Barium Sulfat | Manfaat, Sifat Fisika, Pembuatan, Sifat Kimia

Barium sulfat (barium sulfate) adalah senyawa anorganik yang memiliki rumus kimia BaSO4 dan massa molekul relatif (Mr) 233,39. 

Barium sulfat tersusun dari ion Ba²⁺ dan SO₄^2–.

Senyawa ini sering juga disebut sebagai:

- barite

- baryte

- heavy spar

- blanc fixe

Barium sulfat tersebar luas di alam dan dijumpai dalam bentuk mineral barite (yang juga dikenal sebagai barytes atau heavy spar). Barit yang mengandung lebih dari 94% BaSO4 dapat diproses secara ekonomis.

1. Manfaat atau Kegunaan

Barium sulfat memiliki beberapa kegunaan sebagai berikut.

- Sekitar 80% produksi barium sulfat di dunia, digunakan sebagai komponen dalam sumur pengeboran minyak. Kehadiran barium sulfat dapat meningkatkan kepadatan fluida, meningkatkan tekanan hidrostatik di dalam sumur dan mengurangi kemungkinan ledakan.

- Suspensi barium sulfat digunakan dalam medis sebagai agen radiokantras dalam pencitraan sinar-x untuk mengamati saluran pencernaan. Meskipun barium tergolong logam berat namun penggunaan barium sulfat cukup aman karena kelarutannya yang rendah dalam air. Selain itu, barium sulfat juga mudah dikeluarkan dari dalam tubuh.

- Sebagian besar barium sulfat sintetis digunakan sebagai pigmen (pewarna) putih dalam cat.

- Cat "permanent white" merupakan campuran pigmen putih titanium oksida (TiO2) dan barium sulfat.

- Campuran antara barium sulfat dan seng sulfida (ZnS) merupakan pigmen anorganik yang disebut lithopone.

- Lapisan tipis barium sulfat yang disebut baryta pertama kali digunakan untuk melapisi permukaan dasar kertas foto untuk meningkatkan daya pantul gambar. Kertas seperti ini pertama kali diperkenalkan pada tahun 1884 di Jerman. Emulsi perak halida peka cahaya kemudian digunakan lagi -untuk melapisi- di atas lapisan baryta. Lapisan baryta membatasi penetrasi emulsi perak ke dalam serat kertas, sehingga emulsi lebih merata, dan warna hitam yang dihasilkan lebih seragam.

- Barium sulfat biasanya digunakan sebagai pengisi plastik untuk meningkatkan kerapatan molekul polimer guna meredam massa getaran.

Dalam plastik polipropilen dan polistiren, digunakan sekitar 70% BaSO4 sebagai pengisi. Kehadiran BaSO4 mampu meningkatkan ketahanan asam dan alkali dan opasitas (keadaan tidak tembus cahaya). Komposit seperti itu juga digunakan sebagai bahan pelindung sinar-X karena kemampuan radiopasitasnya. Komposit dengan fraksi massa barium sulfat tinggi (sekitar 70–80%) bekerja lebih baik daripada pelindung baja yang biasa digunakan.

2. Sifat Fisik atau Sifat Fisika

Sifat fisika dari barium sulfat sebagai berikut.

- padatan kristal belah ketupat (rhombic crystal) yang lembut.

- garam barium sulfat murni berwarna putih, namun warnanya bisa bervariasi dengan ada pengotot.

- warna mineral barite dapat bervariasi antara merah, kuning, abu-abu, atau hijau, tergantung pada jenis zat pengotor di dalamnya.

- massa jenis atau kepadatan (density) 4,50 g/mL.

- indeks bias 1,64

- mencair pada suhu sekitar  1.580 °C.

- terurai pada suhu di atas 1.600 °C.

- kekerasan 4,3 sampai 4,6 Mohs;

- kelarutan dalam air sangat kecil. Kelarutannya sekitar 285 mg/L pada suhu 30 °C.

- tidak larut dalam alkohol.

- larut dalam asam sulfat pekat.

3. Persiapan atau Produksi

Barium sulfat atau barit alami biasanya mengandung pengotor berupa silika, oksida besi, dan atau fluorida.

Silika sebagai pengotor utama, dapat dihilangkan sebagai natrium fluorosilikat, dengan cara memperlakukan barit dengan asam fluorida diikuti dengan soda kaustik (NaOH).

Barium sulfat dengan kemurnian tinggi dapat diendapkan dengan cara mengolah larutan berair dari garam barium dengan larutan natrium sulfat.

Persamaan reaksinya:

BaCl2 + Na2SO4 → BaSO4 + 2NaCl

BaSO4 yang telah diendapkan dari proses ini sering digunakan dalam banyak aplikasi industri.

Blanc fixe dan Lithopone dibuat dengan cara mereaksikan barium sulfida dengan natrium sulfat dan seng sulfat.

4. Sifat Kimia atau Reaksi Kimia

Barium sulfat adalah salah satu garam barium yang paling tidak larut dalam air. Senyawa kimia ini tidak mengalami reaksi dekomposisi ganda dalam fase air.

a. Reaksi dengan karbon

Barium sulfat akan mengalami reaksi reduksi menghasilkan barium sulfida, jika dipanaskan dengan kokas.

Persamaan reaksinya:

BaSO4 + 4C → BaS + 4CO

b. Reaksi dengan aluminium atau kalium

BaSO4 bereaksi secara keras jika dipanaskan dengan aluminium. 

Jika dipanaskan dengan kalium, maka akan terjadi reaksi yang eksplosif.

 

SUMBER RUJUKAN

Pradyot Patnaik, Ph.D. 2001. Handbook of Inorganic Chemicals. McGraw-Hill. ISBN 0-07-049439-8.