Sulfato de Bário - Barium sulfate
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| Identificadores | |||
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Modelo 3D ( JSmol )
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| ChEBI | |||
| ChEMBL | |||
| ChemSpider | |||
| DrugBank | |||
| ECHA InfoCard |
100.028.896 
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| Número EC | |||
| KEGG | |||
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PubChem CID
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| Número RTECS | |||
| UNII | |||
| Número ONU | 1564 | ||
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Painel CompTox ( EPA )
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| Propriedades | |||
| BaSO 4 | |||
| Massa molar | 233,38 g / mol | ||
| Aparência | cristalino branco | ||
| Odor | inodoro | ||
| Densidade | 4,49 g / cm 3 | ||
| Ponto de fusão | 1.580 ° C (2.880 ° F; 1.850 K) | ||
| Ponto de ebulição | 1.600 ° C (2.910 ° F; 1.870 K) (decompõe-se) | ||
| 0,2448 mg / 100 mL (20 ° C) 0,285 mg / 100 mL (30 ° C) |
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Produto de solubilidade ( K sp )
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1,0842 × 10 −10 (25 ° C) | ||
| Solubilidade | insolúvel em álcool , solúvel em ácido sulfúrico quente concentrado | ||
| −71,3 · 10 −6 cm 3 / mol | |||
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Índice de refração ( n D )
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1,636 (alfa) | ||
| Estrutura | |||
| ortorrômbico | |||
| Termoquímica | |||
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Entropia molar padrão ( S |
132 J / (mol · K) | ||
| -1465 kJ / mol | |||
| Farmacologia | |||
| V08BA01 ( OMS ) | |||
| por boca retal | |||
| Farmacocinética : | |||
| insignificante pela boca | |||
| retal | |||
| Status legal | |||
| Perigos | |||
| P260 , P264 , P270 , P273 , P314 , P501 | |||
| NFPA 704 (diamante de fogo) | |||
| Ponto de inflamação | não combustível | ||
| NIOSH (limites de exposição à saúde dos EUA): | |||
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PEL (permitido)
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TWA 15 mg / m 3 (total) TWA 5 mg / m 3 (resp) | ||
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REL (recomendado)
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TWA 10 mg / m 3 (total) TWA 5 mg / m 3 (resp) | ||
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IDLH (perigo imediato)
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WL | ||
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Exceto onde indicado de outra forma, os dados são fornecidos para materiais em seu estado padrão (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). |
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 verificar (o que é ?)
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| Referências da Infobox | |||
Sulfato de bário (ou sulfato ) é o composto inorgânico com a fórmula química Ba SO 4 . É um sólido cristalino branco, inodoro e insolúvel em água . Ocorre como o mineral barita , que é a principal fonte comercial de bário e de materiais preparados a partir dele. A aparência opaca branca e sua alta densidade são exploradas em suas principais aplicações.
Usos
Fluidos de perfuração
Cerca de 80% da produção mundial de sulfato de bário, principalmente mineral purificado, é consumido como um componente do fluido de perfuração de poços de petróleo . Ele aumenta a densidade do fluido, aumentando a pressão hidrostática no poço e reduzindo a chance de um blowout .
Agente de radiocontraste
O sulfato de bário em suspensão é freqüentemente usado na medicina como um agente de radiocontraste para imagens de raios-X e outros procedimentos diagnósticos. É mais frequentemente usado em imagens do trato gastrointestinal durante o que é coloquialmente conhecido como " refeição de bário ". É administrado por via oral, ou por enema , como uma suspensão de partículas finas em uma solução espessa semelhante ao leite (frequentemente com agentes adoçantes e aromatizantes adicionados). Embora o bário seja um metal pesado e seus compostos solúveis em água sejam freqüentemente altamente tóxicos, a baixa solubilidade do sulfato de bário protege o paciente da absorção de quantidades prejudiciais do metal. O sulfato de bário também é facilmente removido do corpo, ao contrário do Thorotrast , que é substituído. Devido ao número atômico relativamente alto ( Z = 56) do bário, seus compostos absorvem os raios X mais fortemente do que compostos derivados de núcleos mais leves.
Pigmento
A maior parte do sulfato de bário sintético é usado como componente de pigmento branco para tintas. Na tinta a óleo, o sulfato de bário é quase transparente e é usado como enchimento ou para modificar a consistência. Um grande fabricante de tintas a óleo para artistas vende "branco permanente" que contém uma mistura de pigmento branco de titânio ( TiO 2 ) e sulfato de bário. A combinação de sulfato de bário e sulfeto de zinco (ZnS) é o pigmento inorgânico chamado litopone . Na fotografia, é usado como revestimento para certos papéis fotográficos.
Tinta refletora de calor
Em 2021, pesquisadores da Purdue University anunciaram que haviam formulado uma tinta com sulfato de bário que reflete 98,1% de toda a radiação solar , resfriando assim as superfícies nas quais foi aplicada.
Isso contrasta com as tintas brancas disponíveis no mercado, que só podem refletir 80-90% da luz do sol que atinge essas superfícies pintadas, fazendo com que fiquem mais quentes. Os pesquisadores firmaram parceria com uma empresa para aumentar a escala da tinta e colocá-la no mercado, e a patente dessa tinta já foi aplicada por enquanto.
Abrilhantador de papel
Uma fina camada de sulfato de bário chamada barita é primeiro revestida na superfície de base da maioria dos papéis fotográficos para aumentar a refletividade da imagem, com o primeiro papel desse tipo introduzido em 1884 na Alemanha . A emulsão de haleto de prata sensível à luz é então revestida sobre a camada barita. O revestimento barita limita a penetração da emulsão nas fibras do papel e torna a emulsão mais uniforme, resultando em pretos mais uniformes. (Outros revestimentos podem então estar presentes para a fixação e proteção da imagem.) Mais recentemente, a barita tem sido usada para iluminar papéis destinados à impressão a jato de tinta .
Enchimento de plástico
O sulfato de bário é comumente usado como enchimento de plásticos para aumentar a densidade do polímero em aplicações de amortecimento de massa vibracional. Em plásticos de polipropileno e poliestireno , é utilizado como filler em proporções de até 70%. Tem um efeito de aumento da resistência e opacidade aos ácidos e álcalis. Esses compósitos também são usados como materiais de proteção contra raios-X devido à sua rádio-opacidade aprimorada. Para algumas aplicações particulares, compósitos com alta fração de massa (70-80%) de sulfato de bário podem ser preferidos aos escudos de aço mais comumente usados.
Nicho usa
O sulfato de bário é usado em testes de solo. Os testes de pH do solo e outras qualidades do solo usam indicadores coloridos, e pequenas partículas (geralmente argila) do solo podem turvar a mistura de teste e dificultar a visualização da cor do indicador. O sulfato de bário adicionado à mistura liga-se a essas partículas, tornando-as mais pesadas e caindo no fundo, deixando uma solução mais límpida.
Na colorimetria , o sulfato de bário é usado como um difusor quase perfeito ao medir fontes de luz.
Na fundição de metal, os moldes usados são frequentemente revestidos com sulfato de bário para evitar que o metal fundido se ligue ao molde.
Também é usado em lonas de freio , espumas anacústicas , revestimentos em pó e obturação de canais radiculares .
O sulfato de bário é um ingrediente dos grânulos de "borracha" usados pela polícia chilena . Isso, junto com a sílica, ajuda o pellet a atingir uma dureza de 96,5 Shore A.
Suporte de catalisador
O sulfato de bário é usado como um suporte de catalisador ao hidrogenar seletivamente grupos funcionais que são sensíveis à superredução . Com uma área superficial baixa, o tempo de contato do substrato com o catalisador é menor e, assim, a seletividade é alcançada. Paládio sobre sulfato de bário também é usado como catalisador na redução de Rosenmund .
Pirotecnia
Como os compostos de bário emitem uma luz verde característica quando aquecidos em alta temperatura, os sais de bário são freqüentemente usados em fórmulas pirotécnicas verdes, embora os sais de nitrato e clorato sejam mais comuns. O sulfato de bário é comumente usado como um componente de composições pirotécnicas "estroboscópicas".
Indústria de cobre
Como o sulfato de bário tem um alto ponto de fusão e é insolúvel em água, ele é usado como um material de liberação na fundição de placas de ânodo de cobre . As placas anódicas são fundidas em moldes de cobre, para evitar o contato direto do cobre líquido com o molde de cobre sólido, uma suspensão de pó fino de sulfato de bário em água é usada como revestimento na superfície do molde. Assim, quando o cobre fundido solidifica na forma de uma placa anódica, ele pode ser facilmente liberado de seu molde.
Medidas radiométricas
O sulfato de bário é às vezes usado (ou então PTFE) para revestir o interior das esferas de integração devido à alta refletância do material e perto das características lambertianas .
Produção
Quase todo o bário consumido comercialmente é obtido da barita , que geralmente é altamente impura. A barita é processada por redução termoquímica de sulfato (TSR), também conhecida como redução carbotérmica (aquecimento com coque ) para dar sulfeto de bário :
- BaSO 4 + 4 C → BaS + 4 CO
Em contraste com o sulfato de bário, o sulfeto de bário é solúvel em água e prontamente convertido em óxido, carbonato e halogenetos. Para produzir sulfato de bário altamente puro, o sulfeto ou cloreto é tratado com ácido sulfúrico ou sais de sulfato:
- BaS + H 2 SO 4 → BaSO 4 + H 2 S
O sulfato de bário produzido dessa maneira é freqüentemente chamado de branco fixo , que em francês significa "branco permanente". Blanc fixe é a forma de bário encontrada em produtos de consumo, como tintas.
No laboratório, o sulfato de bário é gerado pela combinação de soluções de íons de bário e sais de sulfato. Como o sulfato de bário é o sal menos tóxico do bário devido à sua insolubilidade, os resíduos contendo sais de bário são às vezes tratados com sulfato de sódio para imobilizar (desintoxicar) o bário. O sulfato de bário é um dos sais mais insolúveis do sulfato. Sua baixa solubilidade é explorada em análises inorgânicas qualitativas como um teste para íons Ba 2+ , bem como para sulfato.
Matérias-primas não tratadas, como barita natural formada sob condições hidrotérmicas, podem conter muitas impurezas, como, quartzo ou mesmo sílica amorfa .
História
O sulfato de bário é reduzido a sulfeto de bário pelo carbono. A descoberta acidental dessa conversão há muitos séculos levou à descoberta do primeiro fósforo sintético . O sulfeto, ao contrário do sulfato, é solúvel em água.
Durante a primeira parte do século 20, durante o período de colonização japonesa, a hokutolita foi encontrada naturalmente na área de fontes termais de Beitou, perto da cidade de Taipei, Taiwan. Hokutolite é um mineral radioativo composto principalmente de PbSO 4 e BaSO 4 , mas também contém vestígios de urânio, tório e rádio. Os japoneses colheram esses elementos para usos industriais e também desenvolveram dezenas de “ banhos termais terapêuticos ” na área.
Aspectos de segurança
Embora os sais solúveis de bário sejam moderadamente tóxicos para os humanos, o sulfato de bário não é tóxico devido à sua insolubilidade. O meio mais comum de envenenamento inadvertido por bário surge do consumo de sais de bário solúveis erroneamente rotulados como BaSO 4 . No incidente do Celobar (Brasil, 2003) , nove pacientes morreram devido ao agente de radiocontraste preparado inadequadamente. Em relação às exposições ocupacionais, a Administração de Segurança e Saúde Ocupacional definiu um limite de exposição permissível de 15 mg / m 3 , enquanto o Instituto Nacional de Segurança e Saúde Ocupacional tem um limite de exposição recomendado de 10 mg / m 3 . Para exposições respiratórias, ambas as agências estabeleceram um limite de exposição ocupacional de 5 mg / m 3 .
Veja também
Referências
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