يتوفر مركب كبريتات الباريوم على شكل بلورات عديمة الرائحة أو عديمة الطعم أو بيضاء أو صفراء أو مسحوق أو بلورات متعددة الأشكال، وهو مستقر عند الاحتراق قد ينتج أكاسيد الكبريت، ويتفاعل بعنف مع مسحوق الألمنيوم، يحدث بشكل طبيعي مثل معدن الباريت، يستخدم كبريتات الباريوم على نطاق واسع كمواد حشو خامل وممدّد للصبغة في الدهانات والبادئات والأحبار والبلاستيك وبلاط الأرضيات والطلاء الورقي وألياف البوليمر والمطاط.
خصائص كبريتات الباريوم
يتم تحضير كبريتات الباريوم عن طريق خلط المادة الخام من كبريتيد الباريوم، مع ميرابيليت الذي يتم إزالة الكالسيوم والمغنيسيوم وإجراء التفاعل عند 90 درجة مئوية لتوليد ترسب كبريتات الباريوم.
ويخضع الراسب لمزيد من الترشيح، والغسيل بالماء والحمض وتعديله بحمض الكبريتيك إلى الرقم الهيدروجيني 5-6، وتمر مرة أخرى بالترشيح والتجفيف والسحق للحصول على منتجات كبريتات الباريوم المترسبة، بعد إضافة عامل المعالجة السطحية أو المشتت أثناء عملية إنتاج كبريتات الباريوم المترسبة يمكننا الحصول على كبريتات الباريوم المترسبة فائقة الدقة المعدلة، وكبريتات الباريوم عبارة عن مركب كيميائي غير عضوي.
الخواص الكيميائية لكبريتات الباريوم
- إن كبريتات الباريوم متوفرة كمسحوق أبيض أو بلورات متعددة الأشكال، وهو مستقر، عديم الرائحة، غير قابل للذوبان في الماء بشكل مهمل، وقد ينتج أكاسيد الكبريت عند الاحتراق، يوجد بشكل طبيعي مثل الباريت المعدني، يستخدم على نطاق واسع كموسع للأصباغ الخاملة في الدهانات والبادئات والأحبار والبلاستيك والبلاط الأرضي، يتم استخدامه كقاعدة شبه شفافة (بحيرة) للأصباغ العضوية وكطين ترجيح ثيكستروبي في حفر آبار النفط.
- كبريتات الباريوم مادة غير شفافة إشعاعيًا وتستعمل في عملية التشخيص الطبي باستعمال الأشعة السينية، وهو عبارة عن عامل تباين يستعمل للمساعدة في تشخيص الأشعة السينية للمشاكل في مناطق الجهاز الهضمي العلوي، وهي المادة الخام لتصنيع الليثيوم، وهو صبغة بيضاء وتستعمل في صناعة ورق التصوير وورق الحائط وصناعة الزجاج، في موسعات لوحة البطارية.
الخصائص الفيزيائية لكبريتات الباريوم
- تحتوي كبريتات الباريوم على الصيغة الجزيئية لـ (BaSO4) والوزن الجزيئي التالي: 233.3896 جم لكل مول، ومن الممكن أن يتم تحضيره عن طريق تفاعل كربونات الباريوم وحمض الكبريتيك:
BaCO3 + H2SO4 → BaSO4 + CO2 + H2O
- كبريتات الباريوم عبارة عن مادة صلبة بلورية ناعمة، بلورة معينية، الملح النقي أبيض اللون ولكن لون معدن “الباريت” يمكن أن يتفاوت بين الأحمر أو الأصفر أو الرمادي أو الأخضر وذلك حسب الشوائب، يمتلك كبريتات الباريوم كثافة 4.50 جم لكل سم مكعب ومعامل انكساره 1.64، يذوب حوالي عند 1580 درجة مئوية ولكنه يتحلل فوق 1600 درجة مئوية.
- صلابته من 4.3 إلى 4.6 موس، يكاد يكون كبريتات الباريوم غير قابل للذوبان في الماء (285 مجم لكل لتر عند 30 درجة مئوية) وغير قابل للذوبان في الكحول، ثابت الذائبية: (Ksp هو 1.1 × 10-^10)، كبريتات الباريوم قابل للذوبان في حامض الكبريتيك المركز، ومن المعروف أن التركيب البلوري لـ (BaSO4) معيني، مع مجموعة فضائية (pnma).
- إن السيليكا هي الشوائب الرئيسية التي يمكن إزالتها كفلوروسيليكات الصوديوم بالمعالجة بحمض الهيدروفلوريك متبوعًا بالصودا الكاوية، يمكن الحصول على كبريتات الباريوم النقية جدًا عن طريق معالجة محلول مائي لملح الباريوم القابل للذوبان مع كبريتات الصوديوم (Na2SO4)، وذلك تبعا للتفاعل الكيميائي التالي:
BaCl2 + Na2SO4 → BaSO4 + 2NaCl
- وكبريتات الباريوم هي واحدة من أكثر الأملاح غير القابلة للذوبان في التربة القلوية، لا يخضع لتفاعلات تحلل مزدوجة في الطور المائي مثل نظيره المغنيسيوم، ويذوب في (H2SO4) المركز ليشكل كبريتات حمضية تتحلل إلى (BaSO4) عند التخفيف، ينتج عن الاختزال بفحم الكوك تحت التسخين كبريتيد الباريوم:
BaSO4 + 3C → BaS + 2CO + CO2
أين يظهر كبريتات الباريوم
- يتم توزيع كبريتات الباريوم على نطاق واسع في الطبيعة ويحدث مثل الباريت المعدني (المعروف أيضًا باسم الباريت أو الصاري الثقيل)، غالبًا ما يرتبط بخامات معدنية أخرى مثل الفلورسبار، يمكن معالجة الباريت التي تحتوي على أكثر من 94٪ كبريتات الباريوم اقتصاديًا، وكبريتات الباريوم لها العديد من التطبيقات التجارية.
- يتم استخدامه كباريت طبيعي أو مترسب (BaSO4)، تم استخدام الملح المترسب مع كمية متساوية من كبريتيد الزنك المترسب المشترك سابقًا كصبغة طلاء واقية بيضاء، وبالمثل بالاقتران مع كبريتيد الصوديوم يتم استخدامه لإنتاج جزيئات صبغية دقيقة ذات حجم موحد، ومع ذلك فإن الباريت الطبيعي له تطبيقات تجارية أكبر من الملح المترسب.
- يتم استخدامه كطين حفر في التنقيب عن النفط لتزييت و تبريد لقمة الحفر، ولصق جدران ثقب الحفر لمنع التجويف، التطبيقات الكيميائية الأخرى لكبريتات الباريوم هي مكون غير شفاف في وجبة الباريوم لتشخيص الأشعة السينية، كصبغة لورق التصوير الفوتوغرافي ولتحضير الكثير من أملاح الباريوم.
