염화 바륨

3. 구조 및 성질

염화 바륨(Barium chloride^영어)은 두 가지 형태(다형체)로 결정화된다. 실온에서는 사방정계 코투나이트 (PbCl₂ 구조)가 안정하며, 925~963°C 사이에서는 입방 플루오라이트 구조 (CaF₂ 구조)가 안정하다.^[9] 두 다형체 모두 큰 Ba²⁺ 이온이 6보다 큰 배위수를 선호하는 경향을 보인다.^[10] Ba²⁺의 배위수는 플루오라이트 구조에서 8,^[11] 코투나이트 구조에서는 9이다.^[12] 코투나이트 구조의 염화 바륨에 7–10 GPa의 압력을 가하면 세 번째 구조인 단사정계 후-코투나이트 상으로 변환된다. 이때 Ba²⁺의 배위수는 9에서 10으로 증가한다.^[13]

수용액에서 염화 바륨은 단순한 염처럼 작용한다. 물에서 1:2 전해질이며, 용액은 중성 pH를 나타낸다. 염화 바륨 용액은 황산염 이온과 반응하여 흰색 고체 침전물인 황산 바륨을 생성한다.

:BaCl₂ + Na₂SO₄ → 2 NaCl + BaSO₄

이 침전 반응은 염-알칼리 공장에서 전기 분해를 위한 공급 염수의 황산염 농도를 조절하는 데 사용된다.

옥살산염도 유사한 반응을 일으킨다.

:BaCl₂ + Na₂C₂O₄ → 2 NaCl + BaC₂O₄

수산화 나트륨과 혼합하면 수산화 바륨이 생성되며, 이는 물에 약간 용해된다.

:BaCl₂ + 2 NaOH → 2 NaCl + Ba(OH)₂

BaCl₂·2H₂O는 실온의 공기 중에서 안정하지만 55°C 이상에서 결정수 1개를 잃어 BaCl₂·H₂O가 되고, 121°C 이상에서 무수물이 된다. BaCl₂·H₂O는 이수화물을 메탄올과 흔들어서 형성할 수 있다.

BaCl₂는 알칼리 금속 염화물과 쉽게 공융 혼합물을 형성한다.

4. 용도

염화 바륨은 저렴하지만 실험실 및 산업 분야에서 제한적으로 사용된다.

실험실에서는 주로 황산염의 중량 분석 시약, 다른 바륨 화합물 합성의 전구체로 이용된다.^[20] 산업에서는 가성 염소 공장의 소금물 용액 정제, 열처리 염, 강철 침탄 제조, 적색 안료 제조 등에 사용된다.^[7] 독성으로 인해 적용 범위가 제한된다.

4. 1. 실험실

4. 2. 산업

4. 3. 분석

5. 위험성

염화 바륨은 다른 수용성 바륨 염과 마찬가지로 독성이 매우 강하다.^[14] 눈과 피부를 자극하여 발적과 통증을 유발한다. 신장을 손상시킨다. 사람에게 치명적인 염화 바륨의 복용량은 약 0.8g-0.9g으로 보고되었다. 급성 염화 바륨 독성의 전신적 영향으로는 복통, 설사, 메스꺼움, 구토, 심장 부정맥, 근육 마비, 사망 등이 있다. Ba|바륨^영어2+ 이온은 K|칼륨^영어+ 이온과 경쟁하여 근육 섬유가 전기적으로 흥분하지 못하게 하여 신체 약화와 마비를 유발한다. 황산 나트륨과 황산 마그네슘은 황산 바륨(BaSO₄)을 형성하므로 잠재적인 해독제이며, 이는 물에 대한 용해도가 낮아 상대적으로 독성이 없다.

염화 바륨은 인체 발암 물질로 분류되지 않는다. 염화 바륨은 강한 독성을 지니고 있으며^[20], 일본에서는 독물 및 극물 단속법 제2조의 79에 따라 '''바륨 화합물'''로서 극물로 지정되어 있다^[21]。

참조

_[1] 서적 Chemical Recreations: A Series of Amusing and Instructive Experiments, which May be Performed with Ease, Safety, Success, and Economy ; to which is Added, the Romance of Chemistry : An Inquiry into the Fallacies of the Prevailing Theory of Chemistry : With a New Theory and a New Nomenclature https://play.google.[...] R. Griffin & Company
_[2] 웹사이트 Barium Chloride - an overview | ScienceDirect Topics https://www.scienced[...]
_[3] 웹사이트 Barium chloride https://pubchem.ncbi[...]
_[4] 간행물 Handbook of Chemistry and Physics CRC Press
_[5] 문서 PGCH|0045
_[6] 문서 IDLH|7440393|Barium (soluble compounds, as Ba)
_[7] 서적 Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry Wiley-VCH 2007
_[8] 서적 Chemistry of the Elements Butterworth-Heinemann
_[9] 학술지 Lanthanum-stabilized europium-doped cubic barium chloride: An efficient x-ray phosphor AIP Publishing 2010-04-15
_[10] 서적 Structural Inorganic Chemistry Oxford: Clarendon Press
_[11] 학술지 Hydratstufen und Kristallstrukturen von Bariumchlorid
_[12] 학술지 The Crystal Structures of Barium Chloride, Barium Bromide, and Barium Iodide
_[13] 학술지 The Post-Cotunnite Phase in BaCl₂, BaBr₂ and BaI₂ under High Pressure
_[14] 간행물 The Merck Index Merck & Co.
_[15] 간행물 Handbook of Chemistry and Physics CRC Press
_[16] 문서 千谷 (1959)
_[17] 문서 千谷 (1959)
_[18] 문서 千谷 (1959)
_[19] 문서 cite jis
_[20] 문서 千谷 (1959)
_[21] 웹사이트 毒物及び劇物指定令（昭和四十年政令第二号）第二条七十九 https://laws.e-gov.g[...] e-Gov 2019-06-19
_[22] 서적 Chemical Recreations: A Series of Amusing and Instructive Experiments, which May be Performed with Ease, Safety, Success, and Economy ; to which is Added, the Romance of Chemistry : An Inquiry into the Fallacies of the Prevailing Theory of Chemistry : With a New Theory and a New Nomenclature https://play.google.[...] R. Griffin & Company
_[23] 간행물 Handbook of Chemistry and Physics CRC Press
_[24] 문서 PGCH|0045
_[25] 문서 IDLH|7440393|Barium (soluble compounds, as Ba)