Chemisch gesehen besteht ein Salz, Bariumchlorid (BaCl2), aus den Elementen Barium (Ba) – ein silberweißes Erdalkalimetall und Chlor (Cl) – ein stark korrosives, grün-gelbes Halogengas. Schwefelsäure ist die stärkste kommerziell wichtige Säure – eine Oxysäure –, die auch ein starkes Entwässerungsmittel ist. Bariumchlorid und Schwefelsäure erzeugen bei Reaktion einen wasserunlöslichen Feststoff, Bariumsulfat plus Salzsäure. Die Reaktion dieser beiden Stoffe wird BaCl2 + H2SO4 → BaSO4 + 2 HCl geschrieben. Aufgrund seiner physikalischen und chemischen Eigenschaften ist Bariumsulfat für die medizinische Radiologie sehr wertvoll.
Als Röntgenkontrastmittel wird die Wassersuspension von Bariumsulfat verwendet, eine Substanz, die bestimmte Körperteile auf einem Röntgenbild besser erscheinen lässt. Diese Substanz wird häufig eher durch die Reaktion von Bariumchlorid und Schwefelsäure als durch ein alternatives Reaktionsverfahren hergestellt. Der dabei entstehende Stoff muss während des gesamten medizinischen Verfahrens in Schwebe bleiben und frei von gesundheitsgefährdenden oder geschmacksstörenden Verunreinigungen sein. Spuren von wasserlöslichen Bariumverbindungen dürfen nicht enthalten sein, da lösliches Barium für den Menschen hochgiftig ist – erst die außergewöhnliche Unlöslichkeit des Sulfats erlaubt seine Verwendung. Die Größe der Partikel und andere Suspensionseigenschaften werden durch die Verwendung von ultrafeinen Mahlverfahren sorgfältig kontrolliert. Die Flüssigkeit wird auch getestet, um sicherzustellen, dass sie den richtigen Prozentsatz an Feststoffen, Viskosität und pH-Wert hat.
Bariumchlorid und Schwefelsäure sind relativ billig, was den Barium-Milchshake zu einer kostengünstigen, effektiven und sicheren Methode macht, Körpergewebe zu testen, das normalerweise auf Röntgenstrahlen transparent ist. Das Suspensionsprodukt enthält normalerweise Zusatzstoffe, um es nützlicher und patientenfreundlicher zu machen. Diese können Suspendiermittel, Konservierungsstoffe und Geschmacksstoffe umfassen. Andere medizinische Materialien können ebenfalls verwendet werden, um die Suspension zu ergänzen, wie beispielsweise Brausetabletten. Der Test erfolgt auf nüchternen Magen, was für den hungrigen Patienten den aromatisierten Milchshake einladender machen kann.
Eingenommenes Bariumsulfat bedeckt die Wände des Verdauungstrakts und hebt das, was sonst als negatives Bild erscheinen würde, weiß hervor. Dies liegt daran, dass Bariumsulfat Röntgenstrahlen absorbiert. Anomalien des Gastrointestinaltrakts, einschließlich Tumoren, Taschen und Einschnürungen, werden sichtbar – auch Hernien und Geschwüre können erkannt werden. Es darf keine zweite Substanz konsumiert oder injiziert werden, um Barium aus dem System zu entfernen; Bariumsulfat wird natürlich mit dem Kot vermischt ausgeschieden. Um wie viel sicherer ist das aus Bariumchlorid und Schwefelsäure hergestellte Suspensionsprodukt, als die früher verwendeten, teuren und krebserregenden Röntgenkontrastmittel auf Thoriumbasis.