کربنات باریم
کربنات باریم Barium Carbonate یک ترکیب شیمیایی معدنی با فرمول BaCO₃ است که به شکل پودر سفید و بیبو یافت میشود. این ماده به دلیل ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی خاص خود، کاربرد گستردهای در صنایع مختلف از جمله شیشهسازی، سرامیک، تولید آجر نسوز، و فرآوری فلزات دارد.
ساختار شیمیایی کربنات باریم
کربنات باریم یک نمک معدنی متشکل از یونهای باریم (Ba²⁺) و کربنات (CO₃²⁻) است. ساختار کریستالی آن به شکل ارتورومبیک (Orthorhombic) بوده و به دلیل پایداری بالا در شرایط محیطی، مقاومت خوبی در برابر تجزیه دارد. این ترکیب در طبیعت عمدتاً به شکل کانی ویترایت (Witherite) یافت میشود.
ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی کربنات باریم
-
فرمول شیمیایی: BaCO₃
-
جرم مولکولی: 197.34 g/mol
-
چگالی: 4.29 g/cm³ در 20°C
-
نقطه ذوب: 811°C (تجزیه به اکسید باریم و دیاکسید کربن)
-
حلالیت در آب: بسیار کم محلول (0.002 g/L در 20°C)
-
رنگ و شکل: پودر سفید، بیبو
-
پایداری شیمیایی: پایدار در شرایط محیطی، اما در تماس با اسیدها تجزیه میشود.
کاربردهای کربنات باریم
-
صنعت شیشه: افزایش شفافیت و استحکام مکانیکی شیشه
-
تولید سرامیک و لعاب: بهبود مقاومت حرارتی و افزایش جلای سطحی
-
تصفیه آب: حذف سولفاتها و یونهای مضر
-
تولید آجر نسوز: افزایش مقاومت به حرارت و شوک حرارتی
-
فرآوری فلزات: در عملیات ذوب و تصفیه فلزات غیرآهنی
-
صنعت رنگسازی: به عنوان رنگدانه و پایدارکننده رنگ
معایب کربنات باریم
-
سمیت بالا: در صورت بلع یا استنشاق میتواند سمی باشد.
-
اثر زیستمحیطی: ورود به آبهای زیرزمینی میتواند خطرناک باشد.
-
محدودیت مصرف در صنایع غذایی: به دلیل اثرات سمی، استفاده در صنایع غذایی ممنوع است.
مزایای کربنات باریم
-
کارایی صنعتی بالا: در طیف گستردهای از صنایع کاربرد دارد.
-
پایداری حرارتی: مقاومت عالی در برابر دماهای بالا
-
بهبود کیفیت محصولات: افزایش خواص مکانیکی و ظاهری محصولات شیشهای و سرامیکی
ایمنی و نگهداری کربنات باریم
-
شرایط نگهداری: در محیط خشک و دور از رطوبت نگهداری شود.
-
تجهیزات ایمنی: استفاده از ماسک، دستکش و عینک ایمنی هنگام کار
-
حمل و نقل: مطابق با مقررات حمل مواد شیمیایی سمی
-
اقدامات اضطراری: در صورت تماس با پوست یا چشم، بلافاصله با آب فراوان شستشو داده شود.
کلروفرم
ساختار کلروفرم
نام آیوپاک: تریکلرومتان؛ نام رایج: کلروفرم؛ فرمول مولکولی: CHCl3. اتم کربن مرکزی با سه اتم کلر و یک اتم هیدروژن پیوند کووالانسی دارد و هندسه مولکول تتراهدرال است. قطبیت: کلروفرم قطبیت کمی دارد و در عمل بهعنوان یک حلال نسبتاً غیرقطبی در شیمی آلی به کار میرود؛ در ادبیات نیز گاه به عنوان حلال قطبی ضعیف ذکر میشودویژگیهای فیزیکی و شیمیایی کلروفرم
ویژگی | مقدار |
---|---|
شکل و رنگ | مایع بیرنگ با بوی شیرین/اترمانند |
جرم مولی | 119.38 g/mol |
نقطه جوش | 61.2 °C |
نقطه ذوب | −63.5 °C |
چگالی (20 °C) | 1.483 g/cm³ |
انحلالپذیری در آب | کم (≈0.8 g/100 mL در 20 °C) |
ضریب شکست (nD) | 1.4459 |
قابلیت اشتعال | عملاً غیرقابل اشتعال در شرایط معمول |
حد مجاز تماس OSHA (PEL) | 50 ppm (240 mg/m³) |
کاربردهای کلروفرم
- حلال فرایندی و آزمایشگاهی: حل و استخراج ترکیبات آلی (بهویژه آلکالوئیدها، چربیها و برخی رزینها)؛ کاربرد وسیع در رنگسازی، عکاسی، داروسازی و آفتکشها.
- پلیمر و فلوئوروکربنها: استفاده بهعنوان پیشماده/میانجی در تولید PTFE (پلیتترافلوئورواتیلن) و برخی فلوئوروکربنها (مانند مسیرهای مرتبط با R‑22)
- زیستمولکولی و تشخیصی: نقش در استخراج DNA/RNA و نگهداری نمونههای بافتی بهدلیل چگالی و سازگاری شیمیایی ویژه.
- پاکسازی و جداسازی: کاربرد در لکهبری خشکشویی و بهعنوان دودزا در برخی مصارف صنعتی سنتی (امروزه محدودتر).
معایب کلروفرم
- مخاطرات بهداشتی: بخار کلروفرم سمی است؛ تماس حاد میتواند موجب سرگیجه، سردرد، کاهش تنفس و بیهوشی شود و تماس مزمن به آسیب کبدی/کلیوی منجر شود. در طبقهبندی سرطانزایی نیز در گروه «احتمالاً سرطانزا» (IARC 2B) گزارش شده است.
- الزامات سختگیرانه ایمنی/محیطزیست: حد مجاز تماس شغلی پایین (OSHA PEL=50 ppm) و نیاز به تهویه، پایش و مدیریت پسماند تخصصی.
- اثرات محیطی: پایداری نسبی در جو و تشکیل فرآوردههای اکسیداسیون (مانند فسژن) که لزوم کنترل انتشار را افزایش میدهد.
مزایای کلروفرم
- کارایی حلالیت: حلال هالوژنه با قدرت انحلال بالا برای طیف وسیعی از ترکیبات آلی؛ انتخابپذیری مناسب در استخراج فازی بهدلیل چگالی زیاد
- خواص فیزیکی مطلوب فرایندی: نقطه جوش میانه (سهولت بازیافت با تقطیر)، ناخطر بودن از نظر اشتعالپذیری در شرایط معمول، و سازگاری با بسیاری از حلالهای آلی.
- ارزش صنعتی: دسترسپذیری و کارکرد بهعنوان ماده واسطه در زنجیره ارزش فلوئوروپلیمری مانند PTFE
ایمنی و نگهداری کلروفرم
- تجهیزات حفاظت فردی: دستکش مقاوم شیمیایی، عینک ایمنی، روپوش آزمایشگاهی؛ کار در هود یا محیط با تهویه موضعی مناسب. از استنشاق بخارات خودداری شود
- نگهداری: در ظرف دربسته، مقاوم و دور از نور، در محل خنک و دارای تهویه نگهداری شود. از منابع گرما/اکسیدکنندههای قوی دور بماند.
- حدود تماس و پایش: رعایت حد مجاز تماس شغلی OSHA (50 ppm) و اجرای برنامه مانیتورینگ دورهای هوا و سلامت کارکنان الزامی است.
- مدیریت پسماند: جمعآوری جداگانه و تحویل به واحدهای مجاز امحا؛ از رهاسازی به محیط اجتناب شود.