Введение

Неорганическое химическое соединение
Chembox
|Проверены поля = изменены
|Наблюдаемые поля = изменены
|Проверенная редакция = 476997146
|Изображение = Bariumsulfatpulver.png
|Изображение1 = Barium sulfate 2D.png
|Размер изображения1 = 225px
|Название изображения1 = Химическая структура сульфата бария
|ИзображениеL2 = Barite unit cell 3D vdW.png
|Название изображенияL2 = 3D модель сульфата бария
|Раздел1 =
|Раздел2 =
|Раздел3 =
|Раздел4 = Chembox Термохимия
|ΔHf = −1465 кДж/моль
|Энтропия = 132 Дж/(моль·К)
|REL = ПДК 10 мг/м3 (общая) ПДК 5 мг/м3 (ингаляционная)

Буровые жидкости

Около 80% мирового производства сульфата бария, преимущественно в виде очищенного минерала, используется в качестве компонента бурового раствора для нефтяных скважин. Он повышает плотность раствора, увеличивая гидростатическое давление в скважине и снижая риск фонтанирования.

Радиоконтрастный агент

Сульфат бария в виде суспензии часто используется в медицине как рентгеноконтрастное вещество для рентгенологических исследований и других диагностических процедур. Чаще всего его применяют при визуализации желудочно-кишечного тракта, в процедуре, обычно называемой "бариевой кашей". Его вводят перорально или в виде клизмы, в виде суспензии мелких частиц в густом, похожем на молоко растворе (часто с добавлением подсластителей и ароматизаторов). Несмотря на то, что барий – тяжелый металл, а его водорастворимые соединения часто высокотоксичны, низкая растворимость сульфата бария предохраняет пациента от всасывания вредных количеств металла. Сульфат бария также легко выводится из организма, в отличие от Торотраста, который он вытеснил. Благодаря относительно высокому атомному номеру (Z = 56) бария, его соединения поглощают рентгеновские лучи сильнее, чем соединения, образованные более легкими ядрами.

Пигмент

Большая часть синтетического сульфата бария используется как компонент белого пигмента для красок. В масляных красках сульфат бария почти прозрачен и применяется как наполнитель или для модификации консистенции. Один из крупных производителей масляных красок для художников продает "стойкий белый", содержащий смесь пигмента титановых белил (TiO2) и сульфата бария. Сочетание сульфата бария и сульфида цинка (ZnS) образует неорганический пигмент, известный как литопон. В фотографии он используется в качестве покрытия для некоторых видов фотографической бумаги. Исследователи использовали его в качестве компонента краски, отражающей 98,1% солнечного излучения, что позволяет поверхностям, покрытым этой краской, оставаться прохладнее под воздействием солнечного света. Коммерчески доступные белые краски отражают лишь 80–90% солнечного излучения. При использовании гексагональных нанопластинок нитрида бора толщину слоя такой краски удалось уменьшить до 0,15 мм. Затем на слой барита наносится светочувствительная эмульсия галогенида серебра. Баритовое покрытие ограничивает проникновение эмульсии в волокна бумаги и обеспечивает более равномерное распределение эмульсии, что приводит к более однородному черному цвету. Дополнительные покрытия могут быть нанесены для фиксации и защиты изображения. Барито также применяется для осветления бумаги, предназначенной для струйной печати.

Пластиковые наполнители

Сульфат бария обычно используется в качестве наполнителя для пластмасс с целью повышения плотности полимера в приложениях, связанных с демпфированием вибраций за счет массы. В полипропилене и полистироле он применяется в качестве наполнителя в пропорциях до 70%. Он увеличивает устойчивость к кислотам и щелочам, а также повышает непрозрачность. Такие композиты также используются в качестве материалов для защиты от рентгеновского излучения благодаря их повышенной радиоконтрастности. В тех случаях, когда важны обрабатываемость и вес, композиты с высокой массовой долей (70–80%) сульфата бария могут быть предпочтительнее более распространенных стальных экранов.

Нишевые применения

Сульфат бария используется при анализе почвы. При определении pH почвы и других ее характеристик используются цветные индикаторы, однако мелкие частицы (обычно глина), содержащиеся в почве, могут сделать тестовую смесь мутной и затруднить определение цвета индикатора. Добавление сульфата бария в смесь связывает эти частицы, утяжеляет их, заставляя оседать на дно и обеспечивая более прозрачный раствор. В колориметрии сульфат бария применяется как практически идеальный рассеиватель при измерении источников света. В литейном производстве формы для отливки часто покрывают сульфатом бария, чтобы предотвратить прилипание расплавленного металла к форме. Он также используется в тормозных колодках, звукопоглощающих пенах, порошковых покрытиях и для пломбирования корневых каналов. Сульфат бария входит в состав "резиновых" пуль, используемых чилийской полицией. В сочетании с диоксидом кремния это позволяет пулям достигать твердости 96,5 по Шору А.

История

Сульфат бария восстанавливается до сульфида бария углеродом. Случайное открытие этого превращения много веков назад привело к открытию первого синтетического люминофора.

Аспекты безопасности

Хотя растворимые соли бария умеренно токсичны для человека, сульфат бария нетоксичен из-за своей нерастворимости. Наиболее частой причиной случайного отравления барием является употребление растворимых солей бария, ошибочно маркированных как BaSO4. В инциденте с Celobar (Бразилия, 2003 год) девять пациентов умерли из-за неправильно приготовленного рентгеноконтрастного вещества. В отношении профессиональных воздействий, Управление по охране труда и гигиене труда установило предельно допустимую концентрацию (ПДК) в 15 мг/м3, в то время как Национальный институт охраны труда рекомендует ПДК в 10 мг/м3. Для воздействия при вдыхании оба ведомства установили ПДК в 5 мг/м3.