Sukhpal; Kumar, Ashok; Singh, Devinder; Thind, Kulwant Singh; Mudahar, Gurmel S. (2008). „Barium-borate-flyash glasses: As radiační stínící materiály“. Jaderné přístroje a metody ve výzkumu fyziky Sekce B. 266 (1): 140. Bibcode:2008NIMPB.266..140S. doi:10.1016 / j.nimb.2007.10.018.