Bariumsulfaat

Bariumsulfaat is de anorganische verbinding met de chemische formule BaSO4. Het is een witte kristallijne vaste stof die geurloos en onoplosbaar is in water. Het komt voor als het minerale bariet, de belangrijkste commerciële bron van barium en de daaruit bereide materialen. Het witte, ondoorzichtige uiterlijk en de hoge dichtheid worden benut in de belangrijkste toepassingen.

Toepassingen

-Boorvloeistof

Ongeveer 80% van de wereldproductie van bariumsulfaat, voornamelijk gezuiverd mineraal, wordt verbruikt als onderdeel van oliebronboorvloeistof. Het verhoogt de dichtheid van de vloeistof, verhoogt de hydrostatische druk in de put en verkleint de kans op een blowout.

-Radiocontrast-agent

Bariumsulfaat in suspensie wordt medisch vaak gebruikt als radiocontrastmiddel voor röntgenbeeldvorming en andere diagnostische procedures. Het wordt het vaakst gebruikt bij beeldvorming van het maagdarmkanaal tijdens wat in de volksmond bekend staat als een "bariummaaltijd". Het wordt oraal of door klysma toegediend als een suspensie van fijne deeltjes in een dikke melkachtige oplossing (vaak met toegevoegde zoetstoffen en smaakstoffen). Hoewel barium een ​​zwaar metaal is en de in water oplosbare verbindingen vaak zeer giftig zijn, beschermt de lage oplosbaarheid van bariumsulfaat de patiënt tegen het absorberen van schadelijke hoeveelheden van het metaal. Bariumsulfaat wordt ook gemakkelijk uit het lichaam verwijderd, in tegenstelling tot Thorotrast, dat het heeft vervangen. Vanwege het relatief hoge atoomnummer (Z = 56) van barium absorberen de verbindingen röntgenstralen sterker dan verbindingen die zijn afgeleid van lichtere kernen.

-Pigment

Het merendeel van synthetisch bariumsulfaat wordt gebruikt als bestanddeel van wit pigment voor verven. In olieverf is bariumsulfaat bijna transparant en wordt het gebruikt als vulmiddel of om de consistentie te wijzigen. Een grote fabrikant van olieverf voor kunstenaars verkoopt "permanent wit" dat een mengsel van titaniumwit pigment (TiO2) en bariumsulfaat bevat. De combinatie van bariumsulfaat en zinksulfide (ZnS) is het anorganische pigment dat lithopoon wordt genoemd. In de fotografie wordt het gebruikt als coating voor bepaald fotopapier.

-Poetsmiddel voor papier

Een dunne laag bariumsulfaat, bariet genaamd, wordt eerst gecoat op het basisoppervlak van het meeste fotografisch papier om de reflectie van het beeld te vergroten, met het eerste dergelijke papier dat in 1884 in Duitsland werd geïntroduceerd. De lichtgevoelige zilverhalogenide-emulsie wordt vervolgens op de barietlaag aangebracht. De barietcoating beperkt de penetratie van de emulsie in de vezels van het papier en maakt de emulsie gelijkmatiger, wat resulteert in uniformere zwarttinten. (Er kunnen dan andere coatings aanwezig zijn voor het fixeren en beschermen van de afbeelding.) Meer recentelijk is bariet gebruikt om papier op te fleuren dat bedoeld is voor inkjetprinten.

-Kunststof vulmiddel

Bariumsulfaat wordt vaak gebruikt als vulmiddel voor kunststoffen om de dichtheid van het polymeer te verhogen in toepassingen voor trillingsmassa-demping. In polypropyleen en polystyreen kunststoffen wordt het gebruikt als vulstof in verhoudingen tot 70%. Het heeft een effect van toenemende zuur- en alkalibestendigheid en ondoorzichtigheid.

-Niche gebruikt

Bariumsulfaat wordt gebruikt bij grondonderzoek. Tests voor bodem-pH en andere kwaliteiten van de grond gebruiken gekleurde indicatoren en kleine deeltjes (meestal klei) uit de grond kunnen het testmengsel vertroebelen en het moeilijk maken om de kleur van de indicator te zien. Bariumsulfaat dat aan het mengsel wordt toegevoegd, bindt zich met deze deeltjes, waardoor ze zwaarder worden zodat ze naar de bodem vallen, waardoor een helderdere oplossing overblijft.

Bij colorimetrie wordt bariumsulfaat gebruikt als een bijna perfecte diffuser bij het meten van lichtbronnen.

Bij het gieten van metalen worden de gebruikte vormen vaak bekleed met bariumsulfaat om te voorkomen dat het gesmolten metaal aan de vorm hecht.

Het wordt ook gebruikt in remvoeringen, anakoestische schuimen, poedercoatings en het vullen van wortelkanalen.

-Catalyst-ondersteuning

Bariumsulfaat wordt gebruikt als katalysatordrager bij het selectief hydrogeneren van functionele groepen die gevoelig zijn voor overreductie. Bij een klein oppervlak is de contacttijd van het substraat met de katalysator korter en wordt dus selectiviteit bereikt. Palladium op bariumsulfaat wordt ook gebruikt als katalysator bij de reductie van Rosenmund.

-Koper-industrie

Omdat bariumsulfaat een hoog smeltpunt heeft en onoplosbaar is in water, wordt het gebruikt als afgiftemateriaal bij het gieten van koperanodeplaten. De anodeplaten zijn gegoten in koperen mallen, dus om het contact van het vloeibare koper en de massieve koperen mal te vermijden, wordt een oplossing van bariumsulfaat in water gebruikt als coating op het maloppervlak. Dus wanneer het vloeibare koper stolt in de vorm van een anodeplaat, kan het gemakkelijk uit zijn mal worden gelost.

-Radiometrische metingen
Bariumsulfaat wordt soms gebruikt (of anders PTFE) om de binnenkant van integrerende bollen te coaten vanwege de hoge reflectie van het materiaal en de bijna Lambertiaanse kenmerken.