Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Химиялық қосылыс
Chemical compound
Барий фториді – формуласы BaF2. Бұл түссіз, қатты зат, табиғатта сирек кездесетін франкдиксонит минералы ретінде кездеседі. Қалыпты жағдайларда фторит құрылымын, ал жоғары қысымда PbCl2 құрылымын қабылдайды. CaF2 сияқты, ол суға төзімді және ерімейді. Шамамен 500 °C жоғары температурада BaF2 ылғалдан зақымданады, бірақ құрғақ ортада 800 °C дейін қолдануға болады. Ылғалға кальций фторидінен аз төзімді, бірақ барлық оптикалық фторидтердің арасында жоғары энергиялы сәулеленуге ең төзімді, алайда оның алыс ультракөк сәуле өткізгіштігі басқа фторидтерге қарағанда төмен. Ол өте қатты, жылулық соққыға өте сезімтал және оңай жарылады.
Barium fluoride is an inorganic compound with the formula |BaF2|auto=1. It is a colorless solid that occurs in nature as the rare mineral frankdicksonite. Under standard conditions it adopts the fluorite structure and at high pressure the |PbCl2 structure. Like |CaF2, it is resilient to and insoluble in water. Above ca. 500 °C, |BaF2 is corroded by moisture, but in dry environments it can be used up to 800 °C. Prolonged exposure to moisture degrades transmission in the vacuum UV range. It is less resistant to water than calcium fluoride, but it is the most resistant of all the optical fluorides to high energy radiation, though its far ultraviolet transmittance is lower than that of the other fluorides. It is quite hard, very sensitive to thermal shock and fractures quite easily.
Оптикалық қасиеттері
Барий фториді ультракүлгін сәуледен инфрақызыл сәулеге дейін, 150-200 нм-ден 11–11,5 мкм-ге дейін мөлдір болады. Ол инфрақызыл спектроскопиясы үшін, әсіресе отын майын талдау саласындағы терезелерде қолданылады. Оның 200 нм-дегі өткізгіштігі салыстырмалы түрде төмен (0,60), бірақ 500 нм-де 0,96–0,97-ге жетеді және 9 мкм-ге дейін сол деңгейде сақталады, содан кейін төмендеу басталады (10 мкм үшін 0,85 және 12 мкм үшін 0,42). Сыну индексі 700 нм-ден 5 мкм-ге дейін шамамен 1,46-ны құрайды. Барий фториді сонымен қатар рентген сәулелерін, гамма сәулелерін немесе басқа да жоғары энергиялы бөлшектерді анықтау үшін қолданылатын, кең таралған және өте жылдам (ең жылдамдарының бірі) сцинтиллятор болып табылады. Оның бір қолданылуы – позитрондық эмиссиялық томографияда 511 кэВ гамма-фотонды анықтау. Ол альфа және бета бөлшектеріне де жауап береді, бірақ көптеген сцинтилляторлардан айырмашылығы, ультракүлгін сәуле шығармайды. Импульстік пішіннің ажырату әдістерін қолдана отырып, бір мезгілде пайда болатын гамма-фотоннан бөліп алу үшін жоғары энергиялы (10–150 МэВ) нейтрондарды анықтау үшін де қолданылуы мүмкін. Барий фториді алдын ала бояғыш зат ретінде және эмаль мен глазурь фриттерін өндіруде қолданылады. Оның басқа қолданылуы – дәнекерлеу агенттерін өндіруде (кейбір ағындарға қоспа, дәнекерлеу таяқшалары мен дәнекерлеу ұнтақтарының қаптамаларының құрамдас бөлігі). Ол сондай-ақ алюминийді тазарту үшін балқытылған ванна ретінде металлургияда қолданылады.
Barium fluoride is transparent from the ultraviolet to the infrared, from 150 to 200 nm to 11–11.5 μm. It is used in windows for infrared spectroscopy, in particular in the field of fuel oil analysis. Its transmittance at 200 nm is relatively low (0.60), but at 500 nm it goes up to 0.96–0.97 and stays at that level until 9 μm, then it starts falling off (0.85 for 10 μm and 0.42 for 12 μm). The refractive index is about 1.46 from 700 nm to 5 μm. Barium fluoride is also a common, very fast (one of the fastest) scintillators for the detection of X rays, gamma rays or other high energy particles. One of its applications is the detection of 511 keV gamma photons in positron emission tomography. It responds also to alpha and beta particles, but, unlike most scintillators, it does not emit ultraviolet light. It can be also used for detection of high energy (10–150 MeV) neutrons, using pulse shape discrimination techniques to separate them from simultaneously occurring gamma photons. Barium fluoride is used as a preopacifying agent and in enamel and glazing frits production. Its other use is in the production of welding agents (an additive to some fluxes, a component of coatings for welding rods and in welding powders). It is also used in metallurgy, as a molten bath for refining aluminium.
Газ фазасының құрылымы
Бу фазасында BaF2 молекуласы бұрыштық емес, F Ba F бұрышы шамамен 108°. Оның бұрыштық еместігі VSEPR теориясына қайшы келеді. Ab initio есептеулер көрсеткендей, валенттік қабықтың төмендегі қабықтағы d орбиталдарының әсері себепті. Тағы бір болжам бойынша, барий атомының электрондық ядросының поляризациясы Ba F байланыстарымен өзара әрекеттесетін, шамамен тетраэдрлік заряд таралуын тудырады.
In the vapor phase the |BaF2 molecule is non linear with an F Ba F angle of approximately 108°. Its nonlinearity violates VSEPR theory. Ab initio calculations indicate that contributions from d orbitals in the shell below the valence shell are responsible. Another proposal is that polarisation of the electron core of the barium atom creates an approximately tetrahedral distribution of charge that interacts with the Ba F bonds.