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과산화 바륨

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1. 개요

과산화 바륨은 바륨 양이온과 과산화 음이온으로 구성된 화합물이다. 산화 바륨과 산소의 가역 반응을 통해 생성되며, 과거 브린 공법에 사용되었고, 황산과의 반응을 통해 과산화 수소를 생산하는 데 사용되었다. 산화제, 표백제, 불꽃놀이 발색제로 사용되며, 가연성 물질과 격렬하게 반응하는 산화성 물질이다. 눈, 피부, 기도에 자극적이며 섭취 시 신경계 영향 및 저칼륨혈증을 일으킬 수 있고, 수생 생물에 독성이 있다. 대한민국과 일본에서는 위험물 및 극물로 분류된다.

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과산화 바륨 - [화학 물질]에 관한 문서
일반 정보
과산화 바륨
과산화 바륨
BaO2 구조
Ba(2+) 바륨 양이온, O2(2−) 과산화물 음이온
IUPAC 이름과산화 바륨
다른 이름이산화 바륨
이산화 바륨
식별
InChI1/Ba.O2/c;1-2/q+2;-2
SMILES[Ba+2].[O-][O-]
InChIKeyZJRXSAYFZMGQFP-UHFFFAOYAZ
표준 InChI1S/Ba.O2/c;1-2/q+2;-2
표준 InChIKeyZJRXSAYFZMGQFP-UHFFFAOYSA-N
CAS 등록번호1304-29-6
UNIIT892KY013Y
EINECS215-128-4
PubChem CID14773
ChemSpider ID14090
RTECS 번호CR0175000
UN 번호1449
특성
화학식BaO2
몰 질량169.33 g/mol (무수물)
313.45 g/mol (8수화물)
외관회색-흰색 결정 (무수물)
무색 고체 (8수화물)
냄새무취
밀도5.68 g/cm³ (무수물)
2.292 g/cm³ (8수화물)
녹는점450 °C
끓는점800 °C (산화 바륨과 산소로 분해)
용해도0.091 g/100 mL (20 °C, 무수물)
0.168 g/cm³ (8수화물)
다른 용매에 대한 용해도산에 분해되며 녹음
자기 감수율-40.6·10⁻⁶ cm³/mol
구조
결정 구조정방정계
공간군D¹⁷₄h, I4/mmm, tI6
배위수6
위험성
신호어경고
NFPA 704건강: 2
화재: 0
반응성: 2
기타: ox
인화점해당 없음
자연 발화 온도해당 없음

2. 구조

과산화 바륨은 바륨 양이온(Ba²⁺)과 과산화 음이온(O₂²⁻)으로 구성된다. 고체 상태에서는 탄화 칼슘(CaC₂)과 유사한 동형이상 구조를 가진다.

3. 제법 및 이용

산화 바륨과 산소(O₂)의 가역 반응으로 생성된다. 과산화물은 약 500°C에서 형성되며, 820°C 이상에서는 산소가 방출된다.[1]

:2 BaO + O₂ ⇌ 2 BaO₂

이 반응은 현재는 사용되지 않는, 대기 중에서 산소를 분리하는 브린 공법의 기초가 되었다. 다른 산화물, 예를 들어 산화 나트륨(Na₂O) 및 산화 스트론튬(SrO)도 유사하게 반응한다.[3]

과거에는 황산과의 반응을 통해 과산화 수소를 생산하는 데 사용되기도 했다.[4]

:BaO₂ + H₂SO₄ → H₂O₂ + BaSO₄

불용성 황산 바륨은 혼합물에서 걸러진다.

산화제표백제로 사용된다. 불꽃 반응에서 녹색으로 발색하므로, 불꽃놀이에 첨가된다.[7]

4. 반응

산화 바륨과 O|산소영어의 가역 반응으로 생성된다. 과산화물은 약 500 °C에서 형성되며, 820 °C 이상에서는 산소가 방출된다.[1]

: 2 BaO + O₂ ⇌ 2 BaO₂

이 반응은 현재는 사용되지 않는, 대기 중에서 산소를 분리하는 브린 공법의 기초가 되었다. 산화 나트륨(Na₂O) 및 산화 스트론튬(SrO)도 이와 유사하게 반응한다.[3]

황산과의 반응을 통해 과산화 수소를 생산하는 데 사용되기도 했다.[4]

: BaO₂ + H₂SO₄ → H₂O₂ + BaSO₄

불용성 황산 바륨은 혼합물에서 걸러진다.

5. 안전성

과산화 바륨은 불연성 물질이지만, 산화성이 강하여 가연성 물질이나 환원제와 격렬하게 반응한다.[9] 눈, 피부, 기도에 자극을 유발하며, 섭취 시 신경계에 영향을 주거나 저칼륨혈증 등을 일으킬 수 있다.[8] 수생 생물에게 독성이 있다.[9]

대한민국에서는 소방법에 의해 제1류 위험물(산화성 고체)로, 독물 및 극물 취체법에 의해 극물로 분류된다.[8]

참조

[1] 논문 Accommodation of Excess Oxygen in Group II Monoxides 2013
[2] 간행물 Structure and Properties of Mechanically Activated Barium Peroxide
[3] 서적 Inorganic Chemistry Academic Press 2001
[4] Ullmann Peroxo Compounds, Inorganic
[5] 서적 Handbook of Inorganic Chemicals McGraw-Hill 2002
[6] 간행물 Inorganic Materials
[7] 웹사이트 Data Sheet http://www.hummelcro[...] Hummel Croton Inc 2007-02-01
[8] 웹사이트 製品安全データシート http://www.jaish.gr.[...] 安全衛生情報センター
[9] 웹사이트 国際化学物質安全性カード https://www.ilo.org/[...]
[10] 논문 Accommodation of Excess Oxygen in Group II Monoxides 2013
[11] 간행물 Structure and Properties of Mechanically Activated Barium Peroxide



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