Was ist Bariumsulfat? Wie wird Bariumsulfat gewonnen? Die Struktur des Bariumatoms. Eigenschaften des Bariumelements gemäß Plan.

Barium ist ein Element der Hauptuntergruppe der zweiten Gruppe, der sechsten Periode des Periodensystems der chemischen Elemente von D. I. Mendelejew, mit der Ordnungszahl 56. Es wird mit dem Symbol Ba (lat. Barium) bezeichnet. Der einfache Stoff Barium (CAS-Nummer: 7440-39-3) ist ein weiches, formbares, silberweißes Erdalkalimetall. Besitzt eine hohe chemische Aktivität.

In der Natur sein

Seltene Bariummineralien: Celsian- oder Bariumfeldspat (Bariumaluminosilikat), Hyalophan (gemischtes Barium- und Kaliumaluminosilikat), Nitrobarit (Bariumnitrat) usw.

Barium bekommen

Das Metall kann auf verschiedene Weise gewonnen werden, insbesondere durch Elektrolyse einer geschmolzenen Mischung aus Bariumchlorid und Calciumchlorid. Es ist möglich, Barium zu gewinnen, indem man es durch die aluminothermische Methode aus dem Oxid wieder herstellt. Dazu wird Witherit mit Kohle gebrannt und Bariumoxid gewonnen:

BaCO3 + C > BaO + 2CO.

Anschließend wird eine Mischung aus BaO mit Aluminiumpulver im Vakuum auf 1250 °C erhitzt. Dämpfe von reduziertem Barium kondensieren in den kalten Teilen des Rohrs, in dem die Reaktion stattfindet:

3BaO + 2Al > Al 2 O 3 + 3Ba.

Interessant ist, dass Bariumperoxid BaO 2 häufig in der Zusammensetzung von Zündmischungen für die Aluminothermie enthalten ist.

Die Gewinnung von Bariumoxid durch einfache Kalzinierung von Witherit ist schwierig: Witherit zersetzt sich erst bei Temperaturen über 1800 °C. BaO lässt sich einfacher durch Kalzinieren von Bariumnitrat Ba (NO 3) 2 gewinnen:

2Ba (NO 3) 2 > 2BaO + 4NO 2 + O 2.

Sowohl die Elektrolyse als auch die Aluminiumreduktion erzeugen ein weiches (härter als Blei, aber weicher als Zink) glänzendes weißes Metall. Es schmilzt bei 710 °C, siedet bei 1638 °C, seine Dichte beträgt 3,76 g/cm 3 . All dies entspricht voll und ganz der Stellung von Barium in der Untergruppe der Erdalkalimetalle.

Barium- ein Element der Hauptuntergruppe der zweiten Gruppe, der sechsten Periode des Periodensystems der chemischen Elemente von D. I. Mendeleev, mit der Ordnungszahl 56. Es wird mit dem Symbol Ba (lat. Barium) bezeichnet. Eine einfache Substanz ist ein weiches, duktiles silberweißes Erdalkalimetall. Besitzt eine hohe chemische Aktivität. Geschichte der Entdeckung von Barium

1 Element des Periodensystems Barium wurde 1774 von Karl Scheele in Form des Oxids BaO entdeckt. Im Jahr 1808 stellte der englische Chemiker Humphrey Davy ein Bariumamalgam durch Elektrolyse von feuchtem Bariumhydroxid mit einer Quecksilberkathode her; Nachdem er das Quecksilber beim Erhitzen verdampft hatte, isolierte er Bariummetall.
Im Jahr 1774 untersuchten der schwedische Chemiker Carl Wilhelm Scheele und sein Freund Johan Gottlieb Hahn eines der schwersten Mineralien, Schwerspat BaSO4. Es gelang ihnen, die bisher unbekannte „schwere Erde“ zu isolieren, die später Baryt (von griechisch βαρυς – schwer) genannt wurde. Und nach 34 Jahren gewann Humphry Davy, nachdem er feuchte Schwerspaterde einer Elektrolyse unterzogen hatte, daraus ein neues Element – ​​Barium. Es sei darauf hingewiesen, dass Jene Jacob Berzelius und seine Mitarbeiter im selben Jahr 1808, etwas früher als Davy, Amalgame aus Kalzium, Strontium und Barium erhielten. So entstand das Element Barium.

Antike Alchemisten kalzinierten BaSO4 mit Holz oder Holzkohle und erhielten phosphoreszierende „Bolognese-Edelsteine“. Aber chemisch gesehen handelt es sich bei diesen Edelsteinen nicht um BaO, sondern um Bariumsulfid BaS.
Der Name leitet sich vom griechischen Wort „barys“ für „schwer“ ab, da sein Oxid (BaO) eine für solche Stoffe ungewöhnlich hohe Dichte aufweist.
Die Erdkruste enthält 0,05 % Barium. Das ist ziemlich viel – viel mehr als beispielsweise Blei, Zinn, Kupfer oder Quecksilber. In reiner Form kommt es in der Erde nicht vor: Barium ist aktiv, gehört zur Untergruppe der Erdalkalimetalle und ist von Natur aus in Mineralien recht fest gebunden.
Die Hauptmineralien des Bariums sind der bereits erwähnte Schwerspat BaSO4 (häufiger Baryt genannt) und Witherit BaCO3, benannt nach dem Engländer William Withering (1741 ... 1799), der dieses Mineral 1782 entdeckte. Viele Mineralwässer und Meerwasser. Der geringe Gehalt ist in diesem Fall ein Plus und kein Minus, denn alle Bariumsalze außer Sulfat sind giftig.

56 ← Barium→ Lantan
Atomeigenschaften
Name, Symbol, Nummer	Barium / Barium (Ba), 56
Atommasse (Molmasse)	137,327(7)(g/mol)
Elektronische Konfiguration
Atomradius
Chemische Eigenschaften
kovalenter Radius
Ionenradius
Elektronegativität	0,89 (Pauling-Skala)
Elektrodenpotential
Oxidationsstufen
Ionisationsenergie (erstes Elektron)	502,5 (5,21) kJ/mol (eV)
Thermodynamische Eigenschaften einer einfachen Substanz
Dichte (bei n.a.)
Schmelztemperatur
Siedetemperatur
Oud. Schmelzwärme	7,66 kJ/mol
Oud. Verdunstungswärme	142,0 kJ/mol
Molare Wärmekapazität	28,1 J/(K mol)
Molares Volumen	39,0 cm³/mol
Das Kristallgitter einer einfachen Substanz
Gitterstruktur	kubisch körperzentriert
Gitterparameter
Andere Eigenschaften
Wärmeleitfähigkeit	(300 K) (18,4) W/(m·K)

Barium ist ein Element der Hauptuntergruppe der zweiten Gruppe, der sechsten Periode des Periodensystems der chemischen Elemente von D. I. Mendelejew, mit der Ordnungszahl 56. Es wird mit dem Symbol Ba (lat. Barium). Eine einfache Substanz ist ein weiches, duktiles silberweißes Erdalkalimetall. Besitzt eine hohe chemische Aktivität.

Geschichte der Entdeckung von Barium

Barium wurde 1774 von Karl Scheele in Form des Oxids BaO entdeckt. Im Jahr 1808 stellte der englische Chemiker Humphrey Davy ein Bariumamalgam durch Elektrolyse von feuchtem Bariumhydroxid mit einer Quecksilberkathode her; Nachdem er das Quecksilber beim Erhitzen verdampft hatte, isolierte er Bariummetall.

Im Jahr 1774 untersuchten der schwedische Chemiker Carl Wilhelm Scheele und sein Freund Johan Gottlieb Hahn eines der schwersten Mineralien, Schwerspat BaSO 4 . Es gelang ihnen, die bisher unbekannte „schwere Erde“ zu isolieren, die später Baryt (von griechisch βαρυς – schwer) genannt wurde. Und nach 34 Jahren gewann Humphry Davy, nachdem er feuchte Schwerspaterde einer Elektrolyse unterzogen hatte, daraus ein neues Element – ​​Barium. Es sei darauf hingewiesen, dass Jene Jacob Berzelius und seine Mitarbeiter im selben Jahr 1808, etwas früher als Davy, Amalgame aus Kalzium, Strontium und Barium erhielten. So entstand das Element Barium.

Antike Alchemisten kalzinierten BaSO 4 mit Holz oder Holzkohle und erhielten phosphoreszierende „Bolognese-Edelsteine“. Aber chemisch gesehen handelt es sich bei diesen Edelsteinen nicht um BaO, sondern um Bariumsulfid BaS.

Herkunft des Namens

Der Name leitet sich vom griechischen Wort „barys“ für „schwer“ ab, da sein Oxid (BaO) eine für solche Stoffe ungewöhnlich hohe Dichte aufweist.

Barium in der Natur finden

Die Erdkruste enthält 0,05 % Barium. Das ist ziemlich viel – viel mehr als beispielsweise Blei, Zinn, Kupfer oder Quecksilber. In reiner Form kommt es in der Erde nicht vor: Barium ist aktiv, gehört zur Untergruppe der Erdalkalimetalle und ist von Natur aus in Mineralien recht fest gebunden.

Die wichtigsten Bariummineralien sind der bereits erwähnte Schwerspat BaSO 4 (häufiger Baryt genannt) und Witherit BaCO3, benannt nach dem Engländer William Withering (1741 ... 1799), der dieses Mineral 1782 entdeckte. In einer geringen Konzentration von Bariumsalzen kommen in vielen Mineralwässern und Meerwasser vor. Der geringe Gehalt ist in diesem Fall ein Plus und kein Minus, denn alle Bariumsalze außer Sulfat sind giftig.

Arten von Bariumvorkommen

Durch Mineralverbände werden Schwerspaterze in monomineralische und komplexe Erze unterteilt. Die Komplexe werden unterteilt in Baryt-Sulfid (enthalten Sulfide von Blei, Zink, manchmal Kupfer und Eisenpyrit, seltener Sn, Ni, Au, Ag), Baryt-Calcit (enthalten bis zu 75 % Calcit), Eisen-Baryt (enthalten). Magnetit, Hämatit und Goethit und Hydrogoethit in den oberen Zonen) und Baryt-Fluorit (mit Ausnahme von Baryt und Fluorit enthalten sie normalerweise Quarz und Calcit, und Zink-, Blei-, Kupfer- und Quecksilbersulfide sind manchmal als kleine Verunreinigungen vorhanden).

Aus praktischer Sicht sind hydrothermale Adermonomineral-, Baryt-Sulfid- und Baryt-Fluorit-Lagerstätten von größtem Interesse. Einige metasomatische Blattablagerungen und Eluvialseifen sind ebenfalls von industrieller Bedeutung. Sedimentablagerungen, typische chemische Sedimente von Gewässern, sind selten und spielen keine nennenswerte Rolle.

Schwerspaterze enthalten in der Regel weitere nützliche Bestandteile (Fluorit, Bleiglanz, Sphalerit, Kupfer, Gold in industriellen Konzentrationen) und werden daher in Kombination verwendet.

Isotope von Barium

Natürliches Barium besteht aus einer Mischung von sieben stabilen Isotopen: 130 Ba, 132 Ba, 134 Ba, 135 Ba, 136 Ba, 137 Ba, 138 Ba. Letzteres ist am häufigsten (71,66 %). Es sind auch radioaktive Isotope von Barium bekannt, das wichtigste davon ist 140 Ba. Es entsteht beim Zerfall von Uran, Thorium und Plutonium.

Barium gewinnen

Das Metall kann auf verschiedene Weise gewonnen werden, insbesondere durch Elektrolyse einer geschmolzenen Mischung aus Bariumchlorid und Calciumchlorid. Es ist möglich, Barium zu gewinnen, indem man es durch die aluminothermische Methode aus dem Oxid wieder herstellt. Dazu wird Witherit mit Kohle gebrannt und Bariumoxid gewonnen:

BaCO 3 + C → BaO + 2CO.

Anschließend wird eine Mischung aus BaO mit Aluminiumpulver im Vakuum auf 1250 °C erhitzt. Dämpfe von reduziertem Barium kondensieren in den kalten Teilen des Rohrs, in dem die Reaktion stattfindet:

3BaO + 2Al → Al 2 O 3 + 3Ba.

Interessant ist, dass Bariumperoxid BaO 2 häufig in der Zusammensetzung von Zündmischungen für die Aluminothermie enthalten ist.

Die Gewinnung von Bariumoxid durch einfache Kalzinierung von Witherit ist schwierig: Witherit zersetzt sich erst bei Temperaturen über 1800 °C. BaO lässt sich einfacher durch Kalzinieren von Bariumnitrat Ba (NO 3) 2 gewinnen:

2Ba (NO 3) 2 → 2BaO + 4NO 2 + O 2.

Sowohl die Elektrolyse als auch die Aluminiumreduktion erzeugen ein weiches (härter als Blei, aber weicher als Zink) glänzendes weißes Metall. Es schmilzt bei 710 °C, siedet bei 1638 °C, seine Dichte beträgt 3,76 g/cm 3 . All dies entspricht voll und ganz der Stellung von Barium in der Untergruppe der Erdalkalimetalle.

Es gibt sieben natürliche Bariumisotope. Das häufigste davon ist Barium-138; es sind mehr als 70 %.

Barium ist hochaktiv. Es entzündet sich beim Aufprall selbst, zersetzt leicht Wasser und bildet ein lösliches Bariumoxidhydrat:

Ba + 2H 2 O → Ba (OH) 2 + H 2.

Eine wässrige Lösung von Bariumhydroxid wird Barytwasser genannt. Dieses „Wasser“ wird in der analytischen Chemie zur Bestimmung von CO 2 in Gasgemischen verwendet. Aber das geht schon aus der Geschichte über den Einsatz von Bariumverbindungen hervor. Metallisches Barium findet praktisch keine Anwendung. In äußerst geringen Mengen wird es in Lager- und Drucklegierungen eingebracht. In Radioröhren wird eine Legierung aus Barium und Nickel verwendet, reines Barium wird nur in der Vakuumtechnik als Getter (Getter) verwendet.

Bariummetall wird aus Oxid durch Aluminiumreduktion im Vakuum bei 1200–1250 °C gewonnen:

4BaO + 2Al \u003d 3Ba + BaAl 2 O 4.

Barium wird durch Vakuumdestillation oder Zonenschmelzen gereinigt.

Herstellung von Bariumtitan. Es zu bekommen ist relativ einfach. Witherite BaCO 3 reagiert bei 700 ... 800 ° C mit Titandioxid TYu 2, es stellt sich genau das heraus, was Sie brauchen:

BaCO 3 + TiO 2 → BaTiO 3 + CO 2.

Hauptsächlich Abschlussball. Die Methode zur Gewinnung von metallischem Barium aus BaO ist seine Reduktion mit A1-Pulver: 4BaO + 2A1 -\u003e 3Ba + BaO * A1 2 O 3. Der Prozess wird in einem Reaktor bei 1100–1200 °C in einer Ar-Atmosphäre oder im Vakuum durchgeführt (letztere Methode ist vorzuziehen). Das Molverhältnis von BaO:A1 beträgt (1,5-2):1. Der Reaktor wird so in einen Ofen gestellt, dass die Temperatur seines „kalten Teils“ (die gebildeten Bariumdämpfe kondensieren darin) etwa 520 °C beträgt. Durch Destillation im Vakuum wird Barium auf einen Verunreinigungsgehalt von weniger als 10 ~ 4 gereinigt Gew.-% und bei Zonenschmelzen bis zu 10 ~ 6 %.

Kleine Mengen Barium werden auch durch Reduktion von BaBeO 2 [synthetisiert durch Fusion von Ba (OH) 2 und Be (OH) 2] bei 1300 °C mit Titan sowie durch Zersetzung bei 120 °C Ba (N 3) gewonnen. 2, gebildet beim Austausch p- Kationen von Bariumsalzen mit NaN 3 .

Acetat Ba (OOCHN 3), - farblos. Kristalle; m.p. 490°С (Zersetzung); dicht 2,47 g/cm³; Sol. in Wasser (58,8 g pro 100 g bei 0°C). Unter 25 °C kristallisiert Trihydrat aus wässrigen Lösungen, bei 25–41 °C – Monohydrat, über 41 °C – wasserfreies Salz. Erhalten Sie Interaktion. Ba (OH) 2, BaCO 3 oder BaS mit CH 3 CO 2 H. Wird als Beizmittel beim Färben von Wolle und Chintz verwendet.

Manganat(VI) BaMnO 4 – grüne Kristalle; zersetzt sich bis 1000°C nicht. Erhalten durch Kalzinieren einer Mischung aus Ba(NO 3) 2 und MnO 2 . Ein Pigment (Kassel- oder Mangangrün), das üblicherweise für die Freskenmalerei verwendet wird.

Chromat (VI) ВаСrO 4 – gelbe Kristalle; m.p. 1380°C; - 1366,8 kJ/mol; Sol. in inorg. to-max, nicht sol. im Wasser. Erhalten Sie Interaktion. wässrige Lösungen von Ba (OH) 2 oder BaS mit Alkalimetallchromaten (VI). Pigment (Barytgelb) für Keramik. MPC 0,01 mg/m 3 (bezogen auf Cr0 3). Pirconat ВаZrО 3 – farblos. Kristalle; m.p. ~269°С; - 1762 kJ/mol; Sol. in Wasser und wässrigen Lösungen von Alkalien und NH 4 HCO 3, zersetzt durch starke anorg. to-tami. Erhalten Sie Interaktion. ZrO 2 mit BaO, Ba(OH) 2 oder BaCO 3 beim Erhitzen. Ba-Zirkonat gemischt mit ВаТiO 3 -piezoelektrisch.

Bromid BaBr 2 – weiße Kristalle; m.p. 847°C; dicht 4,79 g/cm³; -757 kJ/mol; na ja, sol. in Wasser, Methanol, schlimmer noch - in Ethanol. Aus wässrigen Lösungen kristallisiert das Dihydrat und verwandelt sich bei 75 °C in ein Monohydrat, über 100 °C in ein wasserfreies Salz. mit CO 2 und O 2 der Luft unter Bildung von VaCO 3 und Br 2. Erhalten Sie BaBr 2-Wechselwirkung. wässriger p-Graben Ba (OH) 2 oder VaCO 3 mit Bromwasserstoffsäure.

Jodid BaI 2 – farblos. Kristalle; m.p. 740°С (Zersetzung); dicht 5,15 g/cm³; . -607 kJ/mol; na ja, sol. in Wasser und Ethanol. Aus heißen Wasserlösungen kristallisiert das Dihydrat (dehydratisiert bei 150 °C), unter 30 °C das Hexahydrat. Erhalten Sie VaI 2-Interaktion. Wasser p-Graben Ba (OH) 2 oder VaCO 3 mit Jodwasserstoffsäure.

Physikalische Eigenschaften von Barium

Barium ist ein silberweißes formbares Metall. Es zerbricht bei einem heftigen Schlag. Es gibt zwei allotrope Modifikationen von Barium: α-Ba mit kubisch-raumzentriertem Gitter ist bis 375 °C stabil (Parameter a = 0,501 nm), β-Ba ist darüber stabil.

Härte auf mineralogischer Skala 1,25; auf der Mohs-Skala 2.

Bariummetall wird in Kerosin oder unter einer Paraffinschicht gelagert.

Chemische Eigenschaften von Barium

Barium ist ein Erdalkalimetall. Es oxidiert an der Luft intensiv zu Bariumoxid BaO und Bariumnitrid Ba 3 N 2 und entzündet sich bei leichter Erwärmung. Reagiert heftig mit Wasser unter Bildung von Bariumhydroxid Ba (OH) 2:

Ba + 2H 2 O \u003d Ba (OH) 2 + H 2

Interagiert aktiv mit verdünnten Säuren. Viele Bariumsalze sind in Wasser unlöslich oder schwer löslich: Bariumsulfat BaSO 4, Bariumsulfit BaSO 3, Bariumcarbonat BaCO 3, Bariumphosphat Ba 3 (PO 4) 2. Bariumsulfid BaS ist im Gegensatz zu Calciumsulfid CaS gut wasserlöslich.

Natürlich Barium hat seit Mai sieben stabile Isotope. Kap. 130, 132, 134-137 und 138 (71,66 %). Der Einfangquerschnitt thermischer Neutronen beträgt 1,17-10 28 m 2 . Externe Konfiguration Elektronenhülle 6s 2 ; Oxidationsstufe + 2, selten + 1; Ionisierungsenergie Ba° -> Ba + -> Ba 2+ resp. 5,21140 und 10,0040 eV; Pauling-Elektronegativität 0,9; Atomradius 0,221 nm, Ionenradius Ba 2+ 0,149 nm (Koordinationszahl 6).

Reagiert leicht mit Halogenen unter Bildung von Halogeniden.

Beim Erhitzen mit Wasserstoff entsteht Bariumhydrid BaH 2 , das wiederum mit Lithiumhydrid LiH den Li-Komplex ergibt.

Reagiert beim Erhitzen mit Ammoniak:

6Ba + 2NH 3 = 3BaH 2 + Ba 3 N 2

Bariumnitrid Ba 3 N 2 reagiert beim Erhitzen mit CO unter Bildung von Cyanid:

Ba 3 N 2 + 2CO = Ba(CN) 2 + 2BaO

Mit flüssigem Ammoniak entsteht eine dunkelblaue Lösung, aus der Ammoniak isoliert werden kann, das einen goldenen Glanz aufweist und sich unter Abspaltung von NH 3 leicht zersetzt. In Gegenwart eines Platinkatalysators zersetzt sich Ammoniak zu Bariumamid:

Ba (NH 2) 2 + 4NH 3 + H 2

Bariumcarbid BaC 2 kann durch Erhitzen von BaO mit Kohle in einem Lichtbogenofen gewonnen werden.

Mit Phosphor bildet es das Phosphid Ba 3 P 2 .

Barium reduziert die Oxide, Halogenide und Sulfide vieler Metalle zum entsprechenden Metall.

Anwendung von Barium

Eine Legierung aus Barium mit A1 (Alba-Legierung, 56 % Ba) ist die Basis von Gettern (Gettern). Um den Getter selbst zu erhalten, wird Barium durch Hochfrequenzerhitzen in einem evakuierten Kolben des Geräts aus der Legierung verdampft; Bariumspiegel (oder diffuse Beschichtung beim Verdampfen in einer Stickstoffatmosphäre). Der aktive Teil der überwiegenden Mehrheit der thermionischen Kathoden ist BaO. Barium wird auch als Cu- und Pb-Desoxidationsmittel und als Zusatz zu Gleitmitteln verwendet. Legierungen, Eisen- und Nichteisenmetalle sowie Legierungen, aus denen typografische Schriftarten hergestellt werden, um ihre Härte zu erhöhen. Bariumlegierungen mit Ni werden zur Herstellung von Elektroden für Glühkerzen in Verbrennungsmotoren verwendet. Verbrennung und in Radioröhren. 140 Va (T 1/2 12,8 Tage) ist ein Isotopenindikator, der bei der Untersuchung von Bariumverbindungen verwendet wird.

Bariummetall, oft in einer Legierung mit Aluminium, wird als Getter in elektronischen Hochvakuumgeräten verwendet.

Korrosionsschutzmaterial

Barium wird zusammen mit Zirkonium flüssigen Metallkühlmitteln (Legierungen aus Natrium, Kalium, Rubidium, Lithium, Cäsium) zugesetzt, um deren Aggressivität gegenüber Rohrleitungen und in der Metallurgie zu verringern.

Bariumfluorid wird in Form von Einkristallen in der Optik (Linsen, Prismen) eingesetzt.

Bariumperoxid wird für die Pyrotechnik und als Oxidationsmittel verwendet. Bariumnitrat und Bariumchlorat werden in der Pyrotechnik zum Färben von Flammen (grünes Feuer) verwendet.

Bariumchromat wird bei der Herstellung von Wasserstoff und Sauerstoff nach dem thermochemischen Verfahren (Oak-Ridge-Zyklus, USA) verwendet.

Bariumoxid wird zusammen mit Oxiden von Kupfer und Seltenerdmetallen zur Synthese supraleitender Keramiken verwendet, die bei Temperaturen von flüssigem Stickstoff und darüber betrieben werden können.

Bariumoxid wird zum Schmelzen einer speziellen Glasart verwendet, die zur Beschichtung von Uranstäben verwendet wird. Eine der am weitesten verbreiteten Arten solcher Gläser hat die folgende Zusammensetzung: (Phosphoroxid – 61 %, BaO – 32 %, Aluminiumoxid – 1,5 %, Natriumoxid – 5,5 %). Bei der Glasherstellung für die Nuklearindustrie wird auch Bariumphosphat verwendet.

Bariumfluorid wird in Festkörper-Fluorionenbatterien als Bestandteil des Fluoridelektrolyten verwendet.

Bariumoxid wird in leistungsstarken Kupferoxidbatterien als Bestandteil der aktiven Masse (Bariumoxid-Kupferoxid) eingesetzt.

Bariumsulfat wird als Expander für die aktive Masse der negativen Elektrode bei der Herstellung von Blei-Säure-Batterien verwendet.

Der Glasmasse wird Bariumcarbonat BaCO 3 zugesetzt, um den Brechungsindex des Glases zu erhöhen. Bariumsulfat wird in der Papierindustrie als Füllstoff verwendet; Die Qualität eines Papiers wird maßgeblich durch sein Gewicht bestimmt, Baryt BaSO 4 macht das Papier schwerer. Dieses Salz ist zwangsläufig in allen teuren Papiersorten enthalten. Darüber hinaus wird Bariumsulfat häufig bei der Herstellung von Lithopon-Weißfarbe verwendet - einem Produkt der Reaktion von Bariumsulfidlösungen mit Zinksulfat:

BaS + ZnSO 4 → BaSO 4 + ZnS.

Beide Salze haben eine weiße Farbe und fallen aus. In der Lösung verbleibt reines Wasser.

Beim Bohren tiefer Öl- und Gasquellen wird eine Suspension von Bariumsulfat in Wasser als Bohrflüssigkeit verwendet.

Ein weiteres Bariumsalz findet wichtige Verwendungsmöglichkeiten. Dies ist Bariumtitanat BaTiO 3 – eines der wichtigsten Ferroelektrika (Ferroelektrika sind von selbst polarisiert, ohne dass sie einem äußeren Feld ausgesetzt werden. Unter den Dielektrika stechen sie genauso hervor wie ferromagnetische Materialien unter den Leitern. Die Fähigkeit zu einer solchen Polarisation ist nur bei einer bestimmten Temperatur gehalten. Polarisierte Ferroelektrika unterscheiden sich durch eine höhere Dielektrizitätskonstante), die als sehr wertvolle elektrische Materialien gelten.

1944 wurde diese Klasse durch Bariumtitanat ergänzt, dessen ferroelektrische Eigenschaften vom sowjetischen Physiker B.M. entdeckt wurden. Vulom. Ein Merkmal von Bariumtitanat ist, dass es seine ferroelektrischen Eigenschaften in einem sehr weiten Temperaturbereich behält – von nahe dem absoluten Nullpunkt bis +125 °C.

Barium wird auch in der Medizin verwendet. Sein Sulfatsalz wird zur Diagnose von Magenerkrankungen eingesetzt. BaSO 4 wird mit Wasser vermischt und vom Patienten geschluckt. Bariumsulfat ist für Röntgenstrahlen undurchlässig, daher bleiben die Teile des Verdauungstrakts, durch die der „Bariumbrei“ gelangt, auf dem Bildschirm dunkel. So verschafft sich der Arzt einen Überblick über die Form des Magens und des Darms und bestimmt den Ort, an dem ein Geschwür auftreten kann.

Die Wirkung von Barium auf den menschlichen Körper

Eintrittswege in den Körper.
Barium gelangt hauptsächlich über die Nahrung in den menschlichen Körper. So sind einige Meeresbewohner in der Lage, Barium aus dem umgebenden Wasser anzureichern, und zwar in Konzentrationen, die 7-100 (und bei einigen Meerespflanzen bis zu 1000) Mal höher sind als der Gehalt im Meerwasser. Einige Pflanzen (z. B. Sojabohnen und Tomaten) sind auch in der Lage, das 2- bis 20-fache an Barium aus dem Boden anzureichern. In Gebieten mit hoher Bariumkonzentration im Wasser kann jedoch auch Trinkwasser zur gesamten Bariumaufnahme beitragen. Die Aufnahme von Barium aus der Luft ist vernachlässigbar.

Gefahr für die Gesundheit.
Im Rahmen wissenschaftlicher epidemiologischer Studien unter der Schirmherrschaft der WHO wurden Daten zum Zusammenhang zwischen der Mortalität aufgrund von Herz-Kreislauf-Erkrankungen und dem Bariumgehalt im Trinkwasser nicht bestätigt. In Kurzzeitstudien an Freiwilligen kam es bei Bariumkonzentrationen bis zu 10 mg/l zu keiner Beeinträchtigung des Herz-Kreislauf-Systems. Zwar wurde in Experimenten an Ratten ein Anstieg des systolischen Blutdrucks beobachtet, als diese Wasser auch mit geringem Bariumgehalt konsumierten. Dies weist auf die potenzielle Gefahr eines Blutdruckanstiegs beim Menschen bei längerem Gebrauch von bariumhaltigem Wasser hin (USEPA verfügt über solche Daten).
USEPA-Daten deuten auch darauf hin, dass bereits ein einziger Schluck Wasser, der weit mehr als den maximalen Bariumgehalt enthält, zu Muskelschwäche und Bauchschmerzen führen kann. Es ist jedoch zu berücksichtigen, dass der durch den USEPA-Qualitätsstandard festgelegte Bariumstandard (2,0 mg/l) den von der WHO empfohlenen Wert (0,7 mg/l) deutlich übersteigt. Russische Hygienestandards legen einen noch strengeren MPC-Wert für Barium im Wasser fest – 0,1 mg/l. Wasserentfernungstechnologien: Ionenaustausch, Umkehrosmose, Elektrodialyse.

Barium(lat. Baryum), Ba, ein chemisches Element der Gruppe II des Mendelejew-Periodensystems, Ordnungszahl 56, Atommasse 137,34; silberweißes Metall. Es besteht aus einer Mischung von 7 stabilen Isotopen, unter denen 138 Ba vorherrscht (71,66 %). Bei der Kernspaltung von Uran und Plutonium entsteht ein radioaktives Isotop 140 Ba, das als radioaktiver Tracer verwendet wird. Barium wurde vom schwedischen Chemiker K. Scheele (1774) in Form von BaO-Oxid, genannt „schwere Erde“ oder Baryt (von griechisch barys – schwer), entdeckt. Bariummetall (in Form eines Amalgams) wurde vom englischen Chemiker G. Davy (1808) durch Elektrolyse von feuchtem Ba(OH) 2 -Hydroxid mit einer Quecksilberkathode gewonnen. Der Gehalt an Barium in der Erdkruste beträgt 0,05 Massen-%, es kommt in der Natur nicht in freiem Zustand vor. Von den Bariummineralien sind Baryt (Schwerspat) BaSO 4 und der seltenere Witherit BaCO 3 von industrieller Bedeutung.

Physikalische Eigenschaften von Barium. Das Kristallgitter von Barium ist kubisch raumzentriert mit einer Periode a = 5,019 Å; Dichte 3,76 g/cm 3, t nl 710 °C, t sp 1637-1640 °C. Barium ist ein weiches Metall (härter als Blei, aber weicher als Zink), seine Härte auf der mineralogischen Skala beträgt 2.

Chemische Eigenschaften von Barium. Barium gehört zu den Erdalkalimetallen und ähnelt in seinen chemischen Eigenschaften Kalzium und Strontium, übertrifft diese jedoch in seiner Aktivität. Barium reagiert mit den meisten anderen Elementen zu Verbindungen, in denen es normalerweise zweiwertig ist (auf der äußeren Elektronenhülle des Bariumatoms befinden sich 2 Elektronen, seine Konfiguration ist 6s 2). Barium oxidiert an der Luft schnell und bildet einen Oxidfilm (sowie Peroxid und Ba 3 N 2-Nitrid) auf der Oberfläche. Beim Erhitzen entzündet es sich leicht und brennt mit gelbgrüner Flamme. Zersetzt Wasser heftig und bildet Bariumhydroxid: Ba + 2H 2 O \u003d Ba (OH) 2 + H 2. Aufgrund seiner Reaktivität wird Barium unter einer Kerosinschicht gespeichert. BaO-Oxid – farblose Kristalle; An der Luft verwandelt es sich leicht in Carbonat BaCO 3, interagiert heftig mit Wasser und bildet Ba (OH) 2. Durch Erhitzen von BaO in Luft auf 500 °C wird BaO 2 -Peroxid erhalten, das bei 700 °C in BaO und O 2 zerfällt. Durch Erhitzen des Peroxids mit Sauerstoff unter hohem Druck wird das höhere Peroxid BaO 4 erhalten – eine gelbe Substanz, die sich bei 50–60 °C zersetzt. Barium verbindet sich mit Halogenen und Schwefel und bildet Halogenide (z. B. BaCl 2) und BaS-Sulfid mit Wasserstoff – BaH 2-Hydrid, das sich mit Wasser und Säuren schnell zersetzt. Von den üblicherweise verwendeten Bariumsalzen sind Bariumchlorid BaCl 2 und andere Halogenide, Nitrat Ba (NO 3) 2, Sulfid BaS, Chlorat Ba (ClO 3) 2 gut löslich, Bariumsulfat BaSO 4, Bariumcarbonat BaCO 3 und Chromat BaCrO 4 sind schwerlöslich.

Barium bekommen. Der Hauptrohstoff zur Gewinnung von Barium und seinen Verbindungen ist Baryt, der in Flammenöfen durch Kohle reduziert wird: BaSO 4 + 4C = BaS + 4CO. Das dabei entstehende lösliche BaS wird zu anderen Bariumsalzen verarbeitet. Die wichtigste industrielle Methode zur Gewinnung von metallischem Barium ist die thermische Reduktion seines Oxids mit Aluminiumpulver: 4ВаО + 2Al = 3Ва + ВаО·Al 2 О 3 .

Die Mischung wird unter Vakuum (100 mN/m 2 , 10 –3 mmHg) auf 1100–1200 °C erhitzt. Barium entweicht und setzt sich an den kalten Teilen der Apparatur ab. Der Prozess wird in Elektrovakuumgeräten mit periodischer Wirkung durchgeführt, die es ermöglichen, nacheinander Reduktion, Destillation, Kondensation und Metallguss durchzuführen und so in einem technologischen Zyklus einen Bariumbarren zu erhalten. Durch Doppeldestillation im Vakuum bei 900 °C wird das Metall auf einen Verunreinigungsgehalt von weniger als 1·10 -4 % gereinigt.

Anwendung von Barium. Die praktische Anwendung von metallischem Barium ist gering. Sie wird auch dadurch eingeschränkt, dass Manipulationen mit reinem Barium schwierig sind. Normalerweise wird Barium entweder in eine Schutzhülle aus einem anderen Metall gegeben oder mit einem Metall legiert, das Barium beständig macht. Manchmal wird Bariummetall direkt in Geräten gewonnen, indem man Tabletten aus einer Mischung von Barium- und Aluminiumoxiden hineingibt und anschließend eine thermische Reduktion im Vakuum durchführt. Barium sowie seine Legierungen mit Magnesium und Aluminium werden in der Hochvakuumtechnik als Absorber von Restgasen (Getter) eingesetzt. In geringen Mengen wird Barium in der Metallurgie von Kupfer und Blei zu deren Desoxidation und Reinigung von Schwefel und Gasen verwendet. Einigen reibungsarmen Materialien wird eine kleine Menge Barium zugesetzt. So erhöht die Zugabe von Barium zu Blei die Härte der für typografische Schriftarten verwendeten Legierung erheblich. Barium-Nickel-Legierungen werden bei der Herstellung von Elektroden für Glühkerzen in Motoren und in Radioröhren verwendet.

Bariumverbindungen werden häufig verwendet. BaO 2 -Peroxid wird zur Herstellung von Wasserstoffperoxid, zum Bleichen von Seide und Pflanzenfasern, als Desinfektionsmittel und als einer der Bestandteile von Zündmischungen in der Aluminothermie verwendet. BaS-Sulfid wird zur Haarentfernung von der Haut verwendet. Perchlorat Ba (ClO 4) 2 ist eines der besten Trockenmittel. Ba(NO 3) 2 Nitrat wird in der Pyrotechnik verwendet. Farbige Bariumsalze – BaCrO 4 chromat (gelb) und BaMnO 4 manganat (grün) – sind gute Pigmente bei der Herstellung von Farben. Bariumplatinocyanat Ba bedeckt Bildschirme beim Arbeiten mit Röntgen- und radioaktiver Strahlung (in den Kristallen dieses Salzes wird unter Einwirkung von Strahlung eine helle gelbgrüne Fluoreszenz angeregt). Bariumtitanat ВаТiO 3 ist eines der wichtigsten Ferroelektrika. Da Barium Röntgen- und Gammastrahlung gut absorbiert, wird es in die Zusammensetzung von Schutzmaterialien in Röntgenanlagen und Kernreaktoren eingebracht. Bariumverbindungen sind inerte Trägerstoffe bei der Gewinnung von Radium aus Uranerzen. Unlösliches Bariumsulfat ist ungiftig und wird als Kontrastmittel bei der Röntgenuntersuchung des Magen-Darm-Trakts verwendet. Bariumcarbonat wird zur Tötung von Nagetieren verwendet.

Barium im Körper. Barium kommt in allen Pflanzenorganen vor; sein Gehalt in Pflanzenasche hängt von der Bariummenge im Boden ab und liegt zwischen 0,06-0,2 und 3 % (in Barytvorkommen). Der Akkumulationskoeffizient von Barium (Barium in Asche / Barium im Boden) beträgt bei krautigen Pflanzen 0,2–6, bei Gehölzen 1–30. Die Bariumkonzentration ist in Wurzeln und Zweigen höher, in Blättern geringer; es nimmt mit zunehmendem Alter der Triebe zu. Für Tiere ist Barium (seine löslichen Salze) giftig, daher verursachen Kräuter, die viel Barium enthalten (bis zu 2-30 % in der Asche), bei Pflanzenfressern Vergiftungen. Barium lagert sich in den Knochen und in geringen Mengen in anderen Organen von Tieren ab. Eine Dosis von 0,2–0,5 g Bariumchlorid führt beim Menschen zu einer akuten Vergiftung, 0,8–0,9 g zum Tod.

Barium

BARIUM-ICH; M.[lat. Barium aus dem Griechischen. Barys – schwer].

1. Chemisches Element (Ba), weiches silbrig-weißes reaktives Metall (verwendet in Technik, Industrie, Medizin).

2. Razg.Über das Sulfatsalz dieses Elements (oral als Kontrastmittel bei Röntgenuntersuchungen von Magen, Darm usw. eingenommen). Trinken Sie ein Glas Barium.

◁ Barium, -th, -th (1 Zeichen). B-Salze. B. Kathode.

Barium

(lat. Barium), ein chemisches Element der Gruppe II des Periodensystems, gehört zu den Erdalkalimetallen. Der Name kommt vom griechischen barýs – schwer. Silberweißes, weiches Metall; Dichte 3,78 g/cm 3, T Pl 727°C. Chemisch sehr aktiv, entzündet sich beim Erhitzen. Mineralien: Baryt und Witherit. Sie werden in der Vakuumtechnik als Gasabsorber, in Legierungen (Druck, Lager) eingesetzt; Bariumsalze – bei der Herstellung von Farben, Gläsern, Emails, in der Pyrotechnik, Medizin.

BARIUM

BARIUM (lat. Baryum), Ba (sprich „Barium“), ein chemisches Element mit der Ordnungszahl 56, Atommasse 137,327. Es befindet sich in der sechsten Periode der Gruppe IIA des Periodensystems. Bezieht sich auf Erdalkalielemente. Natürliches Barium besteht aus sieben stabilen Isotopen mit den Massenzahlen 130 (0,101 %), 132 (0,097 %), 134 (2,42 %), 135 (6,59 %), 136 (7,81 %), 137 (11, 32 %) und 138 ( 71,66 %). Konfiguration der äußeren Elektronenschicht 6 S 2 . Die Oxidationsstufe beträgt +2 (Wertigkeit II). Der Radius des Atoms beträgt 0,221 nm, der Radius des Ba 2+ -Ions beträgt 0,138 nm. Die aufeinanderfolgenden Ionisierungsenergien betragen 5,212, 10,004 und 35,844 eV. Elektronegativität nach Pauling (cm. PAULING (Linus) 0,9.
Entdeckungsgeschichte
Der Name des Elements kommt vom griechischen „baris“ – schwer. Im Jahr 1602 machte ein Bologneser Handwerker auf das Schwermineral Baryt aufmerksam. (cm. Baryt) BaSO 4 (Dichte 4,50 kg/dm 3). 1774 der Schwede K. Scheele (cm. SCHEELE (Karl Wilhelm), kalzinierender Baryt, erhielt das Oxid BaO. Erst 1808 der Engländer G. Davy (cm. DEVI Humphrey) nutzten die Elektrolyse zur Gewinnung aktiver Metalle aus ihren Salzschmelzen.
Vorkommen in der Natur
Der Gehalt in der Erdkruste beträgt 0,065 %. Die wichtigsten Mineralien sind Baryt und Witherit (cm. VITERIT) BaCO 3 .
Quittung
Der Hauptrohstoff zur Gewinnung von Barium und seinen Verbindungen ist Barytkonzentrat (80-95 % BaSO 4). Es wird in einer gesättigten Lösung von Na 2 CO 3 Soda erhitzt:
BaSO 4 + Na 2 CO 3 = BaCO 3 + Na 2 SO 4
Der Niederschlag aus säurelöslichem Bariumcarbonat wird weiterverarbeitet.
Die wichtigste industrielle Methode zur Gewinnung von metallischem Barium ist die Reduktion mit Aluminiumpulver. (cm. ALUMINIUM) bei 1000-1200 °C:
4ВаО + 2Аl = 3Ва + ВаOАl 2 О 3
Durch die Reduktion von Baryt mit Kohle oder Koks beim Erhitzen wird BaS erhalten:
BaSO 4 + 4C \u003d BaS + 4CO
Das resultierende wasserlösliche Bariumsulfid wird zu anderen Bariumverbindungen, Ba (OH) 2, BaCO 3, Ba (NO 3) 2, verarbeitet.
Physikalische und chemische Eigenschaften
Barium ist ein silberweißes formbares Metall, das Kristallgitter ist kubisch, raumzentriert, A= 0,501 nm. Bei einer Temperatur von 375 °C geht es in die b-Modifikation über. Schmelzpunkt 727 °C, Siedepunkt 1637 °C, Dichte 3,780 g/cm 3. Das Standardelektrodenpotential Ba 2+ / Ba beträgt -2,906 V.
Es hat eine hohe chemische Aktivität. An der Luft intensiv oxidiert, wodurch ein Film entsteht, der Bariumoxid BaO und Peroxid BaO 2 enthält.
Reagiert heftig mit Wasser:
Va + 2H 2 O \u003d Ba (OH) 2 + H 2
Beim Erhitzen interagiert es mit Stickstoff (cm. STICKSTOFF) unter Bildung von Nitrid Ba 3 N 2:
Ba + N 2 \u003d Ba 3 N 2
In einem Wasserstoffstrom (cm. WASSERSTOFF) Beim Erhitzen bildet Barium ein Hydrid BaH 2. Barium bildet mit Kohlenstoff BaC 2 -Carbid. Mit Halogenen (cm. HALOGEN) Barium bildet Halogenide:
Ba + Cl 2 \u003d BaCl 2,
Mögliche Wechselwirkung mit Schwefel (cm. SCHWEFEL) und andere Nichtmetalle.
BaO ist das basische Oxid. Es reagiert mit Wasser unter Bildung von Bariumhydroxid:
BaO + H 2 O \u003d Ba (OH) 2
Bei der Wechselwirkung mit sauren Oxiden bildet BaO Salze:
BaO + CO 2 \u003d BaCO 3
Das basische Hydroxid Ba (OH) 2 ist in Wasser schwer löslich und hat alkalische Eigenschaften.
Ba 2+-Ionen sind farblos. Chlorid, Bromid, Jodid und Bariumnitrat sind in Wasser gut löslich. Unlösliches Carbonat, Sulfat, durchschnittliches Bariumorthophosphat. Bariumsulfat BaSO 4 ist in Wasser und Säuren unlöslich. Daher ist die Bildung eines weißen käsigen Niederschlags BaSO 4 eine qualitative Reaktion auf Ba 2+ -Ionen und Sulfationen.
BaSO 4 löst sich in einer heißen Lösung aus konzentrierter H 2 SO 4 und bildet saures Sulfat:
BaSO 4 + H 2 SO 4 \u003d 2Ba (HSO 4) 2
Ba 2+ -Ionen färben die Flamme gelbgrün.
Anwendung
Eine Legierung aus Ba mit Al ist die Basis von Gettern (Gettern). BaSO 4 ist ein Bestandteil weißer Farben, es wird beim Zubereiten einiger Papiersorten zugesetzt, beim Aluminiumschmelzen, in der Medizin – zur Röntgenuntersuchung.
Bariumverbindungen werden in der Glasproduktion und bei der Herstellung von Signalraketen verwendet.
Bariumtitanat BaTiO 3 ist Bestandteil piezoelektrischer Elemente, kleiner Kondensatoren, die in der Lasertechnik eingesetzt werden.
Physiologische Wirkung
Bariumverbindungen sind giftig, MPC in der Luft beträgt 0,5 mg/m 3 .

Enzyklopädisches Wörterbuch. 2009 .

Synonyme:

Sehen Sie, was „Barium“ in anderen Wörterbüchern ist:

Barium- Hydrotogie. chem. Suda Eritin, Tyssiz-Kristalle zat (KSE, 2, 167). Bariumcarbonate. chem. Dieser Zhane-Stickstoff kyshkyldarynda onay Eritin, dieser Kristall. B a r i y k a r b o n a t y – baridyn өte Manyzdy kosylystarynyn biri (KSE, 2, 167). Bariumsulfate... Kasachisches Tilinin Tusindirme Sozdigі

- (lateinisch Barium, aus dem griechischen Barys schwer). Ein gelbliches Metall, das so genannt wird, weil es sich mit anderen Metallen zu schweren Verbindungen verbindet. Wörterbuch der Fremdwörter der russischen Sprache. Chudinov A.N., 1910. BARIUM lat. Barium, aus dem Griechischen ... ... Wörterbuch der Fremdwörter der russischen Sprache

Ba (lat. Baryum, von griech. barys schwer * a. Barium; n. Barium; f. Barium; und. Bario), chem. Element der Hauptnebengruppe 11 der Periodengruppe. Mendelejews Elementsysteme, bei. N. 56, bei. m. 137,33. Natural B. besteht aus einer Mischung aus sieben stabilen ... Geologische Enzyklopädie

- (von griech. barys schwer; lat. Barium), Ba, chem. Element II Gruppe periodisch. Systeme von Elementen der Untergruppe der Erdalkalielemente, bei. Nummer 56, bei. Gewicht 137,33. Natürliches B. enthält 7 stabile Isotope, unter denen 138Ba vorherrscht ... ... Physische Enzyklopädie

BARIUM- (von griech. barys schwer), zweiatomiges Metall, at. V. 137,37, chem. Bezeichnung Ba, kommt in der Natur nur in Form von Salzen vor, Kap. arr., in Form von Sulfatsalz (Schwerspat) und Carbonatsalz (Witherit); in geringen Mengen Salz B. ... ... Große medizinische Enzyklopädie

- (Barium), Ba, ein chemisches Element der Gruppe II des Periodensystems, Ordnungszahl 56, Atommasse 137,33; gehört zu den Erdalkalimetallen. 1774 vom schwedischen Chemiker K. Scheele entdeckt, 1808 von G. Davy erhalten ... Moderne Enzyklopädie

- (lat. Barium) Ba, ein chemisches Element der Gruppe II des Periodensystems, Ordnungszahl 56, Atommasse 137,33, gehört zu den Erdalkalimetallen. Name aus dem Griechischen. Barys ist schwer. Silberweißes, weiches Metall; Dichte 3,78 g/cm³, tpl… … Großes enzyklopädisches Wörterbuch Barium - Substantiv, Anzahl der Synonyme: 2 Metall (86) Element (159) ASIS-Synonymwörterbuch. V.N. Trishin. 2013 ... Synonymwörterbuch