Element 56: Barium

1 、 Elementarni uvodBarij,
Element alkalne zemeljske kovine s kemičnim simbolom BA se nahaja v skupini Iia iz šestega obdobja periodične tabele. Je mehka, srebrna bela alkalna zemeljska kovina in najbolj aktiven element v alkalnih zemeljskih kovinah. Ime elementa izvira iz grške besede beta alfa ρύς (barys), kar pomeni "težko".

2 、 Odkrivanje kratke zgodovine
Sulfidi alkalnih zemeljskih kovin kažejo fosforescenco, kar pomeni, da še naprej oddajajo svetlobo nekaj časa v temi, potem ko so bili izpostavljeni svetlobi. Barijeve spojine so začele pritegniti pozornost ljudi prav zaradi te značilnosti. Leta 1602 je čevljar z imenom Casio Lauro v mestu Bologna v Italiji pražil barit, ki vsebuje barijev sulfat skupaj z vnetljivimi snovmi, in ugotovil, da lahko oddaja svetlobo v temi, kar je takrat vzbudilo zanimanje učenjakov. Pozneje se je ta vrsta kamna imenoval polonit in vzbudil zanimanje evropskih kemikov v analitičnih raziskavah. Leta 1774 je švedski kemik CW Scheele odkril, da je barijev oksid razmeroma težko novo zemljo, ki jo je poimenoval "baryta" (težka tla). Leta 1774 je Scheler verjel, da je ta kamen kombinacija novih tal (oksida) in žveplove kisline. Leta 1776 je v tej novi tleh segreval nitrat, da bi dobil čisto zemljo (oksid). Leta 1808 je britanski kemik H. Davy kot katodo in platino kot anodo za elektrolizno barit (Baso4) uporabil živo srebro za proizvodnjo barija amalgama. Po destilaciji za odstranitev živega srebra smo dobili kovino z nizko čistostjo in poimenovali po grški besedi (težki). Simbol elementa je nastavljen kot BA, ki se imenujebarij.

3 、 Fizične lastnosti
Barijje srebrna bela kovina z tališčem 725 ° C, vrelišče 1846 ° C, gostota 3,51 g/cm3 in duktilnostjo. Glavne rude barija sta barit in arsenopirit.

4 、Barijje kemični element s kemičnimi lastnostmi.
Kemični simbol BA, atomska številka 56, spada v skupino periodičnega sistema IIA in je član alkalnih zemeljskih kovin. Barij ima veliko kemijsko aktivnost in je najbolj aktiven med alkalnimi zemeljskimi kovinami. Iz potencialne in ionizacijske energije je razvidno, da ima barij močno zmanjšanje. Dejansko, če samo upoštevamo izgubo prvega elektrona, ima Barium najmočnejšo zmanjšanje vode. Vendar pa je Bariju razmeroma težko izgubiti drugega elektrona. Zato se bo glede na vse dejavnike zmanjšanje barija znatno zmanjšalo. Kljub temu je tudi ena najbolj reaktivnih kovin v kislih raztopinah, drugi le za litij, cezij, rubidij in kalij.

5.Mine spojine
1). Barijev oksid počasi oksidira v zraku in tvori barijev oksid, ki je brezbarven kubični kristal. Topno v kislini, netopni v acetonski in amoniaški vodi. Reagira z vodo, da tvori barijev hidroksid, ki je strupen. Ko se zgore, oddaja zeleni plamen in ustvari barijev peroksid.
2). Barijev peroksid reagira z žveplovo kislino, da nastane vodikov peroksid. Ta reakcija temelji na načelu priprave vodikovega peroksida v laboratoriju.
3). Barijev hidroksid reagira z vodo, da proizvaja barijev hidroksid in vodikov plin. Zaradi nizke topnosti barijevega hidroksida in njegove visoko sublimacijske energije reakcija ni tako intenzivna kot pri alkalnih kovinah, zato bo nastali barijev hidroksid zasenčil pogled. V raztopino vnesemo majhno količino ogljikovega dioksida, tako da tvori barijev karbonat oborino, presežek ogljikovega dioksida pa se dodatno uvede, da se raztopi oborina barijev karbonat in ustvari topni barijev bikarbonat.
4). Amino barij se lahko raztopi v tekočem amonijaku in ustvari modro raztopino s paramagnetizmom in prevodnostjo, ki v bistvu tvori amonijanske elektrone. Po dolgem obdobju skladiščenja se bo amoniak elektroni na vodik z amoniakom zmanjšala vodik v amoniaku, skupna reakcija pa je barijev, ki reagira s tekočim amonijakom, da nastane amino barijev in vodikov plin.
5). Barijev sulfit je beli kristal ali prah, strupen, rahlo topen v vodi in se postopoma oksidira v barijev sulfat, če ga postavimo v zrak. Raztopite v ne oksidaciji močnih kislin, kot je klorovodikova kislina, da ustvarite plin z žveplom dioksidom z ostrem vonjem. Ko naletite na oksidacijske kisline, kot je razredčena dušikova kislina, se lahko pretvori v barijev sulfat.
6). Barijev sulfat ima stabilne kemijske lastnosti, del barijevega sulfata, raztopljenega v vodi, pa je popolnoma ioniziran, zaradi česar je močan elektrolit. Barijev sulfat je netopen v razredčeni dušikovi kislini. V glavnem se uporablja kot kontrastno sredstvo za prebavilo.
Barijev karbonat je strupen in skoraj netopen v hladni vodi., Rahlo topno v vodi, ki vsebuje ogljikov dioksid in topno v razredčeni klorovodiki. Reagira z natrijevim sulfatom, da nastane bolj netopna bela oborina barijevega sulfata - trend pretvorbe med oborini v vodni raztopini: enostavno ga je pretvoriti v bolj netopno smer.

6 、 Aplikacijska polja
1. Uporablja se v industrijske namene pri proizvodnji barijevih soli, zlitin, ognjemetov, jedrskih reaktorjev itd. Je tudi odličen deoksidizer za rafiniranje bakra. Široko se uporablja v zlitinah, vključno s svincem, kalcijam, magnezijem, natrijem, litijem, aluminijem in nikljevimi zlitinami. Barijeva kovina se lahko uporablja kot sredstva za razplinjevanje za odstranjevanje sledilnih plinov iz vakuumskih cevi in ​​katodnih žarkov, pa tudi za razplinjevalno sredstvo za rafiniranje kovin. Barijev nitrat, pomešan s kalijevim kloratom, magnezijevim prahom in rozinom, se lahko uporabi za izdelavo signalnih barov in ognjemetov. Topne barijeve spojine se običajno uporabljajo kot insekticidi, kot je barijev klorid, za nadzor različnih rastlinskih škodljivcev. Uporablja se lahko tudi za rafiniranje slanice in kotlovne vode za proizvodnjo elektrolitske kavstične sode. Uporablja se tudi za pripravo pigmentov. Tekstilna in usnjena industrija jo uporabljajo kot mordant in matting agent za umetno svilo.
2. Barijev sulfat za medicinsko uporabo je pomožno zdravilo za rentgenski pregled. Brez vonja in brez okusa belega prahu, snov, ki lahko med rentgenskim pregledom zagotavlja pozitiven kontrast v telesu. Medicinski barijev sulfat se ne absorbira v prebavilih in ne povzroča alergijskih reakcij. Ne vsebuje topnih barijevih spojin, kot so barijev klorid, barijev sulfid in barijev karbonat. V glavnem se uporablja za slikanje prebavil, občasno se uporablja za druge namene pregleda

7 、 Način priprave
Industrijska proizvodnjakovinski barijje razdeljen na dva koraka: proizvodnja barijevega oksida in kovinskega toplotnega zmanjšanja (aluminijasto toplotno zmanjšanje). Pri 1000-1200 ℃,kovinski barijLahko dobimo z zmanjšanjem barijevega oksida s kovinskim aluminijem in nato očistiti z vakuumsko destilacijo. Metoda aluminijevega toplotnega zmanjšanja za proizvodnjo kovinskega barija: Zaradi različnih razmerij sestavin lahko obstajata dve reakciji za aluminijasto zmanjšanje barijevega oksida. Reakcijska enačba je: obe reakciji lahko proizvedeta le majhno količino barija pri 1000-1200 ℃. Zato je treba vakuumsko črpalko uporabiti za neprekinjeno prenos barijev hlapov iz reakcijskega območja na območje hladnega kondenzacije, da se reakcija še naprej premika v desno. Ostanek po reakciji je strupen in ga je treba pred odstranjevanjem zdraviti