BARIUM SULFAT, GARAM SULFAT YANG MULTIGUNA

Barium sulfat adalah senyawa anorganik  dengan rumus kimia BaSO4. Garam sulfat ini adalah zat padat kristal putih yang tidak berbau dan tidak larut dalam air. Garam ini terjadi sebagai mineral barite, yang merupakan sumber komersial utama dari barium dan bahan-bahan yang dibuat darinya. Penampilannya putih buram dan densitasnya tinggi yang dieksploitasi dalam aplikasi utamanya.

Sifat-sifat Barium Sulfat sebagai berikut:

Rumus molekul: BaSO4

Berat molekul:  233,43 g/mol

Penampilan: Kristal putih

Bau: Tidak berbau

Densitas: 4,5 g/cm3

Titik leleh: 1345 °C

Titik didih: 1600 °C (dekomposisi)

Kelarutan dalam air: 0,0002448 gr/100 mL (20 °C); 0,000285 gr/100 mL (30 °C)

Produk kelaruta, Ksp: 1,0842 × 10−10 (25 °C)

Kelarutan dalam pelarut lain: Tidak larut dalam alkohol; larut dalam asam sulfat pekat

Indeks refraksi (nD): 1,64

Secara termokimia, entalpi pembentukan standar, ΔfHo298 −1465 kJ·mol−1 dan entropi molar standar, So298 132 J·mol−1·K−1. Secara farmakologi, bioavailabilitasnya dibaikan secara oral. Tidak tercantum dalam klasifikasi Uni Eropa.

 

Sejarah Penemuan

Barium sulfat direduksi menjadi barium sulfida oleh karbon. Penemuan yang mendadak dari pengubahan ini beberapa abad yang lalu menyebabkan penemuan fosfor sintetik pertama (Hollman dan Wiberg, 2001). Sulfida ini, tidak seperti sulfat, larut dalam air.

Kadang sebelum musim gugur tahun 1803, orang Inggris John Dalton mampu menjelaskan hasil dari beberapa studi dengan mengasumsikan bahwa materi itu terdiri dari atom dan bahwa semua sampel dari setiap senyawa yang dimaksud terdiri dari kombinasi yang sama dari atom-atom ini.

Dalton juga mencatat bahwa dalam seri senyawa, perbandingan massa dari unsur kedua yang bergabung dengan berat unsur pertama yang dimaksud dapat direduksi menjadi bilangan bulat kecil. Ini adalah bukti lebih lanjut untuk atom. Teori atom Dalton diterbitkan oleh Thomas Thomson dalam edisi ke-3 dari System of Chemistry pada 1807 dan dalam sebuah makalah tentang stronsium oksalat yang diterbitkan dalam Philosophical Transactions. Dalton menerbitkan ide-ide sendiri di tahun berikutnya dalam “New System of Chemical Philosophy (Sistem Baru Filsafat Kimia). Simbol yang digunakan Dalton untuk barium ditunjukkan di bawah ini. [Lihat History of Chemistry, Sir Edward Thorpe, volume 1, Watts & Co, London, 1914.]

Selama bagian awal abad ke-20, selama periode penjajahan Jepang, hokutolite ditemukan ada secara alami di Beitou hot springs-daerah dekat Taipei City, Taiwan. Hokutolite adalah mineral radioaktif sebagian besar terdiri dari PbSO4 dan BaSO4, tetapi juga mengandung U, Th dan Ra dalam jumlah renik. Jepang memanen unsur ini untuk keperluan industri, dan juga mengembangkan puluhan “terapi pemandian air panas” di daerah tersebut.

Produksi Barium Sulfat

Meskipun semua barium yang dikonsumsi secara komersial diperoleh dari mineral barite, yang sering sangat tidak murni. Barite diolah melalui reduksi karbotermal (pemanasan dengan kokas) yang menghasilkan barium sulfida:

BaSO4 + 4 C → BaS + 4 CO

Berbeda dengan barium sulfat, barium sulfida larut dalam air dan mudah dikonversi menjadi oksida, karbonat, dan halida. Untuk menghasilkan barium sulfat sangat murni, sulfida atau klorida diperlakukan dengan asam sulfat atau garam sulfat:

BaS + H2SO4 → BaSO4 + H2S

Barium sulfat diproduksi dengan dua cara yang sering disebut blanc fixe, untuk “putih permanen.” Blanc fixe adalah bentuk barium yang ditemui dalam produk konsumen, seperti cat.

Di laboratorium barium sulfat dihasilkan dengan penggabungan larutan ion barium dan garam sulfat. Karena barium sulfat  garam paling beracun dari barium karena ketidaklarutannya, maka limbah yang mengandung garam barium kadang-kadang diolah dengan natrium sulfat untuk melumpuhkan (detoksifikasi) barium. Barium sulfat merupakan salah satu dari garam paling tidak larut dari sulfat. Kelarutannya yang rendah dimanfaatkan dalam analisis anorganik kualitatif sebagai uji untuk ion Ba2+ serta untuk sulfat.

Kegunaan Barium Sulfat

Cairan Pengeboran

Sekitar 80% dari produksi barioum sulfat dunia, kebanyakan mineral yang dimurnikan, dikonsumsi sebagai komponen cairan pengeboran sumur minyak. Barium sulfat meningkatkan densitas fluida.

Pigmen

Mayoritas barium sulfat sintetik digunakan sebagai komponen pigmen putih untuk cat. Dalam cat minya, barium sulfat hampir transparan, dan digunakan sebagai pengisi atau untuk mengubah dengan konsistensi.Salah satu produsen utama cat minyak seniman yang dijual “putih permanen” yang berisi campuran pigmen putih titanium oksida (TiO2) dan barium sulfat. Kombinasi barium sulfat dan seng sulfida (ZnS) adalah pigmen anorganik yang disebut lithopone. Dalam fotografi digunakan sebagai pelapis untuk kertas fotografi tertentu.

Pencerah Kertas

Lapisan tipis barium sulfat disebut baryta pertama kali dilapisi pada permukaan dasar dari kebanyakan kertas fotografi untuk meningkatkan  reflektivitas gambar. Emulsi perak halida yang sensitif-cahaya dilapisi dengan lapisan baryta. Pelapis baryta membatasi penetrasi emulsi ke dalam serat kertas dan membuat  emulsi bahkan lebih baik, yang menghasilkan warna hitam yang lebih seragam. Selain itu, baryta telah digunakan untuk mencerahkan kertas yang disempurnakan untuk percetakan ink-jet.

Pengisi Plastik

Dalam plastik polipropilena dan polistirena, barium sulfat digunakan sebagai pengisi dengan perbandingan hingga 70%. Hal ini memiliki efek meningkatkan asam dan terhadap alkali dan keburaman.

Bahan Radiocontrast

Barium sulfat sebagai suspensi sering kali digunakan secara klinis sebagai bahan radiocontrast untuk pencitraan sinar-X dan prosedur diagnostik lain. Barium sulfat sering digunakan dalam pencitraan saluran pencernaan karena apa yang sehari-hari dikenal sebagai barium meal’. Ia diberikan secara oral, atau dengan enema, sebagai suspensi partikel halus dalam larutan kental seperti susu (sering dengan pemanis dan ditambahkan penyedap).

Meskipun barium logam berat, dan senyawanya larut dalam air sering sangat toksik, namun kelarutan barium sulfat yang rendah melindungi npasien dari penyerapan dalam jumlah yang berbahaya dari logam itu. Barium sulfat juga mudah disingkirkan dari tubuh, tidak seperti Thorotrast, yang digantikannya. Karena nomor atom barium relatif tinggi (Z = 56), senyawanya menyerap sinar-X lebih kuat dibandingkan senyawa-senyawa yang berasal dari inti yang lebih ringan.

Ceruk Penggunaan

Barium sulfat juga digunakan selama prosedur uji pH tanah. Dalam uji ini ia digunakan begitu ia mengendap partikel apa saja (biasanya partikel clay, tanah lempung) yang sebaliknya larutan akan berkabut yang mencegah ia dari melihat warna dari indikator pH yaitu hasil dari uji tersebut. Hal ini juga digunakan sebagai garam Episal, kampas rem, busa anacoustic, serbuk pelapis, dan mengisi pipa saluran.

Dalam coulometry barium sulfat digunakan  sebagai pendifusi hampir-sempurna ketika mengukur sumber cahaya.

Dalam pencetak logam, cetakan yang digunakan sering dilaposi dengan barium sulfat untuk mencegah lelehan logam agar tidak lengket dengan cetakan.

Penyangga Katalis

Barium sulfat ialah suatu material yang luas permukaannya rendah digunakan sebagai penyangga untuk gugus fungsional hidrogenasi selektif yang sensitif terhadap reduksi berlebihan. Dengan luas permukaan yang rendah, waktu kontak substrat dengan katalis lebih singkat. Katalis palladium yang disangga pada barium sulfat, dan didoping (diracuni) dengan kuinolin  hidrogenat alkuna menjadi cis-alkena. Kuinolin dan pendukung khusus mencegah reduksi berlebihan untuk alkana.

Piroteknik

Berhubung senyawa barium memancarkan cahaya hijau ketika dibakar, maka garam barium sering digunakan dalam racikan piroteknik hijau, tapi garam nitrat dan klorat yang lebih umum. Barium sulfat umumnya digunakan sebagai komponen “strobe” komposisi piroteknik.

Industri Tembaga

Karena barium sulfat memiliki titik pembakaran tinggi dan tidak larut dalam air, maka ia digunakan sebagai bahan pelapis dalam cetakan lempeng anoda. Lempeng anoda dicetak dalam cetakan tembaga, sehingga untuk menghindari kontak tembaga cair dan cetakan tembaga padat, larutan barium sulfat dalam air digunakan sebagai bahan pelapis pada permukaan cetakan. Jadi ketika tembaga cair mengeras dalam bentuk pelat anoda dapat dengan mudah dilepaskan dari cetakannya.

Aspek Keamanan

Meskipun garam barium yang larut cukup beracun bagi manusia, namun barium sulfat tidak beracun karena ketidaklarutannya. Cara yang paling umum dari keracunan barium sengaja muncul dari konsumsi garam barium terlarut disalahartikan sebagai BaSO4.

Dalam insiden Celobar (Brasil, 2003), sembilan pasien meninggal karena tidak disiapkan dengan benar zat radiocontrast. Dalam hal eksposur pekerjaan, Badan Keselamatan dan Kesehatan di Tempat Kerja menetapkan batas paparan yang diperbolehkan sebesar 15 mg/m3 sedangkan Institut Nasional untuk Keselamatan dan Kesehatan memiliki batas paparan direkomendasikan pada 10 mg/m3. Untuk eksposur pernapasan, kedua lembaga ini telah menetapkan batas paparan di tempat kerja pada 5 mg/m3. Dengan memahami aspek keamanan, kecelakaan kerja akibat zat kimia dapat diminimalisir.***

 

 

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s