Uhličitan barnatý

Uhličitan barnatý
Práškový uhličitan barnatý
Obecné
Systematický název	uhličitan barnatý
Latinský název	Barii carbonas Barium carbonicum
Anglický název	Barium carbonate
Německý název	Bariumcarbonat
Sumární vzorec	BaCO3
Vzhled	bílá krystalická látka
Identifikace
Registrační číslo CAS	513-77-9
EC-no (EINECS/ELINCS/NLP)	208-167-3
Indexové číslo	056-003-00-2
UN kód	1564
SMILES	[Ba+2].[O-]C([O-])=O
InChI	InChI=1S/CH2O3.Ba/c2-1(3)4;/h(H2,2,3,4);/q;+2/p-2
Číslo RTECS	CQ8600000
Vlastnosti
Molární hmotnost	197,34 g/mol
Teplota tání	1 740 °C (9,0 MPa)
Teplota rozkladu	1 450 °C
Teplota změny krystalové modifikace	811 °C (γ → β) 982 °C (β → α)
Hustota	4,43 g/cm^3 (α) 4,286 5 g/cm^3 (γ)
Index lomu	a= 1,592 b= 1,676 c= 1,677
Tvrdost	3,5
Rozpustnost ve vodě	0,002 2 g/100 g (18 °C) 0,006 5 g/100 g (100 °C)
Rozpustnost v polárních rozpouštědlech	vodný roztok NH4Cl kyseliny
Součin rozpustnosti	5,13×10^−9
Relativní permitivita εr	5,42
Měrná magnetická susceptibilita	−3,393×10^−6 cm^3g^−1
Struktura
Krystalová struktura	krychlová (α) šesterečná (β) kosočtverečná (γ)
Hrana krystalové mřížky	modifikace γ a= 643,0 pm b= 890,4 pm c= 531,4 pm
Termodynamické vlastnosti
Standardní slučovací entalpie ΔHf^°	−1 216,3 kJ/mol −1 214,78 kJ/mol (roztok)
Standardní molární entropie S^°	112,1 JK^−1mol^−1 47,3 JK^−1mol^−1 (roztok)
Standardní slučovací Gibbsova energie ΔGf^°	−1 137,6 kJ/mol −1 088,64 kJ/mol (roztok)
Izobarické měrné teplo cp	0,432 5 JK^−1g^−1
Bezpečnost
GHS07 [1] Varování[1]
H-věty	H302
R-věty	R22
S-věty	S2 S24/25
Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa). Některá data mohou pocházet z datové položky.

Uhličitan barnatý je anorganická sloučenina se vzorcem BaCO₃, barnatá sůl kyseliny uhličité. V přírodě se vyskytuje v podobě nerostu witheritu. Používá se jako rodenticid, do cihel, keramických glazur a cementů.

Krystalické modifikace

Witherit

Uhličitan barnatý krystalizuje ve 3 rozdílných krystalických modifikacích, které se označují jako modifikace α, modifikace β a modifikace γ. Modifikace α je nejstabilnější a za vyšší teploty na ni přechází zbývající 2. Má krychlovou (kubickou) strukturu. Modifikace β je méně stabilní než α, ale stabilnější než γ. Krystaly v ní mají šesterečné (hexagonální) uspořádání. Modifikace γ krystalizuje v kosočtverečném (orthorhombickém) systému. Krystaly jsou neměnně zdvojeny do skupin po třech, takže tvoří pseudošestistěn, který trochu připomíná bipyramidální krystaly křemene. Čela jsou obvykle hrubá a vodorovně brázděná. V této modifikaci krystaluje minerál witherit a je nejméně stabilní.

Výskyt v přírodě

Minerál witherit je pojmenován po Williamu Witheringovi, který ho v roce 1784 chemicky odlišil od barytů. Vyskytuje se v žilách olověné rudy u Hexhamu v Northumberlandu, Alstonu v Cumbrii, Anglezarku, poblíž Chorley v Lancashire a na několika dalších místech. Witherit lze snadno převést na síran barnatý působením vody s obsahem síranu vápenatého, proto jsou krystaly witheritu často pokryty krustou barytu. Witherit je hlavním zdrojem barnatých solí a ve významnějších množstvích se těží v Northumberlandu.

Příprava

Uhličitan barnatý se komerčně vyrábí ze sulfidu barnatého, buď pomocí uhličitanu sodného při 60 až 70 °C nebo průchodem oxidu uhličitého při 40 až 90 °C.

V prvním procesu (sodném) se tuhý nebo rozpuštěný uhličitan sodný přidává do roztoku, sraženina uhličitanu barnatého se odfiltruje, propere a vysuší.^[2]

Reakce

Uhličitan barnatý reaguje s kyselinami, například kyselinou chlorovodíkovou, za vzniku oxidu uhličitého, vody a rozpustných solí barya, například chloridu barnatého:

${\displaystyle {\mathsf {BaCO_{3}\,(s)+2\,HCl\,(aq)\ \to \ BaCl_{2}\,(aq)+CO_{2}\,(g)+H_{2}O\,(l)}}}$

Reakce s kyselinou sírovou je však slabá, protože síran barnatý je prakticky nerozpustný.

Použití

Uhličitan barnatý se široce používá v keramickém průmyslu jako součást glazur. Působí jako tavidlo, zmatňující a krystalizační činidlo, s některými barevnými oxidy také tvoří unikátní barvy, které nelze snadno získat jiným způsobem. Takové použití je poněkud kontroverzní, protože existují názory, že se může z glazur vyplavovat do jídel a nápojů. Pro bezpečnější použití se často využívá fritovaná forma BaO.

U cihel, dlaždic a v průmyslu kameniny a keramiky se uhličitan barnatý přidává do hlíny s cílem vysrážet rozpustné soli (síran vápenatý a hořečnatý) a způsobit eflorescenci.

Uhličitan barnatý se používá jako rodenticid, při výrobě skla a porcelánu, dříve také při rafinaci cukru. Využívá se i pro ovládání poměru chromanu k síranu v lázních pro elektrochemické chromování.^[3]

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Barium carbonate na anglické Wikipedii.

1. Barium carbonate. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov [online]. PubChem [cit. 2021-05-23]. Dostupné online. (anglicky) 
2. Pradyot Patnaik. Handbook of Inorganic Chemicals. McGraw-Hill, 2002, ISBN 0-07-049439-8
3. WHITELAW, G.P. Standard Chrome Bath Control [online]. finishing.com, 2003-10-25 [cit. 2006-11-29]. Dostupné online. Je zde použita šablona {{Cite web}} označená jako k „pouze dočasnému použití“.

Literatura

• VOHLÍDAL, JIŘÍ; ŠTULÍK, KAREL; JULÁK, ALOIS. Chemické a analytické tabulky. 1. vyd. Praha: Grada Publishing, 1999. ISBN 80-7169-855-5. 

Externí odkazy

• Obrázky, zvuky či videa k tématu uhličitan barnatý na Wikimedia Commons

Portály: Chemie