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Bariumcarbonat

Stoffdaten und Eigenschaften.



Bariumcarbonat ist eine anorganische Verbindung, die chemisch als das Barium-Salz der Kohlensäure charakterisiert und zu den Erdalkalimetallcarbonaten gezählt wird.

 

Bezeichnungen

Formel
CBaO3 oder BaCO3
Molekulargewicht, Molekülmasse
197,335 (g/mol)
CAS-Nummer
513-77-9
EINECS EC-Nummer (EG-Nummer)
208-167-3
InChI Key
AYJRCSIUFZENHW-UHFFFAOYSA-L

Weitere Bezeichnungen
Bariumkarbonat

Englische Bezeichnung
Barium carbonate; C.I. Pigment White 10

Handelsnamen; Präparate
Caswell No. 069

Vorkommen

Die Substanz tritt in der Natur als Bariumcarbonat-Mineral Witherit auf, das der Aragonit-Gruppe zugeordnet wird, einer Klasse von wasserfreien Carbonaten ohne fremde Anionen. Witherit kristallisiert im orthorhombischen System und erscheint in verschiedenen Färbungen - je nach Begleistoffen bzw. Verunreinigungen: Farblos, milchig-weiß, grau, hellgelb oder grün bis hellbraun. Das spezifische Gewicht beträgt 4,3. Witherit fluoresziert sowohl unter lang- als auch kurzwelligem UV- Licht hellblau und unter kurzwelligem UV- Licht phosphoreszierend.

Verwendung

Bariumcarbonat ist Ausgangschemikalie für die Synthese anderer Barium-Verbindungen.

In industriellen Prozessen kann die Chemikalie zur Entfernung von Sulfat-Verunreinigungen eingesetzt werden.

In der Ziegel-, Fliesen-, Steingut- und Keramikindustrie wird den Tonen Bariumcarbonat zugesetzt, um lösliche Salze (Calciumsulfat und Magnesiumsulfat ) auszufällen, die Ausblühungen verursachen.

Darüber hinaus wirkt das Carbonat als Flussmittel, Mattierungs- und Kristallisationsmittel und ergibt in Kombination mit bestimmten Farboxiden einzigartige Farben.

Herstellung

Bariumcarbonat wird industriell nach dem Soda-Verfahren hergestellt, bei dem eine Bariumsulfidlösung mit Natriumcarbonat versetzt wird, wobei das Carbonat und Natriumdisulfid entstehen. Die Reaktionstemperatur liegt zwischen 60 und 70 °C. Die resultierende Aufschlämmung wird filtriert und das Bariumcarbonat wird gewaschen, getrocknet, gemahlen und verpackt.

Bei enem anderen Verfahren wird Kohlendioxid durch eine Bariumsulfid-Lösung bei 40 bis 90 °C geleitet; als Nebenprodukt entsteht Schwefelwasserstoff:

BaS + H2O + CO2 → BaCO3 + H2S.

Daten und Eigenschaften

In reinem Zustand hat Bariumcarbonat das Aussehen einer weißen Substanz, die stabil, nicht-brennbar, geruchlos, geschmacklos und unlöslich in Wasser ist und mit den meisten Mineralsäuren die entsprechenden Bariumsalze bildet. Oberhalb von 1300 °C setzt thermische Zersetzung (Pyrolyse) zu Bariumoxid und Kohlendioxid ein, so dass das Carbonat keinen definierten Schmelzpunkt besitzt. Mohs-Härte: 3,5.

Zersetzungstemperatur
1380 °C
Dichte bei 20 °C
4,31 g cm-3
Löslichkeit
- Praktisch unlöslich in Wasser (20 mg/L bei 20 °C); Löslichkeitsprodukt Ksp = 2,58 × 10-9; die Löslichkeit steigt in Gegenwart von Ammonium-Ionen oder CO2. Unlöslich in Alkohol.
Brechungsindex n
1,676
Standard-Bildungsenthalpie Δf0
-1219 kJ mol-1 (25 °C)
Molare Standard-Entropie Sm0
0,112 kJ mol-1 K-1 (25 °C)
Magnetische Suszeptibilität χ
-58,9 × 10-6 cm3 mol-1

Kristallstruktur:

Orthorhombisch, Raumgruppe Pmcn, Raumgruppe Nr. 62 (5), a = 531,3 pm, b = 889,6 pm c =642,8 pm. Es existieren Hochtemperaturformen mit den Raumgruppen R3m (Nr. 166) und Fm3m (Nr. 225).

Spektroskopische Daten:

SpectraBase (NMR, IR, FTIR, Raman, UV-Vis, MS ... Spektrum)
337qFf3Clo9

 

Prozentuale und isotopische Zusammensetzung:

Massenbezogene elementare Zusammensetzung und Isotopen-Anteile der Verbindung Bariumcarbonat - BaCO3 - berechnet auf Grundlage der Molekülmasse.

 

Symbol
Element E
Anzahl x
der Atome Ex
Daten des Elements
und der Isotope *
Prozentanteile
der Isotope
Prozent-Anteil von
Ex an Formelmasse
Ba
Barium
1ΣAr = 137,327 u
130Ba: 129,90632 u [0,11 %]
132Ba: 131,90506 u [0,10 %]
134Ba: 133,90451 u [2,42 %]
135Ba: 134,90569 u [6,59 %]
136Ba: 135,90458 u [7,85 %]
137Ba: 136,90583 u [11,23 %]
138Ba: 137,90525 u [71,70 %]
 
130Ba: 0,07655 %
132Ba: 0,06959 %
134Ba: 1,6841 %
135Ba: 4,58603 %
136Ba: 5,46288 %
137Ba: 7,81505 %
138Ba: 49,8966 %
69,5908 %C
Kohlenstoff
1ΣAr = 12,011 u
12C: 12 u [98,94 %]
13C: 13,00335 u [1,06 %]
14C: 14,00324 u [<< 1 %]
 
12C: 6,02209 %
13C: 0,06452 %
14C: Spuren
6,0866 %O
Sauerstoff
3 Ar = 15,999 u
ΣAr = 47,997 u
16O: 15,99491 u [99,757 %]
17O: 16,99913 u [0,038 %]
18O: 17,99916 u [0,205 %]
 
16O: 24,26349 %
17O: 0,00924 %
18O: 0,04986 %
24,3226 %

*) Die dritte Spalte führt die Atom- bzw. Isotopenmassen sowie - in eckigen Klammern - die natürliche Isotopenzusammensetzung auf.

 

Weitere berechnete Daten

Die molare Masse ist M = 197,335 Gramm pro Mol.

Die Stoffmenge von einem Kilogramm der Substanz ist n = 5,068 mol.

Die Stoffmenge von einem Gramm der Substanz ist n = 0,005 mol.

Monoisotopische Masse: 197,88999086 Da - bezogen auf 138Ba12C16O3.

Gefahren-Hinweise nach GHS

(Allgemeine Hinweise ohne Gewähr auf Richtigkeit und Vollständigkeit! Die Angaben ersetzen weder das Sicherheitsdatenblatt Chemikalien noch eine Gefährdungsbeurteilung, sondern geben eine allgemeine Übersicht hinsichtlich der Gefährdung durch den Gefahrstoff.)

Achtung


H302
Gesundheitsschädlich bei Verschlucken.

Quelle: ECHA Substance Information (EU) 100.007.426.

 

Letale Dosis
LD50 (Ratte, oral): 418 mg/kg; LD50 Maus, oral): 200 mg/kg.

 

Externe Datenbanken und Datenquellen

PubChem:ID 10563ChemSpider:ID 10121UNII der FDA (USA):Unique Ingredient Identifier 6P669D8HQ8EPA Chemistry Dashboard:DTXSID1029623

 

Weitere Identifikatoren

SMILESC(=O)([O-])[O-].[Ba+2]InChI StukturcodeInChI=1S/CH2O3.Ba/c2-1(3)4;/h(H2,2,3,4);/q;+2/p-2

 

Literatur und Quellen

[1] - K. O. Strømme:
On the Crystal Structures of the High-temperature Forms of Strontium and Barium Carbonate and Structurally Related Compounds.
In: Acta Chemica Scandinavica, (1975), DOI 10.3891/acta.chem.scand.29a-0105.

 


Letzte Änderung am 25.02.2021.



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