Vad är bariumsulfat? Hur erhålls bariumsulfat? Bariumatomens struktur Bariumelementets egenskaper enligt planen.

Barium är ett element i huvudundergruppen av den andra gruppen, den sjätte perioden av det periodiska systemet av kemiska element av D. I. Mendeleev, med atomnummer 56. Det betecknas med symbolen Ba (lat. Barium). Det enkla ämnet barium (CAS-nummer: 7440-39-3) är en mjuk, formbar, silvervit alkalisk jordartsmetall. Har hög kemisk aktivitet.

Att vara i naturen

Sällsynta bariummineraler: Celsian- eller bariumfältspat (bariumaluminosilikat), hyalofan (blandat barium- och kaliumaluminosilikat), nitrobarit (bariumnitrat), etc.

Skaffa Barium

Metallen kan erhållas på olika sätt, i synnerhet genom elektrolys av en smält blandning av bariumklorid och kalciumklorid. Det är möjligt att erhålla barium genom att återställa det från oxiden med den aluminiumtermiska metoden. För att göra detta eldas witherite med kol och bariumoxid erhålls:

BaCO3 + C > BaO + 2CO.

Därefter värms en blandning av BaO med aluminiumpulver i vakuum till 1250°C. Ångor av reducerat barium kondenserar i de kalla delarna av röret där reaktionen äger rum:

3BaO + 2Al > Al2O3 + 3Ba.

Det är intressant att bariumperoxid BaO 2 ofta ingår i sammansättningen av antändningsblandningar för aluminotermi.

Att få bariumoxid genom enkel kalcinering av witherit är svårt: witherit sönderdelas endast vid temperaturer över 1800°C. Det är lättare att få BaO genom att kalcinera bariumnitrat Ba (NO 3) 2:

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

Både elektrolys och aluminiumreduktion ger en mjuk (hårdare än bly, men mjukare än zink) glänsande vit metall. Den smälter vid 710°C, kokar vid 1638°C, dess densitet är 3,76 g/cm 3 . Allt detta motsvarar till fullo positionen för barium i undergruppen av alkaliska jordartsmetaller.

Barium- ett element i huvudundergruppen av den andra gruppen, den sjätte perioden av det periodiska systemet av kemiska element i D. I. Mendeleev, med atomnummer 56. Det betecknas med symbolen Ba (lat. Barium). Ett enkelt ämne är en mjuk, seg silvervit jordalkalimetall. Har hög kemisk aktivitet. Historien om upptäckten av barium

1 element i det periodiska systemet Barium upptäcktes i form av oxid BaO 1774 av Karl Scheele. År 1808 producerade den engelske kemisten Humphrey Davy ett bariumamalgam genom elektrolys av våt bariumhydroxid med en kvicksilverkatod; efter att ha avdunstat kvicksilvret vid upphettning, isolerade han bariummetall.
År 1774 undersökte den svenske kemisten Carl Wilhelm Scheele och hans vän Johan Gottlieb Hahn ett av de tyngsta mineralerna, tung spar BaSO4. De lyckades isolera den tidigare okända "tunga jorden", som senare kallades baryt (av grekiskan βαρυς - tung). Och efter 34 år fick Humphry Davy, efter att ha utsatt våt barytjord för elektrolys, ett nytt element från det - barium. Det bör noteras att under samma 1808, lite tidigare än Davy, fick Jene Jacob Berzelius och hans medarbetare amalgamer av kalcium, strontium och barium. Så här föddes grundämnet barium.

Forntida alkemister kalcinerade BaSO4 med trä eller kol och fick fosforescerande "Bolognese-ädelstenar". Men kemiskt är dessa ädelstenar inte BaO, utan bariumsulfid BaS.
Den fick sitt namn från det grekiska barys - "tung", eftersom dess oxid (BaO) karakteriserades som att den hade en ovanligt hög densitet för sådana ämnen.
Jordskorpan innehåller 0,05 % barium. Detta är ganska mycket - mycket mer än till exempel bly, tenn, koppar eller kvicksilver. I sin rena form finns det inte i jorden: barium är aktivt, det ingår i undergruppen av alkaliska jordartsmetaller och, naturligtvis, är det ganska fast bundet i mineraler.
De viktigaste mineralerna i barium är den redan nämnda tunga sparren BaSO4 (oftare kallad baryt) och witherit BaCO3, uppkallad efter engelsmannen William Withering (1741 ... 1799), som upptäckte detta mineral 1782. Många mineralvatten och havsvatten. Det låga innehållet i det här fallet är ett plus, inte ett minus, eftersom alla bariumsalter, förutom sulfat, är giftiga.

56 ← Barium→ Lantan
Atomegenskaper
Namn, symbol, nummer	Barium / Barium (Ba), 56
Atomisk massa (molar massa)	137,327(7)(g/mol)
Elektronisk konfiguration
Atomradie
Kemiska egenskaper
kovalent radie
Jonradie
Elektronnegativitet	0,89 (Pauling-skala)
Elektrodpotential
Oxidationstillstånd
Joniseringsenergi (första elektronen)	502,5 (5,21) kJ/mol (eV)
Termodynamiska egenskaper hos ett enkelt ämne
Densitet (i.a.)
Smält temperatur
Koktemperatur
Oud. fusionsvärme	7,66 kJ/mol
Oud. avdunstningsvärme	142,0 kJ/mol
Molär värmekapacitet	28,1 J/(K mol)
Molar volym	39,0 cm3/mol
Kristallgittret av en enkel substans
Gallerstruktur	kubisk kroppscentrerad
Gitterparametrar
Andra egenskaper
Värmeledningsförmåga	(300 K) (18,4) W/(m K)

Barium är ett element i huvudundergruppen i den andra gruppen, den sjätte perioden av det periodiska systemet av kemiska element av D. I. Mendeleev, med atomnummer 56. Det betecknas med symbolen Ba (lat. barium). Ett enkelt ämne är en mjuk, seg silvervit jordalkalimetall. Har hög kemisk aktivitet.

Historien om upptäckten av barium

Barium upptäcktes i form av oxid BaO 1774 av Karl Scheele. År 1808 producerade den engelske kemisten Humphrey Davy ett bariumamalgam genom elektrolys av våt bariumhydroxid med en kvicksilverkatod; efter att ha avdunstat kvicksilvret vid upphettning, isolerade han bariummetall.

År 1774 undersökte den svenske kemisten Carl Wilhelm Scheele och hans vän Johan Gottlieb Hahn ett av de tyngsta mineralen, tung spar BaSO 4 . De lyckades isolera den tidigare okända "tunga jorden", som senare kallades baryt (av grekiskan βαρυς - tung). Och efter 34 år fick Humphry Davy, efter att ha utsatt våt barytjord för elektrolys, ett nytt element från det - barium. Det bör noteras att under samma 1808, lite tidigare än Davy, fick Jene Jacob Berzelius och hans medarbetare amalgamer av kalcium, strontium och barium. Så här föddes grundämnet barium.

Forntida alkemister kalcinerade BaSO 4 med trä eller kol och fick fosforescerande "Bolognese-ädelstenar". Men kemiskt är dessa ädelstenar inte BaO, utan bariumsulfid BaS.

namnets ursprung

Den fick sitt namn från det grekiska barys - "tung", eftersom dess oxid (BaO) karakteriserades som att den hade en ovanligt hög densitet för sådana ämnen.

Hitta barium i naturen

Jordskorpan innehåller 0,05 % barium. Detta är ganska mycket - mycket mer än till exempel bly, tenn, koppar eller kvicksilver. I sin rena form finns det inte i jorden: barium är aktivt, det ingår i undergruppen av alkaliska jordartsmetaller och, naturligtvis, är det ganska fast bundet i mineraler.

De viktigaste bariummineralerna är den redan nämnda tunga sparren BaSO 4 (oftare kallad baryt) och witheriten BaCO3, uppkallad efter engelsmannen William Withering (1741 ... 1799), som upptäckte detta mineral 1782. I en liten koncentration av bariumsalter finns i många mineralvatten och havsvatten. Det låga innehållet i det här fallet är ett plus, inte ett minus, eftersom alla bariumsalter, förutom sulfat, är giftiga.

Typer av bariumavlagringar

Genom mineralföreningar delas barytmalm in i monomineral och komplex. Komplexen är uppdelade i barytsulfid (innehåller sulfider av bly, zink, ibland koppar- och järnkis, mer sällan Sn, Ni, Au, Ag), baryt-kalcit (innehåller upp till 75 % kalcit), järn-barit (innehåller magnetit, hematit och goetit och hydrogoetite i de övre zonerna) och barit-fluorit (förutom baryt och fluorit innehåller de vanligtvis kvarts och kalcit, och zink, bly, koppar och kvicksilversulfider förekommer ibland som små föroreningar).

Ur praktisk synvinkel är hydrotermiska venmonomineral-, barytsulfid- och barit-fluoritavlagringar av största intresse. Vissa metasomatiska arkavlagringar och eluviala placerare är också av industriell betydelse. Sedimentavlagringar, som är typiska kemiska sediment i vattenbassänger, är sällsynta och spelar ingen betydande roll.

Som regel innehåller barytmalmer andra användbara komponenter (fluorit, galena, sfalerit, koppar, guld i industriella koncentrationer), så de används i kombination.

Isotoper av barium

Naturligt barium består av en blandning av sju stabila isotoper: 130 Ba, 132 Ba, 134 Ba, 135 Ba, 136 Ba, 137 Ba, 138 Ba. Det senare är vanligast (71,66%). Radioaktiva isotoper av barium är också kända, varav den viktigaste är 140 Ba. Det bildas under sönderfallet av uran, torium och plutonium.

Skaffa barium

Metallen kan erhållas på olika sätt, i synnerhet genom elektrolys av en smält blandning av bariumklorid och kalciumklorid. Det är möjligt att erhålla barium genom att återställa det från oxiden med den aluminiumtermiska metoden. För att göra detta eldas witherite med kol och bariumoxid erhålls:

BaCO3 + C → BaO + 2CO.

Därefter värms en blandning av BaO med aluminiumpulver i vakuum till 1250°C. Ångor av reducerat barium kondenserar i de kalla delarna av röret där reaktionen äger rum:

3BaO + 2Al → Al2O3 + 3Ba.

Det är intressant att bariumperoxid BaO 2 ofta ingår i sammansättningen av antändningsblandningar för aluminotermi.

Att få bariumoxid genom enkel kalcinering av witherit är svårt: witherit sönderdelas endast vid temperaturer över 1800°C. Det är lättare att få BaO genom att kalcinera bariumnitrat Ba (NO 3) 2:

2Ba (NO 3) 2 → 2BaO + 4NO 2 + O 2.

Både elektrolys och aluminiumreduktion ger en mjuk (hårdare än bly, men mjukare än zink) glänsande vit metall. Den smälter vid 710°C, kokar vid 1638°C, dess densitet är 3,76 g/cm 3 . Allt detta motsvarar till fullo positionen för barium i undergruppen av alkaliska jordartsmetaller.

Det finns sju naturliga isotoper av barium. Den vanligaste av dessa är barium-138; det är mer än 70 %.

Barium är mycket aktivt. Det självantänder vid stöten, bryter lätt ner vatten och bildar ett lösligt bariumoxidhydrat:

Ba + 2H2O → Ba (OH)2 + H2.

En vattenlösning av bariumhydroxid kallas barytvatten. Detta "vatten" används inom analytisk kemi för att bestämma CO 2 i gasblandningar. Men detta är redan från berättelsen om användningen av bariumföreningar. Metalliskt barium finner nästan ingen praktisk tillämpning. I extremt små mängder introduceras det i lager och trycklegeringar. En legering av barium och nickel används i radiorör, rent barium används endast i vakuumteknik som getter (getter).

Bariummetall erhålls från oxid genom aluminiumreduktion i vakuum vid 1200-1250°C:

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

Barium renas genom vakuumdestillation eller zonsmältning.

Beredning av bariumtitan. Att få det är relativt enkelt. Witherite BaCO 3 vid 700 ... 800 ° C reagerar med titandioxid TYu 2, det visar sig precis vad du behöver:

BaCO 3 + TiO 2 → BaTiO 3 + CO 2.

Main studentbal. Metoden för att erhålla metalliskt barium från BaO är dess reduktion med A1-pulver: 4BaO + 2A1 -\u003e 3Ba + BaO * A1 2 O 3. Processen utförs i en reaktor vid 1100-1200°C i en Ar-atmosfär eller i ett vakuum (den senare metoden är att föredra). Molförhållandet BaO:Al är (1,5-2):1. Reaktorn placeras i en ugn så att temperaturen på dess "kalla del" (de bildade bariumångorna kondenserar i den) är cirka 520 ° C. Genom destillation i vakuum renas barium till en föroreningshalt på mindre än 10 ~ 4 viktprocent, och vid användning av zonsmältning - upp till 10 ~ 6%.

Små mängder barium erhålls också genom reduktion av BaBeO 2 [syntetiserad genom fusion av Ba (OH) 2 och Be (OH) 2] vid 1300 ° C med titan, samt genom sönderdelning vid 120 ° C Ba (N 3) 2, bildad under utbyte av bariumsalter med NaN3.

Acetat Ba (OOCHN 3), - färglös. kristaller; smp. 490°C (sönderdelning); tät 2,47 g/cm3; sol. i vatten (58,8 g per 100 g vid 0°C). Under 25 ° C kristalliserar trihydrat från vattenlösningar, vid 25-41 ° C - monohydrat, över 41 ° C - vattenfritt salt. Få interaktion. Ba (OH) 2, BaCO 3 eller BaS med CH 3 CO 2 H. Används som betningsmedel vid färgning av ull och chintz.

Manganat(VI) BaMnO4 - gröna kristaller; sönderdelas inte upp till 1000°C. Erhållen genom att kalcinera en blandning av Ba(NO3)2 med MnO2. Ett pigment (kassel eller mangangrönt) som vanligtvis används för freskmålning.

Kromat (VI) ВаСrO4 - gula kristaller; smp. 1380°C; - 1366,8 kJ/mol; sol. i inorg. to-max, inte sol. i vatten. Få interaktion. vattenlösningar av Ba (OH) 2 eller BaS med alkalimetallkromater (VI). Pigment (barytgul) för keramik. MPC 0,01 mg/m3 (i termer av Cr03). Pirconate ВаZrО 3 - färglös. kristaller; smp. ~269°С; -1762 kJ/mol; sol. i vatten och vattenlösningar av alkalier och NH 4 HCO 3, sönderdelade genom stark inorg. to-tami. Få interaktion. ZrO2 med BaO, Ba(OH)2 eller BaCO3 vid upphettning. Ba zirkonat blandat med ВаТiO 3 -piezoelektrisk.

Bromid BaBr 2 - vita kristaller; smp. 847°C; tät 4,79 g/cm3; -757 kJ/mol; väl sol. i vatten, metanol, värre - i etanol. Från vattenlösningar kristalliserar dihydratet, förvandlas till ett monohydrat vid 75 ° C, till ett vattenfritt salt - över 100 ° C. I vattenlösningar, interaktionen. med CO 2 och O 2 av luft, vilket bildar VaCO 3 och Br 2. Få BaBr 2-interaktion. vattenhaltig p-dike Ba (OH)2 eller VaCO3 med bromvätesyra.

Jodid BaI 2 - färglös. kristaller; smp. 740°C (sönderdelning); tät 5,15 g/cm3; . -607 kJ/mol; väl sol. i vatten och etanol. Från varmvattenlösningar kristalliserar dihydratet (dehydratiserat vid 150 ° C), under 30 ° C - hexahydrat. Få VaI 2-interaktion. vatten p-dike Ba (OH) 2 eller VaCO 3 med jodvätesyra.

Fysikaliska egenskaper hos barium

Barium är en silvervit formbar metall. Den går sönder vid ett kraftigt slag. Det finns två allotropa modifieringar av barium: α-Ba med ett kubiskt kroppscentrerat gitter är stabilt upp till 375 °C (parameter a = 0,501 nm), β-Ba är stabilt ovanför.

Hårdhet på mineralogisk skala 1,25; på Mohs skala 2.

Bariummetall lagras i fotogen eller under ett lager paraffin.

Kemiska egenskaper hos barium

Barium är en jordalkalimetall. Den oxiderar intensivt i luften och bildar bariumoxid BaO och bariumnitrid Ba 3 N 2 och antänds när den värms upp något. Reagerar kraftigt med vatten och bildar bariumhydroxid Ba (OH) 2:

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

Interagerar aktivt med utspädda syror. Många bariumsalter är olösliga eller svagt lösliga i vatten: bariumsulfat BaSO 4, bariumsulfit BaSO 3, bariumkarbonat BaCO 3, bariumfosfat Ba 3 (PO 4) 2. Bariumsulfid BaS är, till skillnad från kalciumsulfid CaS, mycket lösligt i vatten.

Naturlig barium har sju stabila isotoper sedan maj. kap 130, 132, 134-137 och 138 (71,66%). Tvärsnittet för infångning av termiska neutroner är 1,17-10 28 m 2 . Extern konfiguration elektronskal 6s2; oxidationstillstånd + 2, sällan + 1; joniseringsenergi Ba° -> Ba + -> Ba 2+ resp. 5,21140 och 10,0040 eV; Pauling-elektronegativitet 0,9; atomradie 0,221 nm, jonradie Ba 2+ 0,149 nm (koordinationsnummer 6).

Reagerar lätt med halogener för att bilda halogenider.

Vid upphettning med väte bildar den bariumhydrid BaH 2 , som i sin tur med litiumhydrid LiH ger Li-komplexet.

Reagerar vid upphettning med ammoniak:

6Ba + 2NH3 = 3BaH2 + Ba3N2

Bariumnitrid Ba 3 N 2 reagerar med CO vid upphettning och bildar cyanid:

Ba3N2 + 2CO = Ba(CN)2 + 2BaO

Med flytande ammoniak ger det en mörkblå lösning, från vilken ammoniak kan isoleras, som har en gyllene glans och lätt sönderdelas med eliminering av NH 3. I närvaro av en platinakatalysator sönderdelas ammoniak och bildar bariumamid:

Ba (NH2)2 + 4NH3 + H2

Bariumkarbid BaC 2 kan erhållas genom att värma BaO med kol i en ljusbågsugn.

Med fosfor bildar den fosfiden Ba 3 P 2 .

Barium reducerar oxider, halogenider och sulfider av många metaller till motsvarande metall.

Applicering av barium

En legering av barium med A1 (alba-legering, 56% Ba) är grunden för getters (getters). För att erhålla själva gettern förångas barium från legeringen genom högfrekvent uppvärmning i en evakuerad kolv av anordningen; bariumspegel (eller diffus beläggning under avdunstning i kväveatmosfär). Den aktiva delen av den överväldigande majoriteten av termioniska katoder är BaO. Barium används också som Cu- och Pb-deoxideringsmedel, som tillsats till antifriktion. legeringar, järn- och icke-järnmetaller, samt legeringar, av vilka typografiska typsnitt tillverkas för att öka deras hårdhet. Bariumlegeringar med Ni används för tillverkning av elektroder för glödstift i interna motorer. förbränning och i radiorör. 140 Va (T 1/2 12,8 dagar) är en isotopindikator som används vid studier av bariumföreningar.

Bariummetall, ofta i en legering med aluminium, används som en getter i högvakuum elektroniska enheter.

Anti-korrosionsmaterial

Barium tillsätts tillsammans med zirkonium till flytande metallkylmedel (legeringar av natrium, kalium, rubidium, litium, cesium) för att minska de senares aggressivitet mot rörledningar och inom metallurgi.

Bariumfluorid används i form av enkristaller i optik (linser, prismor).

Bariumperoxid används för pyroteknik och som oxidationsmedel. Bariumnitrat och bariumklorat används i pyroteknik för att färga lågor (grön eld).

Bariumkromat används vid framställning av väte och syre genom den termokemiska metoden (Oak Ridge cycle, USA).

Bariumoxid, tillsammans med oxider av koppar och sällsynta jordartsmetaller, används för att syntetisera supraledande keramer som arbetar vid temperaturer för flytande kväve och högre.

Bariumoxid används för att smälta en speciell typ av glas som används för att belägga uranstavar. En av de utbredda typerna av sådana glas har följande sammansättning - (fosforoxid - 61%, BaO - 32%, aluminiumoxid - 1,5%, natriumoxid - 5,5%). Vid glastillverkning för kärnkraftsindustrin används även bariumfosfat.

Bariumfluorid används i solid state fluorionbatterier som en komponent i fluoridelektrolyten.

Bariumoxid används i kraftfulla kopparoxidbatterier som en komponent i den aktiva massan (bariumoxid-kopparoxid).

Bariumsulfat används som en aktiv massexpanderare för negativ elektrod vid tillverkning av bly-syrabatterier.

Bariumkarbonat BaCO 3 tillsätts till glasmassan för att öka glasets brytningsindex. Bariumsulfat används inom pappersindustrin som fyllmedel; papperskvaliteten bestäms till stor del av dess vikt, baryt BaSO 4 gör papperet tyngre. Detta salt ingår nödvändigtvis i alla dyra papperskvaliteter. Dessutom används bariumsulfat i stor utsträckning vid tillverkning av vit färg av litopon - en produkt av reaktionen av lösningar av bariumsulfid med zinksulfat:

BaS + ZnS04 → BaS04 + ZnS.

Båda salterna, som har en vit färg, fäller ut, rent vatten förblir i lösningen.

Vid borrning av djupa olje- och gaskällor används en suspension av bariumsulfat i vatten som borrvätska.

Ett annat bariumsalt har viktiga användningsområden. Detta är bariumtitanat BaTiO 3 - en av de viktigaste ferroelektriska materialen (ferroelektriska ämnen polariseras av sig själva, utan att de utsätts för ett externt fält. Bland dielektrika utmärker de sig på samma sätt som ferromagnetiska material bland ledare. Förmågan till sådan polarisering är bibehålls endast vid en viss temperatur. Polariserad ferroelektrik skiljer sig högre dielektrisk konstant), som anses vara mycket värdefulla elektriska material.

1944 kompletterades denna klass med bariumtitanat, vars ferroelektriska egenskaper upptäcktes av den sovjetiske fysikern B.M. Vulom. En egenskap hos bariumtitanat är att den bibehåller ferroelektriska egenskaper i ett mycket brett temperaturområde - från nära till absolut noll till +125°C.

Barium har också använts inom medicin. Dess sulfatsalt används vid diagnos av magsjukdomar. BaSO 4 blandas med vatten och får sväljas av patienten. Bariumsulfat är ogenomskinligt för röntgenstrålar, och därför förblir de delar av matsmältningskanalen, genom vilka "bariumgröten" går, mörka på skärmen. Så läkaren får en uppfattning om formen på magen och tarmarna, bestämmer platsen där ett sår kan uppstå.

Effekten av barium på människokroppen

Inträdesvägar i kroppen.
Det huvudsakliga sättet barium kommer in i människokroppen är genom mat. Således kan vissa marina invånare ackumulera barium från det omgivande vattnet, och i koncentrationer 7-100 (och för vissa marina växter upp till 1000) gånger högre än dess innehåll i havsvatten. Vissa växter (t.ex. sojabönor och tomater) kan också ackumulera barium från jorden 2-20 gånger. Men i områden där koncentrationen av barium i vattnet är hög kan dricksvatten också bidra till det totala bariumintaget. Intaget av barium från luften är försumbart.

Hälsorisk.
Under loppet av vetenskapliga epidemiologiska studier utförda under WHO:s regi har data om sambandet mellan dödlighet i hjärt- och kärlsjukdomar och innehållet av barium i dricksvatten inte bekräftats. I korttidsstudier med frivilliga försökspersoner fanns det ingen negativ effekt på det kardiovaskulära systemet vid bariumkoncentrationer upp till 10 mg/L. Det är sant att i experiment på råttor, när de senare konsumerade vatten även med ett lågt innehåll av barium, observerades en ökning av systoliskt blodtryck. Detta indikerar den potentiella faran för en ökning av blodtrycket hos människor vid långvarig användning av vatten som innehåller barium (USEPA har sådana data).
USEPA-data tyder också på att även en enda drink vatten som innehåller mycket mer än den maximala bariumhalten kan leda till muskelsvaghet och buksmärtor. Det är dock nödvändigt att ta hänsyn till att bariumstandarden som fastställts av USEPAs kvalitetsstandard (2,0 mg/l) avsevärt överstiger värdet som rekommenderas av WHO (0,7 mg/l). Ryska sanitära standarder sätter ett ännu strängare MPC-värde för barium i vatten - 0,1 mg/l. Teknik för borttagning av vatten: jonbyte, omvänd osmos, elektrodialys.

Barium(lat. Baryum), Ba, ett kemiskt element av grupp II i Mendeleevs periodiska system, atomnummer 56, atommassa 137,34; silvervit metall. Den består av en blandning av 7 stabila isotoper, bland vilka 138 Ba råder (71,66%). Vid kärnklyvningen av uran och plutonium bildas en radioaktiv isotop 140 Ba, som används som radioaktivt spårämne. Barium upptäcktes av den svenske kemisten K. Scheele (1774) i form av BaO-oxid, kallad "tung jord", eller baryt (av grekiskan barys - tung). Bariummetall (i form av ett amalgam) erhölls av den engelske kemisten G. Davy (1808) genom elektrolys av våt Ba(OH)2-hydroxid med en kvicksilverkatod. Innehållet av barium i jordskorpan är 0,05 viktprocent, det förekommer inte i naturen i fritt tillstånd. Av mineralerna i barium är baryt (tung spar) BaSO 4 och mindre vanlig witherit BaCO 3 av industriell betydelse.

Fysikaliska egenskaper hos barium. Kristallgittret i Barium är kroppscentrerat kubiskt med en period a = 5,019Å; densitet 3,76 g/cm3, t nl 710°C, t bp 1637-1640°C. Barium är en mjuk metall (hårdare än bly, men mjukare än zink), dess hårdhet på den mineralogiska skalan är 2.

Kemiska egenskaper hos barium. Barium tillhör de alkaliska jordartsmetallerna och liknar i kemiska egenskaper kalcium och strontium, och överträffar dem i aktivitet. Barium reagerar med de flesta andra grundämnen och bildar föreningar där det vanligtvis är 2-valent (på det yttre elektronskalet på bariumatomen, 2 elektroner, dess konfiguration är 6s 2). Barium oxiderar snabbt i luft och bildar en film av oxid (liksom peroxid och Ba 3 N 2 nitrid) på ytan. Vid uppvärmning antänds den lätt och brinner med en gulgrön låga. Nedbryter vatten kraftigt och bildar bariumhydroxid: Ba + 2H 2 O \u003d Ba (OH) 2 + H 2. På grund av dess reaktivitet lagras barium under ett lager av fotogen. BaO-oxid - färglösa kristaller; i luft omvandlas det lätt till karbonat BaCO 3, interagerar kraftigt med vatten och bildar Ba (OH) 2. Genom att värma BaO i luft vid 500 °C erhålls BaO 2 -peroxid som sönderdelas vid 700 °C till BaO och O 2. Genom att värma peroxiden med syre under högt tryck erhålls den högre peroxiden BaO 4 - ett gult ämne som sönderdelas vid 50-60°C. Barium kombineras med halogener och svavel och bildar halogenider (till exempel BaCl 2) och BaS-sulfid, med väte - BaH 2-hydrid, som snabbt sönderdelas med vatten och syror. Av de vanligen använda bariumsalterna, bariumklorid BaCl 2 och andra halogenider, är nitrat Ba (NO 3) 2, sulfid BaS, klorat Ba (ClO 3) 2 mycket lösliga, bariumsulfat BaSO 4, bariumkarbonat BaCO 3 och kromat BaCrO 4 är svårlösliga.

Skaffa Barium. Det huvudsakliga råmaterialet för att erhålla barium och dess föreningar är baryt, som reduceras med kol i flammugnar: BaSO 4 + 4C = BaS + 4CO. Det resulterande lösliga BaS bearbetas till andra bariumsalter. Den huvudsakliga industriella metoden för att erhålla metalliskt barium är termisk reduktion av dess oxid med aluminiumpulver: 4ВаО + 2Al = 3Ва + ВаО·Al 2 О 3 .

Blandningen upphettas vid 1100-1200°C under vakuum (100 mn/m^, 10-3 mmHg). Barium flyr och lägger sig på de kalla delarna av apparaten. Processen utförs i elektrovakuumanordningar med periodisk verkan, som gör det möjligt att sekventiellt utföra reduktion, destillation, kondensation och gjutning av metall, vilket erhåller ett bariumgöt i en teknisk cykel. Genom dubbeldestillation i vakuum vid 900°C renas metallen till en föroreningshalt på mindre än 1,10 -4%.

Applicering av barium. Den praktiska tillämpningen av metalliskt barium är liten. Det begränsas också av det faktum att manipulationer med rent barium är svåra. Vanligtvis placeras barium antingen i ett skyddande hölje av en annan metall, eller legerat med någon metall som gör barium resistent. Ibland erhålls bariummetall direkt i enheter genom att placera tabletter från en blandning av barium- och aluminiumoxider i dem och sedan utförs termisk reduktion i vakuum. Barium, liksom dess legeringar med magnesium och aluminium, används i högvakuumteknik som absorbator av restgaser (getter). I små mängder används barium i metallurgin av koppar och bly för deras deoxidation och rening från svavel och gaser. En liten mängd barium tillsätts till vissa antifriktionsmaterial. Således ökar tillsatsen av barium till bly avsevärt hårdheten hos legeringen som används för typografiska typsnitt. Barium-nickellegeringar används vid tillverkning av elektroder för glödstift i motorer och i radiorör.

Bariumföreningar används ofta. BaO 2 -peroxid används för att producera väteperoxid, för att bleka silke och växtfibrer, som ett desinfektionsmedel och som en av komponenterna i antändningsblandningar i aluminiumtermi. BaS-sulfid används för att ta bort hår från huden. Perklorat Ba (ClO 4) 2 är ett av de bästa torkmedlen. Ba(NO 3) 2 nitrat används inom pyroteknik. Färgade bariumsalter - BaCrO 4-kromat (gul) och BaMnO 4-manganat (grön) - är bra pigment vid tillverkning av färger. Bariumplatinocyanat Ba täcker skärmar när man arbetar med röntgenstrålning och radioaktiv strålning (ljust gulgrön fluorescens exciteras i kristallerna av detta salt under inverkan av strålning). Bariumtitanat ВаТiO 3 är en av de viktigaste ferroelektrikerna. Eftersom barium absorberar röntgenstrålar och gammastrålning väl, introduceras det i sammansättningen av skyddsmaterial i röntgeninstallationer och kärnreaktorer. Bariumföreningar är inerta bärare vid utvinning av radium från uranmalmer. Olösligt bariumsulfat är ogiftigt och används som kontrastmassa vid röntgenundersökning av mag-tarmkanalen. Bariumkarbonat används för att döda gnagare.

barium i kroppen. Barium finns i alla växtorgan; dess innehåll i växtaska beror på mängden barium i jorden och varierar från 0,06-0,2 till 3 % (i barytavlagringar). Koefficienten för ackumulering av barium (barium i ask / barium i jord) i örtartade växter är 0,2-6, i vedartade växter 1-30. Bariumkoncentrationen är högre i rötter och grenar, mindre - i löv; det ökar när skotten åldras. För djur är Barium (dess lösliga salter) giftigt, så örter som innehåller mycket Barium (upp till 2-30 % i aska) orsakar förgiftning hos växtätare. Barium deponeras i benen och i små mängder i andra organ hos djur. En dos på 0,2-0,5 g bariumklorid orsakar akut förgiftning hos människor, 0,8-0,9 g - död.

Barium

BARIUM-Jag; m.[lat. Barium från grekiska. barys - tung].

1. Kemiskt element (Ba), mjuk silvervit reaktiv metall (används inom teknik, industri, medicin).

2. Razg. Om sulfatsaltet av detta element (tas oralt som kontrastmedel vid röntgenundersökning av mage, tarmar, etc.). Drick ett glas barium.

◁ Barium, -th, -th (1 tecken). B-te salter. B. katod.

barium

(lat. Barium), ett kemiskt element i grupp II i det periodiska systemet, tillhör jordalkalimetallerna. Namnet kommer från grekiskans barýs - tung. Silvervit mjuk metall; densitet 3,78 g/cm 3, t pl 727°C. Kemiskt mycket aktiv, antänds vid upphettning. Mineraler: baryt och witherit. De används i vakuumteknik som en gasabsorbator, i legeringar (tryckning, lager); bariumsalter - vid tillverkning av färger, glas, emaljer, inom pyroteknik, medicin.

BARIUM

BARIUM (lat. Baryum), Ba (läs "barium"), ett kemiskt grundämne med atomnummer 56, atommassa 137,327. Den är belägen i den sjätte perioden i grupp IIA i det periodiska systemet. Avser alkaliska jordartsmetaller. Naturligt barium består av sju stabila isotoper med massatal 130 (0,101 %), 132 (0,097 %), 134 (2,42 %), 135 (6,59 %), 136 (7,81 %), 137 (11, 32 %) och 138 ( 71,66 %). Konfiguration av yttre elektronskikt 6 s 2 . Oxidationstillståndet är +2 (valens II). Atomens radie är 0,221 nm, radien för Ba 2+-jonen är 0,138 nm. De sekventiella joniseringsenergierna är 5,212, 10,004 och 35,844 eV. Elektronegativitet enligt Pauling (centimeter. PAULING Linus) 0,9.
Upptäcktshistoria
Namnet på elementet kommer från det grekiska "baris" - tungt. År 1602 uppmärksammade en bolognesisk hantverkare det tunga mineralet baryt. (centimeter. BARITE) BaSO4 (densitet 4,50 kg/dm3). 1774 svensken K. Scheele (centimeter. SCHEELE Karl Wilhelm), kalcinerande baryt, fick oxiden BaO. Först 1808 engelsmannen G. Davy (centimeter. DEVI Humphrey) använde elektrolys för att återvinna aktiva metaller från deras saltsmältor.
Prevalens i naturen
Innehållet i jordskorpan är 0,065 %. De viktigaste mineralerna är baryt och witherit (centimeter. VITERITE) BaCO3.
Mottagande
Den huvudsakliga råvaran för att erhålla barium och dess föreningar är barytkoncentrat (80-95 % BaSO 4). Det värms upp i en mättad lösning av soda Na 2 CO 3:
BaSO 4 + Na 2 CO 3 \u003d BaCO 3 + Na 2 SO 4
Fällningen av syralösligt bariumkarbonat bearbetas vidare.
Den huvudsakliga industriella metoden för att erhålla metalliskt barium är dess reduktion med aluminiumpulver. (centimeter. ALUMINIUM) vid 1000-1200 °C:
4ВаО + 2Аl = 3Ва + ВаOАl 2 О 3
Genom att reducera baryt med kol eller koks vid upphettning erhålls BaS:
BaSO 4 + 4C \u003d BaS + 4CO
Den resulterande vattenlösliga bariumsulfiden bearbetas till andra bariumföreningar, Ba (OH) 2, BaCO 3, Ba (NO 3) 2.
Fysiska och kemiska egenskaper
Barium är en silvervit formbar metall, kristallgittret är kubiskt, kroppscentrerat, A= 0,501 nm. Vid en temperatur på 375 °C övergår den till b-modifikationen. Smältpunkt 727 ° C, kokpunkt 1637 ° C, densitet 3,780 g / cm 3. Standardelektrodpotentialen Ba 2+ / Ba är -2,906 V.
Den har hög kemisk aktivitet. Intensivt oxiderad i luft, bildar en film som innehåller bariumoxid BaO, peroxid BaO 2 .
Reagerar kraftigt med vatten:
Va + 2H 2 O \u003d Ba (OH) 2 + H 2
När den värms upp interagerar den med kväve (centimeter. KVÄVE) med bildning av nitrid Ba 3 N 2:
Ba + N 2 \u003d Ba 3 N 2
I en ström av väte (centimeter. VÄTE) vid upphettning bildar barium en hydrid BaH 2. Med kol bildar barium BaC 2-karbid. Med halogener (centimeter. HALOGENER) barium bildar halogenider:
Ba + Cl 2 \u003d BaCl 2,
Möjlig interaktion med svavel (centimeter. SVAVEL) och andra icke-metaller.
BaO är den grundläggande oxiden. Det reagerar med vatten och bildar bariumhydroxid:
BaO + H 2 O \u003d Ba (OH) 2
Vid interaktion med sura oxider bildar BaO salter:
BaO + CO 2 \u003d BaCO 3
Den basiska hydroxiden Ba (OH) 2 är svagt löslig i vatten, har alkaliska egenskaper.
Ba 2+-joner är färglösa. Klorid, bromid, jodid, bariumnitrat är mycket lösliga i vatten. Olösligt karbonat, sulfat, medelbariumortofosfat. Bariumsulfat BaSO 4 är olösligt i vatten och syror. Därför är bildningen av en vit ostliknande fällning BaSO 4 en kvalitativ reaktion på Ba 2+-joner och sulfatjoner.
BaSO 4 löser sig i en het lösning av koncentrerad H 2 SO 4 och bildar surt sulfat:
BaSO 4 + H 2 SO 4 \u003d 2Ba (HSO 4) 2
Ba 2+ joner färgar lågan gulgrön.
Ansökan
En legering av Ba med Al är grunden för getters (getters). BaSO 4 är en komponent i vita färger, den läggs till under förbandet av vissa typer av papper, som används vid aluminiumsmältning, i medicin - för röntgenundersökning.
Bariumföreningar används i glasproduktion, vid tillverkning av signalraketer.
Bariumtitanat BaTiO 3 är en komponent av piezoelektriska element, små kondensatorer, som används i laserteknik.
Fysiologisk verkan
Bariumföreningar är giftiga, MPC i luften är 0,5 mg/m 3 .

encyklopedisk ordbok. 2009 .

Synonymer:

Se vad "barium" är i andra ordböcker:

barium- hydrotogi. chem. Suda eritin, tyssiz crystals zat (KSE, 2, 167). Bariumkarbonater. chem. Thұz zhane nitrogen kyshkyldarynda onay eritin, tүssіz kristall. B a r i y k a r b o n a t y - baridyn өte manyzdy kosylystarynyn biri (KSE, 2, 167). Bariumsulfater... Kazakiska tilinin tusindirme sozdigі

- (latin barium, från grekiska barys heavy). En gulaktig metall, så kallad för att den kombineras med andra metaller för att bilda tunga föreningar. Ordbok med främmande ord som ingår i det ryska språket. Chudinov A.N., 1910. BARIUM lat. barium, från grekiska ...... Ordbok med främmande ord i ryska språket

Ba (lat. Baryum, av grek. barys tung * a. barium; n. Barium; f. barium; och. bario), chem. element i huvudundergruppen 11 i den periodiska gruppen. Mendeleevs elementsystem, kl. n. 56, kl. m. 137,33. Natural B. består av en blandning av sju stabila ... Geologisk uppslagsverk

- (av grek. barys tung; lat. Barium), Ba, chem. element II grupp periodisk. system av element i undergruppen av alkaliska jordartsmetaller, kl. nummer 56, kl. vikt 137,33. Natural B. innehåller 7 stabila isotoper, bland vilka 138Ba dominerar ... ... Fysisk uppslagsverk

BARIUM- (från grekiska barys heavy), diatomisk metall, kl. V. 137,37, kemisk. beteckning Ba, förekommer i naturen endast i form av salter, kap. arr., i form av sulfatsalt (tung spar) och karbonatsalt (witherit); i små mängder salt B. ... ... Big Medical Encyclopedia

- (Barium), Ba, ett kemiskt element i grupp II i det periodiska systemet, atomnummer 56, atommassa 137,33; tillhör jordalkalimetallerna. Upptäckt av den svenske kemisten K. Scheele 1774, mottagen av G. Davy 1808 ... Modern Encyclopedia

- (lat. Barium) Ba, ett kemiskt element i grupp II i det periodiska systemet, atomnummer 56, atommassa 137,33, tillhör de alkaliska jordartsmetallerna. Namn från grekiska. barys är tung. Silvervit mjuk metall; densitet 3,78 g/cm³, tpl… … Big Encyclopedic Dictionary barium - substantiv, antal synonymer: 2 metall (86) element (159) ASIS synonymordbok. V.N. Trishin. 2013 ... Synonym ordbok