باریت یا بلنک فیکس

  0
 5803

باریت یا بلنک فیکس

باریت ها رایج ترین مواد معدنی باریم هستند که به شکل خالص و مخلوط شده با سایر مواد معدنی دیگر در طبیعت یافت می شوند. بیشترین جایگزین باریم، استرانسیوم و رادیوم است. سولفات باریم عمدتاً به دلیل مقاومت شیمیایی بی نظیر و خنثی بودنش کاربردهای فراوانی دارد به عنوان مثال، تحت تأثیر باران اسیدی نیست و به جذب نور بالا و مخصوصا اشعه X کاربرد زیادی در رنگ و پوشش و پزشکی دارد.

منابع تولید سولفات باریم:

  • باریت های طبیعی
  • باریت سنتزی

باریت طبیعی:

ساده ترین روش تولید این نوع باریت شامل خردایش و طبقه بندی خشک است. برای حصول باریت با توزیع ریزتر تکنیک هایی از جمله غلظت دهی، خردایش خیس، سفید کاری و سایزبندی استفاده میشود. شمای کلی از فرآیند تولید باریت طبیعی از سنگ معدن آن در شکل زیر آمده هست. متوسط ​​قطر اندازه ذرات محصولات طبیعی معمولاً در بازه 2 تا 30 میکرومتر (حداکثر اندازه ذرات 15-75 میکرومتر) است. معمولا باریت طبیعی غیر متخلخل و شکل نامنظمی دارد.

 

باریت سنتزی:

در نوع سنتزی آن کیفیت این ماده به خلوص مواد مورد استفاده برای تولید و روش  فرآیند (تصفیه شیمیایی) آن بستگی دارد. بالاترین کیفیت این محصول تحت عنوان blanc fixe (رنگ سفید دائمی) شناخته می شود که از واکنش بین کربنات باریم و اسید سولفوریک تولید می شود.  از آنجا که محصولات دیگر این واکنش آب و دی اکسید کربن هستند، خلوص محصول شدیدا به کیفیت مواد اولیه مورد استفاده آن بستگی دارد. توزیع اندازه ذرات سنتز شده به پارامترهای فرآیند، از جمله غلظت واکنش دهنده، سرعت اضافه کردن مواد، دما و راندمان و نوع اختلاط بستگی دارد. در بعضی از مصارف، پرکننده باید توزیع اندازه ذرات باریکی داشته باشد. قیمت مواد شدیدا به قطر اندازه ذرات وابسته هست. بلنک فیکس با داشتن کوچکترین اندازه ذرات (متوسط ​​قطر ذرات بین 0.1 تا 4 میکرومتر) گرانترین آن ها به شمار می آید.

باید توجه داشت که میزان جذب روغن نیز به اندازه ذرات و مورفولوژی آن ها وابسته است. بعنوان مثال جذب روغن بلنک فیکس کروی شکل در دامنه 12 تا 28 گرم در 100 گرم است، در حالی که برای باریت طبیعی این عدد در بازه 7 تا 12 متغیر هست. اطلاعات بیشتر در مورد مورفولوژی این مواد را می توان از داده های میکروسکوپ الکترونی بدست آورد. شکل زیر موروفولوژی بلنک فیکس را نشان می دهد.

اندازه ذرات بلنک فیکس (0.7 میکرومتر)  با اندازه ذرات دی اکسید تیتانیوم (0.3 میکرومتر) قابل مقایسه هست. بعنوان مثال بلنک فیکس سنتزی تحت عنوان سولفات باریم K2 ، توسط Sachtleben Chemie  تولید می شود که از نظر توزیع اندازه ذرات با بلنک فیکس تفاوت دارد ولی شکل کلی مورفولوژی آنها یکسان هست. در شکل زیر مورفولوژی سولفات باریم K2 نشان داده شده است.

شکل زیر نوع دیگری از باریت سنتزی شرکت مذکور را نشان می دهد که اندازه ذرات ریزتری دارد و از لحاظ ساختاری مثل تیتان (0.35 میکرومتر)  است.

این ماده پر کننده ای خارق العاده است چرا که هسته اصلی آن از سولفات باریم سنتزی (عایق) ساخته شده که توسط یک لایه نیمه رسانای آنتیموان دوپ شده با   اکسید قلع پوشش داده شده است. این ماده از درخشندگی بالا، رسانایی الکتریکی و شفافیت نور در روکش های نازک برخوردار هست. از این ماده برای از بین بردن شارژهای استاتیک در پلاستیک ها و پوشش های رنگی استفاده می شود و در ترکیب درصد حجمی  19% مقاومت الکتریکی سطح آن 8 مرتبه دهدهی کاهش می یابد.

گریدهایی ازاین ماده با اندازه ذرات کوچکتر (زیر 0.1 میکرومتر) نیز تولید می شوند که از آنها به عنوان افزودنی هسته زا در برخی از پلیمرها مانند PET استفاده می شود. افزودن این ماده باعث می شود که سیکل تولید و دمای مذاب کاهش یافته، سرعت تبلور افزایش و همچنین این ماده از لخته شدن رنگدانه هاجلوگیری می کند. دلیل این امر بخاطر ماهیت نانومتری آن می باشد که مثل بلبرینگ در بین ذرات رنگدانه قرار میگیرد و از بهم چسبیدن آنها جلوگیری میکند.

بررسی تأثیر پرکننده ها بر هسته گذاری پلی پروپیلن نشان می دهد که سولفات باریم (بر خلاف تالک) اگر بدون ماده فعال سطحی (مثلاً سیلیکون) استفاده شود باعث هسته گذاری نمی شود.

ترکیب شیمیایی یکی دیگر از عوامل تعیین کننده کیفیت، به ویژه در کاربردهای پزشکی و در رنگ و پوشش ها می باشد چرا که درصد خلوص و توزیع اندازه ذرات این ماده در روشنایی پوشش تأثیر می گذارد.

باید توجه شود که باریم به شکل نمک محلول در آب بسیار سمی است از این رو در هر کاربردی می بایست باریم محلول در آب کنترل و اندازه گیری شود. سایر ترکیبات خطرناک دیگر مخلوط با این ماده شامل: آهن، مس، منگنز و سرب هستند که بسته به کاربرد، آنها غلظت این عناصر نیز باید کنترل شود.

باریت طبیعی حاوی 94-99٪ ، در حالی بلنک فیکس 97.5 تا بیش از 99٪ Baso4 دارد.

برای کاربرد در رنگ و پوشش ضریب شکست باریت بسیار حایز اهمیت است. برای بدست آوردن خواص نوری مطلوب فرمالاتور همیشه باید تعادلی بین اندازه ذرات باریت و ضریب شکست ماتریس برقرار کند.

Barite Physical and Chemical Properties

Barium Sulfate, Barite, Blanc Fixe

Names:

7727-43-7

CAS Number:

BaSO4

Chemical formula

none if not surface grafted

Functionality

BaSO4 :86-99%, SrSO4 :1-2%,

CaO :0-10.8%, Fe2O3 :0.1-1.4%, SiO2 :0.9-2.1%

Chemical Composition

iron, copper, manganese, and lead

Trace Elements

4.0-4.5

Density (gr/ Cm3

3-4

Mohs Hardness

1580

Melting Point °C

10*10 6

Linear Coefficient of Thermal Expansion (1/K)

0.2-2.6 %

Loss on Ignition

resistant to acids and alkalis

Chemical Resistance

3

Water Solubility, ppm

6.5-9

pH of Water Suspension

White to Grey

Color

94-96

Whiteness

65-99

Brightness

1.64

Refractive Index

Medium

Tinting Strength

90

Reflectance

114

Dielectric constant

20-300

Conductivity μS/cm

depends on grade

Particle Shape

orthorhombic

Crystal Structure

8-28

Oil absorption (gr/100 gr)

0.4-60

Specific Surface Area, m2/g

2.5-8

Hegman fineness

نویسنده: حسین کیانی

اشتراک :

دیدگاه خود را با ما در میان بگذارید
امتیاز:
captcha