کاربردهای زیاد کربنات باریم که شاید تا به حال نمی دانستید
کربنات باریم (BaCO۳) چیست و چه کاربردهایی دارد؟
کربنات باریم (BaCO۳)جامدی سفید رنگ و نامحلول در آب است که برای ساختن نمک باریم با اسیدها واکنش نشان می دهد. کربنات باریم که ویتریت نیز نامیده می شود ترکیبی شیمیایی است که در تولید سم موش ، تولید آجر، لعاب سرامیکی و سیمان مورد استفاده قرار می گیرد.
کربنات باریم به صورت تجاری از واکنش کربنات سدیم در دمای ۶۰ تا ۷۰ درجه سانتیگراد یا با عبور دی اکسید کربن در ۴۰ تا ۹۰ درجه سانتیگراد از سولفید باریم تولید می شود. این ماده در هنگام گرم شدن به اکسید باریم و دی اکسید کربن تبدیل می شود. این ترکیب شیمیایی به طور گسترده ای در صنعت سرامیک مورد استفاده قرار می گیرد.
از کربنات باریم اکسیدهای رنگی خاصی تولید می شود که رنگ های منحصر به فردی ایجاد می کند که به آسانی با روش های دیگر قابل دستیابی نیست. خرید کربنات باریم و استفاده از این ماده تا حدودی بحث برانگیز است، زیرا برخی ادعا می کنند که این ماده شیمیایی می تواند از لعاب ها به مواد غذایی و نوشیدنی ها نشت کند و سلامت انسان را تحت تاثیر قرار دهد.
کاربردهای کربنات باریم چیست؟
کربنات باریم برای ساخت شیشه عینک ، قیف های شیشه ای، مواد مغناطیسی باریم، ساخت سایر نمک های باریم ، سرامیک ، مینای دندان ، رنگ و میله های جوشکاری مورد استفاده قرار می گیرد.
در صنایع آجرسازی ، کاشی ، سفال و سفالگری ، کربنات باریم به خاک رس اضافه می شود تا نمک های محلول (سولفات کلسیم و سولفات منیزیم) که باعث تولید شوره می شوند، را رسوب دهد.
این ماده شیمیایی برای ساخت سرامیک های الکترونیکی ، رزیستورهای PTC ، خازن ها و سایر قطعات الکترونیکی استفاده می شود. این ماده در تولید سموم جوندگان و کاتالیزور اکسیداسیون نیز کاربرد دارد.
کربنات باریم برای حذف سولفات ها در فرآیند تولید اسید فسفریک و الکترولیز قلیایی کلر مورد استفاده قرار می گیرد.این ماده به طور گسترده ای در خازن های AC با ولتاژ بالا و دستگاه های مبدل اولتراسونیک استفاده می شود.
باریم به صورت کربنات یا اکسید باریم به شیشه اضافه می شود تا شاخص ضریب شکست شیشه های عینک ارتقاء یابد و امکان ذوب ماده اولیه شیشه در دمای پایین تر وجود داشته باشد.
یکی دیگر از کاربردهای مهم کربنات باریم در حفاری چاههای نفت برای حل کردن گچ و مهار انعقاد است . این ماده در ساخت کاغذ های عکاسی و تجهیزات تصویری مورد استفاده قرار می گیرد.
این ماده شیمیایی به شدت با اسیدهای قوی واکنش داده و گرمای حاصل از واکنش ممکن است باعث آتش سوزی شدید شود. این ماده در هنگام تجزیه گازهایی تولید می کند که بعضی اوقات می تواند باعث ایجاد سوراخ ها یا تاول های زیادی در لعاب ها شود.
عوارض و خطرات
این ماده شیمیایی به شدت سمی است و مسمومیت مزمن با آن عمدتا استخوان ها را تحت تاثیر قرار می دهد و در نهایت باعث سرطان مغز استخوان خواهد شد. مسمومیت شدید با این ماده می تواند باعث اختلالات حاد دستگاه گوارش ، رفلکس تاندون ، تشنج و فلج عضلات شود. به همین دلیل جایگزینی آن با خرید کربنات پتاسیم توصیه می گردد.
استنشاق کربنات باریم باعث تجمع این ماده در ریه ها ، ترشح بیش از حد بزاق ، استفراغ و درد شکمی شدید ، وزوز گوش، سرگیجه و سردرد ، گرفتگی عضلات، تشنج و فلج می شود.
درمانهای اورژانسی شامل لاواژ معده یا شست‌وشوی معده و انجام اقداماتی مانند استفراغ است. حداکثر غلظت مجاز این ماده شیمیایی ۵/۰ میلی گرم در متر مکعب است و در پروسه تولید و حین کار با این ماده باید از لباس مخصوص ، ماسک و دستکش استفاده شود.
کربنات باریم یک باز معدنی است! خواص، تولید، طیف IR و کاربردها و سمیت
کربنات باریم یک منبع باریم نامحلول در آب است که به راحتی با گرم کردن (محاسبه) به سایر ترکیبات باریم مانند اکسید آن تبدیل می شود. به شکل پودر کریستالی سفید رنگ موجود می باشد و از دسته بازهای معدنی است.
کربنات باریم مهمترین و پر کاربرد ترکیب باریم، پس از سولفات باریم طبیعی (باریت) است. مورد استفاده در تولید آجر (عامل بی حرکت کننده نمک های محلول)، سرامیک (به عنوان یک شار)، حفاری چاه نفت (مهار کننده انعقاد)، شیشه (ولوله های تلویزیونی) و صنایع عکاسی می باشد.
علاوه بر این موارد از کربنات باریم در تولید سایر نمک های باریم با استفاده از اسیدهای مناسب نیز استفاده می گردد. این ماده معدنی به نام ویلیام وورتینگ نامگذاری شده است، که در سال ۱۷۸۴ میلادی آن را از نظر شیمیایی با باریت متمایز کرد.
ویتیت به راحتی با آب حاوی سولفات کلسیم در محلول به سولفات باریم تغییر می یابد و بنابراین کریستال ها غالباً با باریت رمزگذاری می شوند. این منبع اصلی نمک های باریم است.
خواص و مشخصات شناسایی کربنات باریم
خواص مشخصات
شکل فیزیکی جامد کریستالی سفید
فرمول شیمیایی ۳ BaCO
دانسیته (g/cm۳) ۴.۲۸۶
وزن مولکولی (g/mol) 197.34
نقطه ذوب (انتقال پلی مورفیک) (۰C) 811
شماره (CAS No) 513-77-9
حلالیت در آب (در ۰C 20) (نسبتا نامحلول) (mg/l) 24
نام ها Barium carbonate، Witherite
مشخصات کلی کربنات باریم به صورت خلاصه عبارت است از:
- نام آیوپاک این ترکیب Barium carbonate است.
- فرمول شیمیایی این ماده BaCO3 می باشد.
- شکل ظاهری این ماده به صورت بلورهای سفید رنگ می باشد.
- جرم مولی آن 34/197 گرم بر مول است.
- دمای ذوب آن ۸11 درجه سانتی گراد می باشد.
- چگالی کربنات باریم 286/4 گرم بر سانتی متر مکعب است.
- دمای جوش این ترکیب 1360 سانتی گراد است.
- در شرایط استاندارد به شکل پودر سفید می باشد.
- در سولفوریک اسید، اتانول، نیتریک اسید و هیدروکلریک اسید انحلال پذیر است.
- این ماده به نام های دیگری همچون کربنات باریوم، ویتریت شناخته می شود.
- درجه خلوص آن 99 درصد است.
- فشار بخار بسیار ناچیزی دارد.
- این ماده صنعتی بی بو و بی مزه است.
- این ترکیب به آسانی در آب حل نمی شود.
- غیر قابل اشتعال است.
- ترکیبی سمی است.
- و …
تولید کربنات باریم
روش صنعتی تولید کربنات باریم از باریت از دو مرحله تشکیل شده است. در مرحله اول، باریت توسط ذغال سنگ در یک کوره دوار در حدود ۱۱۰۰ درجه سانتیگراد کاهش می یابد.
در این فرآیند که با عنوان روش خاکستر سیاه یاد می شود، سولفید باریم ناخالص تولید می شود که واکنش شیمیایی آن به شرح زیر می باشد:
BaSO۴ + ۴C → BaS + 4CO Hrx ◦ = ۵.۱۵ × ۱۰۸ J/kg mol
میزان مصرف زغال سنگ تقریباً یک پنجم وزن باریت است و مدت ماندن آن در کوره حدود ۲.۵ ساعت است. پس از فرایند کاهش باریت، خاکستر سیاه با آب شسته می شود و با تصفیه بعدی، محلول سولفید باریم خالص آماده شده است.
در مرحله دوم، کربنات باریم از محلول سولفید باریم به روش سودا تولید می شود. در این روش، واکنش بارش در محیط آبی به شرح زیر است:
BaS + Na۲CO۳ → BaCO۳ + Na۲S
درباره کاربردهای کربنات باریم بیشتر بدانید
کربنات باریم به عنوان یک ماده موثر در لعاب ها در صنعت سرامیک به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد. این ماده به عنوان یک شار، یک ماده همسان کننده و تبلور عمل می کند و با اکسیدهای رنگی خاصی ترکیب می شود تا رنگ های منحصر به فردی را ایجاد کند که به روش های دیگر به راحتی قابل دستیابی نیست.
پودر کربنات باریم استاندارد در تولید شیشه های ویژه، صنعت آجر و کاشی، صنعت سرامیک و فریت استفاده می شود. همچنین برای از بین بردن سولفات ها در تولید اسید فسفریک و الکترولیز کلرید کلر استفاده می شود.
کربنات باریم با اسیدهایی مانند هیدروکلریک اسید واکنش نشان می دهد و نمک های قابل حل باریم مانند کلرید باریم را تشکیل می دهد:
(BaCO۳(s) + 2HCl(aq) → BaCl۲(aq) + CO۲(g) + H۲O(l
با این حال، واکنش با اسید سولفوریک ضعیف است، زیرا سولفات باریم بسیار نامحلول است.
در حالت کلی موارد استفاده زا کربنات باریم را می توان به شرح زیر آورد:
- صنعت کاشی و سرامیک سازی
- صنایع پلاستیک
- صنایع رنگسازی
- صنایع لاستیک
- صنایع کاغذسازی
- مواد منفجره
- در صنایع داروسازی
- تثبیت کننده چسب آهار
- بازیافت تفاله ها
- ساخت شیشه های طبی عینک
- تولید حشره کش،سموم کشاورزی
- باعت ذوب شدن در جوشکاری
- صنایع ذوب روی
- صنعت نفت
- تصفیه منيزيم
- حفاری نفت و گاز
- ساخت شیشه های اپتیک
- ساخت نمک های باریمی
- ساخت سرامیک
- ساخت مینا
- آماده سازی آج ها
- برای اتش بازی
- جوشکاری
- ترمیستورهای PTC
- شیشه CRT
- برای چک کردن میزان کرومات به سولفات در حمام های آبکاری کروم استفاده میشود.
سمیت کربنات آمونیوم
اگرچه باریم کربنات در آب نسبتاً نامحلول است، اما برای انسان سمی است زیرا در دستگاه گوارش محلول است. ترکیبات نامحلول باریم (خصوصاً سولفات) از منابع ناکارآمد یون +Ba۲ هستند، بنابراین به طور کلی برای انسان غیر سمی هستند.
شرایط بسته بندی و نگهداری کربنات باریم
این ماده را در مکانی کاملا خشک با تهویه ی مناسب و خنک نگهداری کنید.
کربنات باریم را در بسته های 25 کیلوگرمی عرضه می کنند. درب ظروف حاوی این ماده را کاملا مهر و موم نمایید. ظروفی که درب های آن کاملا محکم بسته شده است را در مکانی خشک و سرد نگهداری نمایید. در هنگام کار کردن با این ماده تهویه مناسبی را برقرار نمایید.
موضوع مهمی که در رابطه با نگهداری و ذخیره این ماده لازم است بدانید، اینکه ماده را بایستی از عوامل اکسید کننده دور نگهداری و انبار کرد.
قیمت خرید و فروش کربنات باریم بر اساس، نوع محصول، درجه خلوص، برند تولید کننده و … در بازار متغیر می باشد. شما بزرگواران به راحتی می توانید از طریق شرکت با سابقه الساپا با مناسب ترین قیمت و در عین حال بهترین کیفیت اقدام به خرید این ترکیب شیمیایی نمایید. همانطور که در متن بالا به آن اشاره نمودیم عوامل دیگری که بر قیمت نهایی کربنات باریم پرکاربرد مهم هستند، عبارتند از شرکت تولید کننده، درصد خلوص هستند.
ایمنی و خطرات کربنات باریم
کربنات باریم ماده ای بسیار سمی می باشد و مسمومیت ناشی از این ماده شیمیایی حتی استخوان های بدن را هم تحت تاثیر قرار خواهد داد و منجر به سرطان مغز استخوان می شود. مسمومیت زیاد ناشی از این ترکیب سبب رفلکس تاندون، فلج، تشنج، اختلالات دستگاه گوارشی و … می شود.
استنشاق گردوغبار ناشی از این ماده سبب تجمع این ترکیب در ریه ها، وزوز گوش، سردرد و سرگیجه، استفراغ و درد شکم، گرفتگی عضلات، فلجی و تشنج می شود.
درمانهای اورژانسی ناشی از این ماده مانند استفراغ و شست و شوی معده است.
در صورت تماس این ماده با چشم یا هر نقطه ای از بدن، ناحیه مورد نظر را فورا با آب فراوان بشویید و در اسرع وقت به پزشک مراجعه کنید.
در فرایند تولید و در زمان کار کردن با این ترکیب سمی حتما از ماسک فیلتر دار، دستکش، عینک ایمنی و لباس مخصوص استفاده نمایید.
قیمت کربنات باریم
قیمت کربنات باریم در بازار کاملا متفاوت است. به هر اندازه که در آنالیز کربنات باریم، معدن خالص تری باشد قیمت آن بیشتر خواهد بود. ناگفته نماند که با خالص تر شدن و سنتز این ترکیب معدنی، قیمت نهایی آن بالاتر می شود. تولید کنندگان و فروشندگان کربنات باریم، با توجه به موارد فوق، این ماده صنعتی را ارزش گذاری می کنند. بسته بندی کربنات باریم بر اساس درخواست مشتری است و به بیشتر به صورت کیسه های 25 کیلوگرمی و گونی بسته بندی می گردد. قیمت هر تن از این ماده، با بسته بندی محاسبه می شود.
جمع بندی
کربنات باریم ترکیبی معدنی و سمی است. شکل ظاهری این ترکیب به صورت بلورهای سفید رنگ می باشد. بیشترین و اصلی ترین کاربرد این ماده در صنایع سرامیک سازی است. در ساخت شیشه های طبی به وفور از این ترکیب صنعتی استفاده می کنند و موجب شفافیت بیشتر، مقاومت بالا در برابر خراشیدگی شیشه ها می شود. این ماده شیمیایی به دو صورت مختلف طبیعی و مصنوعی به فروش می رسد.
جالب است بدانید که فریت باریم، بخش بسیار از مصرف این ماده را تشکیل می دهد. از این ماده صنعتی در صنایع الکترونیک مورد استفاده قرار می گیرد. رشد این صنعت سبب افزایش میزان تقاضا جهت خرید کربنات باریم شده است. وجود خواص شیمیایی و فیزیکی بالا در این ترکیب و کاربردهای فراوانی که این ترکیب در صنایع گوناگون دارد، باعث شده تا از امروز تقاضا برای خرید و فروش کربنات باریم روز به روز افزایش یابد.
منابع و ماخد: