Bariumsulfat
Krystalstruktur | ||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
__ Ba 2+ __ S 6+ __ O 2− | ||||||||||||||||||||||
Krystal system |
orthorhombic |
|||||||||||||||||||||
Rumgruppe |
Pnma (nr. 62) |
|||||||||||||||||||||
Gitterparametre |
a = 8,884 Å , b = 5,456 Å og c = 7,157 Å |
|||||||||||||||||||||
Generel | ||||||||||||||||||||||
Efternavn | Bariumsulfat | |||||||||||||||||||||
andre navne |
|
|||||||||||||||||||||
Forholdsformel | BaSO 4 | |||||||||||||||||||||
Kort beskrivelse |
farveløse, rhombiske krystaller |
|||||||||||||||||||||
Eksterne identifikatorer / databaser | ||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||
Lægemiddelinformation | ||||||||||||||||||||||
ATC -kode | ||||||||||||||||||||||
Narkotika klasse | ||||||||||||||||||||||
ejendomme | ||||||||||||||||||||||
Molar masse | 233,39 g mol −1 | |||||||||||||||||||||
Fysisk tilstand |
fast |
|||||||||||||||||||||
massefylde |
4,5 g cm −3 |
|||||||||||||||||||||
Smeltepunkt |
1580 ° C (dekomponering) |
|||||||||||||||||||||
opløselighed |
praktisk talt uopløseligt i vand (2,2 mg l −1 ved 18 ° C) |
|||||||||||||||||||||
Sikkerhedsinstruktioner | ||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||
MAK |
|
|||||||||||||||||||||
Termodynamiske egenskaber | ||||||||||||||||||||||
ΔH f 0 |
−1465,2 kJ mol −1 |
|||||||||||||||||||||
Så vidt muligt og sædvanligt anvendes SI -enheder . Medmindre andet er angivet, gælder de givne data for standardbetingelser . |
Bariumsulfat (BaSO 4 ) er barium - salt af svovlsyre .
Hændelse
I naturen forekommer bariumsulfat i mineralet barit (barit), som bruges som hovedråmateriale til produktion af andre bariumforbindelser. I nogle alger, som f.eks B. cellerne i Closterium , bariumsulfat forekommer i den normale orthorhombiske baritform . I de cilierede Loxodes det kunne bevises, at bariumsulfat krystaller tjene som gravity receptorer på grund af deres høje densitet.
ejendomme
Barium (ordinalnummer 56 i PSE ) stammer fra det græske βαρύς / barys / "heavy". Det naturlige mineral får sit navn fra denne betydning af ordet. På grund af den høje elektrontæthed kan bariumsulfat bruges som et positivt røntgenkontrastmedium . Bariumsulfat er et hvidt pulver, der er praktisk talt uopløseligt i vand, syrer og baser, mens det kan opløses op til 12% i varm koncentreret svovlsyre. Ved høje temperaturer (> 1400 ° C) bariumsulfat nedbrydes til barium oxid , svovldioxid og oxygen :
På grund af dets dårlige opløselighed er mineralet i modsætning til alle andre bariumforbindelser ikke et farligt stof.
Det krystalliserer orthorhombisk , rumgruppe Pnma (rumgruppe nr. 62) med gitterparametrene a = 8,884 Å , b = 5,456 Å og c = 7,157 Å.
Udtræk og præsentation
Bariumsulfat opnås hovedsageligt ved at nedbryde mineralet barit. De to største leverandørlande er Kina og Indien . I 2019 var den anslåede globale produktion 9,5 millioner tons.
Land | 2018 | 2019, anslået |
---|---|---|
Kina | 2.900 | 2.900 |
Indien | 2.390 | 2.200 |
Iran | 490 | 490 |
Kasakhstan | 620 | 620 |
Laos | 90 | 420 |
Marokko | 940 | 1.100 |
Mexico | 380 | 400 |
Pakistan | 110 | 110 |
Rusland | 163 | 160 |
Kalkun | 245 | 250 |
Amerikas Forenede Stater | 366 | 390 |
resterende lande | 482 | 480 |
i alt | 9.180 | 9.500 |
Den opnåede malm vaskes, knuses og formales, og bariumsulfatet separeres fra banden ved sedimentation . Yderligere fysisk behandling ( flotation ) og kemisk behandling ( oxidation , reduktion ) øger renheden og hvidheden yderligere . Blanc fix er et syntetisk bariumsulfat fremstillet ved nedbør , som især bruges som fyldstof . Udfældningen af bariumsulfid med natriumsulfat fører til et produkt, der kan behandles på en meget finkornet måde.
Det udfældede bariumsulfat filtreres fra, tørres og formales. Det rene hvide bariumsulfat har normalt en partikelstørrelse i det encifrede mikrometerområde.
For at producere Blanc-fix pastaer med et indhold på 25 til 30 procent faststof omsættes bariumchlorid med natriumsulfat til dannelse af uopløseligt bariumsulfat.
Bariumchloridopløsningen kommer normalt fra Lithopone -produktion eller fremstilles ved at omsætte bariumsulfid med saltsyre .
Tidligere blev bariumsulfat produceret til fremstilling af hydrogenperoxid fra bariumperoxid, da det blev omsat med svovlsyre .
brug
Naturligt bariumsulfat bruges som råmateriale til teknisk produktion af andre bariumforbindelser, herunder bariummetal. Bariumsulfat bruges som fyldstof i plast , plastmasser, lakker og maling samt i papirproduktion . På grund af dets fysiske egenskaber bruges den desuden i råstofindvinding og i tung beton samt på grund af absorptionen af gamma og røntgenstråler i strålingsbeskyttelsesbeton og i radiologi.
I olie- og gasindustrien
Den vigtigste anvendelse af bariumsulfat med hensyn til mængde er dets anvendelse i boremudder . Bariumsulfatets høje densitet resulterer i suspensioner, hvis tæthed er så høj, at sten flyder i boreslam og boringen kan dermed skylles fri.
Som fyldstof
Barite bruges til fremstilling af plast til udjævning af forbindelser i bilreparationssektoren, som fyldstof i kobling og bremsebelægninger, i tæppebelægninger og i kloakrør. Grund af sin høje densitet, det øger densiteten af plasten, har et lydabsorberende effekt og, takket være sin lave olie nummer, forbedrer bearbejdelighed og flyde . Det øger også overfladens hårdhed og ridsefasthed af plast. På grund af dets temperaturstabilitet kan den også bruges, hvor andre fyldstoffer, såsom calciumcarbonat, ikke længere kan bruges. Ved fremstilling af papir bruges bariumsulfat som fyldstof for at forbedre dets spredbarhed (se baryta -papir for fotopapir ).
Som et hvidt pigment
Som blanc fixe , Blanc fixe , artist White , dukker White er udfældet bariumsulfat , det hvide fyldstof i mange kunstners maling og lak . Det kan også findes i uigennemsigtig hvid . I farveindekset er bariumsulfat opført som syntetisk BaSO 4 under navnet CI Pigment White 21 og som "naturlig" barit under CI Pigment White 22. Det er ekstremt lysægte og kemisk stabilt. Derfor fik det navnet permanent hvid . Effekten som et hvidt pigment skabes ved spredning ved grænsefladen mellem fyldstoffet og det omgivende bindemiddel . Derfor fremstår bariumsulfat næsten gennemsigtigt i bindemidler, der selv har et brydningsindeks tæt på bariumsulfat (1,64). Denne lille forskel i brydningsindekserne er fordelagtig til brug som forlænger . I systemer, der er formuleret over den kritiske koncentration af pigmentvolumen , f.eks. I emulsionsmaling , tilføjes yderligere grænseflader mellem bariumsulfat og luft. Ved dette er forskellen mellem brydningsindekserne større, så opaciteten øges betydeligt ( tør-skjulende effekt ). Ved brug af organiske pigmenter med stærk farvestyrke i små mængder er det sædvanligt at producere såkaldte forbrændinger med bariumsulfat som bærestof. Pigmentet og bariumsulfatet formales sammen. Den farve placering ikke ændres, men farven styrken reduceres væsentligt. Dette forenkler doseringen af små mængder pigment. Denne metode er nødvendig til fremstilling af glasurer . Selv med en nuance af rene hvide toner er det fordelagtigt at veje større mængder med reduceret farvestyrke. Det blev først markedsført som Blanc fixe i 1830 af Kuhlmann i Lille . Naturlig malet barit kan have været brugt tidligere. Bariumsulfatet produceret ved nedbør er imidlertid finere og mere strålende og derfor bedre egnet som fyldstof. Det hvide pigment Lithopone opnås som en blanding af bariumsulfat og zinksulfid ved kemisk reaktion af BAS og ZnSO 4 i et vandigt medium .
I 1968 introducerede F. Grum og W. Luckey (Kodak) bariumsulfat som en hvid til belægning af integrerende kugler . På grund af sin ekstremt lave lysabsorption i området mellem 250 nm og 2500 nm bruges bariumsulfat stadig i dag med en refleksivitet på mere end 90%, som de facto -standard for diffuse hvide reflektorer. Teflonstandarder , som er mere slidstærke, er en erstatning . Titandioxid er kun egnet i begrænset omfang på grund af dets mærkbare absorption i ultraviolet .
Røntgenkontrastmedier
I medicin gives bariumsulfat til patienter som et røntgenkontrastmedium i form af en mælkeagtig suspension til at drikke for at kontrastere fordøjelseskanalens forløb under en røntgenundersøgelse (positivt røntgenkontrastmedium med høj Røntgenabsorbering). I lavere koncentrationer, normalt 1–1,5%, bruges det også i computertomografi til at markere mave -tarmkanalen.
Analytics
Sulfater påvises kvalitativt ved forsuring af en prøveopløsning med saltsyre og tilsætning af bariumchlorid. Bariumsulfatet udfældes som et tungtopløseligt, hvidt bundfald. Bariumsulfatudfældning er egnet både til gravimetrisk bestemmelse af sulfat og til bestemmelse af opløseligt barium tilsat sulfat.
Individuelle beviser
- ↑ Indgang om BARIUM SULFATES i CosIng -databasen i EU -Kommissionen, adgang til den 18. februar 2020.
- ↑ a b c d e f g Indgang på bariumsulfat. I: Römpp Online . Georg Thieme Verlag, adgang til den 26. november 2016.
- ↑ a b c d datablad Bariumsulfat, Puratronic®, 99,998% (metalbasis) fra AlfaAesar, åbnet den 6. december 2019 ( PDF )(JavaScript kræves) .
- ↑ a b Liste over MAK- og BAT -værdier 2013
- ↑ G.Kortüm, H.Lachmann; Introduktion til kemisk termodynamik; 7., suppleret og revideret udgave; Side 465; Verlag Chemie; Weinheim; Vandenhoeck & Ruprecht; Göttingen; 1981; ISBN 3-527-25881-7 (Verlag Chemie); ISBN 3-525-42310-1 (Vandenhoeck & Ruprecht).
- ^ D. Neugebauer et al. Bevis for central og perifer gravireception i ciliate Loxodes striatus, J. Comp. Physiol. A (1998) 183, 303-311.
- ^ RJ Hill: En yderligere forfining af baritstrukturen. I: The Canadian Mineralogist , 15, 1977, s. 522-526.
- ↑ a b c d BARITE. (pdf) USGS , januar 2020, adgang til 10. april 2020 .
- ↑ T. Brock, M. Groteklaes, P. Mischke; Maleteknologi lærebog; 2. udgave; Side 123; Vincentz netværk; Hannover; 2000; ISBN 3-87870-569-7 .
- ^ F. Grum, GW Luckey; Optisk kuglemaling og en arbejdende standard for refleksion; Applied Optics, bind 7, udgave 11, s. 2289-2294 (1968), doi : 10.1364 / AO.7.002289 .