Uhličitan barnatý (BaCO3) je bílá, prášková anorganická sloučenina barya. V přírodě se vyskytuje v podobě nerostu witheritu. Tato látka je významná pro řadu průmyslových odvětví, včetně stavebnictví, kde se používá jako přísada do cementů a betonů. Zlepšuje odolnost betonu a cementu proti takzvaným síranovým útokům, které mohou narušovat strukturu betonu v prostředích s vysokým obsahem síranů. Reaguje se sírany za vzniku nerozpustného síranu barnatého, čímž snižuje riziko poškození.
Vlastnosti a použití uhličitanu barnatého
Uhličitan barnatý je bílá krystalická látka s bodem tání 1740 °C (při 9,0 MPa) a molární hmotností 197,34 g/mol. Kromě použití v cementu se využívá také v keramických glazurách, cihelách, feritových magnetech a speciálních sklech. V laboratořích slouží jako činidlo při přípravě jiných sloučenin barya a jako tavidlo v keramice. Jednou z jeho hlavních aplikací ve stavebnictví je prevence eflorescence, tedy tvorby bílých krystalických usazenin na povrchu cihel a obkladů, čímž zlepšuje estetiku materiálů.
Pro některé specializované aplikace se uhličitan barnatý používá jako přísada do cementu a betonu, kde výrobci dosahují specifických vlastností svých výrobků, jako je zvýšená hustota nebo zvýšená odolnost vůči chemikáliím.
Použití uhličitanu barnatého v různých průmyslových odvětvích
- Stavebnictví: Prevence eflorescence u cihel a obkladů, zvýšení odolnosti betonu a cementu proti síranovým útokům, výroba stavební keramiky a dlaždic.
- Keramika: Tavidlo, výroba keramických glazur.
- Sklo: Výroba speciálních skel.
- Elektronika: Výroba feritových magnetů.
- Chemický průmysl: Činidlo při přípravě jiných sloučenin barya.
- Průmysl barev a laků: Jako plnivo ke zvýšení objemu a snížení nákladů, nosič pigmentů pro optimalizaci jejich dispergovatelnosti, zvýšení tvrdosti a odolnosti barev a laků proti oděru, prevence výkvětů, složka speciálních přípravků na ochranu proti korozi.
Barnaté cementy a ochrana před zářením
Barnaté cementy se připravují ze surovinových mouček různého složení a slouží k přípravě betonů, jež chrání před ionizujícím zářením. Baryum se může do klasického cementového slínku dostat i jako nečistota z alternativních paliv či surovin, jež se stále častěji používají pro výrobu slínku, a změnit tak strukturu a vlastnosti produktu.
Schopnosti past a malt z připravených barnatých cementů odstínit různé druhy ionizujícího záření byly experimentálně odzkoušeny. Výsledky ukazují, že barnaté cementy mohou výrazně přispět k ochraně před zářením, což je klíčové pro specializované stavební projekty, jako jsou jaderná zařízení nebo lékařská pracoviště.
Čtěte také: Podrobný průvodce uhličitanem barnatým: od těžby po finální produkt
Srovnání uhličitanu barnatého a uhličitanu vápenatého v cementu
I když se tato práce zaměřuje na uhličitan barnatý, je užitečné krátce se dotknout i uhličitanu vápenatého, který je v cementářském průmyslu mnohem běžnější. Prášek uhličitanu vápenatého hraje klíčovou roli v moderní výrobě cementu, slouží jako surovina i jako prostředek pro zvýšení výkonu. Jeho jemné částice zvyšují hustotu částic cementové matrice, což má za následek sníženou poréznost a zvýšenou pevnost v tlaku.
Zatímco uhličitan vápenatý je primární složkou cementu, uhličitan barnatý je spíše specializovaná přísada, která se používá pro specifické vlastnosti, jako je ochrana před sírany a ionizujícím zářením. Obě látky přispívají k různým aspektům kvality a trvanlivosti stavebních materiálů.
Níže je uvedena tabulka s porovnáním klíčových vlastností uhličitanu barnatého a vápenatého.
| Vlastnost | Uhličitan barnatý (BaCO3) | Uhličitan vápenatý (CaCO3) |
|---|---|---|
| Vzhled | Bílá krystalická látka / prášek | Bílá krystalická látka / prášek |
| Molární hmotnost | 197,34 g/mol | 100,09 g/mol |
| Bod tání | 1740 °C (při 9,0 MPa) | 825 °C (rozklad) |
| Výskyt v přírodě | Witherit | Vápenec, křída, mramor |
| Primární použití v cementu | Zvýšení odolnosti proti síranům, ochrana před ionizujícím zářením | Základní surovina, plnivo, zlepšení pevnosti a zpracovatelnosti |
| Ekologické/ekonomické výhody (v cementu) | Specializované aplikace | Snížení uhlíkové stopy, snížení výrobních nákladů (jako náhrada slínku) |
Čtěte také: Beton a voděodolnost
Čtěte také: Beton a vodotěsnost
tags: #uhličitan #barnatý #přísada #do #cementu