Ķīmijas maģiskajā pasaulē,bārijsvienmēr ir piesaistījis zinātnieku uzmanību ar savu unikālo šarmu un plašu pielietojumu. Lai arī šis sudrabaini baltais metāla elements nav tik žilbinošs kā zelts vai sudrabs, tam ir neaizstājama loma daudzās jomās. Sākot no precīziem instrumentiem zinātnisko pētījumu laboratorijās un beidzot ar galvenajām izejvielām rūpnieciskajā ražošanā un beidzot ar diagnostiskiem reaģentiem medicīnas jomā, bārijs ir uzrakstījis ķīmijas leģendu ar savām unikālajām īpašībām un funkcijām.
Jau 1602. gadā Cassio Lauro, kurpnieks Itālijas pilsētā Porra, eksperimentā grauzdēja barītu, kas satur bārija sulfātu ar degošu vielu un bija pārsteigts, atklājot, ka tas var mirdzēt tumsā. Šis atklājums toreiz izraisīja lielu interesi, un akmens tika nosaukts par Porra Stounu un kļuva par Eiropas ķīmiķu pētījumu uzmanības centrā.
Tomēr tieši zviedru ķīmiķis Šīlē patiesi apstiprināja, ka bārijs ir jauns elements. Viņš 1774. gadā atklāja bārija oksīdu un sauca to par “Baryta” (smago zemi). Viņš padziļināti pētīja šo vielu un uzskatīja, ka tā sastāv no jaunas zemes (oksīda), kas apvienojumā ar sērskābi. Divus gadus vēlāk viņš veiksmīgi karsēja šīs jaunās augsnes nitrātu un ieguva tīru oksīdu.
Tomēr, kaut arī Šīle atklāja bārija oksīdu, tikai 1808. gadā britu ķīmiķis Deivijs veiksmīgi ražoja bārija metālu, elektrolizējot elektrolītu, kas izgatavots no barīta. Šis atklājums iezīmēja oficiālu bārija apstiprinājumu kā metālisku elementu, kā arī atvēra bārija pielietošanas ceļojumu dažādās jomās.
Kopš tā laika cilvēki ir nepārtraukti padziļinājuši viņu izpratni par bāriju. Zinātnieki ir izpētījuši dabas noslēpumus un veicinājuši zinātnes un tehnoloģijas progresu, izpētot bārija īpašības un izturēšanos. Bārija piemērošana zinātniskajā pētniecībā, rūpniecībā un medicīniskajās jomās ir kļuvusi arī arvien plašāka, radot ērtības un mierinājumu cilvēka dzīvībai. Bārija šarms slēpjas ne tikai tā praktiskumā, bet arī zinātniskajā noslēpumā. Zinātnieki ir nepārtraukti izpētījuši dabas noslēpumus un veicinājuši zinātnes un tehnoloģijas progresu, izpētot bārija īpašības un izturēšanos. Tajā pašā laikā Bārijs arī mierīgi spēlē lomu mūsu ikdienas dzīvē, radot ērtības un mierinājumu mūsu dzīvē.
Darbosim šo maģisko bārija izpētes ceļojumu, atklāsim savu noslēpumaino plīvuru un novērtēsiet tā unikālo šarmu. Šajā rakstā mēs visaptveroši ieviesīsim bārija īpašības un pielietojumus, kā arī tā nozīmīgo lomu zinātniskajā pētniecībā, rūpniecībā un medicīnā. Es uzskatu, ka, lasot šo rakstu, jums būs dziļāka izpratne un zināšanas par bāriju.
1. Bārija pieteikuma lauki
Bārijs ir izplatīts ķīmisks elements. Tas ir sudrabaini balts metāls, kas pastāv dažādu minerālu veidā. Tālāk ir daži bārija ikdienas lietojumi
Dedzināšana un luminiscence: bārijs ir ļoti reaģējošs metāls, kas rada spilgtu liesmu, saskaroties ar amonjaku vai skābekli. Tas padara bāriju plaši izmantotu tādās nozarēs kā uguņošanas ražošana, signālraķetes un fosfora ražošana.
Medicīnas nozare: bārija savienojumi tiek plaši izmantoti arī medicīnas nozarē. Bārija maltītes (piemēram, bārija tabletes) tiek izmantotas kuņģa-zarnu trakta rentgenstaru izmeklējumos, lai palīdzētu ārstiem novērot gremošanas sistēmas darbību. Bārija savienojumi tiek izmantoti arī dažās radioaktīvās terapijās, piemēram, radioaktīvajā jodā vairogdziedzera slimības ārstēšanai.
Stikls un keramika: bārija savienojumi bieži tiek izmantoti stikla un keramikas ražošanā, pateicoties to labajai kušanas temperatūrai un izturībai pret koroziju. Bārija savienojumi var uzlabot keramikas cietību un izturību un var nodrošināt dažas īpašas keramikas īpašības, piemēram, elektrisko izolāciju un augstu refrakcijas indeksu.
Metāla sakausējumi: bārijs var veidot sakausējumus ar citiem metāla elementiem, un šiem sakausējumiem ir dažas unikālas īpašības. Piemēram, bārija sakausējumi var palielināt alumīnija un magnija sakausējumu kušanas temperatūru, padarot tos vieglāk apstrādājamus un metienus. Turklāt akumulatora plāksņu un magnētisko materiālu izgatavošanai tiek izmantoti arī bārija sakausējumi ar magnētiskām īpašībām.
Bārijs ir ķīmisks elements ar ķīmisko simbolu BA un atomu numuru 56. Bārijs ir sārmains zemes metāls, kas ir periodiskā tabulas 6. grupā - galveno grupas elementi.
2. Bārija fizikālās īpašības
Bārijs (BA)ir sārmains zemes metāla elements. 1. Izskats: bārijs ir mīksts, sudrabaini balts metāls ar atšķirīgu metālisku spīdumu, kad to sagriež.
2. Tas ir viens no blīvākajiem metāliem uz zemes.
3. Kušanas un viršanas punkti: Bārija kušanas temperatūra ir aptuveni 727 ° C un viršanas temperatūra ir aptuveni 1897 ° C.
4. Cietība: bārijs ir salīdzinoši mīksts metāls ar MOHS cietību aptuveni 1,25 pēc 20 grādiem pēc Celsija.
5. Vadītspēja: bārijs ir labs elektrības vadītājs ar augstu elektrisko vadītspēju.
6. Elastība: lai arī bārijs ir mīksts metāls, tam ir noteikta elastības pakāpe un to var apstrādāt plānās loksnēs vai vados.
7. Ķīmiskā aktivitāte: bārijs nereaģē spēcīgi ar lielāko daļu nemetālu un daudziem metālu istabas temperatūrā, bet tas veido oksīdus augstā temperatūrā un gaisā. Tas var veidot savienojumus ar daudziem nemetāliskiem elementiem, piemēram, oksīdiem, sulfīdiem utt.
8. Pastāvēšanas formas: minerāli, kas satur bāriju Zemes garozā, piemēram, barīts (bārija sulfāts) utt. Bārijs var pastāvēt arī hidrātu, oksīdu, karbonātu utt. Veidā.
9. Radioaktivitāte: bārijam ir dažādi radioaktīvi izotopi, starp kuriem bārijs-133 ir parasts radioaktīvais izotops, ko izmanto medicīniskās attēlveidošanas un kodolmedicīnas lietojumos.
10. Pielietojums: Bārija savienojumi tiek plaši izmantoti rūpniecībā, piemēram, stiklā, gumijā, ķīmisko rūpniecības katalizatoros, elektronu caurulēs utt. Tā sulfāts bieži tiek izmantots kā kontrastviela medicīniskajās izpētē.Barium ir svarīgs metālisks elements, un tā īpašības padara to plaši izmantotu daudzās jomās.
3. Bārija ķīmiskās īpašības
Metāliskās īpašības: bārijs ir metāliska cieta viela ar sudrabaini baltu izskatu un labu elektrisko vadītspēju.
Blīvums un kušanas temperatūra: bārijs ir samērā blīvs elements ar blīvumu 3,51 g/cm3. Bārija zems kušanas temperatūra ir aptuveni 727 grādi pēc Celsija (1341 grādi pēc Fārenheita).
Reaktivitāte: bārijs strauji reaģē ar lielāko daļu nemetālisko elementu, īpaši ar halogēniem (piemēram, hloru un bromu), veidojot atbilstošus bārija savienojumus. Piemēram, bārijs reaģē ar hloru, lai iegūtu bārija hlorīdu.
Oksidējamība: bāriju var oksidēt, veidojot bārija oksīdu. Bārija oksīdu plaši izmanto tādās nozarēs kā metāla kausēšana un stikla ražošana. Augsta aktivitāte: bārijam ir augsta ķīmiska aktivitāte un viegli reaģē ar ūdeni, lai atbrīvotu ūdeņradi un ģenerētu bārija hidroksīdu.
4. Bārija bioloģiskās īpašības
Loma un bioloģiskās īpašībasbārijsOrganismos nav pilnībā izprotami, bet ir zināms, ka bārijam ir droša toksicitāte organismiem.
Ierīkošanas maršruts: cilvēki galvenokārt līst bāriju caur pārtiku un dzeramo ūdeni. Dažos pārtikas produktos var būt daudz bārija, piemēram, graudu, gaļas un piena produktu daudzuma. Turklāt gruntsūdeņi dažreiz satur augstāku bārija koncentrāciju.
Bioloģiskā absorbcija un metabolisms: bāriju var absorbēt organismi un sadalīt ķermenī caur asinsriti. Bārijs galvenokārt uzkrājas nierēs un kaulos, īpaši augstākā koncentrācijā kaulos.
Bioloģiskā funkcija: bārijam vēl nav konstatēts, ka tam ir būtiskas fizioloģiskas funkcijas organismos. Tāpēc bārija bioloģiskā funkcija joprojām ir pretrunīga.
5. Bārija bioloģiskās īpašības
Toksicitāte: augsta bārija jonu vai bārija savienojumu koncentrācija ir toksiska cilvēka ķermenim. Pārmērīga bārija uzņemšana var izraisīt akūtus saindēšanās simptomus, ieskaitot vemšanu, caureju, muskuļu vājumu, aritmiju utt. Smaga saindēšanās var izraisīt nervu sistēmas bojājumus, nieru bojājumus un sirds problēmas.
Kaulu uzkrāšanās: bārijs var uzkrāties kaulos cilvēka ķermenī, īpaši gados vecākiem cilvēkiem. Ilgstoša bārija koncentrācijas iedarbība var izraisīt kaulu slimības, piemēram, osteoporozi.
Sirds un asinsvadu iedarbība: bārijs, tāpat kā nātrijs, var traucēt jonu līdzsvaru un elektrisko aktivitāti, ietekmējot sirds funkciju. Pārmērīga bārija uzņemšana var izraisīt patoloģiskus sirds ritmus un palielināt sirdslēkmes risku.
Kancerogenitāte: Lai arī joprojām pastāv strīdi par bārija kancerogenitāti, daži pētījumi liecina, ka ilgstoša bārija koncentrācijas iedarbība var palielināt noteiktu vēža, piemēram, kuņģa vēža un barības vada vēža, risku. Sakarā ar bārija toksicitāti un iespējamām briesmām cilvēkiem jābūt uzmanīgiem, lai izvairītos no pārmērīgas uzņemšanas vai ilgstošas bārija koncentrācijas iedarbības. Bārija koncentrācija dzeramajā ūdenī un pārtikā jāuzrauga un jākontrolē, lai aizsargātu cilvēku veselību. Ja jums ir aizdomas par saindēšanos vai jums ir saistīti simptomi, lūdzu, nekavējoties meklējiet medicīnisko palīdzību.
6. Bārijs dabā
Bārija minerāli: bārijs var pastāvēt zemes garozā minerālu veidā. Daži izplatīti bārija minerāli ietver barītu un witherite. Šīs rūdas bieži notiek ar citiem minerāliem, piemēram, svinu, cinku un sudrabu.
Izšķīdināts gruntsūdeņos un klintīs: bārijs var pastāvēt gruntsūdeņos un klintīs izšķīdušā stāvoklī. Gruntsūdeņi satur izsekotu bārija daudzumu, un tā koncentrācija ir atkarīga no ūdens ķermeņa ģeoloģiskajiem apstākļiem un ķīmiskajām īpašībām. Bārija sāļi: bārijs var veidot dažādus sāļus, piemēram, bārija hlorīdu, bārija nitrātu un bārija karbonātu. Šie savienojumi var pastāvēt dabā kā dabiski minerāli.
Saturs augsnē:Bārijsvar pastāvēt augsnē dažādās formās, no kurām dažas nāk no dabisko minerālu daļiņu vai iežu izšķīšanas. Bārija saturs augsnē parasti ir zems, bet noteiktos noteiktos apgabalos var būt augsta bārija koncentrācija.
Jāatzīmē, ka bārija forma un saturs var atšķirties dažādās ģeoloģiskajā vidē un reģionos, tāpēc, apspriežot bāriju, jāņem vērā specifiski ģeogrāfiskie un ģeoloģiskie apstākļi.
7. Bārija ieguve un ražošana
Bārija kalnrūpniecības un sagatavošanas process parasti ietver šādas darbības:
1. Bārija rūdas ieguve: Bārija rūdas galvenais minerāls ir barīts, pazīstams arī kā bārija sulfāts. Parasti tas ir atrodams Zemes garozā un tiek plaši izplatīts klintīs un minerālu atradnēs uz zemes. Kalnrūpniecība parasti ietver tādus procesus kā rūdas spridzināšana, kalnrūpniecība, sasmalcināšana un šķirošana, lai iegūtu rūdas, kas satur bārija sulfātu.
2. Koncentrāta sagatavošana: bārija ekstrahēšanai no bārija rūdas nepieciešama rūdas apstrāde. Koncentrāta sagatavošana parasti ietver rokas izvēli un flotācijas posmus, lai noņemtu piemaisījumus un iegūtu rūdu, kas satur vairāk nekā 96% bārija sulfāta.
3. Bārija sulfāta sagatavošana: Koncentrāts tiek pakļauts tādiem soļiem kā dzelzs un silīcija noņemšana, lai beidzot iegūtu bārija sulfātu (Baso4).
4. Bārija sulfīda sagatavošana: Lai pagatavotu bāriju no bārija sulfāta, bārija sulfāts jāpārveido par bārija sulfīdu, kas pazīstams arī kā melnie pelni. Bārija sulfāta rūdas pulveri ar daļiņu izmēru, kas mazāks par 20 aci, parasti sajauc ar ogļu vai naftas koksa pulveri svara attiecībā 4: 1. Maisījumu grauzdē 1100 ℃ reverberācijas krāsnī, un bārija sulfāts tiek samazināts līdz bārija sulfīdam.
5. Bārija sulfīda izšķīdināšana: bārija sulfāta bārija sulfīda šķīdumu var iegūt ar karsta ūdens izskalošanu.
6. Bārija oksīda sagatavošana: Lai bārija sulfīda šķīdumā pārveidotu bārija sulfīdu bārija oksīdā, parasti pievieno nātrija karbonātu vai oglekļa dioksīdu. Pēc bārija karbonāta un oglekļa pulvera sajaukšanas kalcinēšana virs 800 ℃ var radīt bārija oksīdu.
7. Dzesēšana un apstrāde: Jāatzīmē, ka bārija oksīds tiek oksidēts, veidojot bārija peroksīdu pie 500–700 ℃, un bārija peroksīdu var sadalīt, veidojot bārija oksīdu pie 700-800 ℃. Lai izvairītos no bārija peroksīda ražošanas, kalcinētais produkts ir jāatdzesē vai jānodrošina inerta gāzes aizsardzībā.
Iepriekš minētais ir bārija elementa vispārējais ieguves un sagatavošanas process. Šie procesi var atšķirties atkarībā no rūpnieciskā procesa un aprīkojuma, bet vispārējie principi paliek nemainīgi. Bārijs ir svarīgs rūpniecības metāls, ko izmanto dažādos lietojumos, ieskaitot ķīmisko rūpniecību, medicīnu, elektroniku un citus laukus.
8. Bārija elementa kopīgas noteikšanas metodes
Bārijsir izplatīts elements, ko parasti izmanto dažādos rūpnieciskos un zinātniskos lietojumos. Analītiskajā ķīmijā bārija noteikšanas metodes parasti ietver kvalitatīvu analīzi un kvantitatīvo analīzi. Šis ir detalizēts ievads bārija elementa parasti izmantotajām noteikšanas metodēm:
1. Liesmas atomu absorbcijas spektrometrija (FAAS): Šī ir parasti izmantota kvantitatīvās analīzes metode, kas piemērota paraugiem ar augstāku koncentrāciju. Parauga šķīdumu izsmidzina liesmā, un bārija atomi absorbē specifiska viļņa garuma gaismu. Izmēra absorbētās gaismas intensitāti un ir proporcionāla bārija koncentrācijai.
2. Liesmas atomu emisijas spektrometrija (FAES): šī metode nosaka bāriju, izsmidzinot parauga šķīdumu liesmā, aizraujot bārija atomus, lai izstarotu specifisku viļņa garumu. Salīdzinot ar FAA, FAE parasti izmanto, lai noteiktu zemāku bārija koncentrāciju.
3. Atomu fluorescences spektrometrija (AAS): šī metode ir līdzīga FAAS, bet bārija klātbūtnes noteikšanai izmanto fluorescences spektrometru. To var izmantot, lai izmērītu bārija daudzumu.
4. Jonu hromatogrāfija: šī metode ir piemērota bārija analīzei ūdens paraugos. Bārija joni tiek atdalīti un atklāti ar jonu hromatogrāfiju. To var izmantot, lai izmērītu bārija koncentrāciju ūdens paraugos.
5. Rentgena fluorescences spektrometrija (XRF): šī ir nesagraujoša analītiskā metode, kas piemērota bārija noteikšanai cietos paraugos. Pēc tam, kad paraugu ierosina rentgenstari, bārija atomi izstaro specifisku fluorescenci, un bārija saturu nosaka, izmērot fluorescences intensitāti.
6. Masas spektrometrija: masas spektrometriju var izmantot, lai noteiktu bārija izotopisko sastāvu un noteiktu bārija saturu. Šo metodi parasti izmanto augstas jutības analīzei un var noteikt ļoti zemu bārija koncentrāciju. Iepriekš ir dažas parasti izmantotas bārija noteikšanas metodes. Īpašā izvēles metode ir atkarīga no parauga rakstura, bārija koncentrācijas diapazona un analīzes mērķa. Ja jums ir nepieciešama papildu informācija vai jums ir citi jautājumi, lūdzu, nekautrējieties man to paziņot. Šīs metodes plaši izmanto laboratorijas un rūpnieciskos pielietojumos, lai precīzi un droši izmērītu un noteiktu bārija klātbūtni un koncentrāciju. Īpašā lietošanas metode ir atkarīga no izmērītā parauga veida, bārija satura diapazona un analīzes īpašā mērķa.
Pasta laiks: Dec-09-2024