بیریم نکالنے کا عمل

(1) بیریم آکسائیڈ کی تیاری 

اعلیٰ معیار کے بیریٹ ایسک کو پہلے ہاتھ سے منتخب کرکے تیرا جانا چاہیے، اور پھر 96 فیصد سے زیادہ بیریم سلفیٹ پر مشتمل کنسنٹریٹ حاصل کرنے کے لیے آئرن اور سلکان کو ہٹا دیا جاتا ہے۔ 20 میش سے کم کے ذرہ کے سائز والے ایسک پاؤڈر کو کوئلے یا پیٹرولیم کوک پاؤڈر کے ساتھ 4:1 کے وزن کے تناسب میں ملایا جاتا ہے، اور 1100℃ پر ریوربرٹری فرنس میں بھونا جاتا ہے۔ بیریم سلفیٹ کو بیریم سلفائیڈ (عام طور پر "بلیک ایش" کے نام سے جانا جاتا ہے) تک کم کر دیا جاتا ہے، اور حاصل کردہ بیریم سلفائیڈ کے محلول کو گرم پانی سے لیچ کیا جاتا ہے۔ بیریم سلفائیڈ کو بیریم کاربونیٹ ورن میں تبدیل کرنے کے لیے، سوڈیم کاربونیٹ یا کاربن ڈائی آکسائیڈ کو بیریم سلفائیڈ آبی محلول میں شامل کرنے کی ضرورت ہے۔ بیریم آکسائیڈ بیریم کاربونیٹ کو کاربن پاؤڈر کے ساتھ ملا کر اور اسے 800℃ سے اوپر پر کیلسائن کر کے حاصل کیا جا سکتا ہے۔ واضح رہے کہ بیریم آکسائیڈ کو 500-700℃ پر بیریم پیرو آکسائیڈ بنانے کے لیے آکسائڈائز کیا جاتا ہے، اور بیریم پیرو آکسائیڈ کو 700-800℃ پر بیریم آکسائیڈ بنانے کے لیے گلایا جا سکتا ہے۔ لہٰذا، بیریم پیرو آکسائیڈ کی پیداوار سے بچنے کے لیے، کیلکائنڈ پروڈکٹ کو غیر فعال گیس کے تحفظ کے تحت ٹھنڈا یا بجھانے کی ضرورت ہے۔ 

(2) دھاتی بیریم پیدا کرنے کے لیے ایلومینتھرمک کمی کا طریقہ 

مختلف اجزاء کی وجہ سے، بیریم آکسائیڈ کو کم کرنے والے ایلومینیم کے دو رد عمل ہیں:

6BaO+2Al→3BaO•Al2O3+3Ba↑

یا: 4BaO+2Al→BaO•Al2O3+3Ba↑

1000-1200℃ پر، یہ دونوں رد عمل بہت کم بیریم پیدا کرتے ہیں، اس لیے ایک ویکیوم پمپ کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ بیریم بخارات کو ری ایکشن زون سے کنڈینسیشن زون میں مسلسل منتقل کیا جا سکے تاکہ رد عمل دائیں جانب آگے بڑھ سکے۔ رد عمل کے بعد باقیات زہریلے ہیں اور اسے ضائع کرنے سے پہلے علاج کرنے کی ضرورت ہے۔

عام بیریم مرکبات کی تیاری 

(1) بیریم کاربونیٹ کی تیاری کا طریقہ 

① کاربنائزیشن کا طریقہ

کاربنائزیشن کے طریقہ کار میں بنیادی طور پر بیریٹ اور کوئلے کو ایک خاص تناسب میں ملانا، انہیں روٹری بھٹے میں کچلنا اور کیلسیننگ کرنا اور بیریم سلفائیڈ پگھلنے کے لیے انہیں 1100-1200℃ پر کم کرنا شامل ہے۔ کاربن ڈائی آکسائیڈ کو کاربنائزیشن کے لیے بیریم سلفائیڈ محلول میں داخل کیا جاتا ہے، اور اس کا رد عمل درج ذیل ہے:

BaS+CO2+H2O=BaCO3+H2S

حاصل شدہ بیریم کاربونیٹ سلری کو سلفرائز کیا جاتا ہے، دھویا جاتا ہے اور ویکیوم فلٹر کیا جاتا ہے، اور پھر تیار شدہ بیریم کاربونیٹ پروڈکٹ حاصل کرنے کے لیے 300℃ پر خشک اور کچل دیا جاتا ہے۔ یہ طریقہ عمل میں آسان اور لاگت میں کم ہے، اس لیے اسے زیادہ تر مینوفیکچررز اپناتے ہیں۔

② ڈبل گلنے کا طریقہ

بیریم سلفائیڈ اور امونیم کاربونیٹ دوہری سڑن کے رد عمل سے گزرتے ہیں، اور رد عمل مندرجہ ذیل ہے:

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

یا بیریم کلورائڈ پوٹاشیم کاربونیٹ کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتا ہے، اور رد عمل مندرجہ ذیل ہے:

BaCl2+K2CO3=BaCO3+2KCl

رد عمل سے حاصل ہونے والی مصنوعات کو پھر دھویا جاتا ہے، فلٹر کیا جاتا ہے، خشک وغیرہ کیا جاتا ہے تاکہ تیار شدہ بیریم کاربونیٹ مصنوعات حاصل کی جا سکے۔

③ بیریم کاربونیٹ طریقہ

بیریم کاربونیٹ پاؤڈر کو گھلنشیل بیریم نمک پیدا کرنے کے لیے امونیم نمک کے ساتھ رد عمل دیا جاتا ہے، اور امونیم کاربونیٹ کو ری سائیکل کیا جاتا ہے۔ گھلنشیل بیریم نمک امونیم کاربونیٹ میں شامل کیا جاتا ہے تاکہ ریفائنڈ بیریم کاربونیٹ کو تیز کیا جا سکے، جسے تیار شدہ مصنوعات بنانے کے لیے فلٹر اور خشک کیا جاتا ہے۔ اس کے علاوہ، حاصل کردہ مادر شراب کو ری سائیکل کیا جا سکتا ہے۔ ردعمل مندرجہ ذیل ہے:

BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2

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

Ba(OH)2+CO2=BaCO3+H2O 

(2) بیریم ٹائٹینیٹ کی تیاری کا طریقہ 

① ٹھوس مرحلے کا طریقہ

بیریم ٹائٹینیٹ کو بیریم کاربونیٹ اور ٹائٹینیم ڈائی آکسائیڈ کیلسیننگ کرکے حاصل کیا جاسکتا ہے، اور اس میں کوئی اور مواد ڈوپ کیا جاسکتا ہے۔ ردعمل مندرجہ ذیل ہے:

TiO2 + BaCO3 = BaTiO3 + CO2↑

② کوپریسیپیٹیشن کا طریقہ

بیریم کلورائیڈ اور ٹائٹینیم ٹیٹرا کلورائیڈ کو مساوی مقدار میں ملا کر تحلیل کیا جاتا ہے، 70 ° C پر گرم کیا جاتا ہے، اور پھر ہائیڈریٹڈ بیریم ٹائٹینیل آکسالیٹ [BaTiO(C2O4)2•4H2O] precipitate حاصل کرنے کے لیے آکسالک ایسڈ کو ڈراپ وائز میں شامل کیا جاتا ہے، جسے دھویا جاتا ہے، پھر ٹائیٹینیم کو خشک کیا جاتا ہے۔ ردعمل مندرجہ ذیل ہے:

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

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

میٹاٹیٹینک ایسڈ کو پیٹنے کے بعد، ایک بیریم کلورائد محلول شامل کیا جاتا ہے، اور پھر امونیم کاربونیٹ کو ہلچل کے تحت شامل کیا جاتا ہے تاکہ بیریم کاربونیٹ اور میٹاٹیٹینک ایسڈ کا ایک مجموعہ پیدا کیا جا سکے، جسے پروڈکٹ حاصل کرنے کے لیے کیلکائن کیا جاتا ہے۔ ردعمل مندرجہ ذیل ہے:

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

H2TiO3 + BaCO3 = BaTiO3 + CO2↑ + H2O 

(3) بیریم کلورائیڈ کی تیاری 

بیریم کلورائد کی پیداوار کے عمل میں بنیادی طور پر ہائیڈروکلورک ایسڈ کا طریقہ، بیریم کاربونیٹ طریقہ، کیلشیم کلورائد کا طریقہ اور میگنیشیم کلورائد کا طریقہ مختلف طریقوں یا خام مال کے مطابق شامل ہے۔

① ہائیڈروکلورک ایسڈ کا طریقہ۔ جب بیریم سلفائیڈ کا علاج ہائیڈروکلورک ایسڈ سے کیا جاتا ہے، تو اہم ردعمل یہ ہوتا ہے:

BaS+2HCI=BaCl2+H2S↑+Q