বেরিয়াম নিষ্কাশন প্রক্রিয়া

(1) বেরিয়াম অক্সাইড প্রস্তুতি 

উচ্চমানের ব্যারাইট আকরিক প্রথমে হাতে নির্বাচন করে ভাসিয়ে নিতে হবে, এবং তারপর লোহা এবং সিলিকন অপসারণ করে ৯৬% এর বেশি বেরিয়াম সালফেট ধারণকারী ঘনত্ব তৈরি করা হয়। ২০ জালের কম কণার আকরিক গুঁড়ো ৪:১ ওজন অনুপাতে কয়লা বা পেট্রোলিয়াম কোক পাউডারের সাথে মিশ্রিত করা হয় এবং ১১০০℃ তাপমাত্রায় একটি প্রতিধ্বনিমূলক চুল্লিতে ভাজা হয়। বেরিয়াম সালফেট বেরিয়াম সালফাইডে (সাধারণত "কালো ছাই" নামে পরিচিত) পরিণত হয় এবং প্রাপ্ত বেরিয়াম সালফাইড দ্রবণ গরম জল দিয়ে ছিটিয়ে দেওয়া হয়। বেরিয়াম সালফাইডকে বেরিয়াম কার্বনেট বৃষ্টিপাতের মধ্যে রূপান্তর করার জন্য, বেরিয়াম সালফাইড জলীয় দ্রবণে সোডিয়াম কার্বনেট বা কার্বন ডাই অক্সাইড যোগ করতে হবে। বেরিয়াম অক্সাইড কার্বন পাউডারের সাথে বেরিয়াম কার্বনেট মিশিয়ে এবং ৮০০℃ এর উপরে ক্যালসিনিং করে পাওয়া যেতে পারে। এটি লক্ষ করা উচিত যে বেরিয়াম অক্সাইড ৫০০-৭০০℃ তাপমাত্রায় বেরিয়াম পারক্সাইড তৈরি করতে জারিত হয় এবং ৭০০-৮০০℃ তাপমাত্রায় বেরিয়াম পারক্সাইড পচিয়ে বেরিয়াম অক্সাইড তৈরি করা যেতে পারে। অতএব, বেরিয়াম পারক্সাইড উৎপাদন এড়াতে, ক্যালসিনযুক্ত পণ্যটিকে নিষ্ক্রিয় গ্যাসের সুরক্ষায় ঠান্ডা বা নিভিয়ে দিতে হবে। 

(২) ধাতব বেরিয়াম উৎপাদনের জন্য অ্যালুমিনোথার্মিক হ্রাস পদ্ধতি 

বিভিন্ন উপাদানের কারণে, অ্যালুমিনিয়াম হ্রাসকারী বেরিয়াম অক্সাইডের দুটি বিক্রিয়া ঘটে:

6BaO+2Al→3BaO•Al2O3+3Ba↑

অথবা: 4BaO+2Al→BaO•Al2O3+3Ba↑

১০০০-১২০০℃ তাপমাত্রায়, এই দুটি বিক্রিয়া খুব কম বেরিয়াম উৎপন্ন করে, তাই বেরিয়াম বাষ্পকে বিক্রিয়া অঞ্চল থেকে ঘনীভবন অঞ্চলে ক্রমাগত স্থানান্তর করার জন্য একটি ভ্যাকুয়াম পাম্পের প্রয়োজন হয় যাতে বিক্রিয়াটি ডানদিকে অগ্রসর হতে পারে। বিক্রিয়ার পরে অবশিষ্টাংশ বিষাক্ত এবং এটি ফেলে দেওয়ার আগে এটির চিকিত্সা করা প্রয়োজন।

সাধারণ বেরিয়াম যৌগের প্রস্তুতি 

(১) বেরিয়াম কার্বনেট প্রস্তুত পদ্ধতি 

① কার্বনাইজেশন পদ্ধতি

কার্বনাইজেশন পদ্ধতিতে মূলত ব্যারাইট এবং কয়লা একটি নির্দিষ্ট অনুপাতে মিশ্রিত করা হয়, একটি ঘূর্ণায়মান ভাটিতে গুঁড়ো করা হয় এবং ক্যালসিনিং করা হয় এবং বেরিয়াম সালফাইড গলে যাওয়ার জন্য 1100-1200℃ তাপমাত্রায় হ্রাস করা হয়। কার্বনাইজেশনের জন্য বেরিয়াম সালফাইড দ্রবণে কার্বন ডাই অক্সাইড প্রবেশ করানো হয় এবং প্রতিক্রিয়াটি নিম্নরূপ:

BaS+CO2+H2O=BaCO3+H2S

প্রাপ্ত বেরিয়াম কার্বনেট স্লারি সালফারাইজড, ধুয়ে এবং ভ্যাকুয়াম ফিল্টার করা হয়, এবং তারপর 300℃ তাপমাত্রায় শুকিয়ে গুঁড়ো করে একটি সমাপ্ত বেরিয়াম কার্বনেট পণ্য তৈরি করা হয়। এই পদ্ধতিটি প্রক্রিয়ায় সহজ এবং খরচ কম, তাই বেশিরভাগ নির্মাতারা এটি গ্রহণ করেন।

② দ্বিগুণ পচন পদ্ধতি

বেরিয়াম সালফাইড এবং অ্যামোনিয়াম কার্বনেট দ্বিগুণ পচন বিক্রিয়ায় ভোগে এবং বিক্রিয়াটি নিম্নরূপ:

BaS+(NH4)2CO3=BaCO3+(NH4)2S

অথবা বেরিয়াম ক্লোরাইড পটাসিয়াম কার্বনেটের সাথে বিক্রিয়া করে, এবং বিক্রিয়াটি নিম্নরূপ:

BaCl2+K2CO3=BaCO3+2KCl

বিক্রিয়া থেকে প্রাপ্ত পণ্যটি ধুয়ে, ফিল্টার করে, শুকিয়ে ইত্যাদি ব্যবহার করে একটি সমাপ্ত বেরিয়াম কার্বনেট পণ্য তৈরি করা হয়।

③ বেরিয়াম কার্বনেট পদ্ধতি

বেরিয়াম কার্বনেট পাউডার অ্যামোনিয়াম লবণের সাথে বিক্রিয়া করে দ্রবণীয় বেরিয়াম লবণ তৈরি করা হয় এবং অ্যামোনিয়াম কার্বনেট পুনর্ব্যবহার করা হয়। অ্যামোনিয়াম কার্বনেটে দ্রবণীয় বেরিয়াম লবণ যোগ করে পরিশোধিত বেরিয়াম কার্বনেট তৈরি করা হয়, যা পরিশোধিত এবং শুকিয়ে তৈরি পণ্য তৈরি করা হয়। এছাড়াও, প্রাপ্ত মাদার লিকার পুনর্ব্যবহার করা যেতে পারে। বিক্রিয়াটি নিম্নরূপ:

BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2

BaCl2+2NH4OH=Ba(OH)2+2NH4Cl

Ba(OH)2+CO2=BaCO3+H2O 

(২) বেরিয়াম টাইটানেটের প্রস্তুতি পদ্ধতি 

① সলিড ফেজ পদ্ধতি

বেরিয়াম কার্বনেট এবং টাইটানিয়াম ডাই অক্সাইড ক্যালসিন করে বেরিয়াম টাইটানেট পাওয়া যেতে পারে, এবং অন্য যেকোনো পদার্থ এতে মিশ্রিত করা যেতে পারে। বিক্রিয়াটি নিম্নরূপ:

TiO2 + BaCO3 = BaTiO3 + CO2↑

② সহ-বর্ষণ পদ্ধতি

বেরিয়াম ক্লোরাইড এবং টাইটানিয়াম টেট্রাক্লোরাইড সমান পরিমাণে মিশ্রিত করে দ্রবীভূত করা হয়, 70°C তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করা হয়, এবং তারপর অক্সালিক অ্যাসিড ড্রপওয়াইজে যোগ করা হয় যাতে হাইড্রেটেড বেরিয়াম টাইটানাইল অক্সালেট [BaTiO(C2O4)2•4H2O] অবক্ষেপণ পাওয়া যায়, যা ধুয়ে, শুকানো হয় এবং তারপর পাইরোলাইজ করা হয় যাতে বেরিয়াম টাইটানেট পাওয়া যায়। বিক্রিয়াটি নিম্নরূপ:

BaCl2 + TiCl4 + 2H2C2O4 + 5H2O = BaTiO(C2O4)2•4H2O↓ + 6HCl

BaTiO(C2O4)2•4H2O = BaTiO3 + 2CO2↑ + 2CO↑ + 4H2O

মেটাটাইটানিক অ্যাসিডকে পেটানোর পর, একটি বেরিয়াম ক্লোরাইড দ্রবণ যোগ করা হয়, এবং তারপর অ্যামোনিয়াম কার্বনেট নাড়াচাড়া করে যোগ করা হয় যাতে বেরিয়াম কার্বনেট এবং মেটাটাইটানিক অ্যাসিডের একটি সহ-প্রিসিপিটেট তৈরি হয়, যা উৎপাদিত পদার্থ পেতে ক্যালসিন করা হয়। বিক্রিয়াটি নিম্নরূপ:

BaCl2 + (NH4)2CO3 = BaCO3 + 2NH4Cl

H2TiO3 + BaCO3 = BaTiO3 + CO2↑ + H2O 

(3) বেরিয়াম ক্লোরাইড প্রস্তুতি 

বেরিয়াম ক্লোরাইড উৎপাদন প্রক্রিয়ায় মূলত হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড পদ্ধতি, বেরিয়াম কার্বনেট পদ্ধতি, ক্যালসিয়াম ক্লোরাইড পদ্ধতি এবং ম্যাগনেসিয়াম ক্লোরাইড পদ্ধতি বিভিন্ন পদ্ধতি বা কাঁচামাল অনুসারে অন্তর্ভুক্ত থাকে।

① হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড পদ্ধতি। যখন বেরিয়াম সালফাইডকে হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড দিয়ে শোধন করা হয়, তখন প্রধান বিক্রিয়া হল:

BaS+2HCI=BaCl2+H2S↑+Q