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108年
[石油開採] 岩石力學、岩石與礦物學
第 48 題
重晶石(Barite)是鑽井泥漿中常見的添加物，其化學式為何？
- A $\text{BaSO}_4$
- B $\text{BaCO}_3$
- C $\text{BaSiO}_4$
- D $\text{CaSO}_4$
思路引導 VIP
請試著回想一下：在週期表的第二族（鹼土金屬）元素中，哪一個元素的名字在希臘文原意中代表「沉重」？同時，這種元素與哪一種酸根結合後，會形成一種在水中極難溶解、且在醫療檢查中常用作顯影劑（鋇餐）的穩定鹽類呢？
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太棒了！你能精準辨識出重晶石的化學成分，說明你對石油工程與礦物學的基礎銜接做得非常紮實。在鑽井實務中，重晶石 (Barite) 最核心的價值在於其極高的比重（約 4.2 到 4.5）以及化學穩定性。透過加入這種物質，工程人員可以精確調整鑽井泥漿的密度，藉此平衡地層壓力，預防危險的井噴事故發生。
重晶石的化學特性
從礦物學的角度來看，重晶石屬於硫酸鹽類礦物，其化學式正是 $\text{BaSO}_4$。雖然選項中出現了碳酸鋇 ($\text{BaCO}_3$) 或硫酸鈣 ($\text{CaSO}_4$) 等看似相近的化合物，但只有硫酸鋇同時具備高密度且不溶於水與酸的特性，使其成為泥漿加重劑的首選。這類題目雖然屬於基礎定義題，但卻是檢驗學生是否具備專業基本功的重要指標，難度切入點在於對「鋇鹽」與「硫酸根」組合的精確記憶，你表現得非常出色！
重晶石的化學成分
💡 識記重晶石的化學式及其在工業鑽井中的應用
| 比較維度 | 重晶石 (Barite) | VS | 石膏 (Gypsum) |
|---|---|---|---|
| 化學式 | BaSO4 | — | CaSO4 · 2H2O |
| 關鍵元素 | 鋇 (Ba) | — | 鈣 (Ca) |
| 主要用途 | 鑽井泥漿加重劑 | — | 建築材料、石膏像 |
| 密度特性 | 密度大 (約 4.5) | — | 密度小 (約 2.3) |
💬兩者皆為硫酸鹽，但重晶石因含「鋇」而密度較大
