Elementul 56: Bariu

1, Introducere elementarăBariu,
Elementul de metal alcalino-pământos, cu simbolul chimic Ba, este situat în grupa IIA a perioadei a șasea a tabelului periodic. Este un metal alcalino-pământos moale, cu luciu alb argintiu și cel mai activ element din metalele alcalino-pământoase. Numele elementului provine din cuvântul grecesc beta alpha ρύς (barys), care înseamnă „greu”.

2、 Descoperirea unei scurte istorii
Sulfurile metalelor alcalino-pământoase prezintă fosforescență, ceea ce înseamnă că ele continuă să emită lumină pentru o perioadă de timp în întuneric după ce au fost expuse la lumină. Compușii de bariu au început să atragă atenția oamenilor tocmai din cauza acestei caracteristici. În 1602, un cizmar pe nume Casio Lauro din orașul Bologna, Italia, a prăjit o barită care conținea sulfat de bariu împreună cu substanțe inflamabile și a descoperit că poate emite lumină în întuneric, ceea ce a stârnit interesul savanților de la acea vreme. Mai târziu, acest tip de piatră a fost numit polonit și a trezit interesul chimiștilor europeni pentru cercetarea analitică. În 1774, chimistul suedez CW Scheele a descoperit că oxidul de bariu era un sol nou relativ greu, pe care l-a numit „Baryta” (sol greu). În 1774, Scheler credea că această piatră era o combinație de sol nou (oxid) și acid sulfuric. În 1776, a încălzit nitratul din acest nou sol pentru a obține un sol pur (oxid). În 1808, chimistul britanic H. Davy a folosit mercurul ca catod și platina ca anod pentru a electroliza baritul (BaSO4) pentru a produce amalgam de bariu. După distilare pentru a îndepărta mercurul, a fost obținut un metal de puritate scăzută și a fost numit după cuvântul grecesc barys (greu). Simbolul elementului este setat ca Ba, care este numitbariu.

3, Proprietăți fizice
Bariueste un metal alb argintiu cu un punct de topire de 725 ° C, punct de fierbere de 1846 ° C, densitate de 3,51 g/cm3 și ductilitate. Principalele minereuri de bariu sunt baritul și arsenopiritul.

4,Bariueste un element chimic cu proprietăți chimice.
Simbolul chimic Ba, numărul atomic 56, aparține grupului IIA al sistemului periodic și este membru al metalelor alcalino-pământoase. Bariul are o activitate chimică mare și este cel mai activ dintre metalele alcalino-pământoase. Din energia potențială și de ionizare, se poate observa că bariul are o reducebilitate puternică. De fapt, dacă luăm în considerare doar pierderea primului electron, bariul are cea mai puternică reductibilitate în apă. Cu toate acestea, este relativ dificil ca bariul să piardă al doilea electron. Prin urmare, luând în considerare toți factorii, reductibilitatea bariului va scădea semnificativ. Cu toate acestea, este, de asemenea, unul dintre cele mai reactive metale în soluții acide, al doilea după litiu, cesiu, rubidiu și potasiu.

5.Compuși principali
1). Oxidul de bariu se oxidează încet în aer pentru a forma oxid de bariu, care este un cristal cubic incolor. Solubil în acid, insolubil în acetonă și apă cu amoniac. Reacționează cu apa formând hidroxid de bariu, care este toxic. Când este ars, emite o flacără verde și generează peroxid de bariu.
2). Peroxidul de bariu reacţionează cu acidul sulfuric pentru a produce peroxid de hidrogen. Această reacție se bazează pe principiul preparării peroxidului de hidrogen în laborator.
3). Hidroxidul de bariu reacţionează cu apa pentru a produce hidroxid de bariu şi hidrogen gazos. Datorită solubilității scăzute a hidroxidului de bariu și a energiei sale mari de sublimare, reacția nu este la fel de intensă ca cea a metalelor alcaline, iar hidroxidul de bariu rezultat va întuneca vederea. O cantitate mică de dioxid de carbon este introdusă în soluție pentru a forma un precipitat de carbonat de bariu și dioxid de carbon în exces este introdus în continuare pentru a dizolva precipitatul de carbonat de bariu și a genera bicarbonat de bariu solubil.
4). Aminobariul se poate dizolva în amoniac lichid, generând o soluție albastră cu paramagnetism și conductivitate, care formează în esență electroni de amoniac. După o perioadă lungă de depozitare, hidrogenul din amoniac va fi redus la hidrogen gazos de către electronii de amoniac, iar reacția totală este bariul care reacționează cu amoniacul lichid pentru a produce aminobariu și hidrogen gazos.
5). Sulfitul de bariu este un cristal sau o pulbere albă, toxic, ușor solubil în apă și oxidat treptat în sulfat de bariu atunci când este plasat în aer. Se dizolvă în acizi puternici neoxidanți, cum ar fi acidul clorhidric, pentru a genera dioxid de sulf gazos cu un miros înțepător. Când întâlniți acizi oxidanți, cum ar fi acidul azotic diluat, acesta poate fi transformat în sulfat de bariu.
6). Sulfatul de bariu are proprietăți chimice stabile, iar porțiunea de sulfat de bariu dizolvată în apă este complet ionizată, făcându-l un electrolit puternic. Sulfatul de bariu este insolubil în acid azotic diluat. Folosit în principal ca agent de contrast gastrointestinal.
Carbonatul de bariu este toxic și aproape insolubil în apă rece., ușor solubil în apă care conține dioxid de carbon și solubil în acid clorhidric diluat. Reacționează cu sulfatul de sodiu pentru a produce un precipitat alb mai insolubil de sulfat de bariu – tendința de conversie între precipitate în soluție apoasă: este ușor de transformat către o direcție mai insolubilă.

6, Câmpuri de aplicație
1. Este folosit în scopuri industriale în producția de săruri de bariu, aliaje, artificii, reactoare nucleare etc. Este, de asemenea, un excelent dezoxidant pentru rafinarea cuprului. Folosit pe scară largă în aliaje, inclusiv plumb, calciu, magneziu, sodiu, litiu, aluminiu și aliaje de nichel. Bariu metal poate fi folosit ca agent de degazare pentru a îndepărta urmele de gaze din tuburile vidate și tuburile cu raze catodice, precum și ca agent de degazare pentru rafinarea metalelor. Azotat de bariu amestecat cu clorat de potasiu, pulbere de magneziu și colofoniu poate fi folosit pentru a produce semnale fulgerătoare și artificii. Compușii de bariu solubili sunt utilizați în mod obișnuit ca insecticide, cum ar fi clorura de bariu, pentru a controla diferiți dăunători ai plantelor. Poate fi folosit și pentru rafinarea apei de saramură și de cazan pentru producția de sodă caustică electrolitică. Folosit și pentru prepararea pigmenților. Industriile textile și piele îl folosesc ca mordant și agent de mată pentru mătasea artificială.
2. Sulfatul de bariu de uz medical este un medicament auxiliar pentru examinarea cu raze X. Pulbere albă inodoră și fără gust, o substanță care poate oferi un contrast pozitiv în organism în timpul examinării cu raze X. Sulfatul de bariu medical nu este absorbit în tractul gastrointestinal și nu provoacă reacții alergice. Nu conține compuși de bariu solubili, cum ar fi clorura de bariu, sulfura de bariu și carbonatul de bariu. Folosit în principal pentru imagistica gastrointestinală, folosit ocazional în alte scopuri de examinare

7, Metoda de preparare
Producția industrială debariu metalicse împarte în două etape: producerea oxidului de bariu și reducerea termică a metalelor (reducerea termică a aluminiului). La 1000-1200 ℃,bariu metalicpoate fi obținut prin reducerea oxidului de bariu cu aluminiu metalic și apoi purificat prin distilare în vid. Metoda de reducere termică a aluminiului pentru producerea bariului metalic: Datorită diferitelor rapoarte ale ingredientelor, pot exista două reacții pentru reducerea oxidului de bariu cu aluminiu. Ecuația reacției este: ambele reacții pot produce doar o cantitate mică de bariu la 1000-1200 ℃. Prin urmare, trebuie utilizată o pompă de vid pentru a transfera în mod continuu vaporii de bariu din zona de reacție în zona de condensare rece, pentru ca reacția să continue să se deplaseze spre dreapta. Reziduul după reacție este toxic și trebuie tratat înainte de eliminare