Bárium-béta-borát

Figyelem H302, H360, P201, P270, P280, P330, P391, P301 + P310, P308 + P313, P501, H302 : Lenyelve ártalmas
H360 : Károsíthatja a termékenységet vagy a születendő gyermeket (állapítsa meg a hatást, ha ismert) (adja meg az expozíciós utat, ha meggyőzően bebizonyosodott, hogy más expozíciós út nem vezet ugyanahhoz a veszélyhez)
P201 : Különleges utasítások beszerzése használat.
P270 : A termék használata közben tilos enni, inni és dohányozni.
P280 : Viseljen védőkesztyűt / védőruházatot / szemvédőt / arcvédőt.
P330 : Öblítse ki a szájat.
P391 : A kiömlött terméket gyűjtsük össze.
P301 + P310 : Lenyelés esetén: azonnal hívjon TOXIKOLÓGIAI KÖZPONTOT vagy orvost.
P308 + P313 : Bizonyított vagy feltételezett expozíció esetén orvoshoz kell fordulni.
P501 : A tartalmat / edényzetet ártalmatlanítani ...

NFPA 704

0 2 0

Szállítás

1564

ENSZ-szám :
1564 : BÁRIUM-VEGYZET, NOS a bárium-szulfát kivételével
Osztály:
6.1
Címke: 6.1 : Mérgező anyagok Csomagolás: III . Csomagolási csoport: alacsony veszélyességű anyagok.

Egység SI és STP hiányában.

A β-bárium-borát , vagy BBO , jelentése polimorf alacsony hőmérsékleten bárium-borát, kémiai vegyület a képletű BaB 2 O 4, szintén írva Ba (BO 2 ) 2és BaO · B 2 O 3. A bárium-borát fehér por vagy színtelen kristályok formájában van, gyakran hidratált állapotban BaB 2 H 2 O 5. Ez a hidrát fehér szilárd anyag, amely vízben alig oldódik, míg a BaB 2 H 4 O 6 dihidrát, Szintén fehér, elveszti a kristályvíz át 140 ° C-on . Van egy fázisa α magas hőmérsékleten stabil, az átmenet β ⟶ α előforduló, hogy 925 ° C-on . Ez a két fázis különbözik a bárium Ba 2+ kationjainak helyzetében a kristályban, de kettőtörő ; A BBO a nemlineáris optikában gyakran használt anyag , például a frekvencia megkettőzéséhez , míg az α fázis központi szimmetriával rendelkezik , ezért különböző nemlineáris tulajdonságokkal rendelkezik.

Fizikai tulajdonságok

Bárium α-borát egy optikai anyag, amelynek nagyon széles optikai átviteli ablak, kezdve a 190 , hogy 3500 nm . Ez jó mechanikai tulajdonságokkal és alkalmas optikai alkalmazások ultraibolya a polarizáció nagy teljesítmény. Helyettesítheti a kalcit CaCO 3 -ot, titán-dioxid TiO 2vagy lítium-niobát LiNbO 3a prizmák Glan-Taylor , a prizma Glan-Thompson , a fele tükrök és más optikai elemek. Gyengén higroszkópos , keménysége 4,5 a Mohs-skálán . Ez kristályosodik a trigonális rendszerben a tércsoport R 3 C ( n o 167), és a paraméterek a = b = 723,5 pm és c = 3919 pm .

A bárium-p-borát viszont körülbelül 190 és 3300 nm között átlátszó . Ezt fel lehet használni, mint egy kis átalakító . Keménysége szintén 4,5 a Mohs-skálán. A trigonális rendszerben is kristályosodik, de az R 3 c ( n o 161) tércsoporttal és az a = b = c = 838,0 pm és α = 96,65 ° paraméterekkel . A szerkezetnek három trimerionja van (BO 2 ) 3- szinte tervez. Minden egyes báriumatom koordinálva van a szomszédos anionok nyolc oxigénatomjával. Nemlineáris optikai tulajdonságai közel tízszer jobbak, mint a monokálium-foszfát KH 2 PO 4 tulajdonságai. Azt is fel lehet használni impulzus lézer nagyon nagy energiasűrűségű, a kár küszöböt (a) az anyag lét a sorrendben 5 GW / cm 2 , hogy 1064 nm 10 ns .

Bárium-borát erős negatív egytengelyű kettős törést és fel lehet használni a második harmonikus generációs a következőtől: 409,6 , hogy 3500 nm . A törésmutatója nem nagyon érzékeny a hőmérséklet, amely lehetővé teszi, hogy fenntartsák a fázis megállapodás több mint egy szokatlanul széles széles hőmérséklet-tartományban 55 ° C-on

Készítmény

Bárium-borát lehet reakciójával előállíthatjuk vizes oldatban a bórsav H 3 BO 3a bárium-hidroxid- Ba (OH) 2. A kapott γ-bárium-borát tartalmazza a kristályvizet , amelyeket nem lehet teljesen eltávolítani át végzett szárítással 120 ° C-on , de melegítés után 300 a 400 ° C-on . A kalcinálási hőmérsékleten mintegy 600 és 800 ° C consuident hogy teljes átalakulást polimorf β. Az így nyert BBO nem tartalmaz BaB 2 O 2 nyomokat.

A nem lineáris optika alkalmazásához a BBO kristályai előállíthatók áramlási borát-báriumból, nátrium-oxid Na 2 O- ból történő növesztésével.és olvadt nátrium-klorid- NaCl.

A vékony bárium-borát filmek fémszerves gőzfázisú epitaxiával vihetők le hidrotris (1-pirazolil) borátból, bárium ( II ). Különböző fázisokat kapunk a növekedési hőmérséklet függvényében. A BBO fotonikus alkalmazásokhoz is előállítható szol-gél eljárással, amelyet poli (vinil-pirrolidon) segít .

A bárium- monohidrát- bórátot bárium-szulfid BaS és nátrium-tetraborát Na 2 B 4 O 7 oldatából nyerik.. Használható adalékanyagként, például égésgátlókban , gombaölőkben vagy korróziógátlókban .

A dihidrátot nátrium-metaborát NaBO 2 oldatából nyerikés bárium-klorid BaCI 2hőmérsékleten 90 , hogy a 95 ° C-on ; egy fehér csapadék formája, amikor az oldatot szobahőmérsékletre hűtjük. Ez elveszti a kristályvíz át 140 ° C-on , és lehet használni, mint egy égésgátló festék, textíliák és papír.

Optikai tulajdonságok

Törésmutató, 1064 nm: ${\ displaystyle n _ {\ text {o}} = 1,65, \ n _ {\ text {e}} = 1,54}$
Törésmutató, 532 nm: ${\ displaystyle n _ {\ text {o}} = 1,67, \ n _ {\ text {e}} = 1,55}$
Törésmutató, 266 nm: ${\ displaystyle n _ {\ text {o}} = 1,75, \ n _ {\ text {e}} = 1,61}$
Átlátszóság (> 0,5 cm -1 ): 198–2600 nm
Termo-optikai együtthatók:
- ${\ displaystyle {\ frac {\ részleges n _ {\ szöveg {o}}} {\ részleges \ mathrm {T}}} = - 9,3-szor 10 ^ {- 6} / ^ {\ kör} \ mathrm {VS}}$ ;
- ${\ displaystyle {\ frac {\ részleges n _ {\ szöveg {e}}} {\ részleges \ mathrm {T}}} = - 16,6 \ 10 × {- 6} / ^ {\ kör} \ mathrm {VS }}$ .

Nemlineáris optikai együtthatók:
- d 22 = 2,3 pV / m;
- d 31 = –0,16 pV / m.

Kár küszöböt: 10 GW / cm 2 egy impulzusszélesség 100 ps a 1064 nm-nél .

Sellmeier-egyenletek

A Sellmeier-egyenletek λ esetén mikronban kifejezve:

${\ displaystyle n _ {\ text {o}} ^ {2} (\ lambda) = 2.7359 + 0.01878 / (\ lambda ^ {2} -0.01822) -0.01354 \ lambda ^ {2}}$ ;
${\ displaystyle n _ {\ text {e}} ^ {2} (\ lambda) = 2.3753 + 0.01224 / (\ lambda ^ {2} -0.01667) -0.01516 \ lambda ^ {2}}$ .

Megjegyzések és hivatkozások

számított molekulatömege a „ atomsúlya a Elements 2007 ” on www.chem.qmul.ac.uk .
(a) Richard C. Ropp, Encyclopedia az alkáliföldfém-vegyületek , Newnes, 2012, p. 511 . ( ISBN 978-0444595539 )
„ Bárium-metaborát-monohidrát vegyületlap ” , az Alfa Aesar-on (hozzáférés : 2021. július 10. ) .
Entry „bárium-metaborát” a kémiai adatbázis GESTIS az IFA (német szervezet felelős a munkahelyi biztonsági és egészségvédelmi) ( német , angol ), elérhető 10 július 2021 (JavaScript szükséges)
(a) William M. Haynes, CRC Handbook of Chemistry and Physics , 93 th Ed., CRC Press, 2012, p. 50 . ( ISBN 978-1439880494 )
(a) Dale L. Perry, Handbook szervetlen vegyületek , 2 -én ed., CRC Press, 2011, p. 498 . ( ISBN 978-1439814628 )
(in) DN Nikogosyan , " béta-bárium-borát (BBO) " , Applied Physics A , vol. 52, n o 6, 1991. június, P. 359-368 ( DOI 10.1007 / BF00323647 , Bibcode 1991ApPhA..52..359N , online olvasás )
(a) AD Mighell, A. és S. Perloff blokk , " A kristály szerkezete a magas hőmérséklet formájában bárium-borát, BaO.B 2 O 3 » , Acta Crystallographica , vol. 20, n o 6,1966. június, P. 819-823 ( DOI 10.1107 / S0365110X66001920 , olvassa el online )
(en) A. Fröhlich , " A BaB 2 O 4 alacsony hőmérsékletű alakjának kristályszerkezete » , Zeitschrift für Kristallographie , vol. 168 n csont 1-4,1984. január, P. 109-112 ( DOI 10.1524 / zkri.1984.168.14.109 , Bibcode 1984ZK .... 168..109F , online olvasás )
(a) Sidney D. Ross és Manuel Finkelstein az MRA Laboratories Inc., USA-beli szabadalmi 4897249A: bárium-borát előállítására , benyújtva április 3, 1989, megjelent január 30-án 1990. Google szabadalmak.
(in) Devlin és Bruce M. Gualtieri HT Chai Honeywell International Inc., amerikai egyesült államokbeli szabadalmi 4931133A: Magas hőmérsékletű oldatot növekedését bárium-borát (β-BaB 2 O 4) , 1988. december 21-én, 1990. június 5-én tették közzé a Google szabadalmakon.
(in) G. Malandrino, R. Lo Nigro és I. L. Fragalà : " MOCVD-út a bárium-borát vékony filmekhez egy bárium-hidro-tri (1-pirazolil) -borát egyforrású prekurzorából " , kémiai gőzfázisú leválasztás , vol. 13, n o 11, 2007. november, P. 651-655 ( DOI 10.1002 / cvde.200706611 , olvassa el online )
(en) C. Lu, SS Dimov és RH Lipson , " Poli (vinil-pirrolidon) -Assisted Sol-Gel leválasztás a β-bárium-borát minőségű vékony fóliák Photonics Applications " , Chemistry of Materials , vol. 19, n o 20, 2007. szeptember 7, P. 5018-5022 ( DOI 10.1021 / cm071037m , olvassa el online )
(in) " Szerves vegyületek kézikönyve " , Nature , vol. 177, 1956. április, P. 639-640 ( DOI 10.1038 / 177639a0 , Bibcode 1956Natur.177..639. , Online olvasás )
a kísérleti törésmutató. ${\ displaystyle n _ {\ text {e}}}$
(en) DN Nikogosyan , „ Béta-bárium-borát (BBO) ” , Alkalmazott fizika A: Anyagtudomány és feldolgozás , vol. 52, n o 6,1991. június, P. 359–368 ( DOI 10.1007 / BF00323647 )
(en) VG Dmitriev, GG Gurzadyan és DN Nikogosyan, Handbook of nemlineáris optikai kristályok , Berlin, Springer,1999, 3 e . , 413 p. , keménytáblás ( ISBN 978-3-540-65394-3 , LCCN 99017769 )
(a) Kato, K., " Second-harmonikus generációs 2048 Å β-BaB 2 O 4 " , IEEE Journal of Quantum Electronics , Vol. 22, n o 7,1986, P. 1013-1014 ( DOI 10.1109 / JQE.1986.1073097 )