Bariumsulfit (7787-39-5) Physikalische und Chemische Eigenschaften
Bariumsulfit
Anorganisches Bariumsulfit, geliefert als leicht wasserlösliches, geruchloses Feststoff für industrielle und spezialisierte chemische Anwendungen.
| CAS-Nummer | 7787-39-5 |
| Familie | Sulfit (anorganisches Salz) |
| Typische Form | Pulver oder kristalliner Feststoff |
| Gängige Qualitäten | EP |
Bariumsulfit ist ein anorganisches ionisches Salz aus der Sulfitklasse; es kann als \(\ce{BaO3S}\) formuliert werden und besteht aus dem Erdalkalium-Kation \(\ce{Ba^2+}\) gepaart mit dem Sulfit-Anion \(\ce{SO3^2-}\). Strukturell handelt es sich im festen Zustand um einen erweiterten ionischen Kristallgitterverbund, nicht um ein einzelnes kovalentes Molekül; die berechneten Deskriptoren reflektieren eine zwei-Komponenten-Einheit ohne kovalente Bindung (kovalent gebundene Einheiten = 2) und eine netto-formale neutrale Ladung. Das Sulfit-Anion ist die konjugierte Base der schwefligen Säure und besitzt eine trigonal-pyramidale, oxo-anionische Struktur mit freien Elektronenpaaren und delokalisierten negativen Ladungen über die drei Sauerstoffatome, während das Bariumzentrum Ladungsausgleich leistet und eine hohe Gitterenergie erzeugt, die die Wasserlöslichkeit im Vergleich zu Alkali-Metall-Sulfiten begrenzt.
Chemisch zeigt Bariumsulfit die für Sulfite typischen Säure-Base- und Redox-Eigenschaften: Bei begrenzter Lösung wird \(\ce{SO3^2-}\) freigesetzt, welches unter sauren Bedingungen protoniert wird zu \(\ce{HSO3-}\) und \(\ce{H2SO3}\)/\(\ce{SO2}\); Sulfit-Anionen sind mäßig reduzierend und werden allmählich durch molekularen Sauerstoff zu Sulfat oxidiert, was schließlich zur Bildung des sehr schwer löslichen Sulfatsalzes \(\ce{BaSO4}\) führt. Die Substanz ist ein geruchloser Feststoff mit geringer Polarität im Kristallgitter, aber potenziell alkalischem Verhalten in ausreichend konzentrierten wässrigen Lösungen der gelösten Anionen. Bei begrenzter Löslichkeit wird das praktische Verhalten in wässrigen Lösungen durch das Gleichgewicht zwischen der kleinen gelösten Fraktion und dem Festphasen-Gleichgewicht bestimmt.
Gängige handelsübliche Qualitäten dieser Substanz umfassen: EP.
Grundlegende Physikalische Eigenschaften
Dichte
Es liegen keine experimentell bestätigten Werte für diese Eigenschaft im aktuellen Datenkontext vor.
Schmelz- oder Zersetzungspunkt
Es liegen keine experimentell bestätigten Werte für diese Eigenschaft im aktuellen Datenkontext vor.
Löslichkeit in Wasser
Bariumsulfit wird als geruchloser Feststoff beschrieben, der leicht wasserlöslich ist. Die Löslichkeit ist begrenzt durch die starken Gitterkräfte zwischen \(\ce{Ba^2+}\) und \(\ce{SO3^2-}\); bei Lösung kann das Anion im Gleichgewicht mit protonierten Formen in Lösung stehen. In praktischen wässrigen Systemen ist die gelöste Konzentration gering und das Gleichgewicht mit einer Festphase steuert die gelöste Sulfitaktivität. In oxidierenden, belüfteten wässrigen Umgebungen ist das Sulfit-Anion anfällig für allmähliche Oxidation zu Sulfat, was zur Ausfällung von \(\ce{BaSO4}\) führen und die löslichen Bariumkonzentrationen weiter reduzieren kann.
Lösungs-pH (qualitatives Verhalten)
Es gibt keinen einzelnen numerischen \(\mathrm{pH}\)-Wert, da die Löslichkeit gering ist und der wässrige \(\mathrm{pH}\) vom Ausmaß der Lösung und der Pufferung der Lösung abhängt. Wo nennenswerte Mengen an \(\ce{SO3^2-}\) in Lösung vorliegen, fungiert das Anion als konjugierte Base der schwefligen Säure; Lösungen neigen dazu, neutral bis mild alkalisch zu sein, sofern sie nicht angesäuert werden. Eine Ansäuerung verschiebt die Speziesverteilung zugunsten von \(\ce{HSO3-}\) und \(\ce{H2SO3}\) und kann \(\ce{SO2}\)-Gas freisetzen.
Chemische Eigenschaften
Säure-Base-Verhalten
Bariumsulfit fungiert als Quelle des Sulfit-Anions \(\ce{SO3^2-}\). In wässrigen Medien unterliegt \(\ce{SO3^2-}\) Protonierungsgleichgewichten, die zur Bildung von \(\ce{HSO3-}\) und letztlich unter stark sauren Bedingungen zu \(\ce{H2SO3}\)/\(\ce{SO2}\) führen. Da \(\ce{SO3^2-}\) eine relativ starke Base unter den Schwefel-Sauerstoff-Oxyanionen ist, erhöht seine Präsenz die Basizität der Lösung bei signifikanter Lösung. Im Gegenzug wandelt die Exposition gegenüber Säuren den Feststoff in besser lösliche Bariumsalze um und kann zur Freisetzung von Schwefeldioxid führen; diese säuregetriebenen Umwandlungen sind für Verarbeitung und Sicherheit von praktischer Bedeutung.
Reaktivität und Stabilität
Bariumsulfit wird allmählich durch atmosphärischen Sauerstoff zu Sulfat oxidiert, mit der Netto-Wandlung von \(\ce{SO3^2-}\) in \(\ce{SO4^2-}\); diese Umwandlung kann zur Bildung des hoch schwerlöslichen Feststoffs \(\ce{BaSO4}\) führen. Der Feststoff ist unter trockenen, neutralen Bedingungen im Allgemeinen stabil, reagiert jedoch mit starken Säuren und bildet lösliche Bariumspezies sowie Schwefeldioxid. Angaben zum thermischen Zersetzungsverhalten und zu spezifischen Zersetzungstemperaturen liegen nicht vor. Da Sulfit-Anionen gegenüber Sulfat reduzierend sind, ist Vorsicht bei Kontakt mit Oxidationsmitteln geboten; Kontakt mit starken Oxidationsmitteln kann zu exothermer Oxidation führen.
Molekulare und Ionische Parameter
Formel und Molekulargewicht
- Molekülformel: \(\ce{BaO3S}\)
- Molekulargewicht: 217,39 g·mol−1
Berechnete molekulare Deskriptoren: - Exakte Masse: 217.862062 - Monoisotopische Masse: 217.862062 - Topologische polare Oberfläche (TPSA): 82,4 Å^2 - Anzahl Wasserstoffbrücken-Donoren: 0 - Anzahl Wasserstoffbrücken-Akzeptoren: 4 - Anzahl rotierbarer Bindungen: 0 - Anzahl schwerer Atome: 5 - Komplexität: 18,8
Bestandteile Ionen
- Kation: \(\ce{Ba^2+}\)
- Anion: \(\ce{SO3^2-}\)
Die Substanz liegt als ionischer Feststoff (erweitertes Kristallgitter) vor, in dem das Barium-Kation und das Sulfit-Anion elektrostratisch interagieren; der ionische Charakter und die hohe Ladung des Barium tragen zur begrenzten Wasserlöslichkeit und zu starken Gitterenergien im Vergleich zu Alkali-Metall-Sulfiten bei.
Strukturelle Kennungen (für technische Anwendungen): - SMILES: [O-]S(=O)[O-].[Ba+2] - InChI: InChI=1S/Ba.H2O3S/c;1-4(2)3/h;(H2,1,2,3)/q+2;/p-2 - InChIKey: ARSLNKYOPNUFFY-UHFFFAOYSA-L
(SMILES-, InChI- und InChIKey-Werte exakt als technische Kennungen bei Bedarf in informatischen Workflows verwenden.)
Identifikatoren und Synonyme
Registrierungsnummern und Codes
- CAS-Nummer: 7787-39-5
- European Community (EC) Nummer: 232-112-2
- UNII: D71W8VF49C
- DSSTox Substance ID: DTXSID00228489
- Nikkaji-Nummer: J43.702F
- Wikidata: Q415543
Synonyme und gebräuchliche Namen
Bekannte Synonyme und alternative Bezeichnungen umfassen: - Bariumsulfit - Barium sulphite - BARIUM SULFITE [MI] - BARIUM SULFITE (BASO3) - barium(2+);sulfite - Schweflige Säure, Bariumsalz (1:1) - Bariumsulfit
(Weitere depositorenspezifische Kennungen und Synonyme sind vorhanden; die obigen sind repräsentative Namen im technischen Kontext.)
Industrielle und Kommerzielle Anwendungen
Funktionelle Rollen und Einsatzgebiete
Bariumsulfit findet dokumentierte Anwendung in der Papierherstellung und ist mit Prozessen der Zellstoff- und Papierverarbeitung verbunden. Als Mitglied der Sulfitklasse kann es vielfältige Funktionen in der Sulfitchemie erfüllen, wie Wirkungen als Reduktionsmittel, Einsatz in Sulfit-Bleichprozessen oder als Zwischenprodukt in Verfahren, in denen Sulfit-Anionenaktivität erforderlich ist; spezifische Anwendungen richten sich nach Formulierung, Löslichkeitsaspekten und nachgelagerten Verarbeitungsprozessen.
Typische Anwendungsbeispiele
Typische, übergeordnete Anwendungsbeispiele umfassen den Einsatz in der Zellstoff- und Papierverarbeitung, bei der Sulfit-Chemie angewendet wird; die eingeschränkte Löslichkeit und das Potenzial zur Oxidation zu Sulfat beeinflussen, wie der Stoff in industriellen Prozessströmen eingesetzt wird. Weitere detaillierte, anwendungsspezifische Leistungsdaten sind im aktuellen Datenkontext nicht verfügbar.
Sicherheits- und Handhabungsübersicht
Gesundheits- und Umweltrisiken
- Expositionsgrenzwerte für Partikel oder bariumbezogene Konzentrationen (Werte ausgedrückt als Barium): maximal zulässige Konzentration (MAK): 0,5 \(\mathrm{mg}\,\mathrm{m}^{-3}\) (einatembare Fraktion); zulässiger Expositionsgrenzwert (PEL): 0,5 \(\mathrm{mg}\,\mathrm{m}^{-3}\), als Ba; Schwellenwertgrenzwerte (TLV): 0,5 \(\mathrm{mg}\,\mathrm{m}^{-3}\), als Ba; IDLH: 50,0 \(\mathrm{mg}\,\mathrm{m}^{-3}\), als Ba.
- Ursachen der Gefährdung: toxikologische Bedenken beruhen hauptsächlich auf löslichen Bariumspezies (systemische Toxizität nach signifikanter Absorption) sowie auf der Sulfit-Chemie (z. B. Freisetzung von \(\ce{SO2}\) bei Ansäuerung und mögliche allergene oder respiratorische Effekte bei sulfitempfindlichen Personen). Der Feststoff wird allmählich durch Luft zu Sulfat oxidiert, was die langfristige Umweltverweilzeit beeinflussen und die Bildung von unlöslichem \(\ce{BaSO4}\) fördern kann.
- Schutzmaßnahmen: Staub in der Luft kontrollieren, lokale Absaugung bereitstellen, wo mit Staub oder Pulvern umgegangen wird, und geeigneten Atem-, Augen- und Hautschutz verwenden, um Inhalation und dermale Exposition zu begrenzen. Bedingungen vermeiden, die zur Freisetzung von Säure oder Schwefeldioxid führen.
Für detaillierte Gefahren-, Transport- und Regulierungsinformationen sollten Anwender das produktspezifische Sicherheitsdatenblatt (SDS) sowie die lokale Gesetzgebung konsultieren.
Lagerungs- und Handhabungshinweise
Das Material an einem kühlen, trockenen, gut belüfteten Ort in dicht verschlossenen Behältern lagern, um Feuchtigkeitsaufnahme und Staubbildung zu minimieren. Kontakt mit starken Säuren vermeiden (zur Verhinderung der Freisetzung von \(\ce{SO2}\)) sowie mit starken Oxidationsmitteln, die mit Sulfit-Anionen reagieren könnten. Eine längere Exposition an Luft in fein geteilter Form minimieren, falls eine Oxidation zu Sulfat aus prozesstechnischen Gründen unerwünscht ist. Übliche gute industrielle Hygienemaßnahmen einhalten: getrennte Lagerung von inkompatiblen Materialien, Maßnahmen zur Kontrolle von Pulveraustritten umsetzen sowie Schulungen und persönliche Schutzausrüstung (PSA) bereitstellen, die den Gefahren durch Barium und Sulfit angemessen sind.
Für detaillierte Gefahren-, Transport- und Regulierungsinformationen sollten Anwender das produktspezifische Sicherheitsdatenblatt (SDS) sowie die lokale Gesetzgebung konsultieren.
