V čarobnem svetu kemije,barijje vedno pritegnil pozornost znanstvenikov s svojim edinstvenim šarmom in široko uporabo. Čeprav ta srebrno-beli kovinski element ni tako bleščeč kot zlato ali srebro, ima na mnogih področjih nepogrešljivo vlogo. Od natančnih instrumentov v znanstvenih raziskovalnih laboratorijih do ključnih surovin v industrijski proizvodnji do diagnostičnih reagentov na medicinskem področju je Barium napisal legendo o kemiji s svojimi edinstvenimi lastnostmi in funkcijami.
Že leta 1602 je Cassio Lauro, čevljar v italijanskem mestu Porra, v poskusu pražil barit, ki vsebuje barijev sulfat z gorljivo snovjo in je bil presenečen, ko je ugotovil, da lahko žari v temi. To odkritje je takrat vzbudilo veliko zanimanja med učenjaki, kamen pa je bil poimenovan Porra Stone in postal v središču raziskav evropskih kemikov.
Vendar je švedski kemik Scheele resnično potrdil, da je Barium nov element. Odkril je barijev oksid leta 1774 in ga poimenoval "baryta" (težka Zemlja). Poglobljeno je preučeval to snov in verjel, da je sestavljena iz nove zemlje (oksida) v kombinaciji z žveplovo kislino. Dve leti pozneje je uspešno ogrel nitrat te nove zemlje in pridobil čisti oksid.
Kljub temu, da je Scheele odkril barijev oksid, je britanski kemik Davy uspešno proizvajal barijev kovina z elektroliziranjem elektrolita, narejenega iz barita. To odkritje je označilo uradno potrditev barija kot kovinskega elementa in odprlo tudi pot uporabe barija na različnih področjih.
Od takrat so človeška bitja nenehno poglabljala svoje razumevanje barija. Znanstveniki so raziskali skrivnosti narave in spodbujali napredek znanosti in tehnologije s preučevanjem lastnosti in vedenja barija. Uporaba barija v znanstvenih raziskavah, industriji in medicinskih področjih je postala tudi vse bolj obsežna, saj prinaša udobje in udobje človeškemu življenju. Čar barija ne leži le v njegovi praktičnosti, ampak tudi v znanstveni skrivnosti za njim. Znanstveniki nenehno raziskujejo skrivnosti narave in spodbujajo napredek znanosti in tehnologije s preučevanjem lastnosti in vedenja barija. Hkrati tudi Barium mirno igra vlogo v našem vsakdanjem življenju, kar prinaša udobje in udobje v naše življenje.
Pojdimo na to čarobno potovanje raziskovanja Barija, razkrili njegovo skrivnostno tančico in cenimo njegov edinstven čar. V naslednjem članku bomo izčrpno uvedli lastnosti in aplikacije barija, pa tudi njegovo pomembno vlogo v znanstvenih raziskavah, industriji in medicini. Verjamem, da boste z branjem tega članka imeli globlje razumevanje in znanje o bariju.
1. aplikacijska polja barija
Barij je pogost kemični element. To je srebrno-bela kovina, ki obstaja v obliki različnih mineralov v naravi. Sledi nekaj vsakodnevnih uporabe barija
Izgorevanje in luminiscenca: Barium je zelo reaktivna kovina, ki povzroči svetel plamen, ko pride v stik z amoniakom ali kisikom. Zaradi tega se barij široko uporablja v panogah, kot so proizvodnja ognjemetov, rakete in proizvodnja fosfor.
Medicinska industrija: Barijeve spojine se pogosto uporabljajo tudi v medicinski industriji. Barijev obroki (na primer barijeve tablete) se uporabljajo pri pregledih rentgenskih žarkov prebavil za pomoč zdravnikom pri opazovanju delovanja prebavnega sistema. Barijeve spojine se uporabljajo tudi pri nekaterih radioaktivnih terapijah, kot je radioaktivni jod za zdravljenje bolezni ščitnice.
Steklena in keramika: Barijeve spojine se pogosto uporabljajo v proizvodnji stekla in keramike zaradi dobre talilne točke in korozijske odpornosti. Barijeve spojine lahko povečajo trdoto in moč keramike in lahko zagotovijo nekatere posebne lastnosti keramike, kot sta električna izolacija in visok indeks loma.
Kovinske zlitine: Barium lahko tvori zlitine z drugimi kovinskimi elementi, te zlitine pa imajo nekaj edinstvenih lastnosti. Na primer, barijeve zlitine lahko povečajo tališče aluminijevih in magnezijevih zlitin, kar jih olajša predelavo in igranje. Poleg tega se za izdelavo baterijskih plošč in magnetnih materialov uporabljajo tudi barijeve zlitine z magnetnimi lastnostmi.
Barij je kemični element s kemičnim simbolom BA in atomsko številko 56. Barij je alkalna zemeljska kovina, ki je v skupini 6 periodične tabele, glavnih elementov skupine.
2. fizikalne lastnosti barija
Barium (BA)je alkalni zemeljski kovinski element. 1. Videz: Barium je mehka, srebrno bela kovina z izrazitim kovinskim sijajem, ko je rezan.
2. Gostota: Barium ima razmeroma visoko gostoto približno 3,5 g/cm³. Je ena najgostejših kovin na zemlji.
3. Točke taljenja in vrelišča: Tališča barija je približno 727 ° C, vrelišča pa približno 1897 ° C.
4. Trdota: Barium je razmeroma mehka kovina z MOHS trdoto približno 1,25 pri 20 stopinjah Celzija.
5. Prevodnost: Barium je dober prevodnik električne energije z visoko električno prevodnostjo.
6. Duktilnost: Čeprav je barij mehka kovina, ima določeno stopnjo duktilnosti in ga je mogoče predelati v tanke liste ali žice.
7. Kemična aktivnost: Barium ne reagira močno z večino nemetal in številnimi kovinami pri sobni temperaturi, ampak tvori okside pri visokih temperaturah in v zraku. Lahko tvori spojine z mnogimi nemetalnimi elementi, kot so oksidi, sulfidi itd.
8. Oblike obstoja: minerali, ki vsebujejo barij v zemeljski skorji, kot je barit (barijev sulfat) itd. Barium lahko obstajajo tudi v obliki hidratov, oksidov, karbonatov itd.
9. Radioaktivnost: Barium ima različne radioaktivne izotope, med katerimi je Barium-133 pogost radioaktivni izotop, ki se uporablja pri medicinskem slikanju in aplikacijah za nuklearno medicino.
10. A
3. Kemične lastnosti barija
Kovinske lastnosti: Barium je kovinska trdna snov z srebrno-belim videzom in dobro električno prevodnostjo.
Gostota in tališče: Barium je relativno gost element z gostoto 3,51 g/cm3. Barium ima nizko tališče približno 727 stopinj Celzija (1341 stopinj Fahrenheita).
Reaktivnost: Barium se hitro reagira z večino nemetalnih elementov, zlasti s halogeni (kot sta klor in bromin), ki proizvaja ustrezne barijeve spojine. Na primer, Barium reagira s klorom, da proizvaja barijev klorid.
Oksizabilnost: Bariju lahko oksidiramo tako, da tvori barijev oksid. Barijev oksid se pogosto uporablja v panogah, kot so taljenje kovin in izdelava stekla. Visoka aktivnost: Barium ima visoko kemijsko aktivnost in zlahka reagira z vodo, da sprosti vodik in ustvari barijev hidroksid.
4. biološke lastnosti barija
Vloga in biološke lastnostibarijV organizmih niso popolnoma razumljeni, vendar je znano, da ima barij določeno strupenost za organizme.
Vnos poti: Ljudje v glavnem zaužijejo barij s hrano in pitno vodo. Nekatera živila lahko vsebujejo sledilne količine barija, kot so zrna, meso in mlečni izdelki. Poleg tega podzemna voda včasih vsebuje večje koncentracije barija.
Biološka absorpcija in presnova: Barium lahko absorbiramo organizmi in jih v telesu porazdelijo s krvnim obtokom. Barij se v glavnem kopiči v ledvicah in kosteh, zlasti v višjih koncentracijah v kosteh.
Biološka funkcija: Barium še ni bilo nobenih bistvenih fizioloških funkcij v organizmih. Zato biološka funkcija barija ostaja sporna.
5. Biološke lastnosti barija
Toksičnost: visoke koncentracije barijev ionov ali barijevih spojin so strupene za človeško telo. Prekomerni vnos barija lahko povzroči akutne simptome zastrupitve, vključno z bruhanjem, drisko, mišično šibkostjo, aritmijo itd. Močna zastrupitev lahko povzroči poškodbe živčnega sistema, poškodbo ledvic in težave s srcem.
Akumulacija kosti: Barij se lahko kopiči v kosteh v človeškem telesu, zlasti pri starejših. Dolgotrajna izpostavljenost visokim koncentracijam barija lahko povzroči bolezni kosti, kot je osteoporoza.
Kardiovaskularni učinki: Barij, tako kot natrij, lahko moti ionsko ravnovesje in električno aktivnost, kar vpliva na delovanje srca. Prekomerni vnos barija lahko povzroči nenormalne srčne ritme in poveča tveganje za srčni napad.
Kancerogenost: Čeprav je še vedno polemika glede rakotvornosti barija, so nekatere študije pokazale, da lahko dolgotrajna izpostavljenost visokim koncentracijam barija poveča tveganje za nekatere raka, kot sta rak želodca in rak požiralnika. Zaradi toksičnosti in morebitne nevarnosti barija bi morali biti ljudje previdni, da se izognejo prekomernemu vnosu ali dolgotrajni izpostavljenosti visokim koncentracijam barija. Koncentracije barija v pitni vodi in hrani je treba spremljati in nadzorovati, da zaščitimo zdravje ljudi. Če sumite na zastrupitve ali imate povezane simptome, takoj poiščite zdravniško pomoč.
6. barij v naravi
Barijev minerali: Barium lahko obstaja v zemeljski skorji v obliki mineralov. Nekateri običajni barijevski minerali vključujejo barit in utrip. Te rude se pogosto pojavljajo z drugimi minerali, kot so svinec, cink in srebro.
Raztopljen v podzemni vodi in kamninah: Barium lahko obstaja v podzemni vodi in kamninah v raztopljenem stanju. Podzemna voda vsebuje tračne količine raztopljenega barija, njegova koncentracija pa je odvisna od geoloških pogojev in kemijskih lastnosti vodnega telesa. Barijeve soli: Barium lahko tvori različne soli, kot so barijev klorid, barijev nitrat in barijev karbonat. Te spojine lahko v naravi obstajajo kot naravni minerali.
Vsebina v tleh:Barijlahko obstajajo v tleh v različnih oblikah, od katerih nekatere izvirajo iz raztapljanja naravnih mineralnih delcev ali kamnin. Vsebnost barija v tleh je običajno nizka, na določenih določenih območjih pa lahko obstajajo visoke koncentracije barija.
Treba je opozoriti, da se lahko oblika in vsebnost barija razlikujeta v različnih geoloških okoljih in regijah, zato je treba pri razpravljanju o bariju upoštevati specifične geografske in geološke razmere.
7. rudarjenje in proizvodnja barija
Postopek rudarjenja in priprave barija običajno vključuje naslednje korake:
1. rudarjenje barijeve rude: Glavni mineral barijeve rude je barit, znan tudi kot barijev sulfat. Običajno ga najdemo v zemeljski skorji in je široko razporejena v kamninah in mineralnih nahajališčih na zemlji. Rudarstvo običajno vključuje procese, kot so peskanje, rudarjenje, drobljenje in razvrščanje rude, da dobimo rude, ki vsebujejo barijev sulfat.
2. Priprava koncentrata: Ekstrakcijo barija iz barijeve rude zahteva koncentratno zdravljenje rude. Priprava koncentrata običajno vključuje ročno izbiro in flotacijske korake za odstranjevanje nečistoč in pridobivanje rude, ki vsebuje več kot 96% barijev sulfat.
3. Priprava barijevega sulfata: koncentrat je podvržen korakom, kot sta odstranjevanje železa in silicija, da končno dobimo barijev sulfat (baso4).
4. Priprava barijevega sulfida: Da bi pripravili barij iz barijev sulfat, je treba barijev sulfat pretvoriti v barijev sulfid, znan tudi kot črni pepel. Barijev sulfatni rudni prah z velikostjo delcev manj kot 20 mreže običajno mešamo s premogom ali naftnim koksom v prahu v teži 4: 1. Zmes je pražena pri 1100 ℃ v odmevni peči, barijev sulfat pa se zmanjša na barijev sulfid.
5. Raztapljanje barijevega sulfida: raztopino barijevega sulfida barijevega sulfata lahko dobimo z izpiranjem tople vode.
6. Priprava barijevega oksida: Za pretvorbo barijevega sulfida v barijev oksid, natrijev karbonat ali ogljikov dioksid običajno dodamo raztopini barijev sulfid. Po mešanju barijevega karbonata in ogljikovega prahu lahko kalcinacija nad 800 ℃ proizvede barijev oksid.
7. Hlajenje in predelava: Treba je opozoriti, da se barijev oksid oksidira, da tvori barijev peroksid pri 500-700 ℃, barijev peroksid pa lahko razgradimo tako, da tvori barijev oksid pri 700-800 ℃. Da bi se izognili proizvodnji barijevega peroksida, je treba kalcinirani izdelek ohladiti ali gašenje pod zaščito inertnega plina.
Zgoraj je splošni proces rudarjenja in priprave barija. Ti procesi se lahko razlikujejo glede na industrijski proces in opremo, vendar celotna načela ostajajo enaka. Barium je pomembna industrijska kovina, ki se uporablja v različnih aplikacijah, vključno s kemično industrijo, medicino, elektroniko in drugimi polji.
8. Skupne metode zaznavanja za barijev element
Barijje pogost element, ki se običajno uporablja v različnih industrijskih in znanstvenih aplikacijah. Pri analitični kemiji metode za odkrivanje barija običajno vključujejo kvalitativno analizo in kvantitativno analizo. Sledi podroben uvod v najpogosteje uporabljene metode odkrivanja za barijev element:
1. plamen atomska absorpcijska spektrometrija (FAAS): To je pogosto uporabljena metoda kvantitativne analize, primerna za vzorce z višjimi koncentracijami. Raztopina vzorca se razprši v plamen, barijev atomi pa absorbirajo svetlobo določene valovne dolžine. Intenzivnost absorbirane svetlobe se meri in je sorazmerna s koncentracijo barija.
2. Plamenska atomska emisijska spektrometrija (FAES): Ta metoda zazna barij tako, da raztopino vzorca razprši v plamen, vznemirja atome barija, da oddaja svetlobo določene valovne dolžine. V primerjavi s FAA se običajno uporablja FAES za odkrivanje nižjih koncentracij barija.
3. Atomska fluorescenčna spektrometrija (AAS): Ta metoda je podobna FAAS, vendar za zaznavanje prisotnosti barija uporablja fluorescenčni spektrometer. Uporablja se lahko za merjenje sledov količin barija.
4. Ionska kromatografija: Ta metoda je primerna za analizo barija v vzorcih vode. Barijev ioni ločijo in zaznajo z ionsko kromatografijo. Uporablja se lahko za merjenje koncentracije barija v vzorcih vode.
5. Rentgenska fluorescenčna spektrometrija (XRF): to je nedestruktivna analitična metoda, primerna za odkrivanje barija v trdnih vzorcih. Ko vzorec vzbujajo z rentgenskimi žarki, atomi barija oddajajo specifično fluorescenco, vsebnost barija pa se določi z merjenjem intenzivnosti fluorescence.
6. Masna spektrometrija: Masna spektrometrija lahko uporabimo za določitev izotopske sestave barija in določitev vsebnosti barija. Ta metoda se običajno uporablja za analizo visoke občutljivosti in lahko zazna zelo nizke koncentracije barija. Zgoraj je nekaj pogosto uporabljenih metod za odkrivanje barija. Specifična metoda za izbiro je odvisna od narave vzorca, območja koncentracije barija in namen analize. Če potrebujete dodatne informacije ali imate druga vprašanja, me obvestite. Te metode se pogosto uporabljajo v laboratorijskih in industrijskih aplikacijah za natančno in zanesljivo merjenje in odkrivanje prisotnosti in koncentracije barija. Specifična metoda za uporabo je odvisna od vrste vzorca, ki ga je treba izmeriti, razpona vsebnosti barija in posebnega namena analize.
Čas objave: dec-09-2024