硫酸鋇具有化學惰性強,穩(wěn)定性好,耐酸堿,硬度適中,高比重,高白度,能吸收有害射線等優(yōu)點,是一種具有環(huán)保功能的材料,因此廣泛用于各種涂料,中油墨,醫(yī)藥合成化工,橡膠、造紙、陶瓷、化妝品,還可用作分析試劑、測定土壤硝態(tài)氮、用于照相紙、人造象牙制造、橡膠填充劑、煉銅熔劑等領域。
硫酸鋇純度高、粒度細且分布均勻,具有化學惰性、耐酸、耐高溫、抗腐蝕、高白度、高折光率、易分散等特性,同時還具有較強的射線吸收功能,作為體質(zhì)顏料被廣泛用于各類涂料、油漆、油墨等行業(yè),同時作為填料也大量應用于塑料、橡膠、陶瓷及摩擦材料等領域。
硫酸鋇性質(zhì):
溶于熱亞硫酸、濃硫酸,不溶于水、乙醇、一般的酸、苛性堿溶液。不燃。受高熱分解產(chǎn)生有毒的硫化物煙氣。
重晶石是普通的富含鋇的硫酸鹽礦物。斜方晶系,晶體多呈板狀、短柱狀,一般呈致密塊狀、板狀、柱狀產(chǎn)出。晶體無色透明,一般呈白色、灰白、灰色、淺黃、淡紅、淺藍、棕褐等色。玻璃光澤,斷口珍珠光澤,條痕白色。密度4.3~4.7g/cm3,硬度3~3.5.性脆,具黃綠焰色反應。不溶于水和酸,化學性質(zhì)穩(wěn)定,無磁性毒性,并有吸收X射線和伽馬射線的性能。重晶石主要產(chǎn)于沉積層狀礦床和低溫熱液礦脈中,常與石英、白云石、方解石、螢石、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦等共生。
工業(yè)中,硫酸鋇分為以下幾種:
1.重鋇,又稱之為重晶石粉或者天然鋇粉。是人們選取天然硫酸鋇礦石(重晶石)后經(jīng)過清洗、打磨、曬干等工藝制成,其雜質(zhì)較多,品質(zhì)主要由礦本身決定,但是其價格低廉,通常應用在白色顏料制作或者低檔涂料、塑料、油墨行業(yè)中充當填充料。
2.沉淀硫酸鋇,又稱之為工業(yè)硫酸鋇或沉鋇。其由人為加工制成,與重鋇不同的是沉鋇幾乎不含雜質(zhì)。其微溶于水,不溶于酸。本身不含毒,但是如果含有可溶性鋇能引起中毒。工業(yè)中的沉淀硫酸鋇主要通過硫酸鋇與硫酸反應、氯化鋇與硫酸或硫酸鈉反應、硫化鋇與硫酸鈉反應生成。沉淀硫酸鋇因為其穩(wěn)定性由其具體的指標不同而應用于醫(yī)藥、中涂料油墨、塑料、橡膠、玻璃、陶瓷等領域中充當填充料,人們通常根據(jù)不同的應用又分為涂料級沉淀硫酸鋇、塑料級沉淀硫酸鋇等等,其相對于重鋇價格較高。
3.改性硫酸鋇,又分為改性硫酸鋇與改性沉淀硫酸鋇,是將重晶石粉或沉淀硫酸鋇通過相關的處理使得其在某一方面的性能增強,應用與沉淀類似,主要還是取決于其相關性能,其中經(jīng)過進一步加工細化的又稱之為改性超細硫酸鋇或改性超細沉淀硫酸鋇。價格比沉淀硫酸鋇高。
4.納米級沉淀硫酸鋇,是將改性沉淀硫酸鋇通過深加工,使得其D50(中位粒徑分布)控制在0.2μm-0.4μm之間,因為其加工的高要求,目前我國能生產(chǎn)出納米級沉淀硫酸鋇的廠家還較少,其價格也比較高,納米級沉淀硫酸鋇主要應用于的油漆、涂料等行業(yè)之中。
沉淀硫酸鋇,它作為填料,也稱為體質(zhì)顏料,主要用在各種涂料的底漆配方。硫酸鋇由于密度比較大,不適合用在粘度低的面漆中。在底漆中,能夠提供易于刮涂的特性,能夠有利于填充底材表面粗糙的空隙紋理。
納米材料硫酸鋇,它的作用不是作為填料,而是作為顏料的增量劑使用??梢怨?jié)省顏料,機理比較復雜。大致原理是納米硫酸鋇作為芯材,其外面包裹顏料,這樣就避免了顏料的聚集,使得顏料充分展色。
硫酸鋇為什么不與鹽酸反應?
熵變自由能焓變可以用來判斷反應能否自發(fā)發(fā)生,但化學反應是否能夠發(fā)生還需要考慮化學動力學部分,也就是說要將化學勢考慮在內(nèi)。假如硫酸鋇與鹽酸發(fā)生反應,生成的產(chǎn)物為BaCl2,BaCl2可以溶于水,BaSo4比BaCl2更難溶,相對而言硫酸鋇更穩(wěn)定。而化學反應是往化學勢降低的方向進行,也就是往穩(wěn)更定的方向所進行的,所以宏觀上表現(xiàn)為硫酸鋇與鹽酸不能發(fā)生反應。此外硫酸的酸性要比鹽酸更強,置換反應強酸換弱酸,所以鹽酸無法置換出弱酸。