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。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。
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(yīng)用在白色顏料制作或者低檔涂料、塑料、油墨行業(yè)中充當(dāng)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(yīng)、氯化鋇與硫酸或硫酸鈉反應(yīng)、硫化鋇與硫酸鈉反應(yīng)生成。沉淀硫酸鋇因為其穩(wěn)定性由其具體的指標(biāo)不同而應(yīng)用于醫(yī)藥、中涂料油墨、塑料、橡膠、玻璃、陶瓷等領(lǐng)域中充當(dāng)填充料,人們通常根據(jù)不同的應(yīng)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(guān)的處理使得其在某一方面的性能增強(qiáng),應(yīng)用與沉淀類似,主要還是取決于其相關(guān)性能,其中經(jīng)過進(jìn)一步加工細(xì)化的又稱之為改性超細(xì)硫酸鋇或改性超細(xì)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(yīng)用于的油漆、涂料等行業(yè)之中。
硫酸鋇為什么不與鹽酸反應(yīng)?
熵變自由能焓變可以用來判斷反應(yīng)能否自發(fā)發(fā)生,但化學(xué)反應(yīng)是否能夠發(fā)生還需要考慮化學(xué)動力學(xué)部分,也就是說要將化學(xué)勢考慮在內(nèi)。假如硫酸鋇與鹽酸發(fā)生反應(yīng),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(xué)反應(yīng)是往化學(xué)勢降低的方向進(jìn)行,也就是往穩(wěn)更定的方向所進(jìn)行的,所以宏觀上表現(xiàn)為硫酸鋇與鹽酸不能發(fā)生反應(yīng)。此外硫酸的酸性要比鹽酸更強(qiáng),置換反應(yīng)強(qiáng)酸換弱酸,所以鹽酸無法置換出弱酸。
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)境中有很大價值。沉淀硫酸鋇相對重晶石粉其粒徑更小、價格更高,且易沉降,是高光半光材料的重要填料。
硫酸鋇被廣泛用于各種涂料、橡膠、陶瓷、造紙、油墨等行業(yè)領(lǐng)域,硫酸鋇是一種白色、灰白色晶體粉末,具有非常好的耐酸堿性、穩(wěn)定性、、硬度適中,環(huán)保型材料,硫酸鋇主要用于涂料行業(yè)。