Ácido fosfórico, sal de bario (2:3) (13466-20-1) Propiedades físicas y químicas
Ácido fosfórico, sal de bario (2:3)
El difosfato de tribario es un fosfato inorgánico de bario suministrado como un polvo fino para su uso en precursores cerámicos, recubrimientos especiales e investigación de materiales donde se requieren especificaciones controladas de metales traza y tamaño de partícula.
| Número CAS | 13466-20-1 |
| Familia | Fosfatos de bario (fosfatos metálicos) |
| Forma típica | Polvo o sólido cristalino |
| Grados comunes | EP |
El ácido fosfórico, sal de bario (2:3) es un fosfato metálico inorgánico que pertenece a la clase de fosfatos de bario / sales fosfóricas metálicas. Estructuralmente es un sólido iónico de red extendida compuesto por cationes de bario coordinados a un entramado aniónico derivado del fosfato; la fórmula estequiométrica es \(\ce{Ba3O8P2}\). El material se considera mejor como una sal tipo tribario-difosfato con un carácter covalente fuerte P–O dentro de las unidades fosfato y predominantemente interacciones iónicas Ba–O que estabilizan la red extendida.
Electrónicamente, el material contiene cationes \(\ce{Ba^2+}\) de capa cerrada y aniones fosfato ricos en oxígeno; formalmente es eléctricamente neutro (carga formal 0). Los oxianiones derivados del fosfato presentan múltiples sitios básicos (pares solitarios de oxígeno) pero no protones ácidos libres en la estequiometría del sólido, por lo que la acidez clásica de Brønsted está ausente en el sólido a granel — el comportamiento ácido-base se manifiesta mediante equilibrios de disolución/hidrólisis que liberan especies fosfato. Como fosfato metálico, la sustancia es polar y no volátil; la lipofilicidad es despreciable y el transporte en sistemas acuosos está gobernado por la solubilidad sólido-líquido, el tamaño de partícula y la química superficial más que por propiedades en fase vapor.
En contextos aplicados, los fosfatos de bario se utilizan cuando se requieren fosfatos metálicos pesados, insolubles o ligeramente solubles (cerámicas, pigmentos inorgánicos, anfitriones de fósforos y ciertos catalizadores o soportes catalíticos). La selección del material se basa en la estabilidad térmica, composición de la red y la posible liberación de \(\ce{Ba^2+}\) bajo condiciones ácidas o complejantes — una consideración toxicológica relevante para el control de procesos y medioambiental.
Los grados comerciales comunes reportados para esta sustancia incluyen: EP.
Propiedades físicas básicas
Densidad
No hay un valor experimentalmente establecido para esta propiedad disponible en el contexto de datos actual.
Punto de fusión o descomposición
No hay un valor experimentalmente establecido para esta propiedad disponible en el contexto de datos actual.
Solubilidad en agua
Se reporta que el fosfato de bario es soluble en agua. La solubilidad de los fosfatos metálicos depende fuertemente del pH, la fuerza iónica y la presencia de aniones complejantes; la disolución local puede producir especies solubles de bario y varios estados de protonación del fosfato. En la práctica, la solubilidad medida puede variar de baja a moderada según el tamaño de partícula, ruta de preparación y química de la solución, y la disolución suele aumentar en medios ácidos donde la protonación del fosfato desplaza los equilibrios hacia especies solubles.
pH de la solución (comportamiento cualitativo)
Cuando se dispersa o disuelve parcialmente en agua, los aniones derivados del fosfato liberados del sólido establecerán equilibrios característicos de la química ácido/base del ácido fosfórico. Dependiendo del grado de disolución y las especies predominantes de fosfato en solución, las suspensiones acuosas suelen ser neutras a ligeramente básicas en equilibrio bajo bajas concentraciones totales de fosfato; sin embargo, el pH local y la especiación se desplazarán hacia valores ácidos si hay un exceso de ácido fuerte (lo que también aumenta la disolución y la concentración libre de \(\ce{Ba^2+}\)). Por ello, el término \(\mathrm{pH}\) de la suspensión a granel está fuertemente condicionado por la carga sólida y la composición de la solución.
Propiedades químicas
Comportamiento ácido-base
El sólido contiene aniones derivados del fosfato pero no protones ácidos intercambiables en su estequiometría; los fenómenos ácido-base se originan por disolución y protonación/desprotonación posterior del fosfato en solución. El ácido padre es el ácido fosfórico (un ácido triprótico), por lo que la especiación aniónica en solución puede incluir especies mono-, di- y polifosfato dependiendo del \(\mathrm{pH}\) y la concentración. La reacción con ácidos fuertes convierte el sólido en especies de fosfato más protonadas y aumenta la concentración de \(\ce{Ba^2+}\) soluble en la fase acuosa.
Reactividad y estabilidad
Como fosfato inorgánico a granel, el material es generalmente químicamente estable en condiciones neutras y básicas. Reacciona con ácidos fuertes para producir sales solubles de bario y derivados del ácido fosfórico; las reacciones reductoras u oxidativas no son típicas para la red covalente P–O bajo condiciones normales de manejo. La descomposición térmica a altas temperaturas puede generar óxido de bario, óxidos de fósforo o especies volátiles que contienen fósforo, aunque en los datos disponibles no se proporciona una temperatura específica de descomposición. La reactividad en estado sólido también puede verse influida por el área superficial de partícula y las impurezas introducidas durante la fabricación.
Parámetros moleculares e iónicos
Fórmula y peso molecular
- Fórmula molecular: \(\ce{Ba3O8P2}\)
- Peso molecular: 601.9 (según reportes)
Identificadores y parámetros calculados adicionales:
- Masa exacta / masa monoisotópica: 603.622582
- Área superficial polar topológica (TPSA): 173
- Carga formal: 0
- Número de donantes de enlace de hidrógeno: 0
- Número de aceptores de enlace de hidrógeno: 8
- Número de enlaces rotatorios: 0
- Número de átomos pesados: 13
- Complejidad: 36.8
Iones constituyentes
La red sólida contiene cationes de bario representados nominalmente como \(\ce{Ba^2+}\) coordinados a un entramado aniónico fosfato rico en oxígeno. En ambientes acuosos, la especie iónica móvil dominante con relevancia toxicológica y para procesos es \(\ce{Ba^2+}\); los fragmentos aniónicos de fosfato estarán presentes en estados de protonación derivados del ácido fosfórico y su distribución depende del \(\mathrm{pH}\) y la concentración.
Identificadores y sinónimos
Números y códigos de registro
- Número CAS: 13466-20-1
- Números de la Comunidad Europea (EC) presentes en identificadores asociados: 237-582-2; 236-856-9
- InChI:
InChI=1S/3Ba.2H3O4P/c;;;2*1-5(2,3)4/h;;;2*(H3,1,2,3,4)/q3*+2;;/p-6 - InChIKey:
WAKZZMMCDILMEF-UHFFFAOYSA-H - SMILES:
[O-]P(=O)([O-])[O-].[O-]P(=O)([O-])[O-].[Ba+2].[Ba+2].[Ba+2]
Sinónimos y nombres comunes
Sinónimos y nombres alternativos proporcionados por el depositante incluyen (selección de cadenas registradas):
- Ácido fosfórico, sal de bario (2:3)
- Fosfato tribásico de bario
- Difosfato de tribario
- Fosfato de bario (registrado también como "Bariumphosphat", "Barium phosphate(V)")
- Fosfato de bario, polvo, malla -200, base 99.9% metales traza
- Ba3O8P2
- Fosfato monobásico de bario (listado entre sinónimos)
(Estos sinónimos provienen de listas de identificadores suministrados y pueden representar nomenclatura alternativa, nombres históricos o descripciones de proveedores.)
Aplicaciones Industriales y Comerciales
Funciones y Sectores de Uso
Los materiales de la familia de los fosfatos de bario se utilizan principalmente cuando se requieren fases inorgánicas, térmicamente estables y con un número atómico alto. Las funciones incluyen componentes en formulaciones cerámicas, pigmentos inorgánicos, redes cristalinas hospederas para fósforos y materiales catalizadores o soportes catalíticos en catálisis heterogénea. Su selección en formulaciones suele estar motivada por la estabilidad térmica, la compatibilidad con matrices de óxidos y propiedades ópticas o electrónicas específicas que aporta la red cristalina.
Ejemplos Típicos de Aplicación
- Composiciones cerámicas y refractarias donde las fases fosfato modifican la sinterización o el crecimiento de granos.
- Redes cristalinas hospederas de fósforos o materiales precursores para materiales luminiscentes.
- Pigmentos inorgánicos o agentes mateantes en los que se desea baja solubilidad y estabilidad química.
- Como componentes en recubrimientos especiales y soportes catalíticos donde los grupos anclantes fosfato confieren estabilidad superficial.
Si no se proporcionan datos específicos de aplicación por producto o proceso, la selección del material generalmente se rige por las propiedades generales descritas anteriormente (estabilidad térmica, composición de la red y potencial para liberar \(\ce{Ba^2+}\) bajo ciertas condiciones).
Resumen de Seguridad y Manejo
Riesgos para la Salud y el Medio Ambiente
Las clasificaciones de riesgo asociadas con notificaciones comerciales incluyen toxicidad aguda y efectos de irritación. Las declaraciones de riesgo reportadas (según suministradas) incluyen: H302 (Nocivo en caso de ingestión), H332 (Nocivo en caso de inhalación), H315 (Provoca irritación cutánea) y H319 (Provoca irritación ocular grave). Estas declaraciones indican potencial de toxicidad aguda por vía oral/inhalatoria y riesgos de irritación local.
El riesgo toxicológico de los sólidos que contienen bario está principalmente relacionado con el potencial de disolución y liberación de iones solubles \(\ce{Ba^2+}\), que son sistémicamente tóxicos si se absorben en cantidades suficientes. La movilidad ambiental depende de la solubilidad y la química de la solución; en ambientes ácidos o complejantes aumenta la propensión a liberar \(\ce{Ba^2+}\). Los valores guía de exposición ocupacional reportados para bario (como Ba) presentes en metadatos disponibles incluyen concentraciones máximas permisibles de \(0.5\ \mathrm{mg}\,\mathrm{m^{-3}}\) (contextos MAK / PEL / TLV) y un valor IDLH de \(50.0\ \mathrm{mg}\,\mathrm{m^{-3}}\) (todos los valores expresados como base bario). Los usuarios deben considerar que el principal camino de exposición por inhalación es el polvo en suspensión y las fracciones respirables.
Consideraciones para Almacenamiento y Manejo
Manipular como un sólido inorgánico particulado: minimizar la generación de polvo, usar ventilación local extractora cuando se manejen partículas o polvos y emplear protección respiratoria adecuada en operaciones que puedan generar polvo en suspensión. Utilizar guantes protectores y protección ocular/facial para evitar el contacto con piel y ojos; se recomiendan controles industriales estándar para polvo y respiración. Evitar el contacto con ácidos fuertes durante el almacenamiento o procesamiento para prevenir un aumento en la disolución y liberación de especies solubles de bario. Almacenar en un lugar fresco, seco y bien ventilado en recipientes compatibles.
Para información detallada sobre peligros, transporte y regulación, los usuarios deben referirse a la Hoja de Datos de Seguridad (SDS) específica del producto y a la legislación local.
