Во магичниот свет на хемијата,бариумотсекогаш го привлекувал вниманието на научниците со својот уникатен шарм и широката примена. Иако овој сребрено-бел метален елемент не е толку блескав како златото или среброто, тој игра незаменлива улога на многу полиња. Од прецизни инструменти во научно-истражувачките лаборатории до клучните суровини во индустриското производство до дијагностички реагенси во медицинското поле, бариумот ја напиша легендата за хемијата со своите уникатни својства и функции.
Веќе во 1602 година, Касио Лауро, чевлар во италијанскиот град Пора, во експеримент испекол барит што содржи бариум сулфат со запалива материја и бил изненаден кога открил дека може да свети во темница. Ова откритие предизвика голем интерес кај научниците во тоа време, па каменот го доби името Пора камен и стана фокус на истражување на европските хемичари.
Сепак, шведскиот хемичар Шеле навистина потврди дека бариумот е нов елемент. Тој го открил бариум оксидот во 1774 година и го нарекол „Барита“ (тешка земја). Тој ја проучувал оваа супстанца длабински и верувал дека е составена од нова земја (оксид) комбинирана со сулфурна киселина. Две години подоцна, тој успешно го загреал нитратот од оваа нова почва и добил чист оксид.
Сепак, иако Шеле го открил оксидот на бариумот, дури во 1808 година британскиот хемичар Дејви успешно произвел бариум метал со електролиза на електролит направен од барит. Ова откритие ја означи официјалната потврда на бариумот како метален елемент, а исто така го отвори патувањето на примената на бариумот во различни области.
Оттогаш, човечките суштества континуирано го продлабочуваат своето разбирање за бариумот. Научниците ги истражувале мистериите на природата и го промовирале напредокот на науката и технологијата со проучување на својствата и однесувањето на бариумот. Примената на бариумот во научните истражувања, индустријата и медицинските полиња, исто така, станува сè пообемна, што му носи удобност и удобност на човечкиот живот. Шармот на бариумот лежи не само во неговата практичност, туку и во научната мистерија зад него. Научниците континуирано ги истражуваа мистериите на природата и го промовираа напредокот на науката и технологијата со проучување на својствата и однесувањето на бариумот. Во исто време, бариумот исто така тивко игра улога во нашиот секојдневен живот, внесувајќи удобност и удобност во нашите животи.
Дозволете ни да тргнеме на ова магично патување на истражување на бариум, да го откриеме неговиот мистериозен превез и да го цениме неговиот уникатен шарм. Во следната статија сеопфатно ќе ги запознаеме својствата и примената на бариумот, како и неговата важна улога во научното истражување, индустријата и медицината. Верувам дека преку читањето на оваа статија ќе имате подлабоко разбирање и познавање на бариумот.
1. Полиња за примена на бариум
Бариумот е вообичаен хемиски елемент. Тоа е сребрено-бел метал кој постои во форма на различни минерали во природата. Следниве се некои дневни употреби на бариум
Горење и луминисценција: бариумот е високо реактивен метал кој произведува силен пламен кога ќе дојде во контакт со амонијак или кислород. Ова го прави бариумот широко користен во индустриите како што се производството на огномети, ракетите и производството на фосфор.
Медицинска индустрија: Соединенијата на бариум се исто така широко користени во медицинската индустрија. Оброците со бариум (како што се таблетите со бариум) се користат при рендгенски прегледи на гастроинтестиналниот тракт за да им помогнат на лекарите да го набљудуваат функционирањето на дигестивниот систем. Соединенијата на бариум се користат и во некои радиоактивни терапии, како што е радиоактивен јод за третман на болести на тироидната жлезда.
Стакло и керамика: Соединенијата на бариум често се користат во производството на стакло и керамика поради нивната добра точка на топење и отпорност на корозија. Соединенијата на бариум можат да ја подобрат цврстината и цврстината на керамиката и можат да обезбедат некои посебни својства на керамиката, како што се електрична изолација и висок индекс на рефракција.
Метални легури: бариумот може да формира легури со други метални елементи, а овие легури имаат некои уникатни својства. На пример, легурите на бариум може да ја зголемат точката на топење на легурите на алуминиум и магнезиум, што ги прави полесни за обработка и леење. Покрај тоа, легурите на бариум со магнетни својства се користат и за производство на батериски плочи и магнетни материјали.
Бариумот е хемиски елемент со хемиски симбол Ba и атомски број 56. Бариумот е земноалкален метал кој е во групата 6 од периодниот систем, главните елементи на групата.
2. Физички својства на бариум
бариум (Ba)е елемент од земноалкален метал. 1. Изглед: бариумот е мек, сребрено-бел метал со изразен метален сјај при сечење.
2. Густина: бариумот има релативно висока густина од околу 3,5 g/cm³. Тој е еден од најгустите метали на земјата.
3. Точки на топење и вриење: Точката на топење на бариумот е околу 727°C, а точката на вриење е околу 1897°C.
4. Цврстина: бариумот е релативно мек метал со цврстина на Мохс од околу 1,25 на 20 степени Целзиусови.
5. Спроводливост: бариумот е добар спроводник на електрична енергија со висока електрична спроводливост.
6. Слаткост: Иако бариумот е мек метал, тој има одреден степен на еластичност и може да се обработи во тенки листови или жици.
7. Хемиска активност: бариумот не реагира силно со повеќето неметали и многу метали на собна температура, но формира оксиди на високи температури и во воздухот. Може да формира соединенија со многу неметални елементи, како што се оксиди, сулфиди итн.
8. Форми на постоење: Минерали кои содржат бариум во земјината кора, како што е барит (бариум сулфат) итн. Бариумот во природата може да постои и во форма на хидрати, оксиди, карбонати итн.
9. Радиоактивност: бариумот има различни радиоактивни изотопи, меѓу кои бариум-133 е вообичаен радиоактивен изотоп што се користи во медицинските слики и апликациите за нуклеарна медицина.
10. Примена: Соединенијата на бариум се широко користени во индустријата, како што се стакло, гума, катализатори на хемиската индустрија, електронски цевки итн. Неговиот сулфат често се користи како контрастно средство во медицинските прегледи.Бариумот е важен метален елемент и неговите својства го прават широко користен во многу области.
3. Хемиски својства на бариум
Метални својства: бариумот е метална цврста материја со сребрено-бел изглед и добра електрична спроводливост.
Густина и точка на топење: Бариумот е релативно густ елемент со густина од 3,51 g/cm3. Бариумот има ниска точка на топење од околу 727 степени Целзиусови (1341 степени Фаренхајт).
Реактивност: бариумот брзо реагира со повеќето неметални елементи, особено со халогени (како хлор и бром), произведувајќи соодветни соединенија на бариум. На пример, бариумот реагира со хлор за да произведе бариум хлорид.
Оксидливост: бариумот може да се оксидира за да формира бариум оксид. Бариум оксидот е широко користен во индустриите како што се топење метали и производство на стакло. Висока активност: бариумот има висока хемиска активност и лесно реагира со вода за ослободување на водород и генерирање бариум хидроксид.
4. Биолошки својства на бариум
Улогата и биолошките својства набариумкај организмите не се целосно разбрани, но познато е дека бариумот има одредена токсичност за организмите.
Начин на внесување: луѓето главно внесуваат бариум преку храна и вода за пиење. Некои видови храна може да содржат бариум во трагови, како што се житарици, месо и млечни производи. Покрај тоа, подземните води понекогаш содржат повисоки концентрации на бариум.
Биолошка апсорпција и метаболизам: бариумот може да се апсорбира од организмите и да се дистрибуира во телото преку циркулацијата на крвта. Бариумот главно се акумулира во бубрезите и коските, особено во повисоки концентрации во коските.
Биолошка функција: сè уште не е откриено дека бариумот има суштински физиолошки функции во организмите. Затоа, биолошката функција на бариумот останува контроверзна.
5. Биолошки својства на бариум
Токсичност: Високите концентрации на бариум јони или соединенија на бариум се токсични за човечкото тело. Прекумерното внесување на бариум може да предизвика акутни симптоми на труење, вклучувајќи повраќање, дијареа, мускулна слабост, аритмија итн. Тешкото труење може да предизвика оштетување на нервниот систем, оштетување на бубрезите и проблеми со срцето.
Акумулација на коски: бариумот може да се акумулира во коските во човечкото тело, особено кај постарите лица. Долготрајната изложеност на високи концентрации на бариум може да предизвика болести на коските како што е остеопорозата.
Кардиоваскуларни ефекти: бариумот, како натриумот, може да се меша со јонската рамнотежа и електричната активност, што влијае на работата на срцето. Прекумерното внесување на бариум може да предизвика абнормален срцев ритам и да го зголеми ризикот од срцев удар.
Канцерогеност: Иако сè уште има контроверзии за канцерогеноста на бариумот, некои студии покажаа дека долготрајната изложеност на високи концентрации на бариум може да го зголеми ризикот од одредени видови на рак, како што се ракот на желудникот и ракот на хранопроводникот. Поради токсичноста и потенцијалната опасност од бариум, луѓето треба да внимаваат да избегнуваат прекумерно внесување или долгорочна изложеност на високи концентрации на бариум. Концентрациите на бариум во водата за пиење и храната треба да се следат и контролираат за да се заштити здравјето на луѓето. Ако се сомневате дека имате труење или имате слични симптоми, веднаш побарајте лекарска помош.
6. Бариум во природата
Минерали на бариум: бариумот може да постои во земјината кора во форма на минерали. Некои вообичаени минерали на бариум вклучуваат барит и ветерит. Овие руди често се појавуваат со други минерали, како што се олово, цинк и сребро.
Растворен во подземни води и карпи: бариумот може да постои во подземните води и карпите во растворена состојба. Подземните води содржат траги на растворен бариум, а неговата концентрација зависи од геолошките услови и хемиските својства на водното тело. Соли на бариум: бариумот може да формира различни соли, како што се бариум хлорид, бариум нитрат и бариум карбонат. Овие соединенија можат да постојат во природата како природни минерали.
Содржина во почвата:бариумможе да постои во почвата во различни форми, од кои некои доаѓаат од растворање на природни минерални честички или карпи. Содржината на бариум во почвата е обично мала, но може да има високи концентрации на бариум во одредени специфични области.
Треба да се напомене дека формата и содржината на бариумот може да се разликуваат во различни геолошки средини и региони, па затоа треба да се земат предвид специфичните географски и геолошки услови кога се зборува за бариум.
7. Рударство и производство на бариум
Процесот на ископување и подготовка на бариум обично ги вклучува следните чекори:
1. Ископување на бариумова руда: Главниот минерал на бариумовата руда е барит, познат и како бариум сулфат. Обично се наоѓа во земјината кора и е широко распространета во карпите и минералните наоѓалишта на земјата. Рударството обично вклучува процеси како што се минирање, ископување, дробење и оценување на рудата за да се добијат руди кои содржат бариум сулфат.
2. Подготовка на концентрат: Екстракцијата на бариум од бариумова руда бара концентратна обработка на рудата. Подготовката на концентрат обично вклучува рачно селектирање и чекори на флотација за отстранување на нечистотиите и добивање руда која содржи повеќе од 96% бариум сулфат.
3. Подготовка на бариум сулфат: Концентратот е подложен на чекори како што се отстранување на железо и силициум за конечно да се добие бариум сулфат (BaSO4).
4. Подготовка на бариум сулфид: За да се подготви бариум од бариум сулфат, бариум сулфатот треба да се претвори во бариум сулфид, познат и како црн пепел. Прашокот за руда на бариум сулфат со големина на честички помала од 20 меш обично се меша со јаглен или нафтен кокс во прав во тежински сооднос од 4:1. Смесата се пече на 1100℃ во ревербераторна печка, а бариум сулфатот се редуцира до бариум сулфид.
5. Распуштање на бариум сулфид: Растворот на бариум сулфид на бариум сулфат може да се добие со лужење со топла вода.
6. Подготовка на бариум оксид: Со цел да се претвори бариум сулфид во бариум оксид, во растворот на бариум сулфид обично се додава натриум карбонат или јаглерод диоксид. По мешање на бариум карбонат и јаглероден прав, калцинирањето на над 800℃ може да произведе бариум оксид.
7. Ладење и обработка: Треба да се забележи дека бариум оксидот се оксидира за да се формира бариум пероксид на 500-700℃, а бариум пероксидот може да се распадне за да формира бариум оксид на 700-800℃. За да се избегне производството на бариум пероксид, калцинираниот производ треба да се излади или угаси под заштита на инертен гас.
Горенаведеното е општ процес на ископување и подготовка на елементот бариум. Овие процеси може да варираат во зависност од индустрискиот процес и опремата, но севкупните принципи остануваат исти. Бариумот е важен индустриски метал кој се користи во различни апликации, вклучувајќи ја хемиската индустрија, медицината, електрониката и други области.
8. Заеднички методи за откривање на бариумски елемент
бариуме заеднички елемент кој најчесто се користи во различни индустриски и научни апликации. Во аналитичката хемија, методите за откривање на бариум обично вклучуваат квалитативна анализа и квантитативна анализа. Следното е детален вовед во најчесто користените методи за откривање на елементот бариум:
1. Спектрометрија на атомска апсорпција на пламен (FAAS): Ова е најчесто користен метод за квантитативна анализа, погоден за примероци со повисоки концентрации. Растворот на примерокот се прска во пламенот, а атомите на бариум апсорбираат светлина со одредена бранова должина. Интензитетот на апсорбираната светлина се мери и е пропорционален на концентрацијата на бариум.
2. Атомска емисиона спектрометрија на пламен (FAES): Овој метод го детектира бариумот со прскање на растворот на примерокот во пламенот, возбудувајќи ги атомите на бариум да емитуваат светлина со одредена бранова должина. Во споредба со FAAS, FAES генерално се користи за откривање на пониски концентрации на бариум.
3. Атомска флуоресцентна спектрометрија (AAS): Овој метод е сличен на FAAS, но користи флуоресцентен спектрометар за откривање на присуството на бариум. Може да се користи за мерење на траги на бариум.
4. Јонска хроматографија: Овој метод е погоден за анализа на бариум во примероци од вода. Бариумовите јони се одвојуваат и се детектираат со јонска хроматографија. Може да се користи за мерење на концентрацијата на бариум во примероците на вода.
5. Флуоресцентна спектрометрија на Х-зраци (XRF): Ова е недеструктивен аналитички метод погоден за откривање на бариум во цврсти примероци. Откако примерокот е возбуден со рендгенски зраци, атомите на бариум испуштаат специфична флуоресценција, а содржината на бариум се одредува со мерење на интензитетот на флуоресценцијата.
6. Масовна спектрометрија: Масовната спектрометрија може да се користи за одредување на изотопскиот состав на бариум и одредување на содржината на бариум. Овој метод обично се користи за анализа со висока чувствителност и може да открие многу ниски концентрации на бариум. Погоре се некои најчесто користени методи за откривање на бариум. Специфичниот метод за избор зависи од природата на примерокот, опсегот на концентрација на бариум и целта на анализата. Ако ви требаат дополнителни информации или имате други прашања, ве молиме слободно известете ме. Овие методи се широко користени во лабораториски и индустриски апликации за прецизно и сигурно мерење и откривање на присуството и концентрацијата на бариум. Специфичниот метод што треба да се користи зависи од видот на примерокот што треба да се мери, опсегот на содржината на бариум и специфичната цел на анализата.
Време на објавување: Декември-09-2024 година