56. elements: bārijs

1 、 Elemental IevadsBārijs,
Sārmainais Zemes metāla elements ar ķīmisko simbolu BA atrodas periodiskā tabulas sestā perioda IIA grupā. Tas ir mīksts, sudraba balts spīdums sārmains zemes metāls un visaktīvākais elements sārmainos zemes metālos. Elementa nosaukums nāk no grieķu vārda beta alfa ρύς (Barys), kas nozīmē “smago”.

2 、 Īss vēstures atklāšana
Sārmaino Zemes metālu sulfīdi uzrāda fosforescenci, kas nozīmē, ka tie turpina izdalīt gaismu kādu laiku tumsā pēc tam, kad tie ir pakļauti gaismai. Bārija savienojumi sāka piesaistīt cilvēku uzmanību tieši šīs īpašības dēļ. 1602. gadā kurpnieks ar nosaukumu Casio Lauro Boloņas pilsētā, Itālijā, grauzdēja barītu, kas satur bārija sulfātu kopā ar viegli uzliesmojamām vielām, un atklāja, ka tas var izdalīt gaismu tumsā, kas tolaik izraisīja zinātnieku interesi. Vēlāk šāda veida akmens tika saukts par polonītu un izraisīja Eiropas ķīmiķu interesi analītiskajos pētījumos. 1774. gadā zviedru ķīmiķis CW Schele atklāja, ka bārija oksīds ir salīdzinoši smaga jauna augsne, kuru viņš sauca par “Baryta” (smago augsni). 1774. gadā Šelers uzskatīja, ka šis akmens ir jaunas augsnes (oksīda) un sērskābes kombinācija. 1776. gadā viņš karsēja nitrātu šajā jaunajā augsnē, lai iegūtu tīru augsni (oksīdu). 1808. gadā britu ķīmiķis H. Deiviss izmantoja Merkuru kā katodu un platīnu kā anodu, kas elektrolizē barītu (Baso4), lai ražotu bārija amalgamu. Pēc destilācijas, lai noņemtu dzīvsudrabu, tika iegūts zems tīrības metāls un nosaukts pēc grieķu vārda barjiem (smagi). Elementa simbols ir iestatīts kā BA, ko saucbārijs.

3 、 Fizikālās īpašības
Bārijsir sudraba balts metāls ar kušanas temperatūru 725 ° C, viršanas temperatūru 1846 ° C, blīvums 3,51 g/cm3 un elastība. Bārija galvenās rūdas ir barīts un arsenopirīts.

4 、Bārijsir ķīmisks elements ar ķīmiskām īpašībām.
Ķīmiskais simbols BA, atomu numurs 56, pieder periodiskajai sistēmas IIA grupai un ir sārmaino Zemes metālu loceklis. Bārijam ir lieliska ķīmiska aktivitāte, un tas ir visaktīvākais starp sārmainiem zemes metāliem. No potenciālās un jonizācijas enerģijas var redzēt, ka bārijam ir spēcīga reducējamība. Faktiski, ja tikai ņemot vērā pirmā elektrona zaudēšanu, bārijam ir visspēcīgākā ūdens samazināšana. Tomēr bārijam ir samērā grūti zaudēt otro elektronu. Tāpēc, ņemot vērā visus faktorus, bārija reducējamība ievērojami samazināsies. Neskatoties uz to, tas ir arī viens no visreaktīvākajiem metāliem skābos šķīdumos, otrais tikai litija, cēzija, rubidija un kālija.

5. Galvenie savienojumi
1). Bārija oksīds lēnām oksidē gaisā, veidojot bārija oksīdu, kas ir bezkrāsains kubiskais kristāls. Šķīst skābā, nešķīst acetonā un amonjaka ūdenī. Reaģē ar ūdeni, veidojot bārija hidroksīdu, kas ir toksisks. Sadedzinot, tas izstaro zaļu liesmu un ģenerē bārija peroksīdu.
2). Bārija peroksīds reaģē ar sērskābi, lai iegūtu ūdeņraža peroksīdu. Šīs reakcijas pamatā ir pamatprincips ūdeņraža peroksīda sagatavošana laboratorijā.
3). Bārija hidroksīds reaģē ar ūdeni, lai iegūtu bārija hidroksīdu un ūdeņraža gāzi. Sakarā ar zemo bārija hidroksīda un tā augstās sublimācijas enerģijas šķīdību, reakcija nav tik intensīva kā sārmu metālu, un no tā izrietošais bārija hidroksīds aizēnos skatu. Šķīdumā tiek ievadīts neliels daudzums oglekļa dioksīda, veidojot bārija karbonāta nogulsnes, un tiek ieviests liekais oglekļa dioksīda pārpalikums, lai izšķīdinātu bārija karbonātu nogulsnes un radītu šķīstošo bārija bikarbonātu.
4). Amino bārijs var izšķīdināt šķidrā amonjakā, radot zilu šķīdumu ar paramagnētismu un vadītspēju, kas būtībā veido amonjaka elektronus. Pēc ilgstošas ​​uzglabāšanas amonjaka ūdeņradi samazinās līdz ūdeņraža gāzei ar amonjaka elektroniem, un kopējā reakcija ir bārijs, kas reaģē ar šķidru amonjaku, lai iegūtu amino bāriju un ūdeņraža gāzi.
5). Bārija sulfīts ir balts kristāls vai pulveris, toksisks, nedaudz šķīst ūdenī un pakāpeniski oksidēts bārija sulfātā, kad to ievieto gaisā. Izšķīst ne oksidējošās spēcīgās skābēs, piemēram, sālsskābē, lai radītu sēra dioksīda gāzi ar asu smaku. Kad saskaras ar oksidējošām skābēm, piemēram, atšķaidītu slāpekļskābi, to var pārveidot par bārija sulfātu.
6). Bārija sulfātam ir stabilas ķīmiskas īpašības, un ūdenī izšķīdinātā bārija sulfāta daļa ir pilnībā jonizēta, padarot to par spēcīgu elektrolītu. Bārija sulfāts nešķīst atšķaidītā slāpekļskābē. Galvenokārt tiek izmantots kā kuņģa -zarnu trakta kontrastviela.
Bārija karbonāts ir toksisks un gandrīz nešķīst aukstā ūdenī., Nedaudz šķīst ūdenī, kas satur oglekļa dioksīdu un šķīst atšķaidītā sālsskābē. Tas reaģē ar nātrija sulfātu, lai iegūtu nešķīstošākas bārija sulfāta baltas nogulsnes - konvertācijas tendence starp nogulsnēm ūdens šķīdumā: to ir viegli pārveidot virzienā uz nešķīstošu virzienu.

6 、 Pieteikuma lauki
1. To rūpnieciskiem nolūkiem izmanto bārija sāļu, sakausējumu, uguņošanas, kodolreaktoru utt. Ražošanā. Tas ir arī lielisks vara pilnveidošanas dezoksidētājs. Plaši izmanto sakausējumos, ieskaitot svinu, kalciju, magniju, nātriju, litiju, alumīniju un niķeļa sakausējumus. Bārija metālu var izmantot kā degazējošu līdzekli, lai noņemtu mikro gāzes no vakuuma caurulēm un katoda staru caurulēm, kā arī metālu rafinēšanai degazēšanas līdzekli. Signāla uzliesmojumu un uguņošanas ierīču ražošanai var izmantot bārija nitrātu, kas sajaukts ar kālija hlorātu, magnija pulveri un kolofoniju. Šķīstošus bārija savienojumus parasti izmanto kā insekticīdus, piemēram, bārija hlorīdu, lai kontrolētu dažādus augu kaitēkļus. To var izmantot arī sālījuma un katlu ūdens uzlabošanai elektrolītiskai kaustiskās sodas ražošanai. Izmanto arī pigmentu sagatavošanai. Tekstilizstrādājumu un ādas rūpniecība to izmanto kā nesaskaņotu un paklāju aģentu mākslīgajam zīdam.
2. Bārija sulfāts medicīniskai lietošanai ir rentgenstaru pārbaudei papildu medikamenti. Bez smaržas un bez garšas balts pulveris, viela, kas rentgenstaru izmeklēšanas laikā var nodrošināt pozitīvu kontrastu organismā. Medicīniskais bārija sulfāts netiek absorbēts kuņģa -zarnu trakta traktā un neizraisa alerģiskas reakcijas. Tas nesatur šķīstošos bārija savienojumus, piemēram, bārija hlorīdu, bārija sulfīdu un bārija karbonātu. Galvenokārt izmanto kuņģa -zarnu trakta attēlveidošanai, ko laiku pa laikam izmanto citiem pārbaudes mērķiem

7 、 Sagatavošanas metode
Rūpnieciskā ražošanametālisks bārijsir sadalīts divos posmos: bārija oksīda un metāla termiskās reducēšanas veidošanās (alumīnija termiskais reducēšana). Pie 1000-1200 ℃,metālisks bārijsvar iegūt, samazinot bārija oksīdu ar metālisku alumīniju, un pēc tam attīrīts ar vakuuma destilāciju. Alumīnija termiskās reducēšanas metode metāla bārija ražošanai: atšķirīgu sastāvdaļu attiecību dēļ bārija oksīda alumīnija reakcijas var būt divas reakcijas. Reakcijas vienādojums ir šāds: abas reakcijas var radīt tikai nelielu daudzumu bārija pie 1000–1200 ℃. Tāpēc vakuuma sūknis jāizmanto, lai nepārtraukti pārvietotu bārija tvaikus no reakcijas zonas uz aukstās kondensācijas zonu, lai reakcija turpinātu pārvietoties pa labi. Atlikums pēc reakcijas ir toksisks un jāārstē pirms apglabāšanas