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 barijum (CAS broj: 7440-39-3) je mekan, savitljiv, srebrno-beli zemnoalkalni metal. Poseduje visoku hemijsku aktivnost.
Biti u prirodi
Rijetki minerali barija: Celsian ili barium feldspat (barijum aluminosilikat), hijalofan (miješani barijum i kalijum aluminosilikat), nitrobarit (barijum nitrat) itd.
Uzimanje barijuma
Metal 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:
BaCO3 + 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.
Barijum- element glavne podgrupe druge grupe, šesti period periodnog sistema hemijskih elemenata D. I. Mendeljejeva, sa atomskim brojem 56. Označen je simbolom Ba (lat. Barium). Jednostavna supstanca je meki, duktilni srebrno-bijeli zemnoalkalni metal. Poseduje visoku hemijsku aktivnost. Istorija otkrića barijuma
1 element periodnog sistema Barijum je otkrio Karl Scheele u obliku oksida BaO 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, tešku špagu BaSO4. 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 suradnici dobili amalgame kalcija, stroncijuma i barija. Tako je nastao element barijum.
Drevni alhemičari kalcinirali su BaSO4 drvetom ili drvenim ugljem i dobili fosforescentne "bolonjske dragulje". Ali hemijski, ovi dragulji nisu BaO, već barijum sulfid BaS.
Ime je dobio po grčkom barys - "težak", jer je njegov oksid (BaO) bio okarakterisan kao da ima neuobičajeno veliku gustoću za takve supstance.
Zemljina 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 pomenuti teški špart BaSO4 (češće zvan barit) i viterit BaCO3, nazvani po Englezu Williamu Witheringu (1741...1799), koji je ovaj mineral otkrio 1782. Mnogo mineralnih voda i morske vode. Nizak sadržaj u ovom slučaju je plus, a ne minus, jer su sve soli barija, osim sulfata, otrovne.
|
|||
| Atom svojstva | |||
|---|---|---|---|
| Ime, simbol, broj |
Barijum / Barijum (Ba), 56 |
||
| Atomska masa (molarna masa) |
137.327(7)(g/mol) |
||
| Elektronska konfiguracija | |||
| Radijus atoma | |||
| Hemijska svojstva | |||
| kovalentni radijus | |||
| Jonski radijus | |||
| Elektronegativnost |
0,89 (Paulingova skala) |
||
| Potencijal elektrode | |||
| Stanja oksidacije | |||
| Energija jonizacije (prvi elektron) |
502,5 (5,21) kJ/mol (eV) |
||
| Termodinamička svojstva jednostavne supstance | |||
| Gustina (na n.a.) | |||
| Temperatura topljenja | |||
| Temperatura ključanja | |||
| Oud. toplota fuzije |
7,66 kJ/mol |
||
| Oud. toplota isparavanja |
142,0 kJ/mol |
||
| Molarni toplotni kapacitet |
28,1 J/(K mol) |
||
| Molarni volumen |
39,0 cm³/mol |
||
| Kristalna rešetka jednostavne supstance | |||
| Rešetkasta struktura |
kubni |
||
| Parametri rešetke | |||
| Ostale karakteristike | |||
| Toplotna provodljivost |
(300 K) (18,4) W/(m K) |
||
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 tehnici 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 vodenim rastvorima alkalija 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. Tako neki morski stanovnici 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. To ukazuje na potencijalnu opasnost od povećanja krvnog tlaka kod ljudi uz produženu upotrebu vode koja sadrži barij (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.
Barijum(lat. Baryum), Ba, hemijski element grupe II periodnog sistema Mendeljejeva, atomski broj 56, atomska masa 137,34; srebrno bijeli metal. Sastoji se od mješavine 7 stabilnih izotopa, među kojima prevladava 138 Ba (71,66%). Prilikom nuklearne fisije uranijuma i plutonijuma nastaje radioaktivni izotop 140 Ba koji se koristi kao radioaktivni tragač. Barijum je otkrio švedski hemičar K. Scheele (1774) u obliku BaO oksida, nazvanog "teška zemlja", ili barit (od grčkog barys - težak). Metalni barijum (u obliku amalgama) dobio je engleski hemičar G. Davy (1808) elektrolizom vlažnog Ba(OH) 2 hidroksida sa živinom katodom. Sadržaj barijuma u zemljinoj kori iznosi 0,05% mase, u prirodi se ne pojavljuje u slobodnom stanju. Od minerala barijuma industrijski značaj imaju barit (teški špart) BaSO 4 i ređe viterit BaCO 3.
Fizička svojstva barijuma. Kristalna rešetka barijuma je kubična sa centrom tijela sa periodom a = 5,019Å; gustina 3,76 g / cm 3, t nl 710 ° C, t bp 1637-1640 ° C. Barijum je meki metal (tvrđi od olova, ali mekši od cinka), njegova tvrdoća na mineraloškoj skali je 2.
Hemijska svojstva barijuma. Barijum spada u zemnoalkalne metale i po hemijskim svojstvima sličan je kalcijumu i stroncijumu, nadmašujući ih po aktivnosti. Barijum reaguje sa većinom drugih elemenata i formira spojeve u kojima je obično 2-valentan (na spoljašnjoj elektronskoj ljusci atoma barijuma, 2 elektrona, njegova konfiguracija je 6s 2). Barij brzo oksidira na zraku, stvarajući film oksida (kao i peroksida i Ba 3 N 2 nitrida) na površini. Kada se zagreje, lako se zapali i gori žuto-zelenim plamenom. Snažno razgrađuje vodu, formirajući barijev hidroksid: Ba + 2H 2 O = Ba (OH) 2 + H 2. Zbog svoje reaktivnosti, barij se skladišti ispod sloja kerozina. BaO oksid - bezbojni kristali; na zraku se lako pretvara u karbonat BaCO 3, snažno stupa u interakciju s vodom, formirajući Ba (OH) 2. Zagrevanjem BaO u vazduhu na 500 °C dobija se BaO 2 peroksid koji se na 700 °C razlaže na BaO i O 2. Zagrevanjem peroksida sa kiseonikom pod visokim pritiskom dobija se viši peroksid BaO 4 - žuta supstanca koja se raspada na 50-60°C. Barijum se spaja sa halogenima i sumporom, formirajući halogenide (na primer, BaCl 2) i BaS sulfid, sa vodonikom - BaH 2 hidridom, koji se brzo razlaže sa vodom i kiselinama. Od najčešće korišćenih soli barija, barijum hlorid BaCl 2 i drugi halogenidi, nitrat Ba (NO 3) 2, sulfid BaS, hlorat Ba (ClO 3) 2 su visoko rastvorljivi, barijum sulfat BaSO 4, barijum karbonat BaCO 3 i hromat BaCrO 4 su slabo rastvorljivi.
Uzimanje barijuma. Glavna sirovina za dobijanje barijuma i njegovih jedinjenja je barit, koji se redukuje ugljem u plamenim pećima: BaSO 4 + 4C = BaS + 4CO. Dobijeni rastvorljivi BaS se prerađuje u druge soli barija. Glavna industrijska metoda za dobijanje metalnog barijuma je termička redukcija njegovog oksida aluminijumskim prahom: 4VaO + 2Al = 3Va + VaO·Al 2 O 3 .
Smeša se zagreva na 1100-1200°C pod vakuumom (100 mn/m 2 , 10 -3 mmHg). Barijum izlazi, taloži se na hladnim delovima aparata. Proces se izvodi u elektrovakuumskim uređajima periodičnog djelovanja, koji omogućavaju uzastopno izvođenje redukcije, destilacije, kondenzacije i livenja metala, pri čemu se u jednom tehnološkom ciklusu dobija barijumski ingot. Dvostrukom destilacijom u vakuumu na 900°C, metal se prečišćava do sadržaja nečistoća manji od 1,10 -4%.
Primena barijuma. Praktična primjena metalnog barija je mala. Također je ograničeno činjenicom da su manipulacije s čistim barijumom teške. Obično se barij ili stavlja u zaštitni omotač od drugog metala, ili je legiran nekim metalom koji čini barij otpornim. Ponekad se metalni barijum dobija direktno u uređajima tako što se u njih stavljaju tablete iz mešavine oksida barijuma i aluminijuma, a zatim se vrši termička redukcija u vakuumu. Barijum, kao i njegove legure sa magnezijumom i aluminijumom, koristi se u visokovakumskoj tehnologiji kao apsorber zaostalih gasova (geter). U malim količinama, barij se koristi u metalurgiji bakra i olova za njihovu deoksidaciju i pročišćavanje od sumpora i plinova. Mala količina barijuma se dodaje nekim materijalima protiv trenja. Dakle, dodavanje barija u olovo značajno povećava tvrdoću legure koja se koristi za tipografske fontove. Legure barijum-nikl koriste se u proizvodnji elektroda za žarnice u motorima i u radio cijevima.
Jedinjenja barija se široko koriste. BaO 2 peroksid se koristi za proizvodnju vodikovog peroksida, za izbjeljivanje svile i biljnih vlakana, kao dezinficijens i kao jedna od komponenti smjesa za paljenje u aluminotermiji. BaS sulfid se koristi za uklanjanje dlačica sa kože. Perhlorat Ba (ClO 4) 2 je jedan od najboljih sredstava za sušenje. Ba(NO 3) 2 nitrat se koristi u pirotehnici. Obojene soli barija - BaCrO 4 kromat (žuta) i BaMnO 4 manganat (zelena) - dobri su pigmenti u proizvodnji boja. Barijum platinocijanat Ba prekriva ekrane pri radu sa rendgenskim i radioaktivnim zračenjem (u kristalima ove soli se pod dejstvom zračenja pobuđuje svetla žuto-zelena fluorescencija). Barijum titanat VaTiO 3 je jedan od najvažnijih feroelektrika. Budući da barij dobro apsorbira rendgenske zrake i gama zračenje, uvodi se u sastav zaštitnih materijala u rendgenskim instalacijama i nuklearnim reaktorima. Jedinjenja barija su inertni nosači u ekstrakciji radijuma iz ruda uranijuma. Nerastvorljivi barijum sulfat nije toksičan i koristi se kao kontrastna masa u rendgenskom pregledu gastrointestinalnog trakta. Barijum karbonat se koristi za ubijanje glodara.
barijum u telu. Barijum je prisutan u svim biljnim organima; njegov sadržaj u biljnom pepelu zavisi od količine barijuma u tlu i kreće se od 0,06-0,2 do 3% (u naslagama barita). Koeficijent akumulacije barijuma (barijum u pepelu / barijum u zemljištu) u zeljastim biljkama je 0,2-6, u drvenastim 1-30. Koncentracija barija je veća u korijenu i granama, manja - u listovima; povećava se kako mladice stare. Za životinje je barijum (njegove rastvorljive soli) otrovan, pa biljke koje sadrže mnogo barijuma (do 2-30% u pepelu) izazivaju trovanja kod biljojeda. Barijum se taloži u kostima iu malim količinama u drugim organima životinja. Doza od 0,2-0,5 g barijum hlorida izaziva akutno trovanje kod ljudi, 0,8-0,9 g - smrt.
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. V. 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
