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硝酸バリウムのメーカー5社一覧や企業ランキングを掲載中！硝酸バリウム関連企業の2025年6月注目ランキングは1位:日本化学工業株式会社、2位:大洋株式会社となっています。 硝酸バリウムの概要、用途、原理もチェック！
硝酸バリウムBa(NO3)2は、バリウムの硝酸塩であり、水に溶けやすい白色の結晶性粉末です。
分子量は261.34g/molであり、化学物質固有の番号であるCAS登録番号は10022-31-8が割り当てられています。
硝酸バリウムは、二硝酸バリウムやビス硝酸バリウムとも呼ばれる物質で、強い酸化剤であり燃焼を助ける性質を持ちます。花火や発煙筒などの発色剤や、ガラスや光学レンズの製造、電子部品の原料が主な用途です。水やアルコールに可溶で、希硝酸などの酸とも反応しますが、強アルカリ性の環境では沈殿を生じます。
2025年6月の注目ランキングベスト2
| 順位 | 会社名 | クリックシェア |
|---|---|---|
| 1 | 日本化学工業株式会社 |
50.0%
|
| 2 | 大洋株式会社 |
50.0%
|
硝酸バリウムBa(NO3)2は、バリウムの硝酸塩であり、水に溶けやすい白色の結晶性粉末です。
分子量は261.34g/molであり、化学物質固有の番号であるCAS登録番号は10022-31-8が割り当てられています。
硝酸バリウムは、二硝酸バリウムやビス硝酸バリウムとも呼ばれる物質で、強い酸化剤であり燃焼を助ける性質を持ちます。花火や発煙筒などの発色剤や、ガラスや光学レンズの製造、電子部品の原料が主な用途です。水やアルコールに可溶で、希硝酸などの酸とも反応しますが、強アルカリ性の環境では沈殿を生じます。
硝酸バリウムの主な用途は以下の3つです。
硝酸バリウムは、燃焼時に鮮やかな緑色を発する特性があり、花火、発煙筒、信号弾の発色剤として広く使用されます。発色は、燃焼時にバリウムイオン (Ba2+) が励起され、特定の波長の光を放出することで生じます。
硝酸バリウムは酸化剤としての役割も果たし、燃焼を促進しながら安定した発色が可能です。塩素を含む化合物 (塩化バリウムなど) と併用すると、より鮮明な緑色が得られます。また、発煙筒や信号弾では、視認性の高い発色を活かし、海上や山岳地帯での遭難信号として利用されます。
硝酸バリウムは、高屈折率ガラスや光学ガラスの製造にも使用されます。一般的なガラスにバリウム成分を添加すると、屈折率や透明度が向上し、光の透過性や耐久性が高まります。カメラや望遠鏡の高性能レンズ、およびX線防護ガラスのが主な用途です。
バリウムを含むガラスは、重金属特有の高密度を持つため、放射線の遮蔽性も向上し、医療用や工業用の防護ガラスとしても利用されます。バリウムガラスは化学的安定性が高いため、光ファイバーや精密機器の光学部品としての応用も進められています。
電子産業において、硝酸バリウムはバリウムフェライト (BaFe12O19) などの磁性材料の原料として使用されます。バリウムフェライトは、磁気記録媒体 (ハードディスク) やスピーカーの永久磁石に用いられ、耐久性・磁力の強さ・耐熱性に優れています。
また、硝酸バリウムは、バリウムチタン酸塩 (BaTiO3) の原料としても重要です。バリウムチタン酸塩は、高誘電率を持つセラミックコンデンサの製造に欠かせない材料であり、スマートフォンやパソコンなどの電子機器に広く使われています。
硝酸バリウムは、バリウムの硝酸塩に分類される無機化合物であり、化学的・物理的にさまざまな特徴を持っています。
硝酸バリウムは、白色または無色の結晶性粉末で、密度は3.24 g/cm3 (25℃) です。結晶構造は単斜晶系であり、吸湿性は低いものの、高湿度環境下では水分を吸収する可能性があります。
融点は592℃であり、加熱すると分解を開始し、酸素と窒素酸化物を放出します。一般的に無臭ですが、微粉末状では静電気を帯びやすく、取り扱いに注意が必要です。水に溶けると中性を示し、透明な溶液を形成しますが、有機溶媒にはほとんど溶けません。
硝酸バリウムは、強い酸化剤としての性質を持ち、可燃物と混合すると激しい燃焼や爆発を引き起こす可能性があります。特に、硫黄や炭素と混ざると急速に反応し、爆発的に燃焼しやすいです。酸とは容易に反応し、硝酸 (HNO3) や塩酸 (HCl) にはよく溶けてバリウムイオン (Ba2+) を放出します。
一方で、硫酸 (H2SO4) と反応すると難溶性の硫酸バリウム (BaSO4) が沈殿するため、硫酸イオン (SO42-) の定性分析に利用されます。また、炭酸ナトリウム (Na2CO3) と混ぜると炭酸バリウム (BaCO3) の白色沈殿を形成します。
硝酸バリウムは水に可溶で、20℃の水100mLあたり約5.9gが溶解します。温度が上昇すると溶解度も増加し、100℃では34.3g/100mLに達します。一方、アルコール (エタノールやメタノール) にはほとんど溶けず、有機溶媒には不溶です。
また、硝酸や塩酸には容易に溶けますが、硫酸には溶解せず、硫酸バリウムの沈殿が生じます。アルカリ性の環境では沈殿を形成することがあり、アンモニア水 (NH3) にはほぼ不溶です。溶解性の性質より、バリウムの定量分析や水質分析にも応用されます。
硝酸バリウムは約592℃で分解を開始し、酸素 (O2) と二酸化窒素 (NO2) を放出します。酸素が供給されるため、可燃物との混合物は発火が容易です。
硝酸バリウムの熱分解によって生成される酸化バリウム (BaO) は、吸湿性が高く、空気中の二酸化炭素と反応して炭酸バリウム (BaCO3) を形成します。一部の化学プロセスではBaOを脱酸剤として用いることがあります。
硝酸バリウムは人体に対して高い毒性を持ちます。経口摂取すると、消化管から速やかに吸収され、神経障害・筋肉けいれん・心拍異常・低カリウム血症などを引き起こします。
少量でも中毒の危険があり、体重あたり0.2～0.5 g/kgほどで致死量です。子どもやペットが誤飲すると重篤な症状を引き起こす可能性があるため、厳重な管理が必要です。
硝酸バリウムは、バリウムと硝酸イオンからなるイオン結晶であり、その構造は結晶状態と溶液中で異なります。
硝酸バリウムは単斜晶系 (英: monoclinic system) の結晶構造を持つイオン結晶です。結晶内では、バリウムイオンが中心に配置され、硝酸イオンが周囲に配位しています。バリウムイオンは大きな陽イオンであり、通常6～8個の硝酸イオンと静電的に相互作用し規則正しい三次元格子構造が形成されます。
結晶の安定性は、Ba2+とNO3-のクーロン力に依存しており、結晶格子のエネルギーが低いため、常温では安定した固体です。硝酸イオンは対称性の高い三角形構造を維持し、結晶全体の対称性を高める役割を果たします。
結晶内では、Ba2+イオンが静電的な相互作用によって複数の硝酸イオンと結びつくため、各Ba2+イオンの周囲には複数のNO3-イオンが配置されます。Ba2+は通常八面体型または十二面体型の配位環境をとり、硝酸イオンは非対称的です。
硝酸イオン自体は共鳴構造を持つため、各N-O結合の長さは均等になり、酸素原子がBa2+イオンと結びつく際にも一様な静電相互作用を示します。Ba2+は、イオン半径が大きいため、配位数が増加しやすいのが特徴です。
水に溶解すると、硝酸バリウムは完全にイオン解離し、Ba2+とNO3-の独立した水和イオンとして存在します。バリウムイオンは、6～8個の水分子と結びついて[Ba(H2O)6]2+のような水和イオンを形成します。
水和イオンは溶液中で安定に存在し、他の陰イオンとの結合を防ぐ役割を果たします。一方、硝酸イオンも水分子と相互作用しますが、Ba2+ほど強く水和するわけではありません。水和状態の違いにより、硝酸バリウムは溶媒の極性に依存して異なる挙動を示します。
硝酸バリウムは、消防法において危険物第1類、硝酸塩類、危険等級Ⅲに分類され、火災や爆発のリスクがあるため取り扱いには注意が必要です。毒物及び劇物取締法では、硝酸バリウムは劇物に指定され、包装等級3に該当します。
化学物質排出管理促進法 (PRTR法) には該当しないため、排出規制の対象外です。また、船舶安全法及び航空法では、酸化性物質類に該当し、輸送時に酸化反応を起こす可能性があるため、適切な管理が求められます。
硝酸バリウムを取り扱う際には、安全性を確保するためいくつかのポイントを守ることが重要です。屋外や換気の良い場所で保管し、酸化剤、還元剤、可燃物とは絶対に混ぜてはなりません。また、直射日光を避け、冷暗所で保管することで安定性を保てます。粉塵の発生が懸念される場所では、局所換気装置を使用し、空気を入れ替える必要があります。
