第 19 卷第 8 期 中国有色金属学报 2009 年 8 月
Vol.19 No.8 The Chinese Journal of Nonferrous Metals Aug. 2009
文章编号:1004-0609(2009)08-1511-06
EDTA 络合法合成硫酸钡微粒
张 明,李新海,胡启阳,王志兴,郭华军,刘婉容
(中南大学 冶金科学与工程学院,长沙 410083)
摘 要:采用 EDTA 络合法在室温下合成了硫酸钡微粒。采用 X 射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)以及扫
描电子显微镜(SEM)研究了该硫酸钡微粒的结构和形貌。研究反应条件对硫酸钡颗粒形貌的影响,计算不同 pH 值
下 Ba-EDTA 络合物的条件稳定常数。结果表明:EDTA 能有效控制硫酸钡颗粒的大小和形貌;在各种反应条件
中,pH 值对产物形貌的影响最大,pH 值为 9~10 时,得到的硫酸钡颗粒呈球形且分散性好;SO
4
2−
的加入速度对
BaSO
4
颗粒的形貌影响不大,这是由于 Ba-EDTA 络合物控制了 Ba
2+
的释放速度。FTIR 结果显示,制备的 BaSO
4
颗粒表面吸附有 EDTA 的官能团。
关键词:EDTA;硫酸钡;络合反应
中图分类号:TQ 132.3 文献标识码: A
Synthesis of barium sulfate particles by complexation method in
presence of EDTA
ZHANG Ming, LI Xin-hai, HU Qi-yang, WANG Zhi-xing, GUO Hua-jun, LIU Wan-rong
(School of Metallurgical Science and Engineering, Central South University, Changsha 410083, China)
Abstract: Barium sulfate particles were synthesized in the presence of EDTA at room temperature. X-ray diffractometry
(XRD), Fourier transform infrared resonance(FTIR) and scanning electron microscopy (SEM) were used to characterize
the structure and morphology of BaSO
4
particles. The effect of the preparation parameters on the particles size
distribution and morphology were investigated. The complexation stability constant of Ba-EDTA at different pH values
was calculated. The results show that the size and morphology of BaSO
4
particles can be effectively controlled by
additing EDTA in the precipitation process. Among all the operation conditions, the pH value has significant effect on the
particle size. The obtained barium sulfate particles are spherical and well dispersed at pH=9−10. The feeding rate of
SO
4
2−
has less effect on the morphology of BaSO
4
, the reason is that Ba-EDTA complex controls effectively the reactivty
of Ba
2+
in the solution. The FTIR result dacates that the surface of the prepared BaSO
4
absorbs the functional group of
EDTA.
Key words: EDTA; barium sulfate; complexation reaction
随着新功能器件的开发利用和材料行业的蓬勃发
展,硫酸钡作为众多行业的重要原料,其应用领域日
益扩大,对其质量要求也明显提高
[1−4]
。在医药领域,
X 射线双重造影技术的发展需要具备高含量、低粘度、
粒子细、抗干扰等性能的硫酸钡
[1]
。在颜料、造纸和
橡胶等领域,也要求细微均匀的硫酸钡作为辅助剂或
添加剂。近几年来,许多研究者探索新的合成方法以
获得合适粒度和形貌的硫酸钡颗粒
[5−12]
。王敏等
[5]
等
用油包水型微乳液法制备了纳米级硫酸钡颗粒,并研
究了表面活性剂对颗粒的影响,得到的最佳工艺条件
为:55 mL 环己烷、30 mL 聚乙二醇辛基苯基醚、15 mL
正己醇和 10 mL 氯化钡混和溶液。JIA 等
[6]
在薄膜反
基金项目:国家重点基础研究发展计划资助项目(2007CB613607)
收稿日期:2008-09-24;修订日期:2009-02-09
通讯作者:李新海,教授,博士;电话:0731-88836633;E-mail: xhli@mail.csu.edu.cn