Карбонат бария способ получения

Карбонат бария: способы получения и химические свойства

Карбонат бария BaCO₃ — соль бария и угольной кислоты. Белый, при нагревании на воздухе разлагается, плавится под избыточным давлением CO₂. Не растворяется в воде.

Относительная молекулярная масса M_r = 197,34; относительная плотность для тв. и ж. состояния d= 4,43; t_пл = 1555º C при избыточном давлении.

Способ получения

1 . Гидроксид бария вступает в взаимодействие с углекислым газом и образует карбонат бария и воду:

2. Оксид бария вступает в взаимодействие с углекислым газом при комнатной температуре с образованием карбоната бария:

3. Хлорид бария вступает в реакцию с концентрированным раствором карбоната натрия и образует карбонат бария и хлорид натрия:

Качественная реакция

Качественная реакция на карбонат бария — взаимодействие его с раствором сильных кислот. В результате реакции происходит бурное выделение углекислого газа, образование которого можно проверить, если пропустить его через известковую воду, которая мутнеет из-за образования осадка:

1. При взаимодействии с хлороводородной кислотой, карбонат бария образует хлорид бария, углекислый газ и воду:

Химические свойства

1. Карбонат бария разлагается при температуре выше 1000 — 1450º С, с образованием оксида бария и углекислого газа:

2. Карбонат бария вступает в реакцию со сложными веществами :

2.1. Карбонат бария реагирует с кислотами :

2.1.1. При взаимодействии с разбавленной хлороводородной кислотой карбонат бария образует хлорид бария, углекислый газ и воду:

2.1.2. Карбонат бария реагирует с плавиковой кислотой при 900 — 1100º С. Взаимодействие карбоната бария с плавиковой кислотой приводит к образованию фторида бария, воды и углекислого газа:

2.1.3. Карбонат бария взаимодействует с сероводородной кислотой при 1000º С и образует сульфид бария, воду и углекислый газ:

3. Карбонат бария реагирует с простыми веществами:

3.1. Карбонат бария при температуре выше 1000º С вступает в реакцию с углеродом (коксом) образуя оксид бария и угарный газ:

BaCO₃ + C = BaO + 2CO

Источник

Карбонат бария

Карбонат бария
Систематическое наименование	Карбонат бария
Хим. формула	BaCO3
Рац. формула	BaCO3
Молярная масса	197,34 г/моль
Плотность	4,286 г/см³
Температура
• разложения	>1400 °C
Энтальпия
• образования	−1211 кДж/моль
Растворимость
• в воде	(при 20 °C) 0,0024 г/100 мл
Показатель преломления	1,60
ГОСТ	ГОСТ 2149-75
Рег. номер CAS	513-77-9
PubChem	10563
Рег. номер EINECS	208-167-3
SMILES
RTECS	CQ8600000
Номер ООН	1564
ChemSpider	10121
ЛД50	418 мг/кг (крысы, перорально)
Токсичность	среднетоксичен
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Карбонат бария — химическое соединение, бариевая соль угольной кислоты. Химическая формула BaCO₃. В природе встречается в виде минерала витерита.

Содержание

Физические свойства

Бесцветные кристаллы. До 810 °C устойчива α-модификация с ромбической решёткой; в интервале 810—960 °C — β-модификация с гексагональной решёткой; свыше 960 °C — γ-модификация с кубической решёткой.

T_пл 1555 °C (в атмосфере CO₂ под давлением 45 МПа). Плохо растворим в воде (ПР = 8⋅10 −9 при 20 °C). Растворимость повышается в присутствии ионов аммония или угольной кислоты. Образует твердые растворы с CaCO₃ и SrCO₃, BaO. C BaCl₂ и BaTiO₃ дает эвтектические смеси.

Токсичен, ПДК составляет 0,5 г/см³.

Получение

В промышленности, обычно, карбонат бария получают из минерального сырья; кроме того возможны следующие химические способы его получения:

• Взаимодействие BaS с CO₂ или Na₂CO₃:

BaS + Na₂CO₃ ⟶ BaCO₃↓ + Na₂S

• Обменная реакция растворимых солей бария или гидроксида бария с растворами карбонатов:

Ba₂ + + CO₃ 2− ⟶ BaCO₃↓

Химические свойства

• Реагирует с разбавленной соляной, азотной и уксусной кислотами:

BaCO₃ + 2HCl ⟶ BaCl₂ + H₂O + CO₂↑ BaCO₃ + 2HNO₃ ⟶ Ba(NO₃)₂ + H₂O + CO₂↑ BaCO₃ + 2CH₃COOH ⟶ (CH₃COO)₂Ba + H₂O + CO₂↑

• При нагревании свыше 1400 °C разлагается:

BaCO₃ ⟶ BaO + CO₂↑

• В отличие от карбоната кальция не образует гидрокарбонат под действием CO₂ в водной среде.

Применение

Применяется в качестве материала катодов в электронно-вакуумных устройствах. Компонент шихты в производстве оптического стекла, эмалей, глазури и керамических изделий.

Карбонат бария используется как химический стандарт для калибровки калориметров по температуре и теплоемкости.

В России «барий углекислый технический» выпускается в соответствии с ГОСТ 2149-75.

Источник

Производство и применение карбоната бария

Карбонат бария достаточно широко используется в промышленности. Это химическое вещество получают в виде маленьких гранул. Также его выпускают в виде белого или светло-серого порошка. На международном рынке это веществе маркируют под названиями: barium carbonate cranular, barium carbonate precipitated powder.

Физические особенности вещества

Формула углекислого бария — BaCO3. Это вещество не имеет характерного запаха. Его также могут называть бариевой солью угольной кислоты или углекислым барием. В природной среде такое химическое соединение находится в составе минерала витерита, плотность составляет 4,3—4,4 г/см3.

Он не входит в реакцию с органическими растворителями и спиртами, не растворяется в воде, но карбонат бария хорошо реагирует на минеральные кислоты. В 100 мл воды карбонат бария растворяет только 1,7-10 г своей массы.

По своей природе это вещество имеет высокую токсичность. Карбонат бария поддается плавлению только при температуре 1740° C под давлением 90 бар. Это вещество не является горючим, полностью пожаробезопасное.

Получение

Получают карбонат бария из минералов и в результате некоторых химических реакций. Одними из самых распространенных реакций являются:

• • с карбонатом натрия,
• • с гидроксидом бария.

Реакция получения карбоната бария с помощью Na2CO3:

BaS + Na2CO3 →BaCO3↓ + Na2S

Реакция обмена солей карбоната бария и гидроксида бария

Ba2+ + CO32- → Ba CO3↓

В результате вещество может реагировать раствором из двух составляющих: СО2 и Na2CO3.

Применение

Это химическое соединение применяют в различных сферах промышленности. Но стоит отметить, что выпускается оно разных марок:

Каждая марка имеет свою специализацию, поэтому зачастую марку А применяют в производстве электровакуумной продукции, марка Б находит свое применение в процессе изготовления различных радио- и пьезокерамических деталей. Карбонат бария марки В добавляют в составы стекольных изделий и поливы для керамики.

Технический карбонат бария используют для:

• • изготовления бумажной и целлюлозной продукции,
• • красных кирпичей,
• • оптических стекол,
• • гончарных изделий,
• • отделочных строительных материалов,
• • красок, лаков, эмалей, глазури,
• • глазури для керамики,
• • синтетических тканей,
• • фейерверков,
• • взрывчатых веществ,
• • отравы для грызунов,
• • керамической плитки.

Основные виды химических реакций с углекислым барием

• Карбонат натрия во взаимодействии с хлоридом бария BaCl2 + Na2CO3(конц.) → BaCO3↓ + 2NaCl

• Нитрат бария с карбонатом калия дают в результате своей реакции карбонат бария в осадке K2CO3 + Ba(NO3)2 → 2KNO3 + BaCO3↓

• Гидроксид бария во взаимодействии с карбонатом калия K2CO3 + Ba(OH)2 → BaCO3 + 2KOH

• Реакция разложения карбоната бария на оксид бария и оксид углерода BaCO3 → BaO + CO2
Такая реакция возможна только при условии, что температура нагрева карбоната бария будет составлять 1000 — 1450 °C.

• Взаимодействие нитрата бария и карбонат натрия Na2CО3+2BaNО3=Ba2CO3+2NaNO3

• Карбонат бария с соляной кислотой BaCO3 + 2HCl(разб.) → BaCl2 + CO2↑ + H2O

• Карбоната бария с серной кислотой. Эта реация может произойти только в случае прокаливания карбоната бария до высокой температуры +600 ° C. BaCO3 + H2SO4(разб.) → BaSO4↓ + CO2↑ + H2O

Особенности упаковки и хранения

Данное химическое вещество допустимо упаковывать в мешки из полиэтилена, но изначально, их необходимо завернуть в бумажные четырехслойные пакеты. Масса одного мешка может составлять 50 кг. Современные производители упаковывают карбонат бария также в 1 кг мешки и биг-беги. Вещество можно перевозить крытым видом транспорта, но не авиационным. Срок годности этого продукта составляет 2 года.

Хранить карбонат бария можно только в сухих и хорошо вентилируемых помещениях. На складах это вещество допустимо складывать штабелями в три яруса. Хранение с другими препаратами или товарами не допускается.

Так как это вещество имеет 3 степень токсичности, работы с ним нужно производить в специализированной защитной одежде и изолирующем противогазе. При отравлении этим химикатом может наблюдаться:

• • тошнота,
• • головные боли,
• • обмороки,
• • ожоги легких,
• • паралич,
• • потеря зрения.

Постоянное взаимодействие с этим веществом может обернуться для человека изменением печени, заболеваниями головного мозга, слепотой, язвой желудка.

Производство

Одной из самых главных стран производителей этого вещества в мире считается Китай. Эта страна производит экспорт продукции в СНГ, Азию, США, страны Ближнего Востока.

Для Российской Федерации остается выгодной схема экспорта карбоната бария из Китая. Его доставляют различных марок и фасовок. Конечно, карбонат бария также выпускают и в Российской Федерации. Главными заводами-изготовителями этого химика считаются:

• • ООО «НОВЭРА»,
• • ООО ПО УфаХимПроект,
• • ООО База химической продукции Югреактив,
• • ООО Уралхиминвест,
• • АО Уральский завод промышленной химии,
• • ООО Снаброс.

Цена отечественного карбоната бария несколько меньше, чем импортированного. Средняя стоимость 1 кг карбоната бария на розничном рынке составляет 65-80 рублей. Оптовые цены на это химическое вещество варьируются в пределах 50-60 рублей за 1 кг. В России фасовка карбоната бария в основном производится в 1 кг, 25 кг и 50 кг мешки.

Источник