硫酸钡具有化学惰性强,稳定性好,耐酸碱,硬度适中,高比重,高白度,能吸收有害射线等优点,是一种具有环保功能的材料,因此广泛用于各种涂料,中油墨,医药合成化工,橡胶、造纸、陶瓷、化妆品,还可用作分析试剂、测定土壤硝态氮、用于照相纸、人造象牙制造、橡胶填充剂、炼铜熔剂等领域。
硫酸钡是以重晶石为主要原料,经选矿、洗矿、粉碎等工艺加工而成。硫酸钡的硬度为3~3.5(莫氏),比重为4.3~4.7,具有比重大、硬度低、性脆的特点。重晶石几乎不溶于水、乙醇和酸,溶于热浓硫酸中。随着部分硫酸钡产品的研发,硫酸钡应用领域正不断拓宽。
工业中,硫酸钡分为以下几种:
1.重钡,又称之为重晶石粉或者天然钡粉。是人们选取天然硫酸钡矿石(重晶石)后经过清洗、打磨、晒干等工艺制成,其杂质较多,品质主要由矿本身决定,但是其价格低廉,通常应用在白色颜料制作或者低档涂料、塑料、油墨行业中充当填充料。
2.沉淀硫酸钡,又称之为工业硫酸钡或沉钡。其由人为加工制成,与重钡不同的是沉钡几乎不含杂质。其微溶于水,不溶于酸。本身不含毒,但是如果含有可溶性钡能引起中毒。工业中的沉淀硫酸钡主要通过硫酸钡与硫酸反应、氯化钡与硫酸或硫酸钠反应、硫化钡与硫酸钠反应生成。沉淀硫酸钡因为其稳定性由其具体的指标不同而应用于医药、中涂料油墨、塑料、橡胶、玻璃、陶瓷等领域中充当填充料,人们通常根据不同的应用又分为涂料级沉淀硫酸钡、塑料级沉淀硫酸钡等等,其相对于重钡价格较高。
3.改性硫酸钡,又分为改性硫酸钡与改性沉淀硫酸钡,是将重晶石粉或沉淀硫酸钡通过相关的处理使得其在某一方面的性能增强,应用与沉淀类似,主要还是取决于其相关性能,其中经过进一步加工细化的又称之为改性超细硫酸钡或改性超细沉淀硫酸钡。价格比沉淀硫酸钡高。
4.纳米级沉淀硫酸钡,是将改性沉淀硫酸钡通过深加工,使得其D50(中位粒径分布)控制在0.2μm-0.4μm之间,因为其加工的高要求,目前我国能生产出纳米级沉淀硫酸钡的厂家还较少,其价格也比较高,纳米级沉淀硫酸钡主要应用于的油漆、涂料等行业之中。
硫酸钡为什么不与盐酸反应?
熵变自由能焓变可以用来判断反应能否自发发生,但化学反应是否能够发生还需要考虑化学动力学部分,也就是说要将化学势考虑在内。假如硫酸钡与盐酸发生反应,生成的产物为BaCl2,BaCl2可以溶于水,BaSo4比BaCl2更难溶,相对而言硫酸钡更稳定。而化学反应是往化学势降低的方向进行,也就是往稳更定的方向所进行的,所以宏观上表现为硫酸钡与盐酸不能发生反应。此外硫酸的酸性要比盐酸更强,置换反应强酸换弱酸,所以盐酸无法置换出弱酸。
作用 填料在塑料中的作用主要是以下几方面: ①能有效地调节树脂粘度,提高材料加工性能; ②能改变材料的性能,满足不同制件的要求,如提高耐磨性、改善导电性、导热性,提高材料冲击强度及压缩强度等; ③起骨架支撑作用,降低成型制件的收缩率,提高制件的尺寸稳定性; ④提高制件表面光洁度、平滑性等,同时提高颜料的着色效果,改善了制件的外观; ⑤某些填料具有的光稳定性和耐化学腐蚀性,扩大材料的应用范围; ⑥与其它助剂起到协效作用,如阻燃剂、成核剂等; ⑦起到增容作用,降低材料成本,提高产品在市场上的竞争力。
沉淀硫酸钡在橡胶、塑料、造纸、油漆、油墨、涂料等行业用作填料、增光剂、加重剂。硫酸钡用于装修内外墙可有效屏蔽X射线和Y射线,能有效防止阻隔射线外泄。硫酸钡作用于二氧化钛及颜料于塑料中的垫片可减少颜料的添加量并节约10%左右的成本。将硫酸钡(约25%)应用于PP表面似ABS,且不影响PPV既有特性,提供光泽度及高硬度表面。