Ácido fosfórico, sal de bário (2:3) (13466-20-1) Propriedades físicas e químicas
Ácido fosfórico, sal de bário (2:3)
O difosfato de tribário é um fosfato inorgânico de bário fornecido como um pó fino para uso em precursores cerâmicos, revestimentos especiais e pesquisa de materiais onde são necessários controle das especificações de metais-traço e partículas.
| Número CAS | 13466-20-1 |
| Família | Fosfatos de bário (fosfatos metálicos) |
| Forma típica | Pó ou sólido cristalino |
| Grades comuns | EP |
O ácido fosfórico, sal de bário (2:3) é um fosfato metálico inorgânico pertencente à classe dos fosfatos de bário / sais metálicos de fosfato. Estruturalmente, é um sólido iônico com rede estendida composto por cátions de bário coordenados a uma estrutura aniónica derivada do fosfato; a fórmula estequiométrica é \(\ce{Ba3O8P2}\). O material é melhor considerado como um sal do tipo tribário-difosfato com forte caráter covalente P–O dentro das unidades fosfato e interações predominantemente iônicas Ba–O que estabilizam a rede estendida.
Eletronicamente, o material contém cátions de \(\ce{Ba^2+}\) com casca fechada e ânions fosfato ricos em oxigênio; é formalmente eletricamente neutro (carga formal 0). Os oxianions derivados do fosfato apresentam múltiplos sítios básicos (pares não ligantes de oxigênio), mas não prótons ácidos livres na estequiometria do estado sólido, portanto a acidez clássica de Brønsted está ausente no sólido — o comportamento ácido-base manifesta-se por meio de equilíbrios de dissolução/hidrólise que liberam espécies fosfato. Como um fosfato metálico, a substância é polar e não volátil; a lipofilicidade é negligenciável e o transporte em sistemas aquosos é regido pela solubilidade sólido-líquido, tamanho de partícula e química superficial, em vez das propriedades em fase vapor.
Em contextos aplicados, os fosfatos de bário são utilizados onde são requeridos fosfatos metálicos de alto peso atômico insolúveis ou pouco solúveis (cerâmicas, pigmentos inorgânicos, hospedeiros de fósforos e certos catalisadores ou suportes catalíticos). A seleção do material é conduzida pela estabilidade térmica, composição da rede e potencial para liberar \(\ce{Ba^2+}\) sob condições ácidas ou complexantes — uma consideração toxicologicamente relevante para controle de processo e ambiental.
Grades comerciais comuns relatadas para esta substância incluem: EP.
Propriedades físicas básicas
Densidade
Não há valor experimentalmente estabelecido para esta propriedade disponível nos dados atuais.
Ponto de fusão ou decomposição
Não há valor experimentalmente estabelecido para esta propriedade disponível nos dados atuais.
Solubilidade em água
O fosfato de bário é reportado como solúvel em água. A solubilidade dos fosfatos metálicos é fortemente dependente do pH, força iônica e presença de ânions complexantes; a dissolução local pode produzir espécies solúveis de bário e vários estados de protonação do fosfato. Na prática, a solubilidade medida pode variar de baixa a moderada dependendo do tamanho das partículas, via de preparo e química da solução, e a dissolução costuma aumentar em meio ácido onde a protonação do fosfato desloca os equilíbrios para espécies solúveis.
pH da solução (comportamento qualitativo)
Quando dispersos ou parcialmente dissolvidos em água, os ânions derivados do fosfato liberados do sólido estabelecerão equilíbrios característicos da química ácido/base do ácido fosfórico. Dependendo da extensão da dissolução e das espécies dominantes de fosfato em solução, suspensões aquosas costumam ser neutras a ligeiramente básicas em equilíbrio sob baixas concentrações totais de fosfato; contudo, o pH local e especiação tenderão a valores ácidos se houver excesso de ácido forte presente (o que também aumenta a extensão da dissolução e concentração livre de \(\ce{Ba^2+}\)). Portanto, o termo pH da suspensão em massa é fortemente condicionado pela carga sólida e composição da solução.
Propriedades químicas
Comportamento ácido-base
O sólido contém ânions derivados do fosfato, porém não possui prótons ácidos trocáveis na sua estequiometria; fenômenos ácido-base surgem via dissolução e posterior protonação/desprotonação do fosfato em solução. O ácido progenitor é o ácido fosfórico (ácido triprótico), de modo que a especiação aniônica em solução pode incluir espécies mono-, di- e polifosfato dependendo do \(\mathrm{pH}\) e concentração. Reação com ácidos fortes converte o sólido em espécies mais protonadas de fosfato e aumenta a concentração de \(\ce{Ba^2+}\) solúvel na fase aquosa.
Reatividade e estabilidade
Como fosfato inorgânico em massa, o material é geralmente quimicamente estável sob condições neutras e básicas. Reage com ácidos fortes para gerar sais de bário solúveis e derivados do ácido fosfórico; reações redutivas ou oxiativas não são típicas para a rede covalente P–O sob condições normais de manuseio. A decomposição térmica em altas temperaturas pode eventualmente produzir óxido de bário e óxidos de fósforo ou espécies volatilizadas contendo fósforo, mas não há temperatura específica de decomposição fornecida nos dados disponíveis. A reatividade no estado sólido também pode ser influenciada pela área superficial das partículas e impurezas introduzidas durante a fabricação.
Parâmetros moleculares e iônicos
Fórmula e peso molecular
- Fórmula molecular: \(\ce{Ba3O8P2}\)
- Peso molecular: 601.9 (conforme relatado)
Identificadores e parâmetros adicionais calculados:
- Massa exata / massa monoisotópica: 603.622582
- Área polar superficial topológica (TPSA): 173
- Carga formal: 0
- Contagem de doadores de ligações de hidrogênio: 0
- Contagem de aceitadores de ligações de hidrogênio: 8
- Contagem de ligações rotativas: 0
- Número de átomos pesados: 13
- Complexidade: 36.8
Íons constituintes
A rede sólida contém cátions de bário nominalmente representados como \(\ce{Ba^2+}\) coordenados a uma estrutura aniónica fosfática rica em oxigênio. Em ambientes aquosos, a espécie iônica móvel dominante de relevância toxicológica e para o processo é \(\ce{Ba^2+}\); os fragmentos aniônicos fosfato estarão presentes em estados de protonação derivados do ácido fosfórico, e sua distribuição depende do \(\mathrm{pH}\) e concentração.
Identificadores e sinônimos
Números de registro e códigos
- Número CAS: 13466-20-1
- Números da Comunidade Europeia (CE) que aparecem em identificadores associados: 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]
Sinônimos e nomes comuns
Sinônimos fornecidos pelo depositante e outros nomes comuns incluem (seleção das strings registradas):
- Ácido fosfórico, sal de bário (2:3)
- Fosfato tribásico de bário
- Difosfato de tribário
- Fosfato de bário (também registrado como "Bariumphosphat", "Barium phosphate(V)")
- Fosfato de bário, pó, malha -200, base 99,9% metais-traço
- Ba3O8P2
- Fosfato de bário, monobásico (listado entre sinônimos)
(Estes sinônimos são extraídos de listas fornecidas de identificadores e podem representar nomenclaturas alternativas, nomes históricos ou descrições de fornecedores.)
Aplicações Industriais e Comerciais
Funções Funcionais e Setores de Uso
Materiais da família dos fosfatos de bário são principalmente utilizados onde se requerem fases fosfatadas inorgânicas, termicamente estáveis e com número atômico elevado. As funções incluem componentes em formulações cerâmicas, pigmentos inorgânicos, redes hospedeiras para fósforos e materiais catalisadores ou suportes para catalisadores em catálise heterogênea. A seleção dessas formulações é tipicamente motivada pela estabilidade térmica, compatibilidade com matrizes de óxido e propriedades ópticas ou eletrônicas específicas conferidas pela rede cristalina.
Exemplos Típicos de Aplicação
- Composições cerâmicas e refratárias nas quais fases fosfatadas modificam a sinterização ou o crescimento dos grãos.
- Redes hospedeiras de fósforos ou materiais precursores para materiais luminescentes.
- Pigmentos inorgânicos ou agentes matificantes onde se desejam baixa solubilidade e estabilidade química.
- Como componentes em revestimentos especiais e suportes de catalisadores onde grupos ancorantes fosfatados conferem estabilidade superficial.
Caso não sejam fornecidos dados específicos de aplicação para o produto ou processo, a seleção do material é tipicamente regida pelas propriedades gerais descritas acima (estabilidade térmica, composição da rede e potencial para liberação de \(\ce{Ba^{2+}}\) em determinadas condições).
Visão Geral de Segurança e Manuseio
Perigos à Saúde e ao Meio Ambiente
As classificações de perigo associadas às notificações comerciais incluem toxicidade aguda e endpoints de irritação. As frases de risco relatadas (conforme fornecidas) incluem: H302 (Nocivo em caso de ingestão), H332 (Nocivo em caso de inalação), H315 (Causa irritação à pele) e H319 (Causa irritação ocular grave). Estas indicações apontam para potencial toxicidade oral/inalatória aguda e riscos de irritação local.
O risco toxicológico proveniente dos sólidos contendo bário está largamente relacionado à potencial dissolução e liberação de íons solúveis \(\ce{Ba^{2+}}\), que são sistemicamente tóxicos se absorvidos em quantidades suficientes. A mobilidade ambiental depende da solubilidade e química da solução; em ambientes ácidos ou complexantes, a propensão para liberação de \(\ce{Ba^{2+}}\) aumenta. Valores guia de exposição ocupacional reportados para o bário (como Ba) presentes em metadados disponíveis incluem concentrações máximas permitidas de \(0,5\ \mathrm{mg}\,\mathrm{m^{-3}}\) (contextos MAK / PEL / TLV) e um valor IDLH de \(50,0\ \mathrm{mg}\,\mathrm{m^{-3}}\) (todos os valores expressos com base em bário). Usuários devem tratar poeiras aerotransportadas e frações respiráveis como a principal via de exposição por inalação.
Considerações para Armazenamento e Manuseio
Manuseie como um material particulado inorgânico: minimize a geração de poeira, utilize ventilação local exaustora onde partículas ou pós forem manuseados, e empregue proteção respiratória adequada para operações que possam gerar poeira em suspensão. Use luvas protetoras e proteção ocular/facial para evitar contato com a pele e olhos; controles respiratórios industriais padrão e medidas contra poeira são recomendados. Evite contato com ácidos fortes durante armazenamento ou processamento para prevenir aumento da dissolução e liberação de espécies solúveis de bário. Armazene em local fresco, seco, bem ventilado e com recipientes compatíveis.
Para informações detalhadas sobre perigos, transporte e regulamentação, os usuários devem consultar a Ficha de Dados de Segurança (SDS) específica do produto e a legislação local.
