لقد تم استخدام مركب كيميائي يعرف بباسم بيروكسيد الباريوم المركب الأكسجين ذو الصيغة الكيميائية التالية (BaO2) في القرن التاسع عشر؛ وذلك من أجل أن يتم إنتاج عنصر الأكسجين من خلال عملية برين وكمصدر أيضا لمركب بيروكسيد الهيدروجين، حيث أنه تضفي مركبات الباريوم المتطايرة بشكل عام اللون الأخضر المصفر على اللهب، علما أنه يكون الضوء المنبعث غالبًا من طولين موجيين مميزين.
بيروكسيد الباريوم
في الكيمياء إن مركب فوق أكسيد الباريوم أو ما يعرف بمركب بيروكسيد الباريوم يظهر على شكل مادة صلبة حبيبية رمادية بيضاء، وهو عبارة عن مركب غير قابل للذوبان في الماء، بالإضافة إلى أنه غير قابل للاحتراق، ولكنه في الواقع يسرع من عملية حرق المواد القابلة للاحتراق، علما أنه قد يكون الخلط مع مادة قابلة للاحتراق مقسمة بدقة شديد الانفجار، حيث أنه قد تشتعل المخاليط مع المواد القابلة للاحتراق أيضا إما عن طريق الاحتكاك أو التلامس مع الرطوبة.
يتوفر مركب بيروكسيد الباريوم بشكل عام على الفور في معظم الأحجام، حيث أنه يمكن النظر في أشكال عالية النقاء، و (subicron) و (nanopowder)، إن بيروكسيد الباريوم هو عبارة عن مركب غير عضوي، حيث أن هذه المادة الصلبة البيضاء والتي تكون رمادية عندما تحتوي على شوائب هي واحدة من أكثر فوق الأكاسيد غير العضوية انتشارا وقد كان بيروكسيد الباريوم عبارة عن أول مركب من مركبات البيروكسيدات تم اكتشافه.
والآن بما أن مركب بيروكسيد الباريوم عبارة عن أحد العوامل المؤكسدة كما وأنه يعطي اللون الأخضر الجميل عندما يتم اشتعاله وذلك كما هو الحال مع كل مركبات الباريوم الأخرى، فإنه يدخل في الاستخدام الخاص في الألعاب النارية، كما أنه تاريخيا كان هذا المركب يستخدم أيضا كسلائف لبيروكسيد الهيدروجين.
في الواقع يؤدي استنشاق بيروكسيد الباريوم إلى حدوث تهيج في الأغشية المخاطية وكلا من الحلق والأنف، كما ويسبب ملامسة العين أو الجلد لهذا المركب إلى حدوث حروقًا شديدة، كما ويؤدي الابتلاع إلى زيادة إفراز كلا من اللعاب والقيء بالإضافة إلى حدوث المغص والإسهال والرعشة المتشنجة وبطء النبض وصعوبة النبض وارتفاع ضغط الدم أيضا، علما أنه قد يحدث نزيف في المعدة والأمعاء والكلى، وقد يتبع ذلك شلل عضلي.
إن بيروكسيد الباريوم هو ببساطة عبارة عن مركب بيروكسيد يحتوي على ذرتين أكسجين (O2−)، علما أن المادة الصلبة متشابهة مع كربيد الكالسيوم CaC2، حيث يدخل بيروكسيد الباريوم في تبيض المواد الحيوانية والألياف النباتية والقش، وله دور كمزيل لون الزجاج، كما ويدخل في تصنيع بيروكسيد الهيدروجين والأكسجين، بالإضافة إلى دوره في الكاثودات، وفي صباغة وطباعة المنسوجات.
التحضير والاستخدام لمركب بيروكسيد الباريوم
ينشأ مركب بيروكسيد الباريوم من خلال حدوث تفاعل عكسي لـ (O2) مع أكسيد الباريوم، حيث أنه يتكون مركب البيروكسيد بشكل عام عند درجة حرارة مقدارها 500 درجة مئوية تقريبا، كما ويتم إطلاق الأكسجين فوق درجة حرارة مقدارها 820 درجة مئوية، كما في التفاعل الكيميائي التالي:
2 BaO + O2 ⇌ 2 BaO2
التفاعل السابق هو الأساس لعملية برين والتي عفا عليها الزمن الآن من أجل أن يتم فصل الأكسجين عن الغلاف الجوي، علما أن هناك عدة أكاسيد أخرى على سبيل المثال مثل أكسيد الصوديوم (Na2O) وأكسيد السترونشيوم (SrO) يتصرفان بشكل مشابه.
في تطبيق آخر قديم إلى حد ما لقد تم استعمال مركب بيروكسيد الباريوم من أجل عملية إنتاج مركب بيروكسيد الهيدروجين عبر تفاعله مع حمض الكبريتيك كما في المعادلة الكيميائية التالية، حيث أنه يتم ترشيح كبريتات الباريوم غير القابلة للذوبان من الخليط:
BaO2 + H2SO4 → H2O2 + BaSO4
حقيقة فإنه يتم تحضير الجسيمات النانوية لبيروكسيد الباريوم (BaO2) من خلال تقنيات الاستحلاب الدقيق باستخدام بيروكسيد الهيدروجين المركز (بيرهيدرول، 30٪) كمرحلة مذيلة قطبية، إذ أنه تتميز جسيمات (BaO2) النانوية المعدة بـ (SEM) و (STEM) و (XRD) و (FT-IR) للتحقق من صحة حجم الجسيمات (قطرها 40 نانومتر) ونقاء الطور (على سبيل المثال، غياب BaO و Ba (OH) 2 و BaCO3) .
إن الجسيمات النانوية لمركب بيروكسيد الباريوم هي عبارة عن عوامل مؤكسدة قوية بسبب إطلاق الأكسجين في الموقع كما ثبت من خلال (de-N-acetylation لـ Ampliflu Red) والوميض الأحمر القوي للريسوروفين، وعلاوة على ذلك فإنه يمكن استخدامها للكشف عن اللمعان الكيميائي الذي يحركه اللومينول عن (+Fe2+ / Fe3) (<0.05 ملي مول) كبديل لـ (H2O2).
بالمقارنة مع (H2O2) المائي التقليدي تُظهر جسيمات بيروكسيد الباريوم النانوية استقرارًا عاليًا للتخزين (بدون التحلل التحفيزي التلقائي) وتألق كيميائي أكثر كثافة بخمس مرات مع اللومينول، ومن خلال النقل الفلوري يمكن أيضًا تحويل التلألؤ الكيميائي من اللون الأزرق (لومينول) إلى اللون الأخضر (الفلوريسين) والذي يكون عند حساسية العين المثلى وبالتالي يسهل اكتشاف العين المجردة.
يمكن أن تكون الجسيمات النانوية (BaO2) والمحضرة حديثًا كعامل بيروكسيد نشط وعامل مؤكسد قوي ذات أهمية محتملة للتخليق العضوي وامتصاص ثاني أكسيد الكربون والتطهير ومعالجة مياه الصرف الصحي وكذلك للكشف عن التلألؤ الكيميائي الذي يحركه اللومينول في الكيمياء التحليلية وعلم الجريمة.
