Priprema barijuma
Industrijska pripremametalni barijuključuje dva koraka: pripremu barijum oksida i pripremu metalnog barijuma termičkom redukcijom metala (aluminotermička redukcija).
| Proizvod | Barijum | ||
| CAS broj | 7647-17-8 | ||
| Broj serije | 16121606 | Količina: | 100,00 kg |
| Datum proizvodnje: | 16. decembra 2016. | Datum testiranja: | 16. decembra 2016. |
| Testna stavka w/% | Rezultati | Testna stavka w/% | Rezultati |
| Ba | >99,92% | Sb | <0,0005 |
| Be | <0,0005 | Ca | 0,015 |
| Na | <0,001 | Sr | 0,045 |
| Mg | 0,0013 | Ti | <0,0005 |
| Al | 0,017 | Cr | <0,0005 |
| Si | 0,0015 | Mn | 0,0015 |
| K | <0,001 | Fe | <0,001 |
| As | <0,001 | Ni | <0,0005 |
| Sn | <0,0005 | Cu | <0,0005 |
| Standard ispitivanja | Be, Na i ostalih 16 elemenata: ICP-MS Ca, Sr: ICP-AES Ba: TC-TIC | ||
| Zaključak: | U skladu sa poslovnim standardom | ||
(1) Priprema barijum oksida
Visokokvalitetna baritna ruda prvo se mora ručno odabrati i flotirati, a zatim se uklanjaju željezo i silicijum kako bi se dobio koncentrat koji sadrži više od 96% barijum sulfata. Prah rude s veličinom čestica manjom od 20 mesh miješa se s prahom uglja ili petrolej koksa u težinskom omjeru 4:1 i prži na 1100℃ u reverberatorskoj peći. Barijum sulfat se reducira do barijum sulfida (poznatog kao "crni pepeo"), a dobiveni rastvor barijum sulfida se ispire vrućom vodom. Da bi se barijum sulfid pretvorio u talog barijum karbonata, u vodeni rastvor barijum sulfida potrebno je dodati natrijum karbonat ili ugljen-dioksid. Barijum oksid se može dobiti miješanjem barijum karbonata s ugljenim prahom i kalcinacijom na temperaturi iznad 800℃. Treba napomenuti da se barijum oksid oksidira u barijum peroksid na 500-700℃, a barijum peroksid se može razgraditi u barijum oksid na 700-800℃. Stoga, kako bi se izbjeglo stvaranje barijum peroksida, kalcinirani proizvod treba ohladiti ili ugasiti pod zaštitom inertnog gasa.
(2) Metoda aluminotermijske redukcije za proizvodnju metalnog barija
Zbog različitih sastojaka, postoje dvije reakcije redukcije barijum oksida aluminijumom:
6BaO+2Al→3BaO•Al2O3+3Ba↑
Ili: 4BaO+2Al→BaO•Al2O3+3Ba↑
Na temperaturi od 1000-1200℃, ove dvije reakcije proizvode vrlo malo barija, tako da je potrebna vakuumska pumpa za kontinuirano prenošenje barijeve pare iz reakcijske zone u zonu kondenzacije kako bi reakcija mogla nastaviti teći udesno. Ostatak nakon reakcije je toksičan i potrebno ga je tretirati prije nego što se može odbaciti.
Priprema uobičajenih barijumskih jedinjenja
(1) Metoda pripreme barijum karbonata
① Metoda karbonizacije
Metoda karbonizacije uglavnom uključuje miješanje barita i uglja u određenom omjeru, njihovo drobljenje u rotacijskoj peći, kalcinaciju i redukciju na 1100-1200℃ kako bi se dobila talina barijum sulfida. Ugljen-dioksid se uvodi u rastvor barijum sulfida radi karbonizacije, a reakcija je sljedeća:
BaS+CO2+H2O=BaCO3+H2S
Dobivena suspenzija barijum karbonata se desumporizira, pere i filtrira vakuumski, a zatim suši i drobi na 300℃ da bi se dobio gotov proizvod barijum karbonata. Ova metoda je jednostavna u procesu i jeftina, pa je usvaja većina proizvođača.
② Metoda dvostruke dekompozicije
Barijum sulfid i amonijum karbonat podležu dvostrukoj reakciji razlaganja, a reakcija je sljedeća:
BaS+(NH4)2CO3=BaCO3+(NH4)2S
Ili barijum hlorid reaguje sa kalijum karbonatom, a reakcija je sledeća:
BaCl2+K2CO3=BaCO3+2KCl
Proizvod dobijen reakcijom se zatim ispire, filtrira, suši itd., kako bi se dobio gotov proizvod barijum karbonata.
③ Metoda s barijum karbonatom
Prah barijum karbonata reaguje sa amonijevom soli da bi se dobila rastvorljiva barijumova so, a amonijev karbonat se reciklira. Rastvorljiva barijumova so se dodaje amonijevom karbonatu da bi se istaložio rafinisani barijum karbonat, koji se zatim filtrira i suši da bi se dobio gotov proizvod. Pored toga, dobijena matična tečnost se može reciklirati. Reakcija je sljedeća:
BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2
BaCl2+2NH4OH=Ba(OH)2+2NH4Cl
Ba(OH)2+CO2=BaCO3+H2O
(2) Metoda pripreme barijum titanata
① Metoda čvrste faze
Barijum titanat se može dobiti kalcinacijom barijum karbonata i titanijum dioksida, a mogu se u njega dodati i drugi materijali. Reakcija je sljedeća:
TiO2 + BaCO3 = BaTiO3 + CO2↑
② Metoda koprecipitacije
Barijum hlorid i titanijum tetrahlorid se miješaju i rastvaraju u jednakim količinama, zagrijavaju na 70°C, a zatim se kap po kap dodaje oksalna kiselina da bi se dobio hidratisani talog barijum titanil oksalata [BaTiO(C2O4)2•4H2O], koji se zatim ispire, suši, a zatim pirolizira da bi se dobio barijum titanat. Reakcija je sljedeća:
BaCl2 + TiCl4 + 2H2C2O4 + 5H2O = BaTiO(C2O4)2•4H2O↓ + 6HCl
BaTiO(C2O4)2•4H2O = BaTiO3 + 2CO2↑ + 2CO↑ + 4H2O
Nakon miješanja metatitanske kiseline, dodaje se otopina barijum hlorida, a zatim se uz miješanje dodaje amonijum karbonat da bi se stvorio koprecipitat barijum karbonata i metatitanske kiseline, koji se kalcinira da bi se dobio produkt. Reakcija je sljedeća:
BaCl2 + (NH4)2CO3 = BaCO3 + 2NH4Cl
H2TiO3 + BaCO3 = BaTiO3 + CO2↑ + H2O
(3) Priprema barijum hlorida
Proizvodni proces barijum hlorida uglavnom uključuje metodu hlorovodonične kiseline, metodu barijum karbonata, metodu kalcijum hlorida i metodu magnezijum hlorida, u skladu sa različitim metodama ili sirovinama.
① Metoda s hlorovodičnom kiselinom. Kada se barijum sulfid tretira hlorovodičnom kiselinom, glavna reakcija je:
BaS+2HCI=BaCl2+H2S↑+Q
②Metoda s barijum karbonatom. Napravljena s barijum karbonatom (barijum karbonatom) kao sirovinom, glavne reakcije su:
BaCO3+2HCI=BaCl2+CO2↑+H2O
③Metoda karbonizacije
Utjecaj barija na ljudsko zdravlje
Kako barijum utiče na zdravlje?
Barijum nije esencijalni element za ljudski organizam, ali ima veliki uticaj na ljudsko zdravlje. Barijum može biti izložen barijumu tokom rudarenja, topljenja, proizvodnje i upotrebe barijumovih jedinjenja. Barijum i njegova jedinjenja mogu ući u organizam kroz respiratorni trakt, probavni trakt i oštećenu kožu. Profesionalno trovanje barijumom uglavnom je uzrokovano udisanjem respiratornih puteva, što se dešava u nesrećama tokom proizvodnje i upotrebe; neprofesionalno trovanje barijumom uglavnom je uzrokovano gutanjem kroz probavni trakt, uglavnom slučajnim gutanjem; tečna rastvorljiva barijumova jedinjenja mogu se apsorbovati kroz povredu kože. Akutno trovanje barijumom uglavnom je uzrokovano slučajnim gutanjem.
Medicinska upotreba
(1) Radiografija barijumskog brašna
Radiografija barijum sulfatom, poznata i kao radiografija probavnog trakta barijumom, je metoda ispitivanja koja koristi barijum sulfat kao kontrastno sredstvo kako bi se pokazalo da li postoje lezije u probavnom traktu pod rendgenskim zračenjem. Radiografija barijum sulfatom je oralno uzimanje kontrastnih sredstava, a medicinski barijum sulfat koji se koristi kao kontrastno sredstvo je nerastvorljiv u vodi i lipidima i neće ga apsorbovati gatrointestinalna sluznica, tako da je u osnovi netoksičan za ljude.
Prema potrebama kliničke dijagnoze i liječenja, rendgenski pregled gastrointestinalnog trakta barijumskim obrokom može se podijeliti na pregled gornjeg gastrointestinalnog trakta barijumskim obrokom, pregled cijelog gastrointestinalnog trakta barijumskim obrokom, pregled barijumskim klistirom debelog crijeva i pregled barijumskim klistirom tankog crijeva.
Trovanje barijumom
Putevi izloženosti
Barijum može biti izloženbarijumtokom rudarenja, topljenja i proizvodnje barija. Osim toga, barij i njegovi spojevi se široko koriste. Uobičajene otrovne soli barija uključuju barij karbonat, barij hlorid, barij sulfid, barij nitrat i barij oksid. Neke svakodnevne potrepštine također sadrže barij, poput barij sulfida u lijekovima za uklanjanje dlaka. Neka sredstva za suzbijanje poljoprivrednih štetočina ili rodenticidi također sadrže topljive soli barija poput barij hlorida i barij karbonata.
Vrijeme objave: 15. januar 2025.