Сульфат бария (сернокислый барий) — сернокислая соль бария. Химическая формула — BaSO4.
Получение
Сульфат бария получают взаимодействием растворимых солей, оксида, пероксида или гидроксида бария с серной кислотой или растворимыми сульфатами:
B a C l 2 + N a 2 S O 4 → B a S O 4 ↓ + 2 N a C l {displaystyle {mathsf {BaCl_{2}+Na_{2}SO_{4} ightarrow BaSO_{4}downarrow +2NaCl}}} B a O + H 2 S O 4 → B a S O 4 ↓ + H 2 O {displaystyle {mathsf {BaO+H_{2}SO_{4} ightarrow BaSO_{4}downarrow +H_{2}O}}} B a O 2 + H 2 S O 4 → B a S O 4 ↓ + H 2 O 2 {displaystyle {mathsf {BaO_{2}+H_{2}SO_{4} ightarrow BaSO_{4}downarrow +H_{2}O_{2}}}}Последняя реакция используется также для получения пероксида водорода.
В промышленности большие объёмы сульфата бария получают из природного минерала тяжелого шпата, при этом исходное сырьё измельчается и декантируется.
Свойства
Кристаллическое вещество — белый порошок или прозрачный кристалл, практически нерастворим в воде (растворимость 0,0015 г/л при 18 °C) и других растворителях. В природе встречается в виде минерала барита, который является основной бариевой рудой.
Коэффициент преломления коллоидной частицы (дисперсной фазы) n = 1,63
Химические свойства
- Сульфат бария нерастворим в щелочах и большинстве кислот, однако растворим в хлорной воде, бромистоводородной и йодистоводородной кислотах, растворах гидрокарбонатов щелочных металлов.
- Вступает во взаимодействие с концентрированной серной кислотой, которая переводит нерастворимый сульфат в хорошо растворимый гидросульфат бария:
- При прокаливании с углём или коксом сульфат восстанавливается до сульфида:
- При температурах выше 1600 °C разлагается:
Токсичность
Сульфат бария в силу низкой растворимости в воде не является токсичным для организма веществом, в отличие от всех растворимых солей бария, и поэтому возможно его применение в качестве рентгеноконтрастного вещества.
Применение
Аналитическая химия
В аналитической химии сульфат бария применяют как хорошую гравиметрическую форму для определения сульфат-ионов и ионов бария в гравиметрическом анализе.
Рентгеноконтрастное вещество
Часто используется при рентгеновских исследованиях желудочно-кишечного тракта как радиоконтрастное вещество, так как тяжёлые атомы бария хорошо поглощают рентгеновское излучение. Хотя все растворимые соли бария ядовиты, сульфат бария практически нерастворим в воде (и в соляной кислоте, которая содержится в желудочном соке), поэтому он нетоксичен. Для рентгенографического исследования органов пищеварения пациент принимает внутрь суспензию сульфата бария («баритовую кашу») с содержанием бария 58,7 %.
Пигмент-наполнитель
Сульфат бария является одной из составляющих смесей, используемых в качестве белых пигментов:
Употребляется как клеевая краска, так как нерастворим в органических растворителях. Эти белила дешевле свинцовых, в отличие от них не токсичны и не темнеют от сероводорода.
Другие применения
Сульфат бария используется для различных промышленных целей: