Síran barnatý - Barium sulfate
 | |||
| |||
| Identifikátory | |||
|---|---|---|---|
3D model (JSmol ) | |||
| ChEBI | |||
| ChEMBL | |||
| ChemSpider | |||
| DrugBank | |||
| Informační karta ECHA | 100.028.896  | ||
| Číslo ES |
| ||
| KEGG | |||
PubChem CID | |||
| Číslo RTECS |
| ||
| UNII | |||
| UN číslo | 1564 | ||
Řídicí panel CompTox (EPA) | |||
| |||
| |||
| Vlastnosti | |||
| BaSO4 | |||
| Molární hmotnost | 233,38 g / mol | ||
| Vzhled | bílá krystalická | ||
| Zápach | bez zápachu | ||
| Hustota | 4,49 g / cm3 | ||
| Bod tání | 1580 ° C (2880 ° F; 1850 K) | ||
| Bod varu | 1600 ° C (2910 ° F; 1870 K) (rozkládá se) | ||
| 0,0002448 g / 100 ml (20 ° C) 0,000285 g / 100 ml (30 ° C) | |||
Produkt rozpustnosti (K.sp) | 1.0842 × 10−10 (25 ° C) | ||
| Rozpustnost | nerozpustný v alkohol,[1] rozpustný v koncentrovaném, horkém kyselina sírová | ||
| -71.3·10−6 cm3/ mol | |||
Index lomu (nD) | 1,636 (alfa) | ||
| Struktura | |||
| ortorombický | |||
| Termochemie | |||
Std molární entropie (S | 132 J · mol−1· K.−1[2] | ||
Std entalpie of formace (ΔFH⦵298) | −1465 kJ · mol−1[2] | ||
| Farmakologie | |||
| V08BA01 (SZO) | |||
| ústy, rektálně | |||
| Farmakokinetika: | |||
| zanedbatelné ústy | |||
| rektální | |||
| Právní status |
| ||
| Nebezpečí | |||
| P260, P264, P270, P273, P314, P501 | |||
| NFPA 704 (ohnivý diamant) | |||
| Bod vzplanutí | nehořlavý [3] | ||
| NIOSH (Limity expozice USA pro zdraví): | |||
PEL (Dovolený) | TWA 15 mg / m3 (celkem) TWA 5 mg / m3 (resp)[3] | ||
REL (Doporučeno) | TWA 10 mg / m3 (celkem) TWA 5 mg / m3 (resp)[3] | ||
IDLH (Okamžité nebezpečí) | N.D.[3] | ||
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |||
 ověřit (co je   ?) | |||
| Reference Infoboxu | |||
Síran barnatý (nebo síran) je anorganická sloučenina s chemickým vzorcem BaTAK4. Je to bílá krystalická pevná látka, která je bez zápachu a nerozpustný v voda. Vyskytuje se jako minerál baryt, který je hlavním komerčním zdrojem baryum a materiály z ní připravené. Bílý neprůhledný vzhled a jeho vysoká hustota jsou využívány v jeho hlavních aplikacích.[4]
Použití
Vrtné kapaliny
Asi 80% světové produkce síranu barnatého, většinou čištěného minerálu, se spotřebuje jako součást ropný vrt vrtná kapalina. Zvyšuje hustotu tekutiny,[5] zvýšení hydrostatického tlaku ve vrtu a snížení pravděpodobnosti a výbuch.
Radiokontrastní agent
Síran barnatý v suspenzi se často lékařsky používá jako a radiokontrast agent pro rentgen zobrazování a další diagnostické postupy. Nejčastěji se používá při zobrazování GI trakt během toho, co je hovorově známé jako „baryová kaše ". Je podáván orálně nebo klystýr, jako suspenze jemných částic v hustém mléčném roztoku (často s přidáním sladidel a ochucovadel). Ačkoli je barium a těžký kov a jeho ve vodě rozpustné sloučeniny jsou často vysoce toxické, nízká rozpustnost síranu barnatého chrání pacienta před absorpcí škodlivého množství kovu. Síran barnatý je také snadno odstraněn z těla, na rozdíl od Thorotrast, kterou nahradil. Vzhledem k relativně vysoké protonové číslo (Z = 56) baria, jeho sloučeniny absorbují rentgenové záření silněji než sloučeniny odvozené z lehčích jader.
Pigment
Většina syntetického síranu barnatého se používá jako složka bílého pigmentu pro barvy. V olejové barvě je síran barnatý téměř průhledný a používá se jako plnivo nebo ke změně konzistence. Jeden z hlavních výrobců uměleckých olejových barev prodává „trvalou bílou“, která obsahuje směs titanově bílého pigmentu (TiO2 ) a síran barnatý. Kombinace síranu barnatého a sulfid zinečnatý (ZnS) je anorganický pigment zvaný lithopone. Ve fotografii se používá jako nátěr určitých fotografických papírů.[5]
Rozjasňovač papíru
Tenká vrstva síranu barnatého zvaná baryta je nejprve pokryta na základním povrchu většiny fotografický papír zvýšit odrazivost obrázku, přičemž první takový papír byl představen v roce 1884 v roce Německo.[6] Citlivé na světlo halogenid stříbrný poté se na vrstvu baryty nanese emulze. Barytový povlak omezuje penetraci emulze do vláken papíru a činí emulzi rovnoměrnější, což vede k rovnoměrnější černé barvě.[7] (Poté mohou být přítomny další povlaky pro fixaci a ochranu obrazu.) V poslední době se baryta používá k zesvětlení papírů určených pro inkoustový tisk.[8]
Plnička plastů
Síran barnatý se běžně používá jako plnivo pro plasty ke zvýšení hustoty polymeru v aplikacích tlumících vibrace hmoty. V polypropylenových a polystyrenových plastech se používá jako plnivo v poměru až 70%. Účinkuje na zvýšení odolnosti a neprůhlednosti kyselin a zásad. Takové kompozity se také používají jako rentgenové stínící materiály kvůli jejich zvýšené radiopacitě.[9] Kompozity s vysokým hmotnostním procentem (70-80%) síranu barnatého fungují lépe než běžně používané ocelové štíty.
Niche používá
Síran barnatý se používá při testování půdy. Zkoušky na pH půdy a další vlastnosti půdy používají barevné indikátory a malé částice (obvykle jíl) z půdy mohou zakalit testovanou směs a ztížit viditelnost barvy indikátoru. Síran barnatý přidaný do směsi se váže s těmito částicemi, čímž jsou těžší, takže padají na dno a zanechávají čirší roztok.
v kolorimetrie, síran barnatý se používá jako téměř dokonalý difuzor při měření světelných zdrojů.
Při odlévání kovů jsou použité formy často potaženy síranem barnatým, aby se zabránilo slepení roztaveného kovu s formou.
Používá se také v brzdová obložení, analogový pěny, práškové barvy, a kořenový kanál plnicí.
Síran barnatý je složkou v „gumové“ pelety používá Chilská policie.[10] To společně s oxidem křemičitým pomáhá peletě dosáhnout hodnoty 96,5 břeh A tvrdost.[10]
Podpora katalyzátoru
Síran barnatý se používá jako a podpora katalyzátoru když selektivně hydrogenuje funkční skupiny, které jsou citlivé na nadměrná redukce. Při malé povrchové ploše je doba kontaktu substrátu s katalyzátorem kratší, a tím je dosaženo selektivity. Palladium na síranu barnatém se také používá jako katalyzátor v Rosenmundova redukce.
Pyrotechnika
Vzhledem k tomu, že sloučeniny barya vyzařují při spalování zelené světlo, jsou v zelených pyrotechnických vzorcích často používány soli barya, ačkoli častější jsou dusičnanové a chlorečnanové soli. Síran barnatý se běžně používá jako součást „strobo“ pyrotechnických směsí.
Měděný průmysl
Protože síran barnatý má vysokou teplotu tání a je nerozpustný ve vodě, používá se jako uvolňovací materiál při odlévání měděných anodových desek. Anodové desky se odlévají do měděných forem, aby se zabránilo kontaktu kapalné mědi a pevné měděné formy, použije se jako povlak na povrchu formy roztok síranu barnatého ve vodě. Když tedy kapalná měď ztuhne ve formě anodové desky, lze ji snadno uvolnit z formy.
Radiometrická měření
Síran barnatý se někdy používá (nebo také PTFE) k potažení vnitřku integračních koulí kvůli vysoké odrazivosti materiálu a téměř Lambertovské charakteristiky.
Výroba
Téměř veškeré komerčně spotřebované baryum se získává z baryt, což je často velmi nečisté. Baryt se zpracovává karbotermální redukcí (ohřevem na Kola ) dát sulfid barnatý:
- BaSO4 + 4 C → BaS + 4 CO
Na rozdíl od síranu barnatého je sulfid barnatý rozpustný ve vodě a snadno se převádí na oxid, uhličitan a halogenidy. Za vzniku vysoce čistého síranu barnatého se na sulfid nebo chlorid působí kyselina sírová nebo síranové soli:
- BaS + H2TAK4 → BaSO4 + H2S
Takto vyrobený síran barnatý se často nazývá blanc fixe, což je francouzština pro „trvalou bílou“. Blanc fixe je forma barya, se kterou se setkáváme ve spotřebních výrobcích, jako jsou barvy.[5]
V laboratoři se síran barnatý vytváří kombinací roztoků barnatých iontů a síranových solí. Protože síran barnatý je kvůli své nerozpustnosti nejméně toxickou solí barya, jsou odpady obsahující soli barya někdy zpracovány síran sodný k imobilizaci (detoxikaci) barya. Síran barnatý je jednou z nejvíce nerozpustných solí síranu. Jeho nízká rozpustnost je využívána v kvalitativní anorganická analýza jako test na Ba2+ ionty i pro síran.
Dějiny
Síran barnatý se redukuje na sulfid barnatý uhlíkem. Náhodný objev této přeměny před mnoha staletími vedl k objevení první syntetické látky fosfor.[4] Sulfid je na rozdíl od síranu rozpustný ve vodě.
Na počátku 20. století, během období japonské kolonizace, hokutolit Bylo zjištěno, že přirozeně existuje v oblasti horkých pramenů Beitou poblíž města Tchaj-pej, Tchaj-wan. Hokutolit je radioaktivní minerál složený převážně z PbSO4 a BaSO4, ale také obsahující stopy uranu, thoria a radia. Japonci sklízeli tyto prvky pro průmyslové využití a vyvinuli také desítky „léčebné zřídelní koupele " v oblasti.[11]
Bezpečnostní aspekty
Ačkoli jsou rozpustné soli barya pro člověka mírně toxické, síran barnatý je netoxický kvůli své nerozpustnosti. Nejběžnější způsob neúmyslné otravy baryem vzniká konzumací rozpustných solí barya nesprávně označených jako BaSO4. V Celobarův incident (Brazílie, 2003), devět pacientů zemřelo na nesprávně připravený radiokontrastní prostředek. Pokud jde o pracovní expozice, Správa bezpečnosti a ochrany zdraví při práci nastavit a přípustný limit expozice při 15 mg / m3 zatímco Národní institut pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci má doporučený expoziční limit při 10 mg / m3. Pro expozice dýchacích cest stanovily obě agentury limit expozice na pracovišti na 5 mg / m3.[12]
Viz také
Reference
- ^ CRC Handbook of Chemistry and Physics (85. vydání). CRC Press. 2004. str.4–45. ISBN 0-8493-0485-7.
- ^ A b Zumdahl, Steven S. (2009). Chemické principy (6. vydání). Společnost Houghton Mifflin. ISBN 978-0-618-94690-7.
- ^ A b C d NIOSH Kapesní průvodce chemickými nebezpečími. "#0047". Národní institut pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci (NIOSH).
- ^ A b Holleman, A. F. a Wiberg, E. (2001) Anorganická chemie, San Diego, CA: Academic Press, ISBN 0-12-352651-5
- ^ A b C Robert Kresse, Ulrich Baudis, Paul Jäger, H. Hermann Riechers, Heinz Wagner, Jochen Winkler, Hans Uwe Wolf, „Barium and Barium Compounds“ v Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2007 Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002 / 14356007.a03_325.pub2
- ^ Getty Conservation Institute, Stříbrná želatina. Atlas analytických podpisů fotografických procesů. J. Paul Getty Trust, 2013.
- ^ Salvaggio, Nanette L. Základní fotografické materiály a procesy. Taylor & Francis USA, 27. října 2008. str. 362.
- ^ Nikitas, Theano. „Papíry do inkoustových tiskáren, které vašim fotkám dodají šmrnc: nudí vás a vaše klienty vaše fotografie? Podívejte se na naše oblíbené umělecké a speciální inkoustové papíry, díky nimž vaše obrázky vyniknou.“ Photo District News červenec 2012: 36+. Obecné referenční centrum ZLATO. Web. 3. listopadu 2012.
- ^ Lopresti, Mattia; Alberto, Gabriele; Cantamessa, Simone; Cantino, Giorgio; Conterosito, Eleonora; Palin, Luca; Milanesio, Marco (28. ledna 2020). „Lehký, snadno tvarovatelný a netoxický polymer na bázi polymerů pro tvrdé rentgenové stínění: teoretická a experimentální studie“. International Journal of Molecular Sciences. 21 (3): 833. doi:10,3390 / ijms21030833. PMC 7037949. PMID 32012889.
- ^ A b „Investigación U. de Chile comprueba que perdigones usados por Carabineros contienen solo 20 por ciento de goma“. Universidad de Chile. 18. listopadu 2019. Citováno 29. června 2020.
- ^ Chu, Tieh-Chi; Wang, Jeng-Jong (2000). „Radioaktivní nerovnováha uranových a thoriových nuklidových sérií v horkém prameni a říční vodě z horkého pramene Peitou v Taipei“. Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences. 1 (1): 5–10. doi:10.14494 / jnrs2000.1.5.
- ^ "Síran barnatý". NIOSH Kapesní průvodce chemickými nebezpečími. Centra pro kontrolu a prevenci nemocí. 4. dubna 2011. Citováno 18. listopadu 2013.
| Kontrolní úřad |
|---|