Сульфат барію

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

Сульфат барію
Назва за IUPAC	барій сульфат
Ідентифікатори
Номер CAS	7727-43-7
Номер EINECS	231-784-4
DrugBank	DB11150
Назва MeSH	D01.103.075 і D01.875.800.800.850.075
ChEBI	133326
RTECS	CR0600000
SMILES	[O-]S(=O)(=O)[O-].[Ba+2]^[1]
InChI	InChI=1S/Ba.H2O4S/c;1-5(2,3)4/h;(H2,1,2,3,4)/q+2;/p-2
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 ΔfH^o 298	-352,3 ккал/моль
Ст. ентропія S^o 298	31,6 кал/(моль·K)
Теплоємність, c^o p	24,3 кал/(моль·K)
Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Примітки картки

Застосовується у виробництві білих пігментів, для охолодження та змащування бурових інструментів на нафтових свердловинах. Також використовується як протирадіаційна добавка в бетон та при рентгеноскопії стравоходу.

Поширення у природі

Барит (родовище у ПАР)

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

Фізичні властивості

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

Фосфоренціює в рентгенівських та катодних променях.

Отримання

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

${\displaystyle \mathrm {BaCl_{2}+H_{2}SO_{4}\longrightarrow BaSO_{4}\downarrow +2HCl} }$

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

${\displaystyle \mathrm {Ba(OH)_{2}+H_{2}SO_{4}\longrightarrow BaSO_{4}\downarrow +2H_{2}O} }$

${\displaystyle \mathrm {Ba(NO_{3})_{2}+Na_{2}SO_{4}\longrightarrow BaSO_{4}\downarrow +2NaNO_{3}} }$

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

${\displaystyle \mathrm {BaS+2O_{2}{\xrightarrow {1000^{o}C}}\ BaSO_{4}} }$

Інші методи включають використання , термічне розкладання або :

${\displaystyle \mathrm {BaO_{2}+SO_{2}\longrightarrow BaSO_{4}} }$

${\displaystyle \mathrm {4BaSO_{3}{\xrightarrow {t}}\ 3BaSO_{4}+BaS} }$

${\displaystyle \mathrm {4BaS_{2}O_{3}{\xrightarrow {t}}\ 3BaSO_{4}+BaS+4S} }$

Хімічні властивості

При нагріванні понад 1600 °C сульфат барію починає розкладатися:

${\displaystyle \mathrm {2BaSO_{4}{\xrightarrow {>1600^{o}C}}2BaO+2SO_{2}+O_{2}} }$

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

${\displaystyle \mathrm {BaSO_{4}+H_{2}SO_{4(conc.)}{\xrightarrow {20-50^{o}C}}\ Ba(HSO_{4})_{2}} }$

Сульфат відновлюється коксом, воднем до сульфіду:

${\displaystyle \mathrm {BaSO_{4}+4H_{2}{\xrightarrow {900-1000^{o}C}}\ BaS+4H_{2}O} }$

${\displaystyle \mathrm {BaSO_{4}+C{\xrightarrow {1100-1200^{o}C}}\ BaS+2CO_{2}} }$

Токсичність

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

Сульфат барію, осаджений спільно з сульфідом цинку, використовується як білий пігмент для захисного покриття — . 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 як наповнювач 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

• Барит
• Баритаж
• Сульфід барію

Джерела

• CRC Handbook of Chemistry and Physics / D. R. Lide. — 86th. — Boca Raton (FL) : CRC Press, 2005. — 2656 p. — . (англ.)
• Patnaik P. Handbook of Inorganic Chemicals. — McGraw-Hill, 2003. — 1086 p. — . (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. — Vol. 3. — P. 482. — . — 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., Четяну 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. — . (рос.)

Посилання

• БАРІЮ СУЛЬФАТ [ 10 березня 2016 у Wayback Machine.] Фармацевтична енциклопедія

1. BARIUM SULFATE
   d:Track:Q278487