硫酸鋇具有化學(xué)惰性強(qiáng),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(xiàn)等優(yōu)點(diǎn),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(cè)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(lǐng)域。
硫酸鋇是以重晶石為主要原料,經(jīng)選礦、洗礦、粉碎等工藝加工而成。硫酸鋇的硬度為3~3.5(莫氏),比重為4.3~4.7,具有比重大、硬度低、性脆的特點(diǎn)。重晶石幾乎不溶于水、乙醇和酸,溶于熱濃硫酸中。隨著部分硫酸鋇產(chǎn)品的研發(fā),硫酸鋇應(yīng)用領(lǐng)域正不斷拓寬。
硫酸鋇作為體質(zhì)顏料廣泛應(yīng)用于涂料中,對(duì)提高涂膜的厚度、耐磨性、耐水性、耐熱性、表面硬度、耐沖擊性等起著很重要的作用。用作二氧化鈦及顏料于塑料中的墊片可減少顏料的添加量并可節(jié)約10%左右的成本。硫酸鋇可達(dá)到其重量的80%填充率,應(yīng)用于排水管、音箱、音響可有效的隔絕噪音、雜音,硫酸鋇N應(yīng)用于窗簾可增加重量用于家電用品外殼可提供高光澤、色相佳、耐刮性、尺寸安定性好等優(yōu)點(diǎn)。
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(wú)色透明,一般呈白色、灰白、灰色、淺黃、淡紅、淺藍(lán)、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(yīng)。不溶于水和酸,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,無(wú)磁性毒性,并有吸收X射線(xiàn)和伽馬射線(xiàn)的性能。重晶石主要產(chǎn)于沉積層狀礦床和低溫?zé)嵋旱V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。
硫酸鋇用途:
用作分析試劑,用于電子、儀表、冶金工業(yè)。
主要用于石油和天然氣鉆井泥漿的加重劑,也是提取金屬鋇和制取各種鋇化合物的重要礦物原料。工業(yè)上重要的鋇化合物有碳酸鋇、氯化鋇、硫酸鋇、硝酸鋇、氫氧化鋇、氧化鋇、過(guò)氧化鋇、鉻酸鋇、錳酸鋇、氯酸鋇、鋅鋇白、多硫化鋇等。鋇化合物的用途十分廣泛:用作橡膠,塑料、顏料、涂料、造紙、紡織品、油漆、油墨、焊條的原料及填料;用作鋇基潤(rùn)滑脂、油料精制、甜菜制糖、人造絲的原料;用作殺蟲(chóng)劑、滅菌劑、滅鼠劑、炸藥、綠色煙火、信號(hào)彈、曳光彈、醫(yī)學(xué)X光照像的指示劑等,還用于玻璃、陶瓷、皮革、電子、建材、冶金等部門(mén)。金屬鋇可作電視和真空管的吸氣劑、黏結(jié)劑。鋇與鋁、鎂、鉛、銀等金屬制作的合金用于制造軸承。
硫酸鋇的化學(xué)式為BaSO4,一般為白色斜方體,其無(wú)色無(wú)味,密度為4.499,熔點(diǎn)可高達(dá)1580℃。其化學(xué)性質(zhì)非常的穩(wěn)定,難溶于水且耐酸、耐堿、、無(wú)磁性,還可以吸收X-射線(xiàn)以及γ射線(xiàn)等。
硫酸鋇用于塑料中可減少顏料的添加量并可節(jié)約10﹪左右的成本。將硫酸鋇(約25﹪)應(yīng)用至PP,可使PP表面似ABS,且不影響PP原有特性,提供高光澤度及高硬度表面。
沉淀硫酸鋇,它作為填料,也稱(chēng)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(jī)理比較復(fù)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。
硫酸鋇為什么是沉淀?
從熱力學(xué)上看,2-2型離子化合物溶解都伴隨著強(qiáng)烈的熵減。從硫酸鈹?shù)搅蛩徜^,它們的晶格能差不多,但水合能依次下降,因此溶解焓依次上升。硫酸鋇溶于水作為焓增熵減的反應(yīng)自然不會(huì)輕易進(jìn)行。因此非要套用HSAB理論應(yīng)該這么解釋?zhuān)簭逆V到鋇離子依次變軟,同硬堿H2O的結(jié)合能力依次下降,因此水溶性依次下降。
硫酸鋇可分為天然硫酸鋇(重晶石粉)和沉淀硫酸鋇,外觀是致密的白色粉末,密度為4.3-4.5g/cm3,其吸油量低,密度大,具有很好的填充性能,有利于光澤并有很好的保光性,的化學(xué)惰性,耐酸、耐堿、耐光,它在高光制件、高腐蝕的環(huán)境中有很大價(jià)值。沉淀硫酸鋇相對(duì)重晶石粉其粒徑更小、價(jià)格更高,且易沉降,是高光半光材料的重要填料。