Сульфат барію

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Сульфат барію
Barium-sulfate-2D.png
Bariumsulfatpulver.png
Назва за IUPAC барій сульфат
Ідентифікатори
Номер CAS 7727-43-7
Властивості
Молекулярна формула BaSO4
Молярна маса 233,391 г/моль
Зовнішній вигляд білі кристали
Густина 4,50 г/см³
Тпл 1580 °C
Розчинність (вода) 0,00031 г/100 г (20 °C)
0,000285 г/100 г (30 °C)
0,00118 г/100 г (100 °C)
Розчинність (етанол) нерозчинний
Показник заломлення (nD) 1,64
Структура
Кристалічна структура орторомбічна
Термохімія
Ст. ентальпія
утворення
ΔfHo298
-352,3 ккал/моль
Ст. ентропія So298 31,6 кал/(моль·K)
Теплоємність, cop 24,3 кал/(моль·K)
Якщо не зазначено інше, дані приведені для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Інструкція з використання шаблону
Примітки картки

Сульфа́т ба́рію, ба́рій сульфа́т — неорганічна сполука, барієва сіль сульфатної кислоти складу BaSO4. Сіль є нерозчинною у воді, етанолі, розчинна у концентрованій сульфатній кислоті.

Застосовується у виробництві білих пігментів, для охолодження та змащування бурових інструментів на нафтових свердловинах. Також використовується в якості протирадіаційної добавки у бетон та при рентгеноскопії стравоходу.

Поширення у природі[ред.ред. код]

Барит (родовище у ПАР)

У земних надрах сульфат барію поширений у вигляді мінералу бариту BaSO4.

Фізичні властивості[ред.ред. код]

Сульфат барію є білими ромбічними кристалами. Погано розчиняється у воді (добуток розчинності 1,08·10-10). Розчиняється у хлорній воді, бромідній та йодидній кислотах. В якості розчинників сульфату барію також використовують нітрат цирконію, тіосульфат натрію, метафосфати і гідрокарбонати лужних металів.

Фосфоренціює в рентгенівських та катодних променях.

Отримання[ред.ред. код]

Сульфат барію можна синтезувати дією сульфатної кислоти на солі барію. Продукт легко виділяється з розчину завдяки його малій розчинності:

\mathrm{ BaCl_2 + H_2SO_4 \longrightarrow BaSO_4 \downarrow + 2HCl }

Також застосовуються і реакції обміну, які включають варіації із використанням гідроксиду барію, сульфатів лужних металів

\mathrm{ Ba(OH)_2 + H_2SO_4 \longrightarrow BaSO_4 \downarrow + 2H_2O}
\mathrm{ Ba(NO_3)_2 + Na_2SO_4 \longrightarrow BaSO_4 \downarrow + 2NaNO_3}

Також сульфат отримують прокалюванням сульфіду барію за температури 1000 °C:

\mathrm{ BaS + 2O_2 \xrightarrow{1000^oC} \ BaSO_4 }

Інші методи включають використання пероксиду барію, термічне розкладання сульфіту або тіосульфату барію:

\mathrm{ BaO_2 + SO_2 \longrightarrow BaSO_4 }
\mathrm{ 4BaSO_3 \xrightarrow{t} \ 3BaSO_4 + BaS }
\mathrm{ 4BaS_2O_3 \xrightarrow{t} \ 3BaSO_4 + BaS + 4S }

Хімічні властивості[ред.ред. код]

При нагріванні понад 1600 °C сульфат барію починає розкладатися:

\mathrm{ 2BaSO_4 \xrightarrow{>1600^oC} 2BaO + 2SO_2 + O_2 }

Сполука не розчиняється у воді, не розчиняється і не реагує із багатьма кислотами. У концентрованій сульфатній кислоті BaSO4 утворює кислу сіль — гідросульфат барію:

\mathrm{ BaSO_4 + H_2SO_{4(conc.)} \xrightarrow{20-50^oC} \ Ba(HSO_4)_2}

Сульфат відновлюється коксом, воднем до сульфіду:

\mathrm{ BaSO_4 + 4H_2 \xrightarrow{900-1000^oC} \ BaS + 4H_2O}
\mathrm{ BaSO_4 + C \xrightarrow{1100-1200^oC} \ BaS + 2CO_2}

Токсичність[ред.ред. код]

Сполуки барію є токсичними для людини, однак, на відміну від багатьох інших сполук, сульфат практично не розчинний у воді, а тому не має токсичної дії. На цьому і засновується дія антидоту при отруєннях солями барію — прийняти дозу сульфатів натрію або магнію для переведення барію у нерозчинний стан.

Застосування[ред.ред. код]

Сульфат барію, осаджений спільно з сульфідом цинку, використовується в якості білого пігменту для захисного покриття — літопон. У суміші з сульфідом натрію він використовується як білий пігмент blanc fixe (фр. постійний білий).

Також BaSO4 використовується як буровий розчин для змащування й охолоджування бурового інструменту на нафтових свердловинах; він входить до складу укріплювача стінок свердловини для запобігання її обвалу.

Сульфат барію застосовується в якості наповнювача у фарбах, пластмасах та гумових виробах, як протирадіаційний компонент бетону, як флюс і добавки до скла, які збільшують показник заломлення. Він використовується як харчова добавка для збільшення непрозорості під час проведення рентгеноскопії органів травлення (так звана барієва каша).

Див. також[ред.ред. код]

Джерела[ред.ред. код]

  • CRC Handbook of Chemistry and Physics / D. R. Lide. — 86th. — Boca Raton (FL) : CRC Press, 2005. — 2656 p. — ISBN 0-8493-0486-5. (англ.)
  • Patnaik P. Handbook of Inorganic Chemicals. — McGraw-Hill, 2003. — 1086 p. — ISBN 0-07-049439-8. (англ.)
  • Dibello P. M., Manganaro J. L., Aguinaldo E. R., Mahmood T., Lindahl C. B. Barium Compounds // Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. — 4th. — New York : John Wiley & Sons, 2004. — P. 482. — ISBN 978-0-471-48517-9. — DOI:10.1002/0471238961.0201180904090205.a01.pub2. (англ.)
  • Jager P., Riechers H. H., Wagner H., Winkler J., Wolf H. U. Barium and Barium Compounds // Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. — 6th. — Weinheim : Wiley-VCH, 2005. — P. 6-18. — DOI:10.1002/14356007.a03_325.pub2. (англ.)
  • Рипан Р., Чертяну И. Неорганическая химия: Химия металлов / Под ред. В. И. Спицына. — М. : «Мир», 1971. — Т. 1. — 561 с. (рос.)
  • Лидин Р. А., Молочко В. А., Андреева Л. Л. Химические свойства неорганических веществ / Под ред. Р. А. Лидина. — 3-е. — М. : «Химия», 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0. (рос.)