炭酸バリウムの作り方:簡単な手順と大規模生産
炭酸バリウムとは何ですか?
炭酸バリウムは、化学式BaCO₃で表され、アルカリ土類金属炭酸塩に属する白色粉末です。陶磁器、ガラス、レンガ、電子機器、花火などに広く使用され、化学産業における重要な原料となっています。
炭酸バリウムの調製のポイント
炭酸バリウムの製造には、主に以下のものに分類される適切な原材料と製造方法が必要です。 実験室合成 そして 工業生産.
炭酸バリウムの調製が難しいのはなぜですか?
- 安全上のリスクバリウム化合物は有毒です。塩化バリウム、硫化バリウム、硝酸バリウムなどの原材料は、適切に取り扱われない場合、接触または吸入により人体に害を及ぼす可能性があります。
- 設備とプロセスの要件方法によっては、窯、炉、フィルターなどの特殊な設備が必要となり、高温処理、硫化水素などの有害ガスの発生、産業廃棄物の処理が必要になる場合もあります。
- 品質管理のジレンマ: 不適切な操作により、硫化ナトリウムや有毒な粉塵などの副産物を含む純度の低い製品が生成され、下流の製品(セラミック、ガラスなど)の性能に影響を及ぼす可能性があります。
準備プロセスがなぜ重要なのか?
- 操作が不十分だと炭酸バリウムの純度が低くなり、セラミックやガラスなどの品質要件を満たさなくなります。
- バリウム塩の漏洩は健康リスクや経済的損失、さらには顧客離れを引き起こす可能性があります。
- 正しい準備手順とプロセスは、製品の品質と安全性を確保するための中核です。
私たちのソリューション
湖南尚歌化学有限公司は、硝酸バリウムおよび炭酸バリウムのカスタマイズ製造および卸売において豊富な経験を持つ、信頼できる炭酸バリウムメーカーです。当社の強みは以下の通りです。
- 全工程にわたる品質管理による高純度製品。
- 安全で規制に準拠した生産プロセス。
- 迅速な配送、カスタマイズされた注文サポート、プロフェッショナルな技術サービス。
1. 安全第一:バリウム化合物に関する注意事項
- 保護対策手袋、ゴーグル、マスクを着用し、換気の良い環境で作業し、化学廃棄物を適切に処分してください。
- 特別なリマインダー炭酸バリウムは水溶性が低いですが、硝酸バリウムや塩化バリウムなどの水溶性バリウム塩は毒性が強いため、特別な注意が必要です。
2. 炭酸バリウムの製造方法
A. 実験室合成:可溶性塩からの沈殿
必要な材料:
- 塩化バリウム(BaCl₂)、炭酸ナトリウム(Na₂CO₃)または炭酸アンモニウム、水。
- ビーカー、ガラス棒、ろ紙、漏斗、乾燥炉、天秤。
ステップバイステップの手順:
- 溶液の調製塩化バリウムと炭酸ナトリウムをそれぞれ水に溶かします。
- 混合反応2 つの溶液を同じビーカーに注ぎ、かき混ぜて白色の炭酸バリウム沈殿物を形成させます。
- 濾過:混合物をろ紙でろ過し、沈殿物を分離します。
- 洗浄: 沈殿物をきれいな水で洗い流し、不純物を取り除きます。
- 乾燥と粉砕沈殿物を低温で乾燥させ、粉末状に粉砕します。
化学反応式:
平文
BaCl₂(水溶液) + Na₂CO₃(水溶液) → BaCO₃(s) + 2NaCl(水溶液) Ba(NO₃)₂ + Na₂CO₃ → BaCO₃ + 2NaNO₃
(これは二重置換反応または沈殿法に属します。)
B. 工業生産:重晶石(硫酸バリウム)焼成法(ソーダ灰法/黒灰法)
コアステップ:
- 重晶石の還元:
- 原材料:重晶石(BaSO₄)は窯の中で高温で石炭と反応します。
BaSO₄(s) + 2C(s) → BaS(s) + 2CO₂(g)
硫化バリウム(黒灰)を生成します。
- 浸出硫化バリウムを水と混ぜて硫化バリウム溶液を作ります。
- 降水量:
- 炭酸ナトリウム(ソーダ灰)を加える:plaintext
BaS(水溶液) + Na₂CO₃(水溶液) → BaCO₃(s) + Na₂S(水溶液)
- あるいは二酸化炭素ガスを導入する:平文
Ba(OH)₂(aq) + CO₂(g) → BaCO₃(s) + H₂O(l)
- ろ過、洗浄、乾燥:フィルタープレスで沈殿物を分離し、硫化ナトリウムを洗浄して除去し、炭酸バリウムを乾燥させます。
- 研削: 固体を粉砕してセラミック、ガラスなどの粉末にします。
産業機器: 重晶石、石炭/天然ガス、ソーダ灰、窯、浸出タンク、フィルタープレス、乾燥機など。

3. 方式比較表
インジケータ | 実験室沈殿法 | 工業用ソーダ灰法 |
---|
原材料 | BaCl₂ + Na₂CO₃ | BaSO₄ + C + Na₂CO₃/CO₂ |
重要なステップ | 溶解、混合、ろ過 | 窯還元、浸出、沈殿、乾燥 |
生産規模 | グラムからキログラム | トン以上 |
純度 | >99% | 98-99.5%+(洗濯が必要です) |
副産物 | 塩化ナトリウム、水 | Na₂S、H₂O、CO₂、スラグ |
装置 | ビーカー、乾燥オーブン | 窯、フィルタープレス、乾燥機 |
安全上のリスク | 有毒塩の漏出 | 硫化水素ガス、高温スラグ |
4. 炭酸バリウムの精製
- 方法: 複数回の洗浄、再結晶、精密濾過、温度制御乾燥、化学分析を組み合わせた純度試験。
- 業界の要件エレクトロニクスなどのハイエンド分野では、硫黄や鉄の含有量が極めて少ない高純度炭酸バリウムが求められています。
5. 炭酸バリウムの用途
- 陶磁器(タイル、釉薬)、ガラス(着色・研磨)、電子機器、レンガ製造、花火等
6. プロセス制御データ
方法 | エネルギー消費 | 純度 | 副産物 | 安全上のリスク | 収率 |
---|
実験室での降水 | 低い | >99% | 塩化ナトリウム | 可溶性バリウム塩の毒性 | >95% |
工業用ソーダ灰 | 高(窯) | 98-99.5%+ | Na₂S、CO₂など | ガス、高温、粉塵 | >95% |
7. 湖南上格化学を選ぶ理由?
- 問題点: 不純な製品による生産上の問題を回避するために、安全で高純度の炭酸バリウムと硝酸バリウムが必要です。
- 利点: 高純度の製品、迅速な納品、カスタマイズされた生産、卸売価格、専門的な技術サポートにより、当社は無機合成のトップメーカーとなっています。
方法の比較
実験室沈殿法
出発材料: 可溶性バリウム塩(例:BaCl₂)+可溶性炭酸塩(例:Na₂CO₃)
一次化学反応: Ba²⁺(水溶液) + CO₃²⁻(水溶液) → BaCO₃(s)
主な手順: 溶解、混合、濾過、洗浄、乾燥
標準的なスケール: グラムからキログラム
主な副産物: 塩化ナトリウム(NaCl)(Na₂CO₃を使用する場合)
工業法(重晶石/ソーダ灰)
出発材料: 重晶石 (BaSO₄) + 石炭/天然ガス + ソーダ灰 (Na₂CO₃) または CO₂
主な化学反応:
1. BaSO₄ + C → BaS + CO₂
2. BaS + Na₂CO₃ → BaCO₃ + Na₂S
主な手順: 還元(窯)、浸出、沈殿、濾過、洗浄、乾燥
標準的なスケール: メートルトン
主な副産物: 硫化ナトリウム(Na₂S)、硫化水素(H₂S)、一酸化炭素(CO)、スラグ、CO₂
⚠️ 安全に関するお知らせ
バリウム化合物は有毒となる場合があります。炭酸バリウムを製造する際は、必ず手袋、保護眼鏡などの適切な保護具を着用し、換気の良い場所で作業してください。工業プロセスでは硫化水素(H₂S)などの有害ガスが発生するため、特別な取り扱いと安全対策が必要です。
産業プロセスフロー
結論
- 実験準備塩化バリウムと炭酸ナトリウムを反応させ、濾過、洗浄、乾燥する。
- 工業生産:重晶石を還元し、浸出、沈殿、乾燥、粉砕する。大規模生産には安全性とエネルギー消費への注意が必要である。
- 湖南尚歌化学は、生産から卸売までのフルチェーンソリューションを提供し、お客様が高品質の炭酸バリウムを効率的に入手できるよう支援します。