フッ化バリウム（フッかバリウム）は、化学式 をもつ無機化合物である。無色の固体で、自然界では希少鉱物フランクディクソナイトとして産出する。 標準条件下ではフローライト構造をとり、高圧下では構造をとる。 と同様に、水に対して耐性があり水に不溶である。
約500 °Cを超えると、は水分によって腐食されるが、乾燥環境では800 °Cまで使用できる。水分への長時間曝露は真空UV領域での透過を劣化させる。水に対する耐性はフッ化カルシウムより低いが、光学フッ化物の中では高エネルギー放射線に対する耐性が最も高い。ただし、遠紫外域での透過率は他のフッ化物より低い。かなり硬く、熱衝撃に非常に敏感で、比較的容易に破断する。
光学特性 フッ化バリウムは紫外線から赤外線まで透明であり、150から200 nmから11-11.5 μmに及ぶ。赤外分光法用の窓材として用いられ、とくに燃料油分析の分野で使われる。200 nmでの透過率は比較的低く(0.60)、500 nmでは0.96-0.97まで上昇し、9 μmまでその水準を保つ。その後は低下し(10 μmで0.85、12 μmで0.42)、屈折率は700 nmから5 μmでおよそ1.46である。
フッ化バリウムは、X線、ガンマ線、その他の高エネルギー粒子検出用の一般的で非常に高速な(最速級の) シンチレータでもある。用途の一つは、陽電子放出断層撮影における511 keVガンマ光子の検出である。アルファ粒子やベータ粒子にも応答するが、多くのシンチレータとは異なり紫外光は放射しない。 パルス形状弁別法を用いることで、同時に生じるガンマ光子から分離しつつ、高エネルギー(10-150 MeV) 中性子の検出にも利用できる。
フッ化バリウムは乳白剤として、またエナメルや釉薬フリットの製造に用いられる。さらに溶接剤の製造(一部のフラックスへの添加、溶接棒被覆材の成分、溶接粉末)にも使われる。加えて、アルミニウム精製のための溶融浴として冶金にも用いられる。
気相構造 気相では分子は非直線形であり、F-Ba-F角は約108°である。 この非直線性はVSEPR理論に反する。ab initio計算は、価電子殻の下の殻にあるd軌道からの寄与が原因であることを示している。 別の提案として、バリウム原子の電子コアの分極がほぼ正四面体状の電荷分布を作り、それがBa-F結合と相互作用するというものがある。
脚注
参考文献
外部リンク オックスフォード大学のMSDS
関連項目
フッ化物ガラス