Barijum
BARIJUM-I; m.[lat. Barijum od grčkog. barys - težak].
1. Hemijski element (Ba), meki srebrno-bijeli reaktivni metal (koristi se u mašinstvu, industriji, medicini).
2. Razg. O sulfatnoj soli ovog elementa (uzeta oralno kao kontrastno sredstvo tokom rendgenskog pregleda želuca, crijeva itd.). Popijte čašu barijuma.
◁ Barijum, -th, -th (1 znak). B-te soli. B. katoda.
barijum(lat. Barijum), hemijski element II grupe periodnog sistema, pripada zemnoalkalnim metalima. Ime je od grčkog barýs - težak. Srebrno bijeli meki metal; gustina 3,78 g/cm 3, t pl 727°C. Hemijski vrlo aktivan, pali se pri zagrijavanju. Minerali: barit i witherit. Koriste se u vakuumskoj tehnici kao apsorber gasa, u legurama (štampa, ležaj); soli barija - u proizvodnji boja, stakla, emajla, u pirotehnici, medicini.
BARIJUMBARijum (lat. Baryum), Ba (čitaj "barijum"), hemijski element sa atomskim brojem 56, atomska masa 137.327. Nalazi se u šestom periodu u grupi IIA periodnog sistema. Odnosi se na zemnoalkalne elemente. Prirodni barijum se sastoji od sedam stabilnih izotopa masenih brojeva 130 (0,101%), 132 (0,097%), 134 (2,42%), 135 (6,59%), 136 (7,81%), 137 (11, 32%) i 138 ( 71,66%). Konfiguracija vanjskog elektronskog sloja 6 s 2
. Oksidacijsko stanje je +2 (valentnost II). Radijus atoma je 0,221 nm, polumjer Ba 2+ jona je 0,138 nm. Sekvencijalne energije jonizacije su 5,212, 10,004 i 35,844 eV. Elektronegativnost prema Paulingu (cm. PAULING Linus) 0,9.
Istorija otkrića
Naziv elementa dolazi od grčkog "baris" - težak. Godine 1602. jedan bolonjski majstor skrenuo je pažnju na teški mineral barit. (cm. BARITE) BaSO 4 (gustina 4,50 kg/dm 3). 1774. Šveđanin K. Scheele (cm. SCHEELE Karl Wilhelm), kalcinirajući barit, dobio je oksid BaO. Tek 1808. Englez G. Davy (cm. DEVI Humphrey) koristili su elektrolizu za obnavljanje aktivnih metala iz njihovih solnih talina.
Prevalencija u prirodi
Sadržaj u zemljinoj kori je 0,065%. Najvažniji minerali su barit i vierit (cm. VITERITE) BaCO 3 .
Potvrda
Glavna sirovina za dobijanje barijuma i njegovih jedinjenja je koncentrat barita (80-95% BaSO 4). Zagreva se u zasićenom rastvoru sode Na 2 CO 3:
BaSO 4 + Na 2 CO 3 \u003d BaCO 3 + Na 2 SO 4
Precipitat barijum karbonata rastvorljivog u kiselini dalje se obrađuje.
Glavna industrijska metoda za dobijanje metalnog barijuma je njegova redukcija aluminijumskim prahom. (cm. ALUMINIJUM) na 1000-1200 °C:
4VaO + 2Al = 3Va + VaOAl 2 O 3
Redukovanjem barita ugljem ili koksom kada se zagrije, dobiva se BaS:
BaSO 4 + 4C \u003d BaS + 4CO
Nastali u vodi rastvorljivi barijum sulfid se prerađuje u druga jedinjenja barija, Ba (OH) 2, BaCO 3, Ba (NO 3) 2.
Fizička i hemijska svojstva
Barijum je srebrno-beli kovan metal, kristalna rešetka je kubična, usredsređena na telo, a= 0,501 nm. Na temperaturi od 375 °C prelazi u b-modifikaciju. Tačka topljenja 727 ° C, tačka ključanja 1637 ° C, gustina 3,780 g / cm 3. Standardni potencijal elektrode Ba 2+ / Ba je -2,906 V.
Ima visoku hemijsku aktivnost. Intenzivno oksidira na vazduhu, formirajući film koji sadrži barijum oksid BaO, peroksid BaO 2 .
Reaguje snažno sa vodom:
Va + 2H 2 O \u003d Ba (OH) 2 + H 2
Kada se zagreje, stupa u interakciju sa azotom (cm. NITROGEN) sa formiranjem nitrida Ba 3 N 2:
Ba + N 2 \u003d Ba 3 N 2
U struji vodonika (cm. VODIK) kada se zagrije, barij formira hidrid BaH 2. Sa ugljenikom, barijum formira BaC 2 karbid. Sa halogenima (cm. HALOGENI) barijum stvara halogenide:
Ba + Cl 2 \u003d BaCl 2,
Moguća interakcija sa sumporom (cm. SUMPOR) i drugih nemetala.
BaO je osnovni oksid. Reaguje sa vodom i formira barijum hidroksid:
BaO + H 2 O \u003d Ba (OH) 2
U interakciji s kiselim oksidima, BaO stvara soli:
BaO + CO 2 \u003d BaCO 3
Osnovni hidroksid Ba (OH) 2 je slabo rastvorljiv u vodi, ima alkalna svojstva.
Ba 2+ joni su bezbojni. Hlorid, bromid, jodid, barijum nitrat su visoko rastvorljivi u vodi. Nerastvorljivi karbonat, sulfat, prosečan barijum ortofosfat. Barijum sulfat BaSO 4 je nerastvorljiv u vodi i kiselinama. Stoga je stvaranje bijelog sirastog taloga BaSO 4 kvalitativna reakcija na ione Ba 2+ i sulfatne ione.
BaSO 4 se otapa u vrućem rastvoru koncentrovanog H 2 SO 4, formirajući kiseli sulfat:
BaSO 4 + H 2 SO 4 \u003d 2Ba (HSO 4) 2
Ba 2+ joni boje plamen žuto-zeleno.
Aplikacija
Legura Ba sa Al je osnova gettera (getera). BaSO 4 je sastavni dio bijelih boja, dodaje se prilikom obrade nekih vrsta papira, koji se koristi u topljenju aluminijuma, u medicini - za rendgenski pregled.
Jedinjenja barija koriste se u proizvodnji stakla, u proizvodnji signalnih raketa.
Barijum titanat BaTiO 3 je komponenta piezoelektričnih elemenata, malih kondenzatora, koji se koriste u laserskoj tehnologiji.
Fiziološko djelovanje
Jedinjenja barijuma su toksična, MPC u vazduhu je 0,5 mg/m 3 .
enciklopedijski rječnik. 2009 .
Sinonimi:Pogledajte šta je "barijum" u drugim rječnicima:
barijum- hidrotogija. chem. Suda eritin, tyssiz kristali zat (KSE, 2, 167). Barijum karbonati. chem. Tұz zhane dušik kyshkyldarynda onay eritin, tүssíz kristal. B a r i y k a r b o n a t y - baridyn өte manyzdy kosylystarynyn biri (KSE, 2, 167). Barijum sulfati... Kazahstanski tilinin tusindirme sozdigí
- (latinski barijum, od grčkog barys težak). Žućkasti metal, nazvan tako jer se u kombinaciji s drugim metalima formira teška jedinjenja. Rječnik stranih riječi uključenih u ruski jezik. Čudinov A.N., 1910. BARIJUM lat. barijum, sa grčkog ... ... Rečnik stranih reči ruskog jezika
Ba (lat. Baryum, od grč. barys teški * a. barijum; n. Barium; f. barium; i. bario), hem. element glavne podgrupe 11 periodične grupe. Mendeljejevljevi sistemi elemenata, at. n. 56, at. m. 137,33. Prirodni B. sastoji se od mješavine sedam stabilnih ... Geološka enciklopedija
- (od grčkog barys težak; lat. Barium), Ba, hem. element II grupa periodični. sistema elemenata podgrupe zemnoalkalnih elemenata, at. broj 56, u. težina 137,33. Prirodni B. sadrži 7 stabilnih izotopa, među kojima prevladava 138Ba ... ... Physical Encyclopedia
BARIJUM- (od grčkog barys težak), dvoatomski metal, at. in. 137.37, hem. oznaka Ba, javlja se u prirodi samo u obliku soli, gl. arr., u obliku sulfatne soli (teška šparta) i karbonatne soli (witherit); u malim količinama soli B...... Velika medicinska enciklopedija
- (Barijum), Ba, hemijski element II grupe periodnog sistema, atomski broj 56, atomska masa 137,33; pripada zemnoalkalnim metalima. Otkrio ga je švedski hemičar K. Scheele 1774., primio G. Davy 1808. ... Moderna enciklopedija
- (lat. Barijum) Ba, hemijski element II grupe periodnog sistema, atomski broj 56, atomska masa 137,33, pripada zemnoalkalnim metalima. Ime iz grčkog. barys je težak. Srebrno bijeli meki metal; gustina 3,78 g/cm³, tpl… … Veliki enciklopedijski rječnik barij - imenica, broj sinonima: 2 metal (86) element (159) ASIS sinonimski rječnik. V.N. Trishin. 2013 ... Rečnik sinonima
Barijum sulfat je aktivna tvar koja se koristi u dijagnostičke svrhe kod određenih bolesti probavnog trakta. To je trošan bijeli prah, bez mirisa i ukusa, nerastvorljiv je u organskim rastvaračima, kao i u alkalijama i kiselinama. Razmotrite karakteristike ove komponente. Hajde da razgovaramo o tome zašto je barijum sulfat potreban za fluoroskopiju, opisati ćemo upotrebu ove supstance u medicini, njena svojstva, šta kažu uputstva.
Kakav je efekat barijum sulfata?
Barijev sulfat je radionepropusna tvar, koristi se u dijagnostičke svrhe, jer dobro poboljšava kontrast rendgenske slike pri provođenju odgovarajućih studija i nema toksičnost. Maksimalna radioprovidnost organa kao što su jednjak, želudac, a također i dvanaestopalačno crijevo postiže se vrlo brzo, odmah nakon njegovog unošenja unutra.
Što se tiče tankog crijeva, radiografija se javlja nakon 15-ak minuta ili nakon sat i po, sve će ovisiti o viskoznosti lijeka i o brzini direktnog pražnjenja želuca. Maksimalna vizualizacija distalnih dijelova i tankog i debelog crijeva ovisit će o položaju tijela pacijenta, kao i o hidrostatičkom pritisku.
Barijum sulfat se ne apsorbuje iz digestivnog trakta, tako da ne ulazi direktno u sistemsku cirkulaciju, naravno ako nema perforacije digestivnog trakta. Ova supstanca se izlučuje stolicom.
Koje su indikacije za barijum sulfat?
Lijek se propisuje za rendgenske snimke gastrointestinalnog trakta, posebno tankog crijeva, odnosno njegovih gornjih dijelova.
Koje su kontraindikacije za barijum sulfat?
Među kontraindikacijama za upotrebu barijum sulfata mogu se uočiti sljedeća stanja:
Prisutnost preosjetljivosti na ovu supstancu;
Nemojte ga prepisivati za opstrukciju debelog crijeva;
Kod perforacije gastrointestinalnog trakta upotreba barija je kontraindicirana;
Ako ste ranije imali bronhijalnu astmu;
Sa dehidracijom organizma;
S ulceroznim kolitisom akutnog oblika;
Sa alergijskim reakcijama.
Osim navedenog, ova supstanca se ne koristi ako pacijent ima cističnu fibrozu, a kontraindikacijom se smatra i akutni divertikulitis.
Koje su nuspojave barijum sulfata?
Među nuspojavama barijum sulfata, upute za uporabu navode sljedeće uvjete: može se razviti dugotrajni zatvor teške prirode, nisu isključeni grčevi u nekim dijelovima crijeva, može se pridružiti proljev.
Osim toga, razvijaju se anafilaktoidne reakcije koje se manifestuju kratkim dahom, bolnim nadimanjem, stezanjem u grudima, bolovima u želucu i crijevima.
Ako se nakon prve rendgenske kontrastne studije kod pacijenta pojave bilo kakve nuspojave, obavezno o tome obavijestite liječnika.
Koje su namjene i doze barijum sulfata?
Za provođenje studije gornjeg probavnog trakta, suspenzija barij sulfata se uzima oralno, da bi se izvršilo dvostruko kontrastiranje, mora se dodati sorbitol, kao i natrijum citrat. Takozvana "barijumska kaša" u ovom slučaju priprema se na sljedeći način: 80 g praha se razrijedi u sto mililitara vode, nakon čega se provodi dijagnostički postupak.
Za rendgensku dijagnostiku debelog crijeva priprema se suspenzija od 750 g praha barij sulfata i litre vode, a uz to se 0,5% otopina tanina ubrizgava kroz klistir direktno u rektum.
Uoči dijagnostičke procedure nije preporučljivo jesti čvrstu hranu. Nakon studije, morate konzumirati dovoljno veliku količinu tekućine, čime se ubrzava evakuacija barij sulfata iz crijeva.
specialne instrukcije
Preparati koji sadrže barijum sulfat (analozi)
Lijek Bar-VIPS u svom sastavu sadrži barij sulfat, dostupan je u prahu za pripremu dijagnostičke suspenzije za internu upotrebu. Radi se o radioprovidnom sredstvu složenog sastava, niske toksičnosti.
Sljedeći lijek je Coribar-D, također se proizvodi u pasti, ima izražena adhezivna svojstva i pruža kvalitetnu sliku reljefa sluznice probavnog trakta.
Micropack - njegov oblik doziranja također predstavlja pasta, od koje se priprema suspenzija, a lijek se također proizvodi u prahu. Sljedeći alat je Micropak Colon, kada ga koristite, možete dobiti jasnu sliku mikroreljefa.
Micropak Oral, Micropak ST, Microtrust pasta za jednjak, Co 2-granulat, Sulfobar, Falibarit, Falibarit XDE i Adsobar, svi navedeni radioprovidni preparati sadrže i aktivnu supstancu barijum sulfat. Proizvode se kako u obliku paste, od koje se priprema suspenzija, tako iu obliku finog praha.
Rentgenski kontrastni agensi se koriste u dijagnostičke svrhe kako bi se identificirala bilo kakva patologija probavnog trakta, posebno jednjaka, želuca, ali i svih dijelova crijeva. Osim toga, barij sulfat se nalazi u istoimenom pripravku.
Zaključak
Prije provođenja rendgenske kontrastne studije potrebno je suzdržati se od jedenja čvrste, dugo probavljene hrane dan ranije. Istovremeno, takav kontrastni pregled treba propisati od strane ljekara u skladu s dostupnim indikacijama.
Sadržaj članka
BARIJUM- hemijski element 2. grupe periodnog sistema, atomski broj 56, relativna atomska masa 137,33. Nalazi se u šestom periodu između cezijuma i lantana. Prirodni barijum se sastoji od sedam stabilnih izotopa sa masenim brojevima 130(0,101%), 132(0,097%), 134(2,42%), 135(6,59%), 136(7,81%), 137(11, 32%) i 138 ( 71,66%). Barijum u većini hemijskih jedinjenja pokazuje maksimalno oksidaciono stanje od +2, ali može imati i nulu. U prirodi se barijum javlja samo u dvovalentnom stanju.
Istorija otkrića.
Godine 1602. Casciarolo (bolonjski obućar i alhemičar) je pokupio kamen u okolnim planinama, koji je toliko težak da je Casciarolo posumnjao na zlato u njemu. Pokušavajući da izoluje zlato od kamena, alhemičar ga je kalcinirao ugljenom. Iako u ovom slučaju nije bilo moguće izolirati zlato, eksperiment je donio jasno ohrabrujuće rezultate: ohlađeni produkt kalcinacije svijetlio je u mraku crvenkastom bojom. Vijest o ovako neobičnom nalazu napravila je pravu senzaciju u alhemijskom okruženju i neobičan mineral, koji je dobio niz imena - sunčani kamen (Lapis solaris), bolonjski kamen (Lapis Boloniensis), bolonjski fosfor (Phosphorum Boloniensis) postao je učesnik. u raznim eksperimentima. Ali vrijeme je prolazilo, a zlato nije ni pomišljalo da se ističe, pa je interesovanje za novi mineral postupno nestalo, te se dugo vremena smatralo modificiranim oblikom gipsa ili vapna. Samo vek i po kasnije, 1774. godine, poznati švedski hemičari Karl Šele i Johan Gan pomno su proučavali „bolonjski kamen“ i otkrili da on sadrži neku vrstu „teške zemlje“. Kasnije, 1779. godine, Giton de Morvo je ovu "kopnu" nazvao barotom (barote) od grčke riječi "barue" - teška, a kasnije je promijenio ime u barit (barit). Barijum zemlja se pojavila pod ovim imenom u udžbenicima hemije kasnog 18. i početka 19. veka. Tako je, na primjer, u udžbeniku A.L. Lavoisier-a (1789.) barit uključen u listu zemljanih jednostavnih tijela koja stvaraju sol, a za barit je dat još jedan naziv - "teška zemlja" (terre pesante, lat. terra ponderosa) . Još nepoznati metal sadržan u mineralu počeo se zvati barijum (latinski - Barijum). U ruskoj književnosti 19. veka. korišćeni su i nazivi barit i barijum. Sljedeći dobro poznati mineral barija bio je prirodni barijum karbonat, koji je 1782. otkrio Withering i kasnije u njegovu čast nazvan viteritom. Metalni barijum je prvi dobio Englez Humphry Davy 1808. godine elektrolizom vlažnog barijum hidroksida sa živinom katodom i naknadnim isparavanjem žive iz barijum amalgama. Treba napomenuti da je iste 1808. godine, nešto ranije od Davyja, švedski hemičar Jens Berzelius dobio amalgam barija. Uprkos svom nazivu, pokazalo se da je barijum relativno lak metal sa gustinom od 3,78 g/cm 3, pa je 1816. godine engleski hemičar Clarke predložio da se odbaci naziv "barijum" na osnovu toga da ako je zemlja barijum (barijum oksid) zaista teži od drugih zemalja (oksida), metal je, naprotiv, lakši od ostalih metala. Clarke je želio da ovaj element nazove plutonijum u čast starog rimskog boga, vladara podzemnog svijeta Plutona, ali ovaj prijedlog nisu podržali drugi naučnici i laki metal je i dalje nazivan "teškim".
barijum u prirodi.
Zemljina kora sadrži 0,065% barijuma, nalazi se u obliku sulfata, karbonata, silikata i aluminosilikata. Glavni minerali barijuma su barit (barijum-sulfat), već spomenut gore, koji se naziva i teški ili perzijski špart, i viterit (barijum karbonat). Svjetski mineralni resursi barita procijenjeni su 1999. na 2 milijarde tona, značajan dio njih koncentrisan je u Kini (oko 1 milijardu tona) i Kazahstanu (0,5 milijardi tona). Velike rezerve barita postoje i u SAD-u, Indiji, Turskoj, Maroku i Meksiku. Ruski resursi barita procjenjuju se na 10 miliona tona, a njegovo vađenje se vrši na tri glavna nalazišta koja se nalaze u Hakasiji, Kemerovskoj i Čeljabinskoj oblasti. Ukupna godišnja proizvodnja barita u svijetu je oko 7 miliona tona, Rusija proizvodi 5 hiljada tona i uvozi 25 hiljada tona barita godišnje.
Potvrda.
Glavne sirovine za dobijanje barijuma i njegovih jedinjenja su barit i, rjeđe, viterit. Redukovanjem ovih minerala ugljem, koksom ili prirodnim gasom dobijaju se barijum sulfid, odnosno barijev oksid:
BaSO4 + 4C = BaS + 4CO
BaSO 4 + 2CH 4 \u003d BaS + 2C + 4H 2 O
BaCO 3 + C = BaO + 2CO
Metalni barijum se dobija redukcijom sa aluminijum oksidom.
3BaO + 2Al = 3Ba + Al 2 O 3
Po prvi put ovaj proces je izveo ruski fizički hemičar N.N. Beketov. Ovako je opisao svoje eksperimente: „Uzeo sam bezvodni barijev oksid i, dodajući mu određenu količinu barijum hlorida, poput fluksa, stavio ovu mešavinu zajedno sa komadićima gline (aluminijum) u lonac za ugalj i zagrevao je nekoliko sati. Nakon hlađenja lončića, pronašao sam u njemu metalnu leguru potpuno drugačijeg tipa i fizičkih svojstava od gline. Ova legura ima makrokristalnu strukturu, vrlo je lomljiva, svježi lom ima blagi žućkasti sjaj; analiza je pokazala da se sastoji od 33,3 barijuma i 66,7 gline za 100 sati, ili, drugim rečima, sadrži dva dela gline za jedan deo barijuma...“. Sada se proces redukcije aluminijuma odvija u vakuumu na temperaturama od 1100 do 1250°C, dok nastali barijum isparava i kondenzuje se na hladnijim delovima reaktora.
Osim toga, barij se može dobiti elektrolizom rastaljene mješavine barijuma i kalcijum hlorida.
Jednostavna supstanca.
Barijum je srebrno-bijeli savitljivi metal koji se lomi pri snažnom udaru. Tačka topljenja 727°C, tačka ključanja 1637°C, gustina 3,780 g/cm 3 . Pri normalnom pritisku postoji u dvije alotropske modifikacije: do 375°C, a -Ba je stabilan sa kubičnom tijelo centriranom rešetkom, iznad 375°C, b -Ba je stabilan. Pri povišenom pritisku nastaje heksagonalna modifikacija. Metalni barijum ima visoku hemijsku aktivnost, intenzivno oksidira na vazduhu, formirajući film koji sadrži BaO, BaO 2 i Ba 3 N 2, koji se pali pri blagom zagrevanju ili pri udaru.
2Ba + O 2 \u003d 2BaO; Ba + O 2 \u003d BaO 2; 3Ba + N 2 \u003d Ba 3 N 2,
stoga se barijum skladišti ispod sloja kerozina ili parafina. Barijum snažno reaguje sa vodom i rastvorima kiselina, formirajući barijum hidroksid ili odgovarajuće soli:
Ba + 2H 2 O \u003d Ba (OH) 2 + H 2
Ba + 2HCl \u003d BaCl 2 + H 2
Sa halogenima, barijum stvara halogenide, sa vodonikom i dušikom, kada se zagrije, formira hidrid, odnosno nitrid.
Ba + Cl 2 \u003d BaCl 2; Ba + H 2 = BaH 2
Metalni barij se otapa u tekućem amonijaku sa stvaranjem tamnoplave otopine, iz koje se može izdvojiti amonijak Ba (NH 3) 6 - kristali sa zlatnim sjajem, koji se lako raspadaju uz oslobađanje amonijaka. U ovom spoju, barij ima nulto oksidacijsko stanje.
Primjena u industriji i nauci.
Upotreba metalnog barijuma je veoma ograničena zbog njegove visoke hemijske aktivnosti; jedinjenja barija se koriste mnogo šire. Legura barijuma sa aluminijumom - legura albe koja sadrži 56% Ba - osnova gettera (apsorbera zaostalih gasova u vakuumskoj tehnologiji). Da bi se dobio sam getter, barij se isparava iz legure zagrijavanjem u evakuiranoj tikvici uređaja; kao rezultat, na hladnim dijelovima tikvice nastaje "barijumsko ogledalo". U malim količinama, barij se koristi u metalurgiji za prečišćavanje rastopljenog bakra i olova od nečistoća sumpora, kisika i dušika. Barijum se dodaje u štamparske i antifrikcione legure, a legura barijuma i nikla koristi se za izradu delova za radio cevi i elektroda za svećice u karburatorskim motorima. Osim toga, postoje nestandardne primjene barija. Jedna od njih je stvaranje umjetnih kometa: pare barija koje se oslobađaju iz svemirske letjelice lako se jonizuju sunčevim zracima i pretvaraju u svijetli oblak plazme. Prva vještačka kometa nastala je 1959. godine tokom leta sovjetske automatske međuplanetarne stanice Luna-1. Početkom 1970-ih, njemački i američki fizičari, provodili su istraživanja o elektro magnetsko polje Zemlja je preko teritorije Kolumbije bacila 15 kilograma najmanjeg praha barijuma. Nastali oblak plazme protezao se duž linija magnetnog polja, što je omogućilo da se precizira njihov položaj. Godine 1979. mlaznice barijevih čestica korištene su za proučavanje aurore.
jedinjenja barijuma.
Dvovalentna jedinjenja barija su od najvećeg praktičnog interesa.
barijum oksid(BaO): međuproizvod u proizvodnji barija - vatrostalni (talište oko 2020 °C) bijeli prah, reagira s vodom, formirajući barijev hidroksid, apsorbira ugljični dioksid iz zraka, pretvarajući se u karbonat:
BaO + H 2 O \u003d Ba (OH) 2; BaO + CO 2 = BaCO 3
Kada se kalcinira na zraku na temperaturi od 500-600°C, barijev oksid reaguje sa kiseonikom, formirajući peroksid, koji se, daljim zagrevanjem do 700°C, ponovo pretvara u oksid, odvajajući kiseonik:
2BaO + O 2 \u003d 2BaO 2; 2BaO 2 \u003d 2BaO + O 2
Kiseonik se na ovaj način dobijao sve do kraja 19. veka, dok nije razvijena metoda za izolovanje kiseonika destilacijom tečnog vazduha.
U laboratoriju se barijev oksid može dobiti kalciniranjem barijevog nitrata:
2Ba(NO 3) 2 = 2BaO + 4NO 2 + O 2
Sada se barijev oksid koristi kao sredstvo za uklanjanje vode, za dobivanje barijevog peroksida i za proizvodnju keramičkih magneta od barij ferata (za to se mješavina praha barija i željeznog oksida sinteruje pod pritiskom u jakom magnetskom polju), ali glavni primjena barijevog oksida je proizvodnja termoionskih katoda. Godine 1903. mladi njemački naučnik Wenelt testirao je zakon o emisiji elektrona iz čvrstih tijela, koji je nedavno otkrio engleski fizičar Richardson. Prvi od eksperimenata s platinskom žicom u potpunosti je potvrdio zakon, ali kontrolni eksperiment nije uspio: tok elektrona bio je naglo veći od očekivanog. Kako se svojstva metala nisu mogla promijeniti, Wehnelt je pretpostavio da na površini platine postoji neka vrsta nečistoće. Nakon što je isprobao moguće površinske zagađivače, bio je uvjeren da barij oksid, koji je bio dio maziva vakuum pumpe korištene u eksperimentu, emituje dodatne elektrone. Međutim, naučni svijet nije odmah prepoznao ovo otkriće, jer se njegovo opažanje nije moglo reproducirati. Samo skoro četvrt veka kasnije, Englez Kohler je pokazao da se barijum oksid mora zagrejati na veoma niskim pritiscima kiseonika za ispoljavanje visoke termoionske emisije. Ovaj fenomen se mogao objasniti tek 1935. godine. Njemački naučnik Pohl sugerirao je da elektrone emituje mala nečistoća barijuma u oksidu: pri niskim pritiscima dio kisika izlazi iz oksida, a preostali barij se lako ionizira i formira slobodni elektroni koji napuštaju kristal kada se zagrije:
2BaO \u003d 2Ba + O 2; Ba = Ba 2+ + 2e
Ispravnost ove hipoteze konačno su utvrdili kasnih 1950-ih sovjetski hemičari A. Bundel i P. Kovtun, koji su izmjerili koncentraciju nečistoće barija u oksidu i uporedili je sa fluksom elektronske toplotne emisije. Sada je barij oksid aktivni aktivni dio većine termoionskih katoda. Na primjer, snop elektrona koji formira sliku na TV ekranu ili kompjuterskom monitoru emituje barijum oksid.
Barijum hidroksid, oktahidrat(Ba(OH)2· 8H2O). Bijeli prah, dobro rastvorljiv u vrućoj vodi (više od 50% na 80°C), lošiji u hladnoj vodi (3,7% na 20°C). Tačka topljenja oktahidrata je 78°C, a kada se zagrije na 130°C, pretvara se u bezvodni Ba(OH) 2 . Barijum hidroksid se dobija otapanjem oksida u vrućoj vodi ili zagrevanjem barijum sulfida u struji pregrijane pare. Barijev hidroksid lako reagira s ugljičnim dioksidom, pa se njegova vodena otopina, nazvana "baritna voda", koristi u analitičkoj hemiji kao reagens za CO 2 . Osim toga, "baritna voda" služi kao reagens za sulfatne i karbonatne ione. Barijum hidroksid se koristi za uklanjanje sulfatnih jona iz biljnih i životinjskih ulja i industrijskih rastvora, za dobijanje rubidijum i cezijum hidroksida, kao komponente za podmazivanje.
barijum karbonat(BaCO3). U prirodi je mineral uvenuće. Bijeli prah, nerastvorljiv u vodi, rastvorljiv u jakim kiselinama (osim sumporne). Kada se zagrije na 1000 ° C, razgrađuje se s oslobađanjem CO 2:
BaCO 3 \u003d BaO + CO 2
Barijum karbonat se dodaje staklu radi povećanja indeksa prelamanja, a dodaje se i emajlima i glazurama.
barijum sulfat(BaSO4). U prirodi - barit (teški ili perzijski špart) - glavni mineral barijuma - bijeli prah (talište oko 1680°C), praktično nerastvorljiv u vodi (2,2 mg/l na 18°C), polako rastvorljiv u koncentrovanoj sumpornoj kiselini .
Proizvodnja boja je dugo bila povezana sa barijum sulfatom. Istina, isprva je njegova upotreba bila kriminalne prirode: u zgnječenom obliku, barit je pomiješan s bijelim olovom, što je značajno smanjilo cijenu konačnog proizvoda i, istovremeno, pogoršalo kvalitetu boje. Međutim, takva modificirana bijela je prodavana po istoj cijeni kao i obična bijela, generirajući značajan profit vlasnicima farbara. Davne 1859. godine Odeljenje za manufakture i unutrašnju trgovinu primilo je informaciju o lažnim mahinacijama jaroslavskih uzgajivača, koji su olovnom belom dodali tešku špartu, koja „obmanjuje potrošače o pravom kvalitetu proizvoda, a primljen je i zahtev za zabranu rekli su uzgajivači da koriste šparovu prilikom pravljenja olovne bijele boje." Ali ove žalbe nisu bile ništa. Dovoljno je reći da je 1882. godine u Jaroslavlju osnovana fabrika šparoga, koja je 1885. proizvodila 50 hiljada funti zdrobljenog teškog šparta. Početkom 1890-ih, D. I. Mendeljejev je napisao: „... Barit se miješa sa krečom u mnogim tvornicama, budući da bjelica uvezena iz inostranstva, da bi se smanjila cijena, sadrži ovu primjesu.“
Barijum sulfat je dio Lithoponea, netoksične bijele boje visoke pokrivne moći, koja je široko tražena na tržištu. Za proizvodnju litopona miješaju se vodene otopine barij sulfida i cink sulfata, pri čemu dolazi do reakcije izmjene i taloži se mješavina fino kristalnog barij sulfata i cink sulfida - litopona, a u otopini ostaje čista voda.
BaS + ZnSO 4 \u003d BaSO 4 Í̈ + ZnSÍ̈
U proizvodnji skupih vrsta papira, barij sulfat igra ulogu punila i sredstva za utegljivanje, čineći papir bjeljim i gušćim, a koristi se i kao punilo u gumama i keramici.
Više od 95% svjetskog iskopanog barita koristi se za pripremu radnih fluida za duboko bušenje.
Barijum sulfat snažno apsorbuje rendgenske i gama zrake. Ovo svojstvo se široko koristi u medicini za dijagnozu gastrointestinalnih bolesti. Da bi to učinio, pacijentu je dopušteno da proguta suspenziju barijum sulfata u vodi ili njegovu mješavinu s grizom - "barijsku kašu", a zatim prosija kroz rendgenske zrake. Oni dijelovi digestivnog trakta, kroz koje prolazi "barijumska kaša", izgledaju kao tamne mrlje na slici. Tako doktor može dobiti ideju o obliku želuca i crijeva, odrediti mjesto nastanka bolesti. Barijev sulfat se također koristi za izradu barit betona koji se koristi u izgradnji nuklearnih elektrana i nuklearnih elektrana za zaštitu od prodornog zračenja.
barijum sulfid(BaS). Intermedijarni proizvod u proizvodnji barija i njegovih spojeva. Komercijalni proizvod je sivi rastresiti prah, slabo rastvorljiv u vodi. Barijum sulfid se koristi za dobijanje litopona, u industriji kože za uklanjanje dlaka sa kože, za dobijanje čistog sumporovodika. BaS je sastavni dio mnogih fosfora - tvari koje svijetle nakon što apsorbiraju svjetlosnu energiju. On je primio Casciarola, kalcinirajući barit ugljem. Sam po sebi, barij sulfid ne svijetli: potrebni su aditivi aktivacijskih tvari - soli bizmuta, olova i drugih metala.
barijum titanat(BaTio 3). Jedno od industrijski najvažnijih jedinjenja barijuma je bijela vatrostalna (tačka topljenja 1616°C) kristalna supstanca, nerastvorljiva u vodi. Barijev titanat se dobiva spajanjem titan dioksida s barijevim karbonatom na temperaturi od oko 1300°C:
BaCO 3 + TiO 2 \u003d BaTiO 3 + CO 2
Barijum titanat je jedan od najboljih feroelektrika (), vrlo vrijedan električni materijal. Godine 1944. sovjetski fizičar B.M. Vul otkrio je izvanredne feroelektrične sposobnosti (veoma visoka dielektrična konstanta) u barij titanatu, koji ih je zadržao u širokom temperaturnom rasponu - gotovo od apsolutne nule do + 125 ° C. Ova okolnost, kao i visoka mehanička čvrstoća i Otpornost na vlagu barij titanata učinila ga je jednim od najvažnijih feroelektrika koji se koriste, na primjer, u proizvodnji električnih kondenzatora. Barijum titanat, kao i svi feroelektrici, takođe ima piezoelektrična svojstva: menja svoje električne karakteristike pod pritiskom. Pod djelovanjem naizmjeničnog električnog polja u njegovim kristalima nastaju oscilacije, pa se stoga koriste u piezoelektričnim elementima, radio krugovima i automatskim sistemima. Barijum titanat je korišten u pokušajima otkrivanja gravitacijskih valova.
Ostala jedinjenja barija.
Barijum nitrat i hlorat (Ba(ClO 3) 2) su sastavni deo vatrometa, a dodatak ovih jedinjenja daje plamenu svetlo zelenu boju. Barijum peroksid je dio mješavine za paljenje za aluminotermiju. Tetracijanoplatinatni (II) barijum (Ba) sija pod uticajem rendgenskih i gama zraka. Godine 1895. njemački fizičar Wilhelm Roentgen, promatrajući sjaj ove supstance, sugerirao je postojanje novog zračenja, kasnije nazvanog X-zrakom. Sada se barijum tetracijanoplatinat(II) koristi za pokrivanje svetlećih ekrana instrumenata. Barijum tiosulfat (BaS 2 O 3) daje bezbojnom laku bisernu nijansu, a miješanjem s ljepilom možete postići potpunu imitaciju sedefa.
Toksikologija jedinjenja barija.
Sve rastvorljive soli barijuma su otrovne. Barijum sulfat, koji se koristi u fluoroskopiji, praktički je netoksičan. Smrtonosna doza barijum hlorida je 0,8-0,9 g, barijum karbonata - 2-4 g. Gutanje toksičnih jedinjenja barijuma izaziva pečenje u ustima, bol u želucu, salivaciju, mučninu, povraćanje, vrtoglavicu, slabost mišića, otežano disanje , usporavanje otkucaja srca i pad krvnog pritiska. Glavni tretman za trovanje barijumom je ispiranje želuca i upotreba laksativa.
Glavni izvori barijuma u ljudskom tijelu su hrana (posebno morski plodovi) i voda za piće. Prema preporukama Svjetske zdravstvene organizacije, sadržaj barija u vodi za piće ne bi trebao prelaziti 0,7 mg/l, u Rusiji postoje mnogo stroži standardi - 0,1 mg/l.
Yuri Krutyakov
Barijum je element glavne podgrupe druge grupe, šestog perioda periodnog sistema hemijskih elemenata D. I. Mendeljejeva, sa atomskim brojem 56. Označen je simbolom Ba (lat. barijum). Jednostavna supstanca je meki, duktilni srebrno-bijeli zemnoalkalni metal. Poseduje visoku hemijsku aktivnost.
Istorija otkrića barijumaBarij je u obliku oksida BaO otkrio Karl Scheele 1774. godine. Godine 1808, engleski hemičar Humphrey Davy proizveo je barijum amalgam elektrolizom vlažnog barijum hidroksida sa živinom katodom; nakon što je pri zagrijavanju isparavao živu, izolirao je metalni barij.
Godine 1774. švedski hemičar Carl Wilhelm Scheele i njegov prijatelj Johan Gottlieb Hahn istraživali su jedan od najtežih minerala, teški špart BaSO 4 . Uspeli su da izoluju ranije nepoznatu "tešku zemlju", koja je kasnije nazvana barit (od grčkog βαρυς - teška). I nakon 34 godine, Humphry Davy, podvrgavši mokru baritnu zemlju elektrolizi, iz nje je dobio novi element - barij. Treba napomenuti da su iste 1808. godine, nešto ranije od Davyja, Jene Jacob Berzelius i njegovi saradnici dobili amalgame kalcijuma, stroncijuma i barijuma. Tako je nastao element barijum.
Drevni alhemičari kalcinirali su BaSO 4 drvetom ili drvenim ugljem i dobili fosforescentne "bolonjske dragulje". Ali hemijski, ovi dragulji nisu BaO, već barijum sulfid BaS.
porijeklo imena
Ime je dobio po grčkom barys - "težak", jer je njegov oksid (BaO) bio okarakterisan kao da ima neuobičajeno veliku gustoću za takve supstance.
Pronalaženje barijuma u prirodiZemljina kora sadrži 0,05% barijuma. Ovo je dosta – mnogo više od, recimo, olova, kalaja, bakra ili žive. U svom čistom obliku, ne postoji u zemlji: barijum je aktivan, uključen je u podgrupu zemnoalkalnih metala i, prirodno, prilično je čvrsto vezan u mineralima.
Glavni minerali barijuma su već spomenuti teški špart BaSO 4 (češće nazivan barit) i viterit BaCO3, nazvan po Englezu Williamu Witheringu (1741...1799), koji je ovaj mineral otkrio 1782. U maloj koncentraciji soli barija nalaze se u mnogim mineralnim vodama i morskoj vodi. Nizak sadržaj u ovom slučaju je plus, a ne minus, jer su sve soli barija, osim sulfata, otrovne.
Vrste depozita barijumaPrema mineralnim asocijacijama, rude barita se dijele na monomineralne i kompleksne. Složeni se dijele na barit-sulfidne (sadrže olovo, cink, ponekad bakar i željezo pirit sulfide, rjeđe Sn, Ni, Au, Ag), barit-kalcit (sadrže do 75% kalcita), željezo-barit (sadrže magnetit , hematit, te getit i hidrogoetit u gornjim zonama) i barit-fluorit (osim barita i fluorita, obično sadrže kvarc i kalcit, a ponekad su prisutni i sulfidi cinka, olova, bakra i žive kao male nečistoće).
Sa praktične tačke gledišta, najveći interes predstavljaju hidrotermalna venska monomineralna, barit-sulfidna i barit-fluoritna ležišta. Neki metasomatski slojevi i eluvijalni naslaga takođe su od industrijskog značaja. Sedimentne naslage, koje su tipični hemijski sedimenti vodenih bazena, rijetke su i nemaju značajnu ulogu.
Rude barita po pravilu sadrže i druge korisne komponente (fluorit, galenit, sfalerit, bakar, zlato u industrijskim koncentracijama), pa se koriste u kombinaciji.
Izotopi barijumaPrirodni barijum se sastoji od mešavine sedam stabilnih izotopa: 130 Ba, 132 Ba, 134 Ba, 135 Ba, 136 Ba, 137 Ba, 138 Ba. Potonji je najčešći (71,66%). Poznati su i radioaktivni izotopi barijuma, od kojih je najvažniji 140 Ba. Nastaje tokom raspada uranijuma, torijuma i plutonijuma.
Dobijanje barijumaMetal se može dobiti na različite načine, posebno elektrolizom rastaljene mješavine barij hlorida i kalcijum hlorida. Barij je moguće dobiti obnavljanjem iz oksida aluminotermnom metodom. Da bi se to postiglo, witherit se spaljuje ugljem i dobiva se barijev oksid:
BaCO 3 + C → BaO + 2CO.
Zatim se mešavina BaO sa aluminijumskim prahom zagreva u vakuumu do 1250°C. Pare redukovanog barija kondenziraju se u hladnim dijelovima cijevi u kojima se odvija reakcija:
3BaO + 2Al → Al 2 O 3 + 3Ba.
Zanimljivo je da se barijum peroksid BaO 2 često uključuje u sastav mešavina za paljenje za aluminotermiju.
Dobivanje barijum oksida jednostavnim kalcinacijom viterita je teško: viterit se raspada samo na temperaturama iznad 1800°C. Lakše je dobiti BaO kalciniranjem barijevog nitrata Ba (NO 3) 2:
2Ba (NO 3) 2 → 2BaO + 4NO 2 + O 2.
I elektroliza i redukcija aluminija proizvode meki (tvrđi od olova, ali mekši od cinka) sjajni bijeli metal. Topi se na 710°C, ključa na 1638°C, gustina mu je 3,76 g/cm 3 . Sve ovo u potpunosti odgovara položaju barijuma u podgrupi zemnoalkalnih metala.
Postoji sedam prirodnih izotopa barijuma. Najčešći od njih je barijum-138; to je više od 70%.
Barijum je veoma aktivan. Samozapali se pri udaru, lako razgrađuje vodu, formirajući rastvorljivi hidrat barijum oksida:
Ba + 2H 2 O → Ba (OH) 2 + H 2.
Vodeni rastvor barijum hidroksida naziva se baritna voda. Ova "voda" se koristi u analitičkoj hemiji za određivanje CO 2 u gasnim mešavinama. Ali ovo je već iz priče o upotrebi jedinjenja barija. Metalni barijum ne nalazi gotovo nikakvu praktičnu primenu. U izuzetno malim količinama unosi se u legure za ležište i štampanje. Legura barijuma i nikla se koristi u radio cevima, čisti barijum se koristi samo u vakuumskoj tehnologiji kao getter (geter).
Metalni barijum se dobija iz oksida redukcijom aluminijuma u vakuumu na 1200-1250°C:
4BaO + 2Al \u003d 3Ba + BaAl 2 O 4.
Barijum se prečišćava vakuumskom destilacijom ili zonskim topljenjem.
Priprema barijum titanijuma. Dobiti ga je relativno lako. Witherit BaCO 3 na 700 ... 800 ° C reagira s titanovim dioksidom TYu 2, ispada upravo ono što vam treba:
BaCO 3 + TiO 2 → BaTiO 3 + CO 2.
Main matursko veče. Metoda za dobijanje metalnog barijuma iz BaO je njegova redukcija A1 prahom: 4BaO + 2A1 -> 3Ba + BaO * A1 2 O 3. Proces se izvodi u reaktoru na 1100-1200°C u atmosferi Ar ili u vakuumu (posljednja metoda je poželjna). Molarni odnos BaO:A1 je (1,5-2):1. Reaktor se stavlja u peć tako da temperatura njegovog "hladnog dijela" (u njemu se kondenziraju formirane pare barija) bude oko 520°C. Destilacijom u vakuumu, barij se pročišćava do sadržaja nečistoća manji od 10 ~ 4 % po težini, a kada se koristi zonsko topljenje - do 10 ~ 6%.
Male količine barija se takođe dobijaju redukcijom BaBeO 2 [sintetizovan fuzijom Ba (OH) 2 i Be (OH) 2] na 1300 °C sa titanom, kao i razgradnjom na 120 °C Ba (N 3 ) 2, nastao pri izmjeni p-katjona soli barija sa NaN 3 .
Acetat Ba (OOCHN 3), - bezbojan. kristali; m.p. 490°S (razg.); gusto 2,47 g/cm 3 ; sol. u vodi (58,8 g na 100 g na 0°C). Ispod 25°C iz vodenih rastvora kristališe trihidrat, na 25-41°C - monohidrat, iznad 41°C - bezvodna so. Dobijte interakciju. Ba (OH) 2, VaCO 3 ili BaS sa CH 3 CO 2 H. Koristi se kao jedkalo za bojenje vune i cinca.
Manganat(VI) BaMnO 4 - zeleni kristali; ne raspada do 1000°C. Dobija se kalcinacijom mješavine Ba(NO 3) 2 sa MnO 2 . Pigment (kasel ili manganovo zeleno) koji se obično koristi za fresko slikanje.
Kromat (VI) VaSrO 4 - žuti kristali; m.p. 1380°C; - 1366,8 kJ/mol; sol. in inorg. do-max, ne sol. u vodi. Dobijte interakciju. vodeni rastvori Ba (OH) 2 ili BaS sa hromatima alkalnih metala (VI). Pigment (barit žuti) za keramiku. MPC 0,01 mg/m 3 (u smislu Cr0 3). Pirkonat VaZrO 3 - bezbojan. kristali; m.p. ~269°S; - 1762 kJ/mol; sol. u vodi i vodeni rastvori alkalije i NH 4 HCO 3, razložen jakim neorg. to-tami. Dobijte interakciju. ZrO 2 sa BaO, Ba(OH) 2 ili BaCO 3 pri zagrijavanju. Ba cirkonat pomešan sa VaTiO 3 -piezoelektrikom.
Bromid BaBr 2 - bijeli kristali; m.p. 847°C; gusto 4,79 g/cm 3 ; -757 kJ/mol; well sol. u vodi, metanolu, gore - u etanolu. Iz vodenih otopina, dihidrat kristalizira, pretvarajući se u monohidrat na 75 ° C, u bezvodnu sol - iznad 100 ° C. U vodenim otopinama interakcija. sa CO 2 i O 2 vazduha, formirajući VaCO 3 i Br 2. Dobijte BaBr 2 interakciju. vodeni p-jarak Ba (OH) 2 ili VaCO 3 sa bromovodoničnom kiselinom.
Jodid BaI 2 - bezbojan. kristali; m.p. 740°S (razg.); gusto 5,15 g/cm 3 ; . -607 kJ/mol; well sol. u vodi i etanolu. Iz rastvora tople vode kristališe dihidrat (dehidriran na 150°C), ispod 30°C - heksahidrat. Nabavite VaI 2 interakciju. voda p-jarak Ba (OH) 2 ili VaCO 3 sa jodovodoničnom kiselinom.
Fizička svojstva barijumaBarijum je srebrno-bijeli savitljivi metal. Lomi se od oštrog udarca. Postoje dve alotropske modifikacije barijuma: α-Ba sa kubičnom telo centriranom rešetkom je stabilan do 375 °C (parametar a = 0,501 nm), β-Ba je stabilan iznad.
Tvrdoća na mineraloškoj skali 1,25; na Mohsovoj skali 2.
Metalni barijum se skladišti u kerozinu ili ispod sloja parafina.
Hemijska svojstva barijumaBarijum je zemnoalkalni metal. Intenzivno oksidira na vazduhu, formirajući barijum oksid BaO i barijum nitrid Ba 3 N 2, a pri blagom zagrevanju se pali. Snažno reaguje sa vodom, formirajući barijum hidroksid Ba (OH) 2:
Ba + 2H 2 O \u003d Ba (OH) 2 + H 2
Aktivno djeluje s razrijeđenim kiselinama. Mnoge soli barija su nerastvorljive ili slabo rastvorljive u vodi: barijum sulfat BaSO 4, barijum sulfit BaSO 3, barijum karbonat BaCO 3, barijum fosfat Ba 3 (PO 4) 2. Barijum sulfid BaS, za razliku od kalcijum sulfida CaS, je visoko rastvorljiv u vodi.
Prirodno barijum ima sedam stabilnih izotopa od maja. poglavlje 130, 132, 134-137 i 138 (71,66%). Presjek hvatanja toplotnih neutrona je 1,17-10 28 m 2 . Eksterna konfiguracija elektronska školjka 6s 2 ; oksidacijsko stanje + 2, rijetko + 1; energija jonizacije Ba° -> Ba + -> Ba 2+ odn. 5,21140 i 10,0040 eV; Paulingova elektronegativnost 0,9; atomski radijus 0,221 nm, jonski poluprečnik Ba 2+ 0,149 nm (koordinacioni broj 6).
Lako reaguje sa halogenima i formira halogenide.
Kada se zagrije sa vodonikom, formira barijum hidrid BaH 2 , koji zauzvrat sa litijum hidridom LiH daje kompleks Li.
Reaguje na zagrijavanje s amonijakom:
6Ba + 2NH 3 = 3BaH 2 + Ba 3 N 2
Barijum nitrid Ba 3 N 2 reaguje sa CO kada se zagrije, stvarajući cijanid:
Ba 3 N 2 + 2CO = Ba(CN) 2 + 2BaO
Sa tečnim amonijakom daje tamnoplavu otopinu iz koje se može izdvojiti amonijak, koji ima zlatni sjaj i lako se razgrađuje eliminacijom NH 3. U prisustvu platinastog katalizatora, amonijak se razgrađuje i formira barijum amid:
Ba (NH 2) 2 + 4NH 3 + H 2
Barijum karbid BaC 2 se može dobiti zagrevanjem BaO sa ugljem u lučnoj peći.
Sa fosforom formira fosfid Ba 3 P 2 .
Barij reducira okside, halogenide i sulfide mnogih metala u odgovarajući metal.
Primena barijumaLegura barijuma sa A1 (alba legura, 56% Ba) je osnova gettera (getera). Da bi se dobio sam getter, barij se isparava iz legure visokofrekventnim zagrijavanjem u evakuiranoj tikvici uređaja; barijumsko ogledalo (ili difuzni premaz tokom isparavanja u atmosferi azota). Aktivni dio velike većine termoionskih katoda je BaO. Barijum se takođe koristi kao deoksidator Cu i Pb, kao dodatak antifrikcijama. legure, crne i obojene metale, kao i legure, od kojih se izrađuju tipografski fontovi radi povećanja njihove tvrdoće. Legure barija sa Ni koriste se za proizvodnju elektroda za žarnice u unutrašnjim motorima. sagorevanjem i u radio cevima. 140 Va (T 1/2 12,8 dana) je indikator izotopa koji se koristi u proučavanju jedinjenja barijuma.
Metalni barijum, često u leguri sa aluminijumom, koristi se kao getter u elektronskim uređajima visokog vakuuma.
Antikorozivni materijalBarijum se dodaje zajedno sa cirkonijumom u tečne metalne rashladne tečnosti (legure natrijuma, kalijuma, rubidijuma, litijuma, cezijuma) kako bi se smanjila agresivnost potonjeg na cevovode i u metalurgiji.
Barijum fluorid se koristi u obliku monokristala u optici (sočiva, prizme).
Barijum peroksid se koristi za pirotehniku i kao oksidaciono sredstvo. Barijum nitrat i barijum hlorat se koriste u pirotehnici za bojenje plamena (zelena vatra).
Barijum hromat se koristi u proizvodnji vodonika i kiseonika termohemijskom metodom (Oak Ridge ciklus, SAD).
Barijum oksid, zajedno sa oksidima bakra i metala retkih zemalja, koristi se za sintetizaciju supravodljive keramike koja radi na temperaturama tečnog azota i više.
Barijum oksid se koristi za topljenje posebne vrste stakla koja se koristi za oblaganje uranijumskih šipki. Jedna od rasprostranjenih vrsta ovakvih stakala ima sledeći sastav - (fosforov oksid - 61%, BaO - 32%, aluminijum oksid - 1,5%, natrijum oksid - 5,5%). U proizvodnji stakla za nuklearnu industriju koristi se i barij fosfat.
Barijum fluorid se koristi u čvrstim fluornim baterijama kao komponenta fluoridnog elektrolita.
Barijev oksid se koristi u snažnim bakar oksidnim baterijama kao komponenta aktivne mase (barijev oksid-bakar oksid).
Barijum sulfat se koristi kao ekspander aktivne mase negativne elektrode u proizvodnji olovno-kiselinskih baterija.
Barijum karbonat BaCO 3 se dodaje staklenoj masi kako bi se povećao indeks prelamanja stakla. Barijum sulfat se koristi u industriji papira kao punilo; kvalitet papira u velikoj meri zavisi od njegove težine, barit BaSO 4 čini papir težim. Ova sol je nužno uključena u sve skupe vrste papira. Osim toga, barij sulfat se široko koristi u proizvodnji bijele litoponske boje, produkta reakcije otopina barij sulfida s cink sulfatom:
BaS + ZnSO 4 → BaSO 4 + ZnS.
Obje soli, koje imaju bijelu boju, talože, u otopini ostaje čista voda.
Prilikom bušenja dubokih naftnih i plinskih bušotina, kao tekućina za bušenje koristi se suspenzija barijum sulfata u vodi.
Još jedna barijumova so nalazi značajnu upotrebu. To je barijum titanat BaTiO 3 - jedan od najvažnijih feroelektrika (feroelektrici su polarizirani sami, bez izlaganja vanjskom polju. Među dielektricima se ističu na isti način kao i feromagnetni materijali među provodnicima. Sposobnost takve polarizacije je održavaju samo na određenoj temperaturi.Polarizovani feroelektrici razlikuju se većom dielektričnom konstantom) koji se smatraju veoma vrednim električnim materijalima.
Godine 1944. ova klasa je dopunjena barijum-titanatom, čija je feroelektrična svojstva otkrio sovjetski fizičar B.M. Vulom. Karakteristika barij titanata je da zadržava feroelektrična svojstva u vrlo širokom temperaturnom rasponu - od blizu apsolutne nule do +125°C.
Barijum se takođe koristio u medicini. Njegova sulfatna sol se koristi u dijagnostici želučanih bolesti. BaSO 4 se pomeša sa vodom i ostavi da ga pacijent proguta. Barijum sulfat je neproziran za rendgenske zrake, te stoga oni dijelovi digestivnog trakta, kroz koje prolazi "barijumska kaša", ostaju tamni na ekranu. Tako doktor dobije ideju o obliku želuca i crijeva, odredi mjesto gdje može nastati čir.
Uticaj barijuma na ljudski organizam
Putevi ulaska u organizam.
Glavni način na koji barijum ulazi u ljudski organizam je putem hrane. Da, neke život marinca mogu akumulirati barij iz okolne vode, i to u koncentracijama 7-100 (a za neke morske biljke i do 1000) puta većim od njegovog sadržaja u morskoj vodi. Neke biljke (soja i paradajz, na primjer) također su u stanju da akumuliraju barij iz tla 2-20 puta. Međutim, u područjima gdje je koncentracija barija u vodi visoka, pitka voda također može doprinijeti ukupnom unosu barija. Unos barijuma iz vazduha je zanemarljiv.
Opasnost po zdravlje.
U toku naučnih epidemioloških studija sprovedenih pod pokroviteljstvom SZO, nisu potvrđeni podaci o odnosu mortaliteta od kardiovaskularnih bolesti i sadržaja barijuma u vodi za piće. U kratkotrajnim studijama na dobrovoljcima nije bilo štetnog efekta na kardiovaskularni sistem pri koncentracijama barijuma do 10 mg/l. Istina, u eksperimentima na štakorima, kada su potonji konzumirali vodu čak i s niskim sadržajem barija, uočeno je povećanje sistoličkog krvnog tlaka. Ovo svedoči o tome potencijalnu opasnost povećanje krvnog pritiska i kod ljudi uz produženu upotrebu vode koja sadrži barijum (USEPA ima takve podatke).
Podaci USEPA također sugeriraju da čak i jedno piće vode koje sadrži mnogo više od maksimalnog sadržaja barija može dovesti do slabosti mišića i bolova u trbuhu. Međutim, potrebno je uzeti u obzir da standard barijuma utvrđen USEPA standardom kvaliteta (2,0 mg/l) značajno premašuje vrijednost koju preporučuje SZO (0,7 mg/l). Ruski sanitarni standardi postavljaju još strožiju MPC vrijednost za barij u vodi - 0,1 mg/l. Tehnologije uklanjanja vode: jonska izmjena, reverzna osmoza, elektrodijaliza.
Godine 1808. Davy Humphrey je elektrolizom njegovih spojeva dobio barij u obliku amalgama.
Potvrda:
U prirodi stvara minerale barit BaSO 4 i viterit BaCO 3 . Dobija se aluminotermijom ili razgradnjom azida:
3BaO+2Al=Al 2 O 3 +3Ba
Ba(N 3) 2 \u003d Ba + 3N 2
Fizička svojstva:
Srebrno bijeli metal s višom tačkom topljenja i ključanja i većom gustinom od alkalnih metala. Veoma mekana. Tm.= 727°C.
Hemijska svojstva:
Barijum je najjači redukcioni agens. Na zraku se brzo prekriva filmom oksida, peroksida i barijevog nitrida, pali kada se zagrije ili kada se jednostavno drobi. Snažno stupa u interakciju s halogenima, kada se zagrije sa vodonikom i sumporom.
Barijum snažno reaguje sa vodom i kiselinama. Čuvati, kao i alkalne metale, u kerozinu.
U jedinjenjima pokazuje oksidacijsko stanje od +2.
Najvažnije veze:
barijum oksid.Čvrsta materija koja snažno reaguje sa vodom i formira hidroksid. Apsorbira ugljični dioksid, pretvarajući se u karbonat. Kada se zagrije na 500 ° C, reagira s kisikom i formira peroksid
barijum peroksid BaO 2 , bela supstanca, slabo rastvorljiva, oksidaciono sredstvo. Koristi se u pirotehnici, za proizvodnju vodikovog peroksida, izbjeljivača.
barijum hidroksida Ba(OH) 2 , Ba(OH) 2 oktahidrat *8H 2 O, bezbojan. kristal, alkal. Koristi se za detekciju sulfatnih i karbonatnih jona, za prečišćavanje biljnih i životinjskih masti.
soli barija bezbojni kristali. supstance. Rastvorljive soli su vrlo toksične.
Hlorid barijum se dobija interakcijom barijum sulfata sa ugljem i kalcijum hloridom na 800°C - 1100°C. Reagens za sulfatne jone. koristi se u kožnoj industriji.
Nitrat barijum, barijum nitrat, komponenta zelenih pirotehničkih kompozicija. Kada se zagrije, razgrađuje se u barij oksid.
Sulfat barij je praktički nerastvorljiv u vodi i kiselinama, stoga je malo toksičan. koristi se za izbjeljivanje papira, za fluoroskopiju, baritno betonsko punilo (zaštita od radioaktivnog zračenja).
primjena:
Metalni barij se koristi kao komponenta brojnih legura, deoksidizator u proizvodnji bakra i olova. Rastvorljive soli barija su otrovne, MPC 0,5 mg/m 3 . Vidi također:
S.I. Venetsky O rijetkim i raštrkanim. Metalne priče.