Příprava barya
Průmyslová přípravakovové baryumzahrnuje dva kroky: přípravu oxidu barnatého a přípravu kovového barya tepelnou redukcí kovu (aluminotermická redukce).
| Produkt | Baryum | ||
| Číslo CAS | 7647-17-8 | ||
| Číslo šarže | 16121606 | Množství: | 100,00 kg |
| Datum výroby: | 16. prosince 2016 | Datum testu: | 16. prosince 2016 |
| Testovaná položka hm. % | Výsledky | Testovaná položka hm. % | Výsledky |
| 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 |
| Zkušební standard | Be, Na a dalších 16 prvků: ICP-MS Ca, Sr: ICP-AES Ba: TC-TIC | ||
| Závěr: | Dodržujte podnikové standardy | ||
(1) Příprava oxidu barnatého
Vysoce kvalitní barytová ruda musí být nejprve ručně vybrána a flotována, poté se odstraní železo a křemík, čímž se získá koncentrát obsahující více než 96 % síranu barnatého. Prášek rudy s velikostí částic menší než 20 mesh se smíchá s práškovým uhlím nebo ropným koksem v hmotnostním poměru 4:1 a praží se při 1100 °C v dozvukové peci. Síran barnatý se redukuje na sulfid barnatý (běžně známý jako „černý popel“) a získaný roztok sulfidu barnatého se louhuje horkou vodou. Aby se sulfid barnatý přeměnil na sráženou formu uhličitanu barnatého, je třeba do vodného roztoku sulfidu barnatého přidat uhličitan sodný nebo oxid uhličitý. Oxid barnatý lze získat smícháním uhličitanu barnatého s uhlíkovým práškem a jeho kalcinací při teplotě nad 800 °C. Je třeba poznamenat, že oxid barnatý se oxiduje na peroxid barnatý při teplotě 500–700 °C a peroxid barnatý se může rozkládat na oxid barnatý při teplotě 700–800 °C. Aby se zabránilo tvorbě peroxidu barnatého, je proto nutné kalcinovaný produkt ochladit nebo zchladit pod ochranou inertního plynu.
(2) Aluminotermická redukční metoda pro výrobu kovového barya
Vzhledem k rozdílným složkám existují dvě reakce redukce oxidu barnatého hliníkem:
6BaO+2Al→3BaO•Al2O3+3Ba↑
Nebo: 4BaO+2Al→BaO•Al2O3+3Ba↑
Při teplotách 1000–1200 °C tyto dvě reakce produkují jen velmi málo barya, takže je zapotřebí vakuové čerpadlo, které by kontinuálně přenášelo baryové páry z reakční zóny do kondenzační zóny, aby reakce mohla pokračovat vpřed. Zbytek po reakci je toxický a je třeba jej před likvidací ošetřit.
Příprava běžných sloučenin barya
(1) Způsob přípravy uhličitanu barnatého
① Metoda karbonizace
Metoda karbonizace spočívá hlavně v smíchání barytu a uhlí v určitém poměru, jejich drcení v rotační peci a kalcinaci a redukci při teplotě 1100–1200 °C za účelem získání taveniny sulfidu barnatého. Do roztoku sulfidu barnatého se pro karbonizaci zavádí oxid uhličitý a reakce probíhá následovně:
BaS+CO2+H2O=BaCO3+H2S
Získaná suspenze uhličitanu barnatého se odsiří, promyje a vakuově filtruje, poté se suší a drtí při 300 °C, čímž se získá hotový produkt uhličitan barnatý. Tato metoda je jednoduchá na zpracování a levná, takže ji používá většina výrobců.
② Metoda dvojitého rozkladu
Sulfid barnatý a uhličitan amonný podléhají dvojité rozkladné reakci a reakce probíhá následovně:
BaS+(NH4)2CO3=BaCO3+(NH4)2S
Nebo chlorid barnatý reaguje s uhličitanem draselným a reakce probíhá následovně:
BaCl2+K2CO3=BaCO3+2KCl
Produkt získaný reakcí se poté promyje, filtruje, suší atd., čímž se získá hotový produkt uhličitanu barnatého.
③ Metoda s uhličitanem barnatým
Práškový uhličitan barnatý reaguje s amonnou solí za vzniku rozpustné barnaté soli a uhličitan amonný se recykluje. Rozpustná barnatá sůl se přidává k uhličitanu amonnému za účelem vysrážení rafinovaného uhličitanu barnatého, který se filtruje a suší, čímž se získá konečný produkt. Získaný matečný louh lze navíc recyklovat. Reakce probíhá následovně:
BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2
BaCl2+2NH4OH=Ba(OH)2+2NH4Cl
Ba(OH)2+CO2=BaCO3+H2O
(2) Způsob přípravy titaničitanu barnatého
① Metoda pevné fáze
Titaničitanu barnatého lze získat kalcinací uhličitanu barnatého a oxidu titaničitého a lze do něj přimíchat jakékoli další materiály. Reakce probíhá následovně:
TiO2 + BaCO3 = BaTiO3 + CO2↑
② Metoda koprecipitace
Chlorid barnatý a tetrachlorid titaničitý se smíchají a rozpustí ve stejném množství, zahřejí se na 70 °C a poté se po kapkách přidá kyselina šťavelová, čímž se získá hydratovaná sraženina titanyloxalátu barnatého [BaTiO(C2O4)2•4H2O], která se promyje, suší a poté pyrolyzuje, čímž se získá titaničitanu barnatého. Reakce probíhá následujícím způsobem:
BaCl2 + TiCl4 + 2H2C2O4 + 5H2O = BaTiO(C2O4)2•4H2O↓ + 6HCl
BaTiO(C2O4)2•4H2O = BaTiO3 + 2CO2↑ + 2CO↑ + 4H2O
Po rozšlehání kyseliny metatitaničité se přidá roztok chloridu barnatého a poté se za míchání přidá uhličitan amonný, čímž se vytvoří koprecipitát uhličitanu barnatého a kyseliny metatitaničité, který se kalcinuje za účelem získání produktu. Reakce probíhá následovně:
BaCl2 + (NH4)2C03 = BaC03 + 2NH4Cl
H2TiO3 + BaCO3 = BaTiO3 + CO2↑ + H2O
(3) Příprava chloridu barnatého
Výrobní proces chloridu barnatého zahrnuje především metodu s kyselinou chlorovodíkovou, metodu s uhličitanem barnatým, metodu s chloridem vápenatým a metodu s chloridem hořečnatým v závislosti na různých metodách nebo surovinách.
① Metoda s kyselinou chlorovodíkovou. Hlavní reakce, kterou sulfid barnatý zpracovává kyselinou chlorovodíkovou, je:
BaS+2HCI=BaCl2+H2S↑+Q
②Metoda s uhličitanem barnatým. Vyrobeno z uhličitanu barnatého (uhličitanu barnatého) jako suroviny, hlavní reakce jsou:
BaCO3+2HCI=BaCl2+CO2↑+H2O
③Metoda karbonizace
Účinky barya na lidské zdraví
Jak baryum ovlivňuje zdraví?
Baryum není pro lidské tělo esenciálním prvkem, ale má velký vliv na lidské zdraví. Baryum může být vystaveno baryu během těžby, tavení, výroby a používání sloučenin barya. Baryum a jeho sloučeniny se mohou do těla dostat dýchacími cestami, trávicím traktem a poškozenou kůží. Otrava baryem z povolání je způsobena především vdechnutím dýchacích cest, ke kterému dochází při nehodách během výroby a používání; otrava baryem z nepovolání je způsobena především požitím trávicím traktem, většinou náhodným požitím; kapalné rozpustné sloučeniny barya se mohou vstřebávat poraněnou kůží. Akutní otrava baryem je většinou způsobena náhodným požitím.
Lékařské použití
(1) Rentgen baryové moučky
Baryová moučková rentgenografie, známá také jako baryová rentgenografie trávicího traktu, je vyšetřovací metoda, která používá síran barnatý jako kontrastní látku k prokázání přítomnosti lézí v trávicím traktu po rentgenovém ozáření. Baryová moučková rentgenografie je orální podání kontrastní látky a léčivý síran barnatý používaný jako kontrastní látka je nerozpustný ve vodě a lipidech a neabsorbuje se gastrointestinální sliznicí, takže je pro člověka v podstatě netoxický.
Podle potřeb klinické diagnózy a léčby lze rentgen gastrointestinálního traktu s baryovou moučkou rozdělit na vyšetření horní části gastrointestinálního traktu s baryovou moučkou, celostátní rentgen gastrointestinálního traktu s baryovou moučkou, vyšetření tlustého střeva s baryovou klystýrem a vyšetření tenkého střeva s baryovou klystýrem.
Otrava baryem
Způsoby expozice
Baryum může být vystavenobaryumběhem těžby, tavení a výroby barya. Kromě toho se baryum a jeho sloučeniny široce používají. Mezi běžné toxické soli barya patří uhličitan barnatý, chlorid barnatý, sulfid barnatý, dusičnan barnatý a oxid barnatý. Některé předměty denní potřeby také obsahují baryum, například sulfid barnatý v lécích na odstraňování chloupků. Některé zemědělské prostředky na hubení škůdců nebo rodenticidy také obsahují rozpustné soli barya, jako je chlorid barnatý a uhličitan barnatý.
Čas zveřejnění: 15. ledna 2025