Blog
Strontium Hydroxide là gì? Tính chất, điều chế và ứng dụng
Strontium hydroxide là một hợp chất vô cơ của strontium có công thức hóa học Sr(OH)2 là một hydroxide của kim loại kiềm thổ có tính bazơ cả có khả năng hòa tan trong nước ở mức độ nhất định. So với những hydroxide quen thuộc như sodium hydroxide hay calcium hydroxide, strontium hydroxide ít phổ biến hơn trong đời sống nhưng vẫn có vai trò trong nghiên cứu hóa học và một số quy trình công nghiệp.
Bài viết dưới đây sẽ giúp bạn hiểu rõ strontium hydroxide là gì, công thức hóa học, tính chất vật lý, tính chất hóa học, cách điều chế cũng như những ứng dụng đáng chú ý của hợp chất này.
Strontium Hydroxide là gì?
Strontium hydroxide là hydroxide của nguyên tố strontium, một kim loại thuộc nhóm IIA trong bảng tuần hoàn.
Công thức hóa học của hợp chất là
Sr(OH)2
Tên tiếng Việt thường gọi là
- Strontium hydroxide
- Stronti hydroxide
- Stronti hiđroxit
Trong hợp chất này, ion strontium Sr2+ kết hợp với hai ion hydroxide OH- tạo thành hợp chất trung hòa điện tích
Sr2+ + 2OH- → Sr(OH)2
Strontium hydroxide có thể tồn tại ở dạng khan hoặc dạng ngậm nước.
Công thức của Strontium Hydroxide
Công thức hóa học của strontium hydroxide là
Sr(OH)2
Một đơn vị công thức gồm
- 1 nguyên tử strontium
- 2 nguyên tử oxy
- 2 nguyên tử hydro
Khối lượng mol của Sr(OH)2 khan vào khoảng
121,63 g/mol
Strontium thuộc cùng nhóm với magnesium, calcium và barium. Vì vậy các hydroxide tương ứng có công thức chung
M(OH)2
Ví dụ
- Mg(OH)2
- Ca(OH)2
- Sr(OH)2
- Ba(OH)2
Strontium Hydroxide là bazơ mạnh hay yếu?
Strontium hydroxide được xếp vào nhóm bazơ mạnh đối với phần chất đã hòa tan trong nước.
Khi hòa tan Sr(OH)2 phân ly thành
Sr(OH)2 → Sr2+ + 2OH-
Các ion OH- làm dung dịch có tính kiềm.
Tuy nhiên cần phân biệt giữa độ mạnh của bazơ và độ tan. Một hydroxide có thể phân ly mạnh khi đã hòa tan nhưng lượng chất thực tế hòa tan trong nước vẫn bị giới hạn bởi độ tan.
Trong nhóm hydroxide kim loại kiềm thổ, độ tan nhìn chung có xu hướng tăng từ Mg(OH)2 xuống Ba(OH)2.
Tính chất vật lý của Strontium Hydroxide
Strontium hydroxide có một số đặc điểm vật lý cơ bản
- Trạng thái chất rắn
- Màu sắc trắng
- Có thể tồn tại ở dạng tinh thể
- Có tính hút ẩm ở một số dạng
- Hòa tan trong nước ở mức độ nhất định
- Dung dịch có tính kiềm
Strontium hydroxide có thể xuất hiện dưới dạng khan Sr(OH)2 hoặc các dạng hydrate như Sr(OH)2·8H2O.
Tính chất của sản phẩm có thể thay đổi tùy vào hàm lượng nước kết tinh.
Strontium Hydroxide có tan trong nước không?
Strontium hydroxide có khả năng tan trong nước và độ tan thường tăng khi nhiệt độ tăng.
Khi tan Sr(OH)2 tạo ion Sr2+ và OH-.
Do đó dung dịch strontium hydroxide có thể có pH cao thể hiện tính kiềm rõ rệt.
So với calcium hydroxide Ca(OH)2, strontium hydroxide nhìn chung có độ tan cao hơn trong nước.
Điều này phù hợp với xu hướng độ tan của hydroxide kim loại kiềm thổ tăng dần khi đi xuống nhóm.
Tính chất hóa học của Strontium Hydroxide
Strontium hydroxide thể hiện các tính chất đặc trưng của một bazơ.
Phản ứng với axit
Sr(OH)2 phản ứng với axit tạo muối strontium và nước.
Ví dụ với hydrochloric acid
Sr(OH)2 + 2HCl → SrCl2 + 2H2O
Với nitric acid
Sr(OH)2 + 2HNO3 → Sr(NO3)2 + 2H2O
Với sulfuric acid
Sr(OH)2 + H2SO4 → SrSO4↓ + 2H2O
Trong phản ứng với H2SO4 thì strontium sulfate SrSO4 tạo thành có độ tan thấp.
Phản ứng với carbon dioxide
Strontium hydroxide có thể phản ứng với CO2
Sr(OH)2 + CO2 → SrCO3↓ + H2O
Strontium carbonate SrCO3 ít tan trong nước nên có thể tạo thành kết tủa.
Nếu CO2 tiếp tục được cung cấp trong điều kiện thích hợp, trạng thái cân bằng của hệ có thể thay đổi.
Phản ứng với CO2 cũng là lý do dung dịch hydroxide kim loại kiềm thổ có thể bị thay đổi khi tiếp xúc lâu với không khí.
Phản ứng với oxide axit
Giống nhiều bazơ khác strontium hydroxide có thể phản ứng với oxide axit.
Ví dụ với sulfur dioxide
Sr(OH)2 + SO2 → SrSO3 + H2O
Với carbon dioxide
Sr(OH)2 + CO2 → SrCO3 + H2O
Sản phẩm cụ thể phụ thuộc vào loại oxide, tỷ lệ chất phản ứng và điều kiện môi trường.
Strontium Hydroxide và muối ammonium
Bazơ mạnh có thể phản ứng với muối ammonium giải phóng ammonia.
Ví dụ
Sr(OH)2 + 2NH4Cl → SrCl2 + 2NH3↑ + 2H2O
Phản ứng ion cơ bản là
NH4+ + OH- → NH3 + H2O
Đây là tính chất chung của các bazơ mạnh khi phản ứng với ion ammonium.
Điều chế Strontium Hydroxide
Strontium hydroxide có thể được điều chế bằng nhiều phương pháp hóa học.
Một phương pháp là cho strontium oxide phản ứng với nước
SrO + H2O → Sr(OH)2
SrO là oxide bazơ nên có thể tạo hydroxide khi tác dụng với nước.
Một hướng khác là sử dụng phản ứng trao đổi từ các hợp chất strontium thích hợp.
Trong sản xuất thực tế, quy trình có thể bao gồm nhiều bước tinh chế để loại tạp chất cả kiểm soát dạng hydrate của sản phẩm.
Nhiệt phân Strontium Hydroxide
Khi được nung ở nhiệt độ đủ cao thì strontium hydroxide có thể phân hủy tạo strontium oxide và nước
Sr(OH)2 → SrO + H2O
Phản ứng này tương tự với một số hydroxide kim loại kiềm thổ khác.
Sản phẩm SrO tiếp tục có thể phản ứng với nước để tái tạo Sr(OH)2
SrO + H2O → Sr(OH)2
Strontium Hydroxide và Calcium Hydroxide khác nhau thế nào?
Strontium hydroxide và calcium hydroxide đều thuộc nhóm hydroxide kim loại kiềm thổ.
| Tiêu chí | Strontium hydroxide | Calcium hydroxide |
|---|---|---|
| Công thức | Sr(OH)2 | Ca(OH)2 |
| Kim loại | Strontium | Canxi |
| Tính bazơ | Mạnh | Mạnh |
| Độ tan trong nước | Cao hơn Ca(OH)2 | Thấp hơn |
| Phản ứng với CO2 | Tạo SrCO3 | Tạo CaCO3 |
| Mức độ phổ biến | Thấp | Rất phổ biến |
Calcium hydroxide thường được sử dụng rộng rãi hơn trong xây dựng, xử lý nước và nhiều ngành công nghiệp do nguồn nguyên liệu phong phú và chi phí thấp hơn.
Strontium Hydroxide và Barium Hydroxide
Ba(OH)2 và Sr(OH)2 đều là bazơ thuộc nhóm IIA.
Barium hydroxide thường có độ tan trong nước cao hơn strontium hydroxide.
Cả hai đều
- Phản ứng với axit
- Phản ứng với CO2
- Tạo dung dịch có tính kiềm
- Có thể phản ứng với ion sulfate tạo muối ít tan
Ví dụ
Sr2+ + SO4^2- → SrSO4↓
Ba2+ + SO4^2- → BaSO4↓
Tuy nhiên, BaSO4 ít tan hơn SrSO4 đáng kể.
Ứng dụng của Strontium Hydroxide
Strontium hydroxide có phạm vi ứng dụng tương đối chuyên biệt.
Sản xuất hợp chất strontium
Sr(OH)2 có thể được sử dụng làm nguyên liệu điều chế các muối strontium khác.
Ví dụ
Sr(OH)2 + 2HCl → SrCl2 + 2H2O
Sr(OH)2 + 2HNO3 → Sr(NO3)2 + 2H2O
Bằng cách lựa chọn axit thích hợp có thể tạo ra nhiều hợp chất strontium phục vụ các mục đích khác nhau.
Trong nghiên cứu hóa học
Strontium hydroxide được sử dụng trong phòng thí nghiệm như
- Một bazơ
- Nguồn cung cấp ion Sr2+
- Chất phản ứng để nghiên cứu muối strontium
- Nguyên liệu tổng hợp vật liệu chứa strontium
Các ứng dụng thường xuất hiện trong nghiên cứu hóa học vô cơ và khoa học vật liệu.
Tổng hợp vật liệu chứa strontium
Strontium là thành phần của nhiều loại vật liệu kỹ thuật.
Sr(OH)2 có thể đóng vai trò tiền chất trong quá trình tổng hợp
- Oxide hỗn hợp
- Vật liệu ceramic
- Một số titanate và ferrite chứa strontium
- Vật liệu điện tử chuyên dụng
Trong các quy trình này, strontium hydroxide cung cấp nguồn ion Sr2+.
Công nghiệp đường trong lịch sử
Một ứng dụng lịch sử của strontium hydroxide liên quan đến quá trình thu hồi và tinh chế đường từ mật rỉ.
Strontium hydroxide có thể tạo hợp chất với sucrose trong một số điều kiện sau đó được xử lý để thu hồi đường.
Ngày nay, phương pháp không còn là ứng dụng phổ biến ở nhiều nơi nhưng vẫn là một ví dụ đáng chú ý trong lịch sử công nghiệp hóa chất.
Strontium Hydroxide có nguy hiểm không?
Strontium hydroxide có tính kiềm nên có thể gây ăn mòn hay kích ứng khi tiếp xúc trực tiếp.
Những nguy cơ có thể gồm
- Kích ứng da
- Tổn thương mắt
- Kích ứng đường hô hấp nếu hít bụi
- Nguy hiểm khi nuốt phải lượng không phù hợp
Mức độ nguy hiểm phụ thuộc vào nồng độ, dạng hóa chất và thời gian tiếp xúc.
Do đó, Sr(OH)2 cần được thao tác theo quy trình an toàn hóa chất.
Lưu ý an toàn khi sử dụng Strontium Hydroxide
Khi làm việc với strontium hydroxide nên
- Đeo kính bảo hộ.
- Sử dụng găng tay phù hợp.
- Tránh hít bụi.
- Không để hóa chất tiếp xúc trực tiếp với da và mắt.
- Làm việc tại nơi thông gió tốt.
- Không tự ý trộn với axit mạnh khi chưa kiểm soát phản ứng.
- Đậy kín bao bì sau khi sử dụng.
- Đọc bảng dữ liệu an toàn của nhà sản xuất.
Hóa chất công nghiệp không được sử dụng cho mục đích thực phẩm hoặc dược phẩm nếu không đáp ứng tiêu chuẩn tương ứng.
Bảo quản Strontium Hydroxide
Strontium hydroxide nên được bảo quản ở nơi
- Khô ráo
- Thoáng mát
- Bao bì kín
- Tránh tiếp xúc với CO2 và độ ẩm kéo dài
- Tách khỏi axit và các hóa chất không tương thích
Việc hạn chế tiếp xúc với carbon dioxide giúp giảm khả năng hình thành strontium carbonate trên bề mặt hoặc trong dung dịch.
Strontium hydroxide là một hợp chất vô cơ có công thức Sr(OH)2 thuộc nhóm hydroxide của kim loại kiềm thổ thường tồn tại dưới dạng rắn màu trắng, có khả năng hòa tan trong nước tạo dung dịch có tính bazơ mạnh.
Sr(OH)2 có thể phản ứng với axit tạo muối strontium phản ứng với CO2 tạo strontium carbonate và bị nhiệt phân tạo SrO ở nhiệt độ thích hợp. So với calcium hydroxide, strontium hydroxide có độ tan cao hơn nhưng ít được sử dụng rộng rãi do strontium là nguyên liệu ít phổ biến hơn.
