Елемент 56: Бариум

1, Елементарен воведБариум,
Елементот земноалкален метал, со хемиски симбол Ba, се наоѓа во групата IIA од шестиот период од периодниот систем. Тој е мек, сребренобел сјајен земноалкален метал и најактивниот елемент кај земноалкалните метали. Името на елементот доаѓа од грчкиот збор бета α ρύς (barys), што значи „тежок“.

2. Откривање на кратка историја
Сулфидите на земноалкалните метали покажуваат фосфоресценција, што значи дека тие продолжуваат да емитуваат светлина одреден временски период во темница откако ќе бидат изложени на светлина. Бариумовите соединенија почнале да го привлекуваат вниманието на луѓето токму поради оваа карактеристика. Во 1602 година, чевлар по име Касио Лауро во градот Болоња, Италија, испекол барит што содржи бариум сулфат заедно со запаливи супстанции и открил дека може да емитува светлина во темница, што го разбудило интересот на научниците во тоа време. Подоцна, овој вид камен бил наречен полонит и го разбудил интересот на европските хемичари за аналитички истражувања. Во 1774 година, шведскиот хемичар Ц.В. Шеле открил дека бариум оксидот е релативно тешка нова почва, која ја нарекол „Барита“ (тешка почва). Во 1774 година, Шелер верувал дека овој камен е комбинација од нова почва (оксид) и сулфурна киселина. Во 1776 година, тој го загреал нитратот во оваа нова почва за да добие чиста почва (оксид). Во 1808 година, британскиот хемичар Х. Дејви користел жива како катода и платина како анода за електролиза на баритот (BaSO4) за да произведе бариумски амалгам. По дестилацијата за отстранување на живата, бил добиен метал со ниска чистота и именуван по грчкиот збор барис (тежок). Симболот на елементот е поставен како Ba, што се нарекувабариум.

3, Физички својства
Бариуме сребрено-бел метал со точка на топење од 725 °C, точка на вриење од 1846 °C, густина од 3,51 g/cm3 и еластичност. Главните руди на бариум се барит и арсенопирит.

4,Бариуме хемиски елемент со хемиски својства.
Хемискиот симбол Ba, атомски број 56, припаѓа на периодичниот систем IIA група и е член на земноалкалните метали. Бариумот има голема хемиска активност и е најактивен меѓу земноалкалните метали. Од потенцијалот и енергијата на јонизација, може да се види дека бариумот има силна редукцибилност. Всушност, ако се земе предвид само губењето на првиот електрон, бариумот има најсилна редукцибилност во вода. Сепак, бариумот е релативно тешко да го изгуби вториот електрон. Затоа, земајќи ги предвид сите фактори, редукцибилноста на бариумот значително ќе се намали. Сепак, тој е исто така еден од најреактивните метали во кисели раствори, втор по литиум, цезиум, рубидиум и калиум.

5. Главни соединенија
1). Бариум оксидот полека оксидира во воздух за да формира бариум оксид, кој е безбоен кубичен кристал. Растворлив во киселина, нерастворлив во ацетон и амонијак. Реагира со вода за да формира бариум хидроксид, кој е токсичен. Кога гори, испушта зелен пламен и создава бариум пероксид.
2). Бариум пероксид реагира со сулфурна киселина за да се добие водород пероксид. Оваа реакција се базира на принципот на подготовка на водород пероксид во лабораторија.
3). Бариум хидроксидот реагира со вода за да се произведе бариум хидроксид и водороден гас. Поради ниската растворливост на бариум хидроксидот и неговата висока енергија на сублимација, реакцијата не е толку интензивна како онаа на алкалните метали, а добиениот бариум хидроксид ќе го замагли погледот. Мала количина јаглерод диоксид се внесува во растворот за да се формира талог од бариум карбонат, а вишокот јаглерод диоксид се внесува дополнително за да се раствори талогот од бариум карбонат и да се генерира растворлив бариум бикарбонат.
4). Аминобариумот може да се раствори во течен амонијак, создавајќи син раствор со парамагнетизам и спроводливост, кој во суштина формира електрони на амонијак. По долг период на складирање, водородот во амонијакот ќе се редуцира во водороден гас со електрони на амонијак, а вкупната реакција е бариум кој реагира со течен амонијак за да се произведе аминобариум и водороден гас.
5). Бариум сулфит е бел кристал или прав, токсичен, малку растворлив во вода и постепено оксидира во бариум сулфат кога се става во воздух. Растворете во неоксидирачки силни киселини како што е хлороводородна киселина за да создадете гас на сулфур диоксид со остар мирис. Кога ќе се сретне со оксидирачки киселини како што е разредена азотна киселина, може да се претвори во бариум сулфат.
6). Бариум сулфатот има стабилни хемиски својства, а делот од бариум сулфатот растворен во вода е целосно јонизиран, што го прави силен електролит. Бариум сулфатот е нерастворлив во разредена азотна киселина. Главно се користи како гастроинтестинално контрастно средство.
Бариум карбонатот е токсичен и речиси нерастворлив во ладна вода. Малку растворлив во вода што содржи јаглерод диоксид и растворлив во разредена хлороводородна киселина. Реагира со натриум сулфат за да произведе понерастворлив бел талог од бариум сулфат - трендот на конверзија помеѓу талогите во воден раствор: лесно е да се конвертира во понерастворлива насока.

6, полиња на примена
1. Се користи за индустриски цели во производството на бариумови соли, легури, огномет, нуклеарни реактори итн. Исто така е одличен деоксиданс за рафинирање на бакар. Широко се користи во легури, вклучувајќи легури на олово, калциум, магнезиум, натриум, литиум, алуминиум и никел. Бариумовиот метал може да се користи како средство за дегасирање за отстранување на траги од гасови од вакуумски цевки и катодни цевки, како и средство за дегасирање за рафинирање на метали. Бариум нитрат измешан со калиум хлорат, магнезиум во прав и колофон може да се користи за производство на сигнални пламени и огномет. Растворливите соединенија на бариум најчесто се користат како инсектициди, како што е бариум хлоридот, за контрола на разни растителни штетници. Исто така, може да се користи за рафинирање на саламура и вода од котел за производство на електролитичка каустична сода. Исто така се користи за подготовка на пигменти. Текстилната и кожарската индустрија го користат како средство за мордант и средство за матирање за вештачка свила.
2. Бариум сулфатот за медицинска употреба е помошен лек за рендгенско испитување. Бел прав без мирис и вкус, супстанца што може да обезбеди позитивен контраст во телото за време на рендгенското испитување. Медицинскиот бариум сулфат не се апсорбира во гастроинтестиналниот тракт и не предизвикува алергиски реакции. Не содржи растворливи соединенија на бариум како што се бариум хлорид, бариум сулфид и бариум карбонат. Главно се користи за гастроинтестинално снимање, повремено се користи за други цели на испитување.

7, метод на подготовка
Индустриското производство наметален бариуме поделена на два чекора: производство на бариум оксид и термичка редукција на метал (термичка редукција на алуминиум). На 1000-1200 ℃,метален бариумможе да се добие со редукција на бариум оксид со метален алуминиум, а потоа прочистен со вакуумска дестилација. Метод на термичка редукција на алуминиум за производство на метален бариум: Поради различните соодноси на состојките, може да има две реакции за алуминиумска редукција на бариум оксид. Равенката на реакцијата е: обете реакции можат да произведат само мала количина на бариум на 1000-1200 ℃. Затоа, мора да се користи вакуум пумпа за континуирано пренесување на бариумовата пареа од реакционата зона во ладната кондензациона зона за да може реакцијата да продолжи да се движи надесно. Остатокот по реакцијата е токсичен и треба да се третира пред отстранување.