Borat de bari
El borat de bari és un compost inorgànic, un borat de bari en fòrmula química o . Està disponible en forma hidratada o deshidratada, com a pols blanca o cristals incoloros. Els cristals existixen en la fase α d'alta temperatura i en la fase β de baixa temperatura, abreviades com BBO; abdós fases són birrefringentes, i el BBO és un material òptic no llineal comú.
El borat de bari va ser descobert i desenrollat per Chen Chuangtian i uns atres de l'Institut Fujian d'Investigació sobre l'Estructura de la Matèria, de l'Acadèmia Chinenca de Ciències.
Propietats
[editar | editar còdic]
El borat de bari existix en tres formes cristalines principals: alfa, beta i gamma. La fase beta de baixa temperatura es convertix en la fase alfa en calfar-se a 925 °C. El β-borat de bari (BBO) es diferencia de la forma α per les posicions dels ions de bari dins del cristal. Abdós fases són birrefringentes, no obstant la fase α posseïx simetria cèntrica i per lo tant no té les mateixes propietats no llineals que la fase β.[1]
L'alfa borat de bari, α-BaB2O4, és un material òptic en una finestra de transmissió òptica molt àmplia, d'uns 190 nm a 3500 nm. Té bones propietats mecàniques i és un material adequat per a l'òptica de polarisació ultravioleta d'alta potència.[2]Pot substituir a la calcita, el diòxit de titani o el niobato de liti en prismes Glan-Taylor, prismes Glan-Thompson, divisores de fes walk-off i atres components òptics. Té baixa higroscopicitat i la seua durea Mohs és de 4,5. El seu llindar de dany és d'1 GW/cm2 a 1064 nm i de 500 MW/cm2 a 355 nm.[3]
El borat beta de bari, β-BaB2O4, és un material òptic no llineal transparent en el ranc 190-3300 nm. Pot utilisar-se per a la conversió paramètrica descendent espontànea. Ademés, la seua durea Mohs és de 4,5.[4][3]
El borat de bari gamma, γ-BaB2O4, descobert recentment, es va produir calfant borat de bari beta a 900 °C baix 3 GPa de pressió. Es va descobrir que tenia una estructura cristalina monoclínica.[5]
El borat de bari té una forta birrefringencia uniaxial negativa i pot ajustar-se en fase per a la generació de segons harmònics de tipo I (ooe) de 409,6 a 3500 nm. La sensibilitat a la temperatura dels índexs de refracció és baixa, lo que dona lloc a un ample de banda d'ajust de fase a temperatura inusualment gran (55 °C).[4]
Encara que les fases cristalines α i β a pressió ambiente només contenen bor trigonal, hibridado sp2, el vidre BBO té al voltant del 40% del bor en llocs tetraèdrics, hibridados sp3. En estat líquit, les fraccions relatives de bor sp2 i sp3 depenen de la temperatura, favorint-se la coordinació trigonal plana a temperatures més altes.[6]
Síntesis
[editar | editar còdic]El borat de bari pot preparar-se per reacció d'una solució acuosa d'àcit bórico en hidròxit de bari. El γ-borat de bari preparat conté aigua de cristalisació que no pot eliminar-se completament per secat a 120 °C. El γ-borat de bari deshidratado pot preparar-se calfant-ho a 300-400 °C. El calcinació a uns 600-800 °C provoca la conversió completa a la forma β. El BBO preparat per este método no conté traces de BaB2O2.[7]
Els cristals de BBO per a òptica no llineal poden cultivar-se a partir de fusió fosa de borat de bari, òxit de sodi i clorur de sodi.[8]
Les películes fines de borat de bari poden preparar-se per mig de MOCVD a partir de hidro-tri(1-pirazolil)borat de bari(II). Es poden obtindre diferents fases depenent de les temperatures de deposición.[9] Les películes primes de borat de beta-bari es poden preparar per mig de síntesis sol-gel.[10]
El borat de bari monohidratado es prepara a partir de la solució de sulfur de bari i tetraborato de sodi. És una pols blanca. S'utilisa com a aditiu en pintures, per eixemple, com retardante de flama, inhibidor del verdet i inhibidor de la corrosió. També s'utilisa com pigment blanc.
El borat de bari dihidratado es prepara a partir de la solució de metaborato de sodi i clorur de bari a 90-95 °C. Despuix de gelar-se a temperatura ambiente, precipita una pols blanca. El borat de bari dihidratado pert aigua a més de 140 °C. S'utilisa com retardante de flama per a pintures, textils i paper.[11]
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ “Beta barium borate (BBO)” (1991). Applied Physics A 52 (6): 359–368. doi:. Bibcode: 1991ApPhA..52..359N.
- ↑ Alpha Barium Borate. Roditi.com. Retrieved on 2012-01-15.
- ↑ 3,0 3,1 Barium Borate (a-BBO) Crystal. casix.com
- ↑ 4,0 4,1 BBO Crystals – Beta Barium Borate and Lithium Borate [1] archivat en Wayback Machine.. clevelandcrystals.com
- ↑ “γ-BaB2O4: High-Pressure High-Temperature Polymorph of Barium Borate with Edge-Sharing BO4 Tetrahedra” (en) . Inorganic Chemistry 61 (4): 2340–2350. ACS Publications. doi:. PMID 35040639.
- ↑ “Boron coordination change in barium borate melts and glasses and its contribution to configurational heat capacity, entropy, and fragility” (28 de juliol 2023). Journal of Chemical Physics 158 (22). doi:. PMID 37290074.
- ↑ Ross, Sidney D. "Barium borate preparation" Plantilla:US patent issued January 30, 1990
- ↑ Gualtieri, Devlin M.; Chai, Bruce H. T. "High temperature solution growth of barium borate (BaB2O4)" Plantilla:US patent issued June 5, 1990
- ↑ “An MOCVD Route to Barium Borate Thin Films from a Barium Hydro-tri(1-pyrazolyl)borate Single-Source Precursor” (2007). Chemical Vapor Deposition 13 (11): 651. doi:.
- ↑ “Poly(vinyl pyrrolidone)-Assisted Sol−Gel Deposition of Quality β-Barium Borate Thin Films for Photonics Applications” (2007). Chem. Mater. 19 (20). doi:.
- ↑ (1995) Handbook of inorganic compounds (vol. 177), CRC Press, p. 3. doi:10.1038/177639a0. ISBN 978-0-8493-8671-8.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Borato de bario» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.