baryum sülfat nedir? Baryum sülfat nasıl elde edilir? Baryum atomunun yapısı Baryum elementinin özelliklerine göre planı.

Baryum, D. I. Mendeleev'in atom numarası 56 olan kimyasal elementlerin periyodik sisteminin altıncı periyodu olan ikinci grubun ana alt grubunun bir elementidir. Ba (lat. Baryum) sembolü ile gösterilir. Basit madde baryum (CAS numarası: 7440-39-3) yumuşak, işlenebilir, gümüşi beyaz bir toprak alkali metaldir. Yüksek kimyasal aktiviteye sahiptir.

Doğada olmak

Nadir baryum mineralleri: Celsian veya baryum feldispat (baryum alüminosilikat), hyalophane (karışık baryum ve potasyum alüminosilikat), nitrobarit (baryum nitrat), vb.

Baryum Almak

Metal, çeşitli şekillerde, özellikle erimiş bir baryum klorür ve kalsiyum klorür karışımının elektrolizi yoluyla elde edilebilir. Alüminotermik yöntemle oksitten geri kazanılarak baryum elde etmek mümkündür. Bunu yapmak için, viterit kömürle yakılır ve baryum oksit elde edilir:

BaCO3 + C > BaO + 2CO.

Daha sonra bir BaO ve alüminyum tozu karışımı vakumda 1250°C'ye ısıtılır. İndirgenmiş baryum buharları, tüpün reaksiyonun gerçekleştiği soğuk kısımlarında yoğunlaşır:

3BaO + 2Al > Al2O3 + 3Ba.

Alüminotermi için ateşleme karışımlarının bileşimine genellikle baryum peroksit BaO2'nin dahil edilmesi ilginçtir.

Witheritin basit kalsinasyonuyla baryum oksit elde etmek zordur: viterit yalnızca 1800°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda bozunur. Baryum nitrat Ba (NO 3) 2'yi kalsine ederek BaO elde etmek daha kolaydır:

2Ba (NO 3) 2 > 2BaO + 4NO 2 + O2.

Hem elektroliz hem de alüminyum indirgeme, yumuşak (kurşundan daha sert, ancak çinkodan daha yumuşak) parlak beyaz bir metal üretir. 710°C'de erir, 1638°C'de kaynar, yoğunluğu 3.76 g/cm3'tür. Bütün bunlar, alkalin toprak metallerinin alt grubundaki baryumun konumuna tam olarak karşılık gelir.

Baryum- ikinci grubun ana alt grubunun bir elementi, atom numarası 56 olan D. I. Mendeleev'in kimyasal elementlerinin periyodik sisteminin altıncı periyodu. Ba (lat. Baryum) sembolü ile gösterilir. Basit bir madde, yumuşak, sünek gümüş-beyaz bir toprak alkali metaldir. Yüksek kimyasal aktiviteye sahiptir. Baryumun keşfinin tarihi

Periyodik tablonun 1 elementi Baryum, 1774 yılında BaO oksit formunda Karl Scheele tarafından keşfedildi. 1808'de İngiliz kimyager Humphrey Davy, ıslak baryum hidroksitin bir cıva katoduyla elektrolizi yoluyla bir baryum amalgamı üretti; cıvayı ısıtarak buharlaştırdıktan sonra baryum metali izole etti.
1774 yılında İsveçli kimyager Carl Wilhelm Scheele ve arkadaşı Johan Gottlieb Hahn en ağır minerallerden biri olan ağır spar BaSO4'ü araştırdılar. Daha sonra barit (Yunanca βαρυς - ağırdan) olarak adlandırılan, daha önce bilinmeyen "ağır toprak" ı izole etmeyi başardılar. Ve 34 yıl sonra, ıslak barit toprağı elektrolize tabi tutan Humphry Davy, ondan yeni bir element - baryum elde etti. Aynı 1808'de, Davy'den biraz daha önce, Jene Jacob Berzelius ve iş arkadaşlarının kalsiyum, stronsiyum ve baryum karışımı elde ettiklerine dikkat edilmelidir. Baryum elementi böyle doğdu.

Eski simyacılar BaSO4'ü odun veya odun kömürü ile kalsine ettiler ve fosforlu "Bolognese taşları" elde ettiler. Ancak kimyasal olarak bu taşlar BaO değil, baryum sülfür BaS'tır.
Adını Yunanca barys'den almıştır - "ağır", çünkü oksidi (BaO) bu tür maddeler için alışılmadık derecede yüksek bir yoğunluğa sahip olarak karakterize edilmiştir.
Yerkabuğu %0,05 oranında baryum içerir. Bu oldukça fazla - örneğin kurşun, kalay, bakır veya cıvadan çok daha fazla. Saf haliyle dünyada yoktur: baryum aktiftir, alkalin toprak metalleri alt grubuna dahildir ve doğal olarak minerallere oldukça sıkı bir şekilde bağlıdır.
Baryumun ana mineralleri, daha önce bahsedilen ağır spar BaSO4 (daha çok barit olarak adlandırılır) ve bu minerali 1782'de keşfeden İngiliz William Withering'in (1741 ... 1799) adını taşıyan witherite BaCO3'tür. Birçok maden suyu ve deniz suyu. Bu durumda düşük içerik eksi değil artıdır çünkü sülfat hariç tüm baryum tuzları zehirlidir.

56 ← Baryum→ Lantan
atom özellikleri
İsim, sembol, numara	Baryum / Baryum (Ba), 56
atom kütlesi (molar kütle)	137,327(7)(g/mol)
Elektronik konfigürasyon
atom yarıçapı
Kimyasal özellikler
kovalent yarıçap
iyon yarıçapı
elektronegatiflik	0,89 (Pauling ölçeği)
Elektrot potansiyeli
oksidasyon durumları
İyonlaşma enerjisi (ilk elektron)	502,5 (5,21) kJ/mol (eV)
Basit bir maddenin termodinamik özellikleri
Yoğunluk (n.a.'da)
Erime sıcaklığı
kaynama sıcaklığı
Ud. füzyon ısısı	7,66 kJ/mol
Ud. buharlaşma ısısı	142,0 kJ/mol
Molar ısı kapasitesi	28,1 J/(K mol)
molar hacim	39,0 cm³/mol
Basit bir maddenin kristal kafesi
Kafes yapısı	kübik vücut merkezli
kafes parametreleri
Diğer özellikler
Termal iletkenlik	(300 K) (18,4) W/(m·K)

Baryum, D. I. Mendeleev'in atom numarası 56 olan kimyasal elementlerin periyodik sisteminin altıncı periyodu olan ikinci grubun ana alt grubunun bir elementidir. Ba (lat. baryum). Basit bir madde, yumuşak, sünek gümüş-beyaz bir toprak alkali metaldir. Yüksek kimyasal aktiviteye sahiptir.

Baryumun keşfinin tarihi

Baryum, 1774 yılında Karl Scheele tarafından oksit BaO formunda keşfedildi. 1808'de İngiliz kimyager Humphrey Davy, ıslak baryum hidroksitin bir cıva katoduyla elektrolizi yoluyla bir baryum amalgamı üretti; cıvayı ısıtarak buharlaştırdıktan sonra baryum metali izole etti.

1774 yılında İsveçli kimyager Carl Wilhelm Scheele ve arkadaşı Johan Gottlieb Hahn en ağır minerallerden biri olan ağır spar BaSO4'ü araştırdılar. Daha sonra barit (Yunanca βαρυς - ağırdan) olarak adlandırılan, daha önce bilinmeyen "ağır toprak" ı izole etmeyi başardılar. Ve 34 yıl sonra, ıslak barit toprağı elektrolize tabi tutan Humphry Davy, ondan yeni bir element - baryum elde etti. Aynı 1808'de, Davy'den biraz daha önce, Jene Jacob Berzelius ve iş arkadaşlarının kalsiyum, stronsiyum ve baryum karışımı elde ettiklerine dikkat edilmelidir. Baryum elementi böyle doğdu.

Eski simyacılar BaSO 4'ü odun veya odun kömürü ile kalsine ettiler ve fosforlu "Bolognese taşları" elde ettiler. Ancak kimyasal olarak bu taşlar BaO değil, baryum sülfür BaS'tır.

adın kökeni

Adını Yunanca barys'den almıştır - "ağır", çünkü oksidi (BaO) bu tür maddeler için alışılmadık derecede yüksek bir yoğunluğa sahip olarak karakterize edilmiştir.

Doğada baryum bulmak

Yerkabuğu %0,05 oranında baryum içerir. Bu oldukça fazla - örneğin kurşun, kalay, bakır veya cıvadan çok daha fazla. Saf haliyle dünyada yoktur: baryum aktiftir, alkalin toprak metalleri alt grubuna dahildir ve doğal olarak minerallere oldukça sıkı bir şekilde bağlıdır.

Baryumun ana mineralleri, daha önce bahsedilen ağır spar BaSO 4 (daha çok barit olarak adlandırılır) ve bu minerali 1782'de keşfeden İngiliz William Withering'in (1741 ... 1799) adını taşıyan witherite BaCO3'tür. birçok maden suyu ve deniz suyunda küçük konsantrasyon. Bu durumda düşük içerik eksi değil artıdır çünkü sülfat hariç tüm baryum tuzları zehirlidir.

Baryum birikintileri türleri

Mineral birlikleri ile barit cevherleri monomineral ve kompleks olarak ayrılır. Kompleksler, barit-sülfür (kurşun, çinko, bazen bakır ve demir pirit sülfürleri içerir, daha az sıklıkla Sn, Ni, Au, Ag içerir), barit-kalsit (% 75'e kadar kalsit içerir), demir-barit (içerir) manyetit, hematit ve götit ve hidrogoetit) ve barit-florit (barit ve florit hariç, genellikle kuvars ve kalsit içerirler ve çinko, kurşun, bakır ve cıva sülfürler bazen küçük safsızlıklar olarak bulunur).

Pratik açıdan, hidrotermal damar monomineral, barit-sülfit ve barit-florit yatakları en büyük ilgiyi görmektedir. Bazı metasomatik tabaka birikintileri ve elüvyal yerleştiriciler de endüstriyel öneme sahiptir. Su havzalarının tipik kimyasal tortuları olan sedimanter tortular nadirdir ve önemli bir rol oynamazlar.

Kural olarak, barit cevherleri diğer yararlı bileşenleri (endüstriyel konsantrasyonlarda florit, galen, sfalerit, bakır, altın) içerir, bu nedenle kombinasyon halinde kullanılırlar.

baryum izotopları

Doğal baryum, yedi kararlı izotop karışımından oluşur: 130 Ba, 132 Ba, 134 Ba, 135 Ba, 136 Ba, 137 Ba, 138 Ba. İkincisi en yaygın olanıdır (% 71.66). En önemlisi 140 Ba olan baryumun radyoaktif izotopları da bilinmektedir. Uranyum, toryum ve plütonyumun bozunması sırasında oluşur.

baryum elde etmek

Metal, çeşitli şekillerde, özellikle erimiş bir baryum klorür ve kalsiyum klorür karışımının elektrolizi yoluyla elde edilebilir. Alüminotermik yöntemle oksitten geri kazanılarak baryum elde etmek mümkündür. Bunu yapmak için, viterit kömürle yakılır ve baryum oksit elde edilir:

BaCO3 + C → BaO + 2CO.

Daha sonra bir BaO ve alüminyum tozu karışımı vakumda 1250°C'ye ısıtılır. İndirgenmiş baryum buharları, tüpün reaksiyonun gerçekleştiği soğuk kısımlarında yoğunlaşır:

3BaO + 2Al → Al2O3 + 3Ba.

Alüminotermi için ateşleme karışımlarının bileşimine genellikle baryum peroksit BaO2'nin dahil edilmesi ilginçtir.

Witheritin basit kalsinasyonuyla baryum oksit elde etmek zordur: viterit yalnızca 1800°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda bozunur. Baryum nitrat Ba (NO 3) 2'yi kalsine ederek BaO elde etmek daha kolaydır:

2Ba (NO 3) 2 → 2BaO + 4NO 2 + O 2.

Hem elektroliz hem de alüminyum indirgeme, yumuşak (kurşundan daha sert, ancak çinkodan daha yumuşak) parlak beyaz bir metal üretir. 710°C'de erir, 1638°C'de kaynar, yoğunluğu 3.76 g/cm3'tür. Bütün bunlar, alkalin toprak metallerinin alt grubundaki baryumun konumuna tam olarak karşılık gelir.

Baryumun yedi doğal izotopu vardır. Bunlardan en yaygın olanı baryum-138'dir; %70'in üzerindedir.

Baryum oldukça aktiftir. Darbe anında kendiliğinden tutuşur, suyu kolayca ayrıştırarak çözünür bir baryum oksit hidrat oluşturur:

Ba + 2H2O → Ba (OH)2 + H2.

Sulu bir baryum hidroksit çözeltisine barit suyu denir. Bu "su" analitik kimyada gaz karışımlarındaki CO2'yi belirlemek için kullanılır. Ancak bu zaten baryum bileşiklerinin kullanımıyla ilgili hikayeden. Metalik baryum neredeyse hiçbir pratik uygulama bulamaz. Son derece küçük miktarlarda, rulman ve baskı alaşımlarına dahil edilir. Radyo tüplerinde bir baryum ve nikel alaşımı kullanılır, saf baryum sadece vakum teknolojisinde alıcı (alıcı) olarak kullanılır.

Baryum metali, alüminyumun 1200-1250°C'de vakumda indirgenmesiyle oksitten elde edilir:

4BaO + 2Al \u003d 3Ba + BaAl204.

Baryum, vakumlu damıtma veya bölgesel eritme ile saflaştırılır.

Baryum titanyum hazırlanması. Bunu elde etmek nispeten kolaydır. 700 ... 800 ° C'de Witherite BaCO 3, titanyum dioksit TYu 2 ile reaksiyona girer, tam da ihtiyacınız olan şey ortaya çıkar:

BaCO3 + TiO2 → BaTiO3 + CO2.

Ana balo. BaO'dan metalik baryum elde etmenin bir yöntemi, A1 tozu ile indirgenmesidir: 4BaO + 2A1 -> 3Ba + BaO * A1 2 O 3. İşlem, bir Ar atmosferinde veya bir vakumda 1100-1200°C'de bir reaktörde gerçekleştirilir (ikinci yöntem tercih edilir). BaO:A1'in molar oranı (1.5-2):1'dir. Reaktör, "soğuk kısmının" sıcaklığı (içinde oluşan baryum buharları yoğunlaşır) yaklaşık 520 ° C olacak şekilde bir fırına yerleştirilir. ağırlıkça % ve bölgesel erime kullanıldığında - %10 ~ 6'ya kadar.

[Ba(OH)2 ve Be(OH)2'nin füzyonu ile sentezlenen] BaBeO2'nin 1300°C'de titanyum ile indirgenmesi ve ayrıca 120°C Ba(N3)'de ayrışmasıyla da az miktarda baryum elde edilir. ) 2, baryum tuzlarının NaN3 ile değişimi sırasında oluşur.

Asetat Ba (OOCHN 3), - renksiz. kristaller; mp 490°С (ayrışma); yoğun 2,47 gr/cm3; sol. suda (0°C'de 100 g'da 58,8 g). 25 ° C'nin altında, trihidrat, 25-41 ° C'de - monohidrat, 41 ° C'nin üzerinde - susuz tuzda sulu çözeltilerden kristalleşir. etkileşim alın. CH 3 CO 2 H ile Ba (OH) 2, VaCO 3 veya BaS. Yün ve basma boyanırken mordan olarak kullanılır.

Manganat(VI) BaMnO 4 - yeşil kristaller; 1000°C'ye kadar bozunmaz. Ba(NO 3) 2 ile MnO 2 karışımının kalsine edilmesiyle elde edilir. Fresk boyama için yaygın olarak kullanılan bir pigment (kassel veya manganez yeşili).

Kromat (VI) ВаСrO 4 - sarı kristaller; mp 1380°C; - 1366.8 kJ/mol; sol. inorg'da maksimuma, sol değil. Suda. etkileşim alın. alkali metal kromatlar (VI) ile Ba (OH) 2 veya BaS'nin sulu çözeltileri. Seramikler için pigment (barit sarısı). MPC 0,01 mg/m3 (Cr0 3 cinsinden). Pirconate ВаZrО 3 - renksiz. kristaller; mp ~269°С; - 1762 kJ/mol; sol. güçlü inorg. to-tami. etkileşim alın. Isıtıldığında BaO, Ba(OH)2 veya BaCO3 ile ZrO2. Ba zirkonat, ВаТiO 3 -piezoelektrik ile karıştırılmıştır.

Bromür BaBr 2 - beyaz kristaller; mp 847°C; yoğun 4,79 gr/cm3; -757 kJ/mol; iyi sol suda, metanolde, daha kötüsü - etanolde. Sulu çözeltilerden dihidrat kristalleşerek 75 ° C'de bir monohidrata, 100 ° C'nin üzerinde susuz bir tuza dönüşür. Sulu çözeltilerde, etkileşim. havanın CO 2 ve O 2'si ile VaCO 3 ve Br 2 oluşturur. BaBr 2 etkileşimi alın. hidrobromik asit ile sulu p-hendek Ba (OH) 2 veya VaCO 3.

İyodür BaI 2 - renksiz. kristaller; mp 740°С (ayrışma); yoğun 5.15 gr/cm3; . -607 kJ/mol; iyi sol su ve etanol içinde. Sıcak su çözeltilerinden, dihidrat kristalleşir (150 ° C'de kurutulur), 30 ° C'nin altında - heksahidrat. VaI 2 etkileşimi alın. hidroiodik asit ile su p-hendek Ba (OH) 2 veya VaCO 3.

Baryumun fiziksel özellikleri

Baryum gümüşi beyaz, dövülebilir bir metaldir. Keskin bir darbede kırılır. Baryumun iki allotropik modifikasyonu vardır: kübik gövde merkezli bir kafese sahip α-Ba, 375 °C'ye kadar kararlıdır (a parametresi = 0,501 nm), β-Ba, yukarıda kararlıdır.

Mineralojik ölçekte sertlik 1.25; Mohs ölçeğinde 2.

Baryum metali kerosende veya bir parafin tabakası altında depolanır.

Baryumun kimyasal özellikleri

Baryum bir alkalin toprak metalidir. Havada yoğun bir şekilde oksitlenerek baryum oksit BaO ve baryum nitrür Ba3N2 oluşturur ve hafifçe ısıtıldığında tutuşur. Baryum hidroksit Ba (OH) 2 oluşturarak su ile şiddetli reaksiyona girer:

Ba + 2H2O \u003d Ba (OH)2 + H2

Seyreltik asitlerle aktif olarak etkileşime girer. Birçok baryum tuzu suda çözünmez veya az çözünür: baryum sülfat BaS04, baryum sülfit BaS03, baryum karbonat BaCO3, baryum fosfat Ba3 (P04) 2. Baryum sülfit BaS, kalsiyum sülfür CaS'den farklı olarak suda yüksek oranda çözünür.

Doğal baryumun Mayıs ayından bu yana yedi kararlı izotopu var. bölüm 130, 132, 134-137 ve 138 (%71.66). Termal nötronların yakalanma kesiti 1.17-10 28 m2'dir. Harici yapılandırma elektron kabuğu 6s 2 ; oksidasyon durumu + 2, nadiren + 1; iyonlaşma enerjisi Ba° -> Ba + -> Ba 2+ sırasıyla. 5.21140 ve 10.0040 eV; Pauling elektronegatifliği 0.9; atomik yarıçap 0,221 nm, iyonik yarıçap Ba2+ 0,149 nm (koordinasyon numarası 6).

Halojenürler oluşturmak için halojenlerle kolayca reaksiyona girer.

Hidrojen ile ısıtıldığında baryum hidrit BaH2 oluşturur ve bu da lityum hidrit LiH ile Li kompleksini verir.

Amonyakla ısıtıldığında reaksiyona girer:

6Ba + 2NH3 = 3BaH2 + Ba3N2

Baryum nitrür Ba 3 N 2 ısıtıldığında CO ile reaksiyona girerek siyanür oluşturur:

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

Sıvı amonyak ile, amonyağın izole edilebildiği, altın rengi bir parlaklığa sahip olan ve NH 3'ün ortadan kaldırılmasıyla kolayca ayrışan koyu mavi bir çözelti verir. Bir platin katalizör varlığında, amonyak baryum amidi oluşturmak üzere ayrışır:

Ba (NH2)2 + 4NH3 + H2

Baryum karbür BaC2, BaO'nun bir ark fırınında kömürle ısıtılmasıyla elde edilebilir.

Fosforla birlikte fosfit Ba3P2 oluşturur.

Baryum, birçok metalin oksitlerini, halojenürlerini ve sülfitlerini karşılık gelen metale indirger.

baryum uygulaması

A1 içeren bir baryum alaşımı (alba alaşımı, %56 Ba) alıcıların (alıcıların) temelidir. Alıcının kendisini elde etmek için, baryum, cihazın boşaltılmış bir şişesinde yüksek frekanslı ısıtma ile alaşımdan buharlaştırılır; baryum aynası (veya nitrojen atmosferinde buharlaşma sırasında dağınık kaplama). Termiyonik katotların ezici çoğunluğunun aktif kısmı BaO'dur. Baryum ayrıca sürtünme önleyicilere bir katkı maddesi olarak bir Cu ve Pb deoksidize edici olarak kullanılır. alaşımlar, demir ve demir dışı metaller ve ayrıca sertliklerini arttırmak için tipografik yazı tiplerinin yapıldığı alaşımlar. Ni içeren baryum alaşımları, dahili motorlarda kızdırma bujileri için elektrotların üretiminde kullanılır. yanma ve radyo tüplerinde. 140 Va (T 1/2 12.8 gün), baryum bileşiklerinin incelenmesinde kullanılan bir izotop göstergesidir.

Genellikle alüminyum ile alaşım halinde olan baryum metali, yüksek vakumlu elektronik cihazlarda alıcı olarak kullanılır.

Korozyon önleyici malzeme

Baryum, zirkonyum ile birlikte sıvı metal soğutuculara (sodyum, potasyum, rubidyum, lityum, sezyum alaşımları) boru hatlarına ve metalürjide agresifliğini azaltmak için eklenir.

Baryum florür optikte (mercekler, prizmalar) tek kristaller halinde kullanılır.

Baryum peroksit, piroteknik için ve oksitleyici bir madde olarak kullanılır. Baryum nitrat ve baryum klorat piroteknikte alevleri (yeşil ateş) renklendirmek için kullanılır.

Baryum kromat, termokimyasal yöntemle (Oak Ridge döngüsü, ABD) hidrojen ve oksijen üretiminde kullanılmaktadır.

Baryum oksit, bakır oksitleri ve nadir toprak metalleri ile birlikte, sıvı nitrojen sıcaklıklarında ve üzerinde çalışan süper iletken seramikleri sentezlemek için kullanılır.

Baryum oksit, uranyum çubuklarını kaplamak için kullanılan özel bir cam türünü eritmek için kullanılır. Bu tür camların yaygın türlerinden biri aşağıdaki bileşime sahiptir - (fosfor oksit - %61, BaO - %32, alüminyum oksit - %1,5, sodyum oksit - %5,5). Nükleer endüstri için cam yapımında baryum fosfat da kullanılır.

Baryum florür, katı hal flor pillerinde florür elektrolitinin bir bileşeni olarak kullanılır.

Baryum oksit, güçlü bakır oksit pillerde aktif kütlenin (baryum oksit-bakır oksit) bir bileşeni olarak kullanılır.

Baryum sülfat, kurşun asitli pillerin üretiminde negatif elektrot aktif kütle genişletici olarak kullanılır.

Camın kırılma indisini artırmak için cam kütlesine baryum karbonat BaCO3 eklenir. Baryum sülfat, kağıt endüstrisinde dolgu maddesi olarak kullanılır; kağıdın kalitesi büyük ölçüde ağırlığıyla belirlenir, barit BaSO 4 kağıdı daha ağır yapar. Bu tuz mutlaka tüm pahalı kağıt türlerine dahil edilir. Ek olarak, baryum sülfat, baryum sülfit çözeltilerinin çinko sülfat ile reaksiyonunun bir ürünü olan beyaz litopon boya üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır:

BaS + ZnSO4 → BaSO4 + ZnS.

Beyaz bir renge sahip olan her iki tuz da çökelir, çözeltide saf su kalır.

Derin petrol ve gaz kuyularını açarken, sondaj sıvısı olarak sudaki bir baryum sülfat süspansiyonu kullanılır.

Başka bir baryum tuzu önemli kullanımlar bulur. Bu, baryum titanat BaTiO 3'tür - en önemli ferroelektriklerden biridir (ferroelektrikler, harici bir alana maruz kalmadan kendi başlarına polarize edilirler. Dielektrikler arasında, iletkenler arasında ferromanyetik malzemelerle aynı şekilde öne çıkarlar. Bu tür polarizasyon yeteneği, sadece belirli bir sıcaklıkta tutulur.Polarize ferroelektrikler, çok değerli elektrik malzemeleri olarak kabul edilen daha yüksek dielektrik sabitinden farklıdır.

1944'te bu sınıf, ferroelektrik özellikleri Sovyet fizikçi B.M. tarafından keşfedilen baryum titanat ile desteklendi. Vulom. Baryum titanatın bir özelliği, mutlak sıfıra yakın ile +125°C arasındaki çok geniş bir sıcaklık aralığında ferroelektrik özelliklerini korumasıdır.

Baryum tıpta da kullanılmıştır. Sülfat tuzu mide hastalıklarının teşhisinde kullanılır. BaSO 4 su ile karıştırılarak hasta tarafından yutulması sağlanır. Baryum sülfat röntgen ışınlarına karşı opaktır ve bu nedenle sindirim sisteminin "baryum lapasının" geçtiği kısımları ekranda karanlık kalır. Böylece doktor mide ve bağırsakların şekli hakkında fikir sahibi olur, ülserin oluşabileceği yeri belirler.

Baryumun insan vücudu üzerindeki etkisi

Vücuda giriş yolları.
Baryumun insan vücuduna girmesinin ana yolu yiyeceklerdir. Bu nedenle, bazı deniz canlıları çevredeki sudan ve deniz suyundaki içeriğinden 7-100 (ve bazı deniz bitkileri için 1000'e kadar) kat daha yüksek konsantrasyonlarda baryum biriktirebilirler. Bazı bitkiler (örneğin soya fasulyesi ve domates) de topraktan 2-20 kat baryum biriktirebilir. Ancak sudaki baryum konsantrasyonunun yüksek olduğu bölgelerde içme suyu da toplam baryum alımına katkıda bulunabilir. Havadan baryum alımı ihmal edilebilir düzeydedir.

Sağlık tehlikesi.
DSÖ himayesinde yürütülen bilimsel epidemiyolojik çalışmalar sırasında, kardiyovasküler hastalıklardan ölüm oranı ile içme suyundaki baryum içeriği arasındaki ilişkiye dair veriler doğrulanmamıştır. Gönüllülerde yapılan kısa süreli çalışmalarda, 10 mg/l'ye kadar baryum konsantrasyonlarında kardiyovasküler sistem üzerinde herhangi bir yan etki görülmemiştir. Doğru, fareler üzerinde yapılan deneylerde, fareler düşük miktarda baryum içeren su tükettiğinde, sistolik kan basıncında bir artış gözlendi. Bu, baryum içeren suyun uzun süreli kullanımı ile insanlarda kan basıncında potansiyel bir artış tehlikesini gösterir (USEPA'da bu tür veriler vardır).
USEPA verileri ayrıca, maksimum baryum içeriğinden çok daha fazlasını içeren tek bir su içeceğinin bile kas güçsüzlüğüne ve karın ağrısına yol açabileceğini göstermektedir. Bununla birlikte, USEPA kalite standardı tarafından oluşturulan baryum standardının (2,0 mg/l), DSÖ tarafından önerilen değeri (0,7 mg/l) önemli ölçüde aştığını dikkate almak gerekir. Rus sağlık standartları, sudaki baryum için daha katı bir MPC değeri belirler - 0,1 mg/l. Su giderme teknolojileri: iyon değişimi, ters ozmoz, elektrodiyaliz.

Baryum(lat. Baryum), Mendeleev periyodik sisteminin II. grubunun kimyasal elementi Ba, atom numarası 56, atom kütlesi 137.34; gümüşi beyaz metal. Aralarında 138 Ba'nın baskın olduğu (%71.66) 7 kararlı izotop karışımından oluşur. Uranyum ve plütonyumun nükleer fisyonu sırasında, radyoaktif izleyici olarak kullanılan bir radyoaktif izotop 140 Ba oluşur. Baryum, İsveçli kimyager K. Scheele (1774) tarafından "ağır toprak" olarak adlandırılan BaO oksit veya barit (Yunan barilerinden - ağır) şeklinde keşfedildi. Baryum metali (bir amalgam formunda) İngiliz kimyager G. Davy (1808) tarafından ıslak Ba(OH)2 hidroksitin bir cıva katoduyla elektrolizi yoluyla elde edildi. Yerkabuğundaki baryum içeriği kütlece %0,05'tir, doğada serbest halde bulunmaz. Baryum minerallerinden barit (ağır spar) BaSO 4 ve daha az yaygın olan witherite BaCO 3 endüstriyel öneme sahiptir.

Baryumun fiziksel özellikleri. Baryumun kristal kafesi, a = 5.019Å periyoduyla vücut merkezli kübiktir; yoğunluk 3,76 g / cm3, t nl 710 ° C, t bp 1637-1640 ° C Baryum yumuşak bir metaldir (kurşundan daha sert, ancak çinkodan daha yumuşaktır), mineralojik ölçekte sertliği 2'dir.

Baryumun kimyasal özellikleri. Baryum, alkalin toprak metallerine aittir ve kimyasal özellikleri bakımından kalsiyum ve stronsiyuma benzer, aktivitede onları aşar. Baryum diğer birçok elementle reaksiyona girerek genellikle 2 değerlikli bileşikler oluşturur (Baryum atomunun dış elektron kabuğunda 2 elektron, konfigürasyonu 6s 2'dir). Baryum havada hızla oksitlenir ve yüzeyde bir oksit filmi (ayrıca peroksit ve Ba3N2 nitrür) oluşturur. Isıtıldığında kolayca tutuşur ve sarı-yeşil bir alevle yanar. Suyu şiddetli bir şekilde ayrıştırarak baryum hidroksit oluşturur: Ba + 2H20 \u003d Ba (OH) 2 + H2. Reaktivitesi nedeniyle, baryum bir kerosen tabakası altında depolanır. BaO oksit - renksiz kristaller; havada kolayca karbonat BaCO 3'e dönüşür, su ile kuvvetli bir şekilde etkileşerek Ba (OH) 2 oluşturur. BaO'yu havada 500 °C'de ısıtarak, 700 °C'de BaO ve O2'ye ayrışan BaO2 peroksit elde edilir. Peroksidi oksijenle yüksek basınç altında ısıtarak, daha yüksek peroksit BaO4 elde edilir - 50-60°C'de ayrışan sarı bir madde. Baryum, halojenler ve kükürt ile birleşerek halojenürler (örneğin, BaCl2) ve BaS sülfit, su ve asitlerle hızla ayrışan hidrojen - BaH2 hidrit ile birleşir. Yaygın olarak kullanılan baryum tuzlarından baryum klorür BaCl2 ve diğer halojenürler, nitrat Ba (NO 3) 2, sülfit BaS, klorat Ba (ClO 3) 2 yüksek oranda çözünür, baryum sülfat BaSO 4, baryum karbonat BaCO3 ve kromat BaCrO 4 az çözünürler.

Baryum almak. Baryum ve bileşiklerini elde etmek için ana hammadde, alevli fırınlarda kömürle indirgenen barittir: BaSO 4 + 4C = BaS + 4CO. Ortaya çıkan çözünür BaS, diğer baryum tuzlarına işlenir. Metalik Baryum elde etmenin ana endüstriyel yöntemi, oksitinin alüminyum tozu ile termal indirgenmesidir: 4ВаО + 2Al = 3Ва + ВаО·Al2О3 .

Karışım, vakum altında (100 mn/m2, 10-3 mmHg) 1100-1200°C'de ısıtılır. Baryum aparatın soğuk kısımlarına yerleşerek kaçar. İşlem, tek bir teknolojik döngüde bir Baryum külçesi elde ederek metalin indirgeme, damıtma, yoğunlaştırma ve döküm işlemlerini sırayla gerçekleştirmesine izin veren periyodik eylem elektrovakum cihazlarında gerçekleştirilir. 900°C'de vakumda çift damıtma ile metal, %1.10-4'ten daha az safsızlık içeriğine kadar saflaştırılır.

Baryum uygulaması. Metalik baryumun pratik uygulaması küçüktür. Ayrıca saf baryum ile manipülasyonların zor olması gerçeğiyle sınırlıdır. Genellikle baryum ya başka bir metalden yapılmış koruyucu bir kılıf içine yerleştirilir ya da baryuma dirençli hale getiren bazı metallerle alaşımlanır. Bazen baryum metali, baryum ve alüminyum oksit karışımından tabletlerin içine yerleştirilmesiyle doğrudan cihazlarda elde edilir ve ardından vakumda termal indirgeme gerçekleştirilir. Baryum ve magnezyum ve alüminyum alaşımları, yüksek vakum teknolojisinde artık gazların emicisi (alıcı) olarak kullanılır. Küçük miktarlarda baryum, bakır ve kurşun metalurjisinde deoksidasyonu ve kükürt ve gazlardan arındırılması için kullanılır. Bazı sürtünme önleyici malzemelere az miktarda baryum eklenir. Bu nedenle, kurşuna baryum eklenmesi, tipografik yazı tipleri için kullanılan alaşımın sertliğini önemli ölçüde artırır. Baryum-nikel alaşımları, motorlarda ve radyo tüplerinde kızdırma bujileri için elektrotların üretiminde kullanılır.

Baryum bileşikleri yaygın olarak kullanılmaktadır. BaO 2 peroksit, hidrojen peroksit üretmek, ipek ve bitki liflerini ağartmak, dezenfektan olarak ve alüminotermide ateşleme karışımlarının bileşenlerinden biri olarak kullanılır. BaS sülfit, tüyleri deriden çıkarmak için kullanılır. Perklorat Ba (ClO 4) 2 en iyi kurutuculardan biridir. Ba(NO 3) 2 nitrat piroteknikte kullanılır. Renkli baryum tuzları - BaCrO 4 kromat (sarı) ve BaMnO 4 manganat (yeşil) - boya üretiminde iyi pigmentlerdir. Baryum platinosiyanat Ba, X-ışını ve radyoaktif radyasyonla çalışırken ekranları kaplar (radyasyonun etkisi altında bu tuzun kristallerinde parlak sarı-yeşil floresan heyecanlanır). Baryum titanat ВаТiO 3 en önemli ferroelektriklerden biridir. Baryum, X-ışınlarını ve gama radyasyonunu iyi emdiğinden, X-ışını kurulumlarında ve nükleer reaktörlerde koruyucu malzemelerin bileşimine dahil edilir. Baryum bileşikleri, radyumun uranyum cevherlerinden çıkarılmasında inert taşıyıcılardır. Çözünmeyen baryum sülfat toksik değildir ve gastrointestinal sistemin X-ışını incelemesinde kontrast kütle olarak kullanılır. Baryum karbonat kemirgenleri öldürmek için kullanılır.

Vücutta baryum. Baryum tüm bitki organlarında bulunur; bitki külündeki içeriği topraktaki baryum miktarına bağlıdır ve %0,06-0,2 ile %3 arasında değişir (barit yataklarında). Otsu bitkilerde Baryum (külde Baryum / toprakta Baryum) birikme katsayısı 0.2-6, odunsu bitkilerde 1-30'dur. Baryum konsantrasyonu köklerde ve dallarda daha yüksek, yapraklarda daha azdır; sürgünler yaşlandıkça artar. Hayvanlar için Baryum (çözünür tuzları) zehirlidir, bu nedenle çok miktarda Baryum (külde %2-30'a kadar) içeren bitkiler otçullarda zehirlenmeye neden olur. Baryum kemiklerde ve küçük miktarlarda hayvanların diğer organlarında birikir. 0.2-0.5 g baryum klorür dozu insanlarda akut zehirlenmeye, 0.8-0.9 g - ölüme neden olur.

Baryum

BARYUM-BEN; M.[lat. Yunanca baryum. barys - ağır].

1. Kimyasal element (Ba), yumuşak gümüşi beyaz reaktif metal (mühendislikte, endüstride, tıpta kullanılır).

2. Razg. Bu elementin sülfat tuzu hakkında (mide, bağırsak vb.nin röntgen muayenesi sırasında kontrast madde olarak ağızdan alınır). Bir bardak baryum iç.

◁ Baryum, -th, -th (1 işaret). B tuzları. B. katot.

baryum

Periyodik sistemin II. Grubunun kimyasal bir elementi olan (lat. Baryum), toprak alkali metallere aittir. Adı Yunanca barıs'tan geliyor - ağır. gümüşi beyaz yumuşak metal; yoğunluk 3,78 g / cm3, T pl 727°C. Kimyasal olarak çok aktif, ısıtıldığında tutuşur. Mineraller: barit ve viterit. Vakum teknolojisinde gaz emici olarak, alaşımlarda (baskı, yatak) kullanılırlar; baryum tuzları - boya, cam, emaye üretiminde, piroteknikte, tıpta.

BARYUM

BARIUM (lat. Baryum), Ba ("baryum" olarak okuyun), atom numarası 56, atom kütlesi 137.327 olan bir kimyasal element. Periyodik sistemin IIA grubunda altıncı periyotta yer alır. Alkali toprak elementlerini ifade eder. Doğal baryum, kütle numaraları 130 (%0,101), 132 (%0,097), 134 (%2,42), 135 (%6,59), 136 (%7,81), 137 (%11, %32) ve 138 () olan yedi kararlı izotoptan oluşur. %71.66). Dış elektron katmanı konfigürasyonu 6 S 2 . Oksidasyon durumu +2'dir (değerlik II). Atomun yarıçapı 0,221 nm, Ba2+ iyonunun yarıçapı 0,138 nm'dir. Sıralı iyonlaşma enerjileri 5.212, 10.004 ve 35.844 eV'dir. Pauling'e göre elektronegatiflik (santimetre. PAULING Linus) 0,9.
keşif geçmişi
Elementin adı Yunanca "baris" ten gelir - ağır. 1602'de Bolognese'li bir zanaatkâr, ağır mineral barite dikkat çekti. (santimetre. BARİT) BaSO4 (yoğunluk 4,50 kg / dm3). 1774'te İsveçli K. Scheele (santimetre. SCHEELE Karl Wilhelm), kalsinasyon barit, oksit BaO aldı. Sadece 1808'de İngiliz G. Davy (santimetre. DEVI Humphrey) tuz eriyiklerinden aktif metalleri geri kazanmak için elektroliz kullandı.
Doğada yaygınlık
Yerkabuğundaki içerik% 0,065'tir. En önemli mineraller barit ve viterittir. (santimetre. VİTERİT) BaCO3 .
Fiş
Baryum ve bileşiklerini elde etmek için ana hammadde barit konsantresidir (%80-95 BaS04). Doymuş bir soda Na2C03 çözeltisi içinde ısıtılır:
BaS04 + Na2C03 \u003d BaCO3 + Na2S04
Asitte çözünür baryum karbonat çökeltisi ayrıca işlenir.
Metalik baryum elde etmenin ana endüstriyel yöntemi, alüminyum tozu ile indirgenmesidir. (santimetre. ALÜMİNYUM) 1000-1200 °C'de:
4ВаО + 2Аl = 3Ва + ВаOАl 2 О 3
Isıtıldığında baritin kömür veya kok ile indirgenmesiyle BaS elde edilir:
BaSO 4 + 4C \u003d BaS + 4CO
Ortaya çıkan suda çözünür baryum sülfit, diğer baryum bileşikleri, Ba (OH) 2, BaC03, Ba (NO 3) 2'ye dönüştürülür.
Fiziksel ve kimyasal özellikler
Baryum gümüşi beyaz, dövülebilir bir metaldir, kristal kafes kübiktir, vücut merkezlidir, A= 0.501 nm. 375 °C sıcaklıkta b-modifikasyonuna geçer. Erime noktası 727°C, kaynama noktası 1637°C, yoğunluğu 3.780 g/cm3. Standart elektrot potansiyeli Ba 2+ / Ba -2,906 V'dir.
Yüksek kimyasal aktiviteye sahiptir. Havada yoğun bir şekilde oksitlenir, baryum oksit BaO, peroksit BaO2 içeren bir film oluşturur.
Su ile şiddetli reaksiyona girer:
Va + 2H2O \u003d Ba (OH)2 + H2
Isıtıldığında nitrojen ile etkileşime girer. (santimetre. AZOT) nitrür Ba3N2 oluşumu ile:
Ba + N 2 \u003d Ba 3 N 2
Bir hidrojen akışında (santimetre. HİDROJEN)ısıtıldığında, baryum bir hidrit BaH 2 oluşturur. Baryum, karbonla BaC 2 karbür oluşturur. halojenler ile (santimetre. HALOJENS) baryum halojenürler oluşturur:
Ba + Cl2 \u003d BaCl2,
Kükürt ile olası etkileşim (santimetre. KÜKÜRT) ve diğer ametaller.
BaO temel oksittir. Baryum hidroksit oluşturmak için su ile reaksiyona girer:
BaO + H20 \u003d Ba (OH) 2
BaO, asidik oksitlerle etkileşime girdiğinde tuzlar oluşturur:
BaO + CO2 \u003d BaCO3
Bazik hidroksit Ba (OH) 2 suda az çözünür, alkalin özelliklere sahiptir.
Ba 2+ iyonları renksizdir. Klorür, bromür, iyodür, baryum nitrat suda yüksek oranda çözünür. Çözünmeyen karbonat, sülfat, ortalama baryum ortofosfat. Baryum sülfat BaSO 4 suda ve asitlerde çözünmez. Bu nedenle, beyaz peynirimsi bir BaS04 çökeltisinin oluşumu, Ba2+ iyonlarına ve sülfat iyonlarına karşı kalitatif bir reaksiyondur.
BaS04, sıcak bir konsantre H2S04 çözeltisi içinde çözünerek asit sülfat oluşturur:
BaSO 4 + H 2 SO 4 \u003d 2Ba (HSO 4) 2
Ba 2+ iyonları alevi sarı-yeşil renklendirir.
Başvuru
Ba'nın Al ile bir alaşımı, alıcıların (alıcıların) temelidir. BaSO 4 beyaz boyaların bir bileşenidir, tıpta alüminyum eritmede kullanılan bazı kağıt türlerinin röntgen muayenesi için giydirilmesi sırasında eklenir.
Baryum bileşikleri cam üretiminde, sinyal roketlerinin imalatında kullanılır.
Baryum titanat BaTiO 3, lazer teknolojisinde kullanılan piezoelektrik elemanların, küçük kapasitörlerin bir bileşenidir.
fizyolojik eylem
Baryum bileşikleri toksiktir, havadaki MPC 0,5 mg/m3'tür.

ansiklopedik sözlük. 2009 .

Eş anlamlı:

Diğer sözlüklerde "baryum" un ne olduğuna bakın:

baryum- hidrotoji. kimya Suda eritin, tyssiz kristaller zat (KSE, 2, 167). Baryum karbonatlar. kimya Tұz zhane nitrojen kyshkyldarynda onay eritin, tүssіz kristal. B a r i y k a r b o nat y - baridyn өte manyzdy kosylystarynyn biri (KSE, 2, 167). Baryum sülfatlar... Kazak tilinin tusindirme sozdigі

- (Latince baryum, Yunanca barys ağırından). Ağır bileşikler oluşturmak için diğer metallerle birleştiği için bu adı taşıyan sarımsı bir metal. Rus dilinde yer alan yabancı kelimeler sözlüğü. Chudinov A.N., 1910. BARIUM lat. baryum, Yunancadan ... ... Rus dilinin yabancı kelimeler sözlüğü

Ba (lat. Baryum, Yunancadan. barys ağır * a. baryum; n. Baryum; f. baryum; ve. bario), kimya. periyodik grubun ana alt grubu 11'in elemanı. Mendeleev'in element sistemleri, at. N. 56, at. m.137.33. Doğal B. yedi kararlı karışımından oluşur ... Jeolojik Ansiklopedi

- (Yunanca barys ağır; lat. Barium), Ba, chem. element II grubu periyodik. toprak alkali elementlerin alt grubunun element sistemleri, at. 56 numara, ağırlık 137.33. Doğal B., aralarında 138Ba'nın baskın olduğu 7 kararlı izotop içerir ... ... Fiziksel Ansiklopedi

BARYUM- (Yunanca ağır barys'den), iki atomlu metal, at. V. 137.37, kimya. atama Ba, doğada sadece tuzlar şeklinde bulunur, ch. arr., sülfat tuzu (ağır spar) ve karbonat tuzu (witherite) formunda; az miktarda tuz B. ...... Büyük Tıp Ansiklopedisi

- (Baryum), Ba, periyodik sistemin II. grubunun kimyasal elementi, atom numarası 56, atom kütlesi 137.33; toprak alkali metallere aittir. 1774 yılında İsveçli kimyager K. Scheele tarafından keşfedilmiş, 1808 yılında G. Davy tarafından teslim alınmıştır... Modern Ansiklopedi

- (lat. Baryum) Periyodik sistemin II. grubunun kimyasal bir elementi olan, atom numarası 56, atom kütlesi 137.33 olan Ba, toprak alkali metallere aittir. Adı Yunancadan. baris ağırdır. gümüşi beyaz yumuşak metal; yoğunluk 3,78 g/cm³, tpl… … Büyük Ansiklopedik Sözlük baryum - isim, eşanlamlı sayısı: 2 metal (86) element (159) ASIS eşanlamlı sözlüğü. V.N. Trishin. 2013 ... eşanlamlı sözlüğü