Fluorur de bari
  | |
| Substància química | tipus d'entitat química |
|---|---|
| Massa molecular | 175,902 Da |
| Rol | agent de contrast |
| Estructura química | |
| Fórmula química | BaF₂ |
| SMILES canònic | |
| Identificador InChI | Model 3D |
| Propietat | |
| Punt de fusió | 1.368 ℃ |
| NFPA 704: Standard System for the Identification of the Hazards of Materials for Emergency Response () | |
El fluorur de bari (BaF₂) és un compost químic de bari i fluor en forma de sal iònica. És un sòlid que pot ser un cristall transparent. Es troba a la natura com el mineral anomenat frankdicksonita.[1]
Estructura
[modifica]El sòlid adopta l'estructura de la fluorita i a altes pressions, l'estructura de PbCl₂.[2] En la fase vapor el BaF2 és una molècula no-lineal amb un angle F-Ba-F d'aproximadament 108°.[3] Això és una excepció a la teoria RPECV que pronosticaria una estructura lineal. Càlculs ab initio han estat citats per proposar que les contribucions dels orbitals d de la capa per sota de la capa de valència en són les responsables.[4] Una altra proposta és que la polarització del nucli electrònic de l'àtom de bari crea una distribució aproximadament tetraèdrica de càrrega que interacciona amb els enllaços Ba-F.[5]
Aplicacions
[modifica]El fluorur de bari és transparent quan és il·luminat des de l'ultraviolat a l'infraroig (de 150–200 nm a 11–11.5 µm) i pot ser utilitzat com a material per fer components òptics com ara lents. És utilitzat en finestres per espectroscòpia infraroja, en particular en el camp d'anàlisi de combustible. La seva transmitància a 200 nm és relativament baixa (0.60), però a 500 nm puja fins a 0.96–0.97 i es manté a aquest nivell fins a 9 µm, llavors comença a minvar (0.85 a 10 µm i 0.42 a 12 µm). L'índex de refracció és aproximadament 1.46 de 700 nm a 5 µm.[6]
El fluorur de bari és també un centellejador comú molt ràpid (un dels més ràpids) per la detecció de radiografies, rajos gamma o altres partícules d'alta energia. Una de les seves aplicacions és la detecció de fotons gamma de 511 keV en tomografia per emissió de positrons. També respon a partícules alfa i beta, però, a diferència de la majoria de centellejadors, no brilla sota la llum ultraviolada.[7] També es pot fer servir per a la detecció de neutrons d'alta energia (10–150 MeV), i emprar tècniques de discriminació de forma de pols per separar-los de fotons gamma que ocorrin simultàniament.
Quan és escalfat a 500 °C, és corroït per l'aigua, però en entorns secs pot ser utilitzat fins a 800 °C. L'exposició prolongada a la humitat degrada la transmissió en el rang UV en el buit. És menys resistent a l'aigua que el fluorur de calci, però és el més resistent de tots els fluorurs òptics a energia d'alta radiació, encara que la seva transmitància en la ultraviolada llunyana és més baixa que la dels altres fluorurs. És bastant dur, molt sensible al xoc tèrmic i es fractura bastant fàcilment.
El fluorur de bari és fet servir com a agent preopacificant i en la producció frites d'esmalt i vernissos. El seu altre ús és en la producció d'agents de soldadura (un additiu d'alguns fundents, un component de recobriments per varetes de soldadura i de pólvores de soldadura). És també fet servir en la metal·lúrgia, com a bany de sal fosa pel refinatge de l'alumini.
Referències
[modifica]- ↑ Radtke A.S., Brown G.E. «Frankdicksonite, BaF₂, a New Mineral from Nevada». American Mineralogist, 59, 1974, pàg. 885–888.
- ↑ A.F Wells. Structural inorganic chemistry -5th Edition. Oxford: Clarendon Press, 1984. ISBN 0-19-855370-6.
- ↑ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, A.. Chemistry of the Elements. 2a edició. Oxford: Butterworth-Heinemann, 1997, p. . ISBN 0-7506-3365-4.
- ↑ Seijo, Luis; Barandiarán, Zoila; Huzinaga, Sigeru «Ab initio model potential study of the equilibrium geometry of alkaline earth dihalides: MX2 (M=Mg, Ca, Sr, Ba; X=F, Cl, Br, I)». The Journal of Chemical Physics, 94, 5, 1991, pàg. 3762. DOI: 10.1063/1.459748.
- ↑ Bytheway, Ian; Gillespie, Ronald J.; Tang, Ting-Hua; Bader, Richard F. W. «Core Distortions and Geometries of the Difluorides and Dihydrides of Ca, Sr, and Ba». Inorganic Chemistry, 34, 9, 1995, pàg. 2407. DOI: 10.1021/ic00113a023.
- ↑ «Crystran Ltd. Optical Component Materials». Arxivat de l'original el 11 de juny 2010. [Consulta: 29 desembre 2009].
- ↑ Laval, M; Moszyński, M.; Allemand, R.; Cormoreche, E.; Guinet, P.; Odru, R.; Vacher, J. «Barium fluoride – Inorganic scintillator for subnanosecond timing». Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, 206, 1983, pàg. 169. DOI: 10.1016/0167-5087(83)91254-1.