Carbonato di bario

Il carbonato di bario è un composto inorganico con formula BaCO₃ ed è il sale di bario dell'acido carbonico, avente formula BaCO₃. Come la maggior parte dei carbonati di metalli alcalino terrosi, è un sale bianco poco solubile in acqua. Si presenta come il minerale noto come witherite, un minerale piuttosto raro. Da un punto di vista commerciale, è uno dei più importanti composti di bario^[5].

Carbonato di bario
Nome IUPAC
Triossocarbonato di bario[1]
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare	BaCO3
Massa molecolare (u)	197,34 g/mol
Aspetto	solido bianco
Numero CAS	513-77-9
Numero EINECS	208-167-3
PubChem	10563 e 516888
SMILES	[Ba+2].[O-]C([O-])=O
Proprietà chimico-fisiche
Densità (g/cm3, in c.s.)	4,43 (20 °C)
Indice di rifrazione	1,676
Solubilità in acqua	16 mg/L (8.8 °C) 22 mg/L (18 °C) 24 mg/L (20 °C) 24 mg/L (24.2 °C)[2]
Costante di solubilità a 298 °C K	1,17×10−9
Temperatura di fusione	811 °C
Temperatura di ebollizione	1450 °C
Proprietà termochimiche
ΔfH0 (kJ·mol−1)	-1219[3]
ΔfG0 (kJ·mol−1)	-1139[2]
S0m(J·K−1mol−1)	112[3]
C0p,m(J·K−1mol−1)	85,35[2]
Proprietà tossicologiche
DL50 (mg/kg)	418 (orale, ratti)
Indicazioni di sicurezza
Punto di fiamma	non infiammabile
Simboli di rischio chimico
attenzione
Frasi H	302
Consigli P	---[4]

Preparazione

Il carbonato di bario è prodotto commercialmente da solfuro di bario (BaS) trattato con carbonato di sodio (Na₂CO₃) a 60-70 °C (metodo con carbonato di sodio)^[5] o, più comunemente anidride carbonica (CO₂) a 40-90 °C:

${\displaystyle {\ce {BaS\ +\ H2O\ +\ CO2->BaCO3\ +\ H2S}}}$

Reazioni

In laboratorio il carbonato di bario viene preparato tramite la seguente reazione:

${\displaystyle {\ce {BaCl2\ +\ Na2CO3->BaCO3\ +\ 2NaCl}}}$

Il carbonato di bario reagisce con acidi come l'acido cloridrico (HCl) per formare sali di bario solubili, come il cloruro di bario (BaCl₂):

${\displaystyle {\ce {BaCO3\ +\ 2HCl->BaCl2\ +\ CO2\ +\ H2O}}}$

La pirolisi del carbonato di bario produce ossido di bario (BaO)^[6]. La reazione tra l'acido acetico e il carbonato di bario produce l'acetato di bario.

Usi

Viene utilizzato principalmente per rimuovere le impurità di solfato dalla materia prima del processo cloro-alcali. Altrimenti è un precursore comune di composti contenenti bario come le ferriti^[5].

Altri usi

Il carbonato di bario è ampiamente utilizzato nell'industria della ceramica come ingrediente negli smalti. Agisce come un fondente, un agente opacizzante e cristallizzante e si combina con alcuni ossidi coloranti per produrre colori unici non facilmente ottenibili con altri mezzi. Il suo uso è alquanto controverso poiché alcuni affermano che possa filtrare dagli smalti in cibi e bevande. Per fornire un mezzo di utilizzo sicuro, l'ossido di bario viene spesso utilizzato in forma fritta.

Nell'industria dei laterizi, delle piastrelle, della terracotta e della ceramica, il carbonato di bario viene aggiunto alle argille per precipitare i sali solubili (solfato di calcio e solfato di magnesio) che causano efflorescenze.