Bariumcarbonat

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

Bezeichnungen und Identifikatoren

Bezeichnung
Bariumcarbonat

Formel
BaCO₃
CBaO₃

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, Synonyme
Bariumkarbonat

Englische Bezeichnung
Barium carbonate
C.I. Pigment White 10

Farbstoff (oder Farbstoff-Vorstufe): Colour Index C. I. bzw. CI-Nummer
CI 77099; C.I. Pigment White 10

Handelsnamen; Präparate
Caswell No. 069

Chemische Formeln

Brutto- bzw. Summenformel und Strukturformel der chemischen Verbindung Bariumcarbonat:

BaCO₃ oder CBaO₃

M_r = 197,335 g/mol
SMILES: C(=O)([O-])[O-].[Ba+2]

Daten und Eigenschaften

Übersicht über die (bekannten) chemischen und physikalischen Eigenschaften: Bariumcarbonat. Es gelten - soweit nicht anders angegeben - Raumumgebungsbedingungen (Normaldruck, 0 % Luftfeuchtigkeit, 20 °C).

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.

Löslichkeit:
- Praktisch unlöslich in Wasser (20 mg/L bei 20 °C); Löslichkeitsprodukt K_sp = 2,58 × 10^-9; die Löslichkeit steigt in Gegenwart von Ammonium-Ionen oder CO₂. Unlöslich in Alkohol.

Zersetzungstemperatur
1380 °C

Dichte
4,31 g cm^-3 bei 20 °C

Brechnungsindex
n_D = 1,676

Standard-Bildungsenthalpie
-1219 kJ/mol bei 25 °C

Standard-Entropie
0,112 J/(mol K) bei 25 °C

Gibbs freie Energie
-1139 kJ/mol

Magnetische Suszeptibilität χ
-58,9 × 10^-6 cm³ mol^-1

Kristallstruktur, Struktur:
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 EAnzahl x
der Atome E_xDaten des Elements
und der Isotope *Prozentanteile
der IsotopeProzent-Anteil von
E_x an FormelmasseBa
Barium1ΣA_r = 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
Kohlenstoff1ΣA_r = 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
Sauerstoff3 A_r = 15,999 u
ΣA_r = 47,997 u
¹⁷O: 16,99913 u [0,03835 %]
¹⁸O: 17,99916 u [0,205 %]
¹⁶O: 15,99491 u [99,757 %]
¹⁷O: 0,00933 %
¹⁸O: 0,04986 %
¹⁶O: 24,26349 %
24,3226 %

*) Die dritte Spalte führt die Atommassen bzw. Isotopenmassen der beteligten Elemente 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: 197,889990857 Da - bezogen auf ¹³⁸Ba¹²C¹⁶O₃.

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.

Synthese, Gewinnung

Bariumcarbonat wird industriell nach dem Soda-Verfahren hergestellt, bei dem eine Bariumsulfid-Lösung 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.

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.

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.)

Signalwort: Achtung

Gefahrenhinweise (H-Sätze):

H302
Gesundheitsschädlich bei Verschlucken.

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

Kennzeichnung in der EU: Siehe ECHA Substance Infocard 100.007.426.

Zur Toxikologie und zum Arbeitsschutz beim Umgang mit Bariumcarbonat sowie Maßnahmen im Gefahrenfall siehe: Gefahrstoffinformationssystem GESTIS, ZVG-Nr. 001690.

Externe Informationsquellen

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

Hersteller und Bezugsquellen

In der nachfolgenden Tabelle sind Produzenten und Lieferanten von Bariumcarbonat als kommerzielle Chemikalie für Labor, Forschung, Industrie und Produktion mit den entsprechenden Kontaktdaten verzeichnet.