În lumea magică a chimiei,bariua atras întotdeauna atenția oamenilor de știință cu farmecul său unic și aplicarea largă. Deși acest element metalic alb argintiu nu este la fel de orbitor ca aurul sau argintul, acesta joacă un rol indispensabil în multe câmpuri. De la instrumente de precizie din laboratoarele de cercetare științifică până la materii prime cheie în producția industrială până la reactivi de diagnostic în domeniul medical, Barium a scris legenda chimiei cu proprietățile și funcțiile sale unice.
Încă din 1602, Cassio Lauro, un cizmar din orașul italian Porra, a prăjit un barit care conține sulfat de bariu cu o substanță combustibilă într -un experiment și a fost surprins să constate că ar putea străluci în întuneric. Această descoperire a stârnit un mare interes în rândul savanților la acea vreme, iar piatra a fost numită Porra Stone și a devenit punctul central al cercetării de către chimiștii europeni.
Cu toate acestea, chimistul suedez Scheele a confirmat cu adevărat că bariul a fost un element nou. El a descoperit oxid de bariu în 1774 și l -a numit „Baryta” (Pământ greu). El a studiat această substanță în profunzime și a crezut că era compusă dintr -un nou pământ (oxid) combinat cu acid sulfuric. Doi ani mai târziu, a încălzit cu succes nitratul acestui nou sol și a obținut oxid pur.
Cu toate acestea, deși Scheele a descoperit oxidul de bariu, abia în 1808, chimistul britanic Davy a produs cu succes metalul de bariu prin electrolitizarea unui electrolit fabricat din barit. Această descoperire a marcat confirmarea oficială a bariului ca element metalic și a deschis, de asemenea, călătoria aplicării bariului în diverse domenii.
De atunci, ființele umane și -au adâncit continuu înțelegerea bariului. Oamenii de știință au explorat misterele naturii și au promovat progresul științei și tehnologiei studiind proprietățile și comportamentele bariului. Aplicarea bariului în cercetarea științifică, industria și domeniile medicale a devenit, de asemenea, din ce în ce mai extinsă, aducând comoditate și confort vieții umane. Farmecul bariului se află nu numai în practicitatea sa, ci și în misterul științific din spatele său. Oamenii de știință au explorat continuu misterele naturii și au promovat progresul științei și tehnologiei studiind proprietățile și comportamentele bariului. În același timp, Barium joacă în liniște și un rol în viața noastră de zi cu zi, aducând comoditate și confort vieții noastre.
Să ne îmbarcăm în această călătorie magică de explorare a bariului, să -i dezvăluim voalul misterios și să apreciem farmecul său unic. În articolul următor, vom introduce în mod cuprinzător proprietățile și aplicațiile bariului, precum și rolul său important în cercetarea științifică, industria și medicina. Cred că prin citirea acestui articol, veți avea o înțelegere mai profundă și cunoașterea bariului.
1.. Câmpuri de aplicare ale bariului
Bariul este un element chimic comun. Este un metal alb argintiu care există sub formă de diferite minerale în natură. Următoarele sunt câteva utilizări zilnice ale bariului
Burning and Luminescence: bariul este un metal extrem de reactiv, care produce o flacără strălucitoare atunci când vine în contact cu amoniac sau oxigen. Acest lucru face ca bariul să fie utilizat pe scară largă în industrii precum fabricarea artificiilor, flăcări și fabricarea fosforului.
Industria medicală: compușii de bariu sunt, de asemenea, folosiți pe scară largă în industria medicală. Mesele de bariu (cum ar fi tabletele de bariu) sunt utilizate în examenele de raze X gastrointestinale pentru a ajuta medicii să observe funcționarea sistemului digestiv. Compușii de bariu sunt de asemenea folosiți în unele terapii radioactive, cum ar fi iodul radioactiv pentru tratamentul bolii tiroidiene.
Sticlă și ceramică: compușii de bariu sunt adesea folosiți în fabricarea sticlei și a ceramicii datorită bunului lor de topire și rezistenței la coroziune. Compușii de bariu pot spori duritatea și rezistența ceramicii și pot oferi unele proprietăți speciale ale ceramicii, cum ar fi izolarea electrică și un indice de refracție ridicat.
Aliaje metalice: bariul poate forma aliaje cu alte elemente metalice, iar aceste aliaje au unele proprietăți unice. De exemplu, aliajele de bariu pot crește punctul de topire al aliajului de aluminiu și magneziu, ceea ce le face mai ușor de procesat și de turnat. În plus, aliajele de bariu cu proprietăți magnetice sunt de asemenea utilizate pentru a face plăci de baterie și materiale magnetice.
Bariul este un element chimic cu simbolul chimic Ba și numărul atomic 56. Bariul este un metal alcalin al pământului care se află în grupul 6 al tabelului periodic, principalele elemente ale grupului.
2.. Proprietățile fizice ale bariului
Bariu (BA)este un element alcalin al metalului Pământ. 1. Aspect: Bariul este un metal moale, alb argintiu, cu un strălucire metalică distinctă atunci când este tăiat.
2. Densitate: Bariul are o densitate relativ mare de aproximativ 3,5 g/cm³. Este unul dintre cele mai dense metale de pe Pământ.
3. Puncte de topire și fierbere: punctul de topire al bariului este de aproximativ 727 ° C, iar punctul de fierbere este de aproximativ 1897 ° C.
4. Duritate: bariul este un metal relativ moale, cu o duritate MOHS de aproximativ 1,25 la 20 de grade Celsius.
5. Conductivitate: bariul este un bun conductor al energiei electrice cu o conductivitate electrică ridicată.
6. Ductabilitate: Deși bariul este un metal moale, are un anumit grad de ductilitate și poate fi procesat în foi sau fire subțiri.
7. Activitate chimică: bariul nu reacționează puternic cu majoritatea nemetalelor și a multor metale la temperatura camerei, dar formează oxizi la temperaturi ridicate și în aer. Poate forma compuși cu multe elemente nemetalice, cum ar fi oxizi, sulfuri etc.
8. Forme de existență: minerale care conțin bariu în crusta Pământului, cum ar fi baritul (sulfat de bariu), etc. pot exista și bariu sub formă de hidrați, oxizi, carbonați etc. în natură.
9. Radioactivitate: Bariul are o varietate de izotopi radioactivi, printre care Barium-133 este un izotop radioactiv comun utilizat în imagistica medicală și în aplicațiile de medicină nucleară.
10. Aplicație: compușii de bariu sunt folosiți pe scară largă în industrie, cum ar fi sticla, cauciucul, catalizatorii din industria chimică, tuburile de electroni, etc. Sulfatul său este adesea utilizat ca agent de contrast în examenele medicale.
3. Proprietățile chimice ale bariului
Proprietăți metalice: bariul este un solid metalic, cu un aspect alb argintiu și o bună conductivitate electrică.
Densitate și punct de topire: bariul este un element relativ dens, cu o densitate de 3,51 g/cm3. Bariul are un punct de topire scăzut de aproximativ 727 de grade Celsius (1341 grade Fahrenheit).
Reactivitate: bariul reacționează rapid cu majoritatea elementelor nemetalice, în special cu halogeni (cum ar fi clor și brom), producând compuși de bariu corespunzători. De exemplu, bariul reacționează cu clorul pentru a produce clorură de bariu.
Oxidizabilitate: bariul poate fi oxidat pentru a forma oxid de bariu. Oxidul de bariu este utilizat pe scară largă în industrii precum topirea din metal și fabricarea sticlei. Activitate ridicată: bariul are o activitate chimică ridicată și reacționează cu ușurință cu apa pentru a elibera hidrogenul și a genera hidroxid de bariu.
4. Proprietățile biologice ale bariului
Rolul și proprietățile biologice alebariuÎn organismele nu sunt pe deplin înțelese, dar se știe că bariul are o anumită toxicitate pentru organisme.
Traseu de admisie: Oamenii ingerează în principal bariu prin alimente și apă potabilă. Unele alimente pot conține urme de bari, cum ar fi cereale, carne și produse lactate. În plus, apele subterane conține uneori concentrații mai mari de bariu.
Absorbția biologică și metabolismul: bariul poate fi absorbit de organisme și distribuit în organism prin circulația sângelui. Bariul se acumulează în principal în rinichi și oase, în special în concentrații mai mari în oase.
Funcția biologică: bariul nu s -a dovedit a avea încă funcții fiziologice esențiale în organisme. Prin urmare, funcția biologică a bariului rămâne controversată.
5. Proprietățile biologice ale bariului
Toxicitate: Concentrații mari de ioni de bariu sau compuși de bariu sunt toxice pentru corpul uman. Aportul excesiv de bariu poate provoca simptome de otrăvire acută, inclusiv vărsături, diaree, slăbiciune musculară, aritmie, etc. Intoxicațiile severe pot provoca leziuni ale sistemului nervos, leziuni renale și probleme cardiace.
Acumularea oaselor: bariul se poate acumula în oasele din corpul uman, în special la vârstnici. Expunerea pe termen lung la concentrații mari de bariu poate provoca boli osoase, cum ar fi osteoporoza.
Efecte cardiovasculare: bariul, la fel ca sodiul, poate interfera cu echilibrul ionic și activitatea electrică, afectând funcția inimii. Aportul excesiv de bariu poate provoca ritmuri cardiace anormale și poate crește riscul de atacuri de cord.
Carcinogenitate: Deși există încă controverse cu privire la carcinogenitatea bariului, unele studii au arătat că expunerea pe termen lung la concentrații mari de bariu poate crește riscul de anumite tipuri de cancer, cum ar fi cancerul de stomac și cancerul esofagian. Datorită toxicității și pericolului potențial al bariului, oamenii ar trebui să fie atenți să evite aportul excesiv sau expunerea pe termen lung la concentrații mari de bariu. Concentrațiile de bariu în apa potabilă și alimentele trebuie monitorizate și controlate pentru a proteja sănătatea umană. Dacă suspectați otrăvire sau aveți simptome conexe, vă rugăm să solicitați imediat asistență medicală.
6. Barium în natură
Minerale de bariu: bariul poate exista în crusta Pământului sub formă de minerale. Unele minerale de bariu obișnuite includ barite și witherite. Aceste minereuri apar adesea cu alte minerale, cum ar fi plumb, zinc și argint.
Dizolvat în ape subterane și roci: bariul poate exista în apele subterane și roci într -o stare dizolvată. Apele subterane conține urme de bariu dizolvat, iar concentrația sa depinde de condițiile geologice și de proprietățile chimice ale corpului apei. Săruri de bariu: bariul poate forma săruri diferite, cum ar fi clorura de bariu, azotatul de bariu și carbonatul de bariu. Acești compuși pot exista în natură ca minerale naturale.
Conținut în sol:BariuPoate exista în sol sub diferite forme, dintre care unele provin din dizolvarea particulelor sau rocilor minerale naturale. Conținutul de bariu în sol este de obicei scăzut, dar pot exista concentrații mari de bariu în anumite zone specifice.
Trebuie menționat că forma și conținutul de bariu pot varia în diferite medii și regiuni geologice, astfel încât condițiile geografice și geologice specifice trebuie luate în considerare atunci când se discută despre bariu.
7. Minisare și producție de bari
Procesul de exploatare și preparare a bariului include de obicei următorii pași:
1. Mineritul minereului de bariu: Mineralul principal al minereului de bariu este baritul, cunoscut și sub numele de sulfat de bariu. De obicei se găsește în crusta pământului și este distribuit pe scară largă în roci și depozite minerale de pe pământ. Mineritul implică, de obicei, procese precum salobarea, exploatarea, zdrobirea și clasificarea minereului pentru a obține minereuri care conțin sulfat de bariu.
2. Prepararea concentratului: Extragerea bariului din minereu de bariu necesită tratarea concentrat a minereului. Pregătirea concentratului include de obicei pași de selecție a mâinilor și flotare pentru a elimina impuritățile și a obține minereu care conține mai mult de 96% sulfat de bariu.
3. Prepararea sulfatului de bariu: concentratul este supus unor trepte precum îndepărtarea fierului și siliciului pentru a obține în cele din urmă sulfat de bariu (BASO4).
4. Prepararea sulfurii de bariu: Pentru a prepara bariul din sulfat de bariu, sulfat de bariu trebuie transformat în sulfură de bariu, cunoscut și sub numele de cenușă neagră. Pulberea de minereu de sulfat de bariu cu o dimensiune a particulelor mai mică de 20 de ochiuri este de obicei amestecată cu cărbune sau pulbere de cocs petrolier într -un raport de greutate de 4: 1. Amestecul este prăjit la 1100 ℃ într -un cuptor reverberator, iar sulfatul de bariu este redus la sulfura de bariu.
5. Dizolvarea sulfurii de bariu: Soluția de sulfură de bariu de sulfat de bariu poate fi obținută prin scurgeri de apă caldă.
6. Prepararea oxidului de bariu: Pentru a transforma sulfura de bariu în oxid de bariu, carbonatul de sodiu sau dioxidul de carbon este de obicei adăugat la soluția de sulfură de bariu. După amestecarea carbonatului de bariu și a pulberii de carbon, calcinarea la peste 800 ℃ poate produce oxid de bariu.
7. Răcire și prelucrare: Trebuie menționat că oxidul de bariu este oxidat pentru a forma peroxid de bariu la 500-700 ℃, iar peroxidul de bariu poate fi descompus pentru a forma oxid de bariu la 700-800 ℃. Pentru a evita producerea de peroxid de bariu, produsul calcinat trebuie răcit sau stins sub protecția gazelor inerte.
Cele de mai sus sunt procesul general de exploatare și pregătire a elementului de bariu. Aceste procese pot varia în funcție de procesul și echipamentele industriale, dar principiile generale rămân aceleași. Barium este un important metal industrial utilizat într -o varietate de aplicații, inclusiv industria chimică, medicina, electronica și alte domenii.
8. Metode comune de detectare pentru elementul de bariu
Bariueste un element comun care este utilizat frecvent în diferite aplicații industriale și științifice. În chimia analitică, metodele de detectare a bariului includ de obicei analiza calitativă și analiza cantitativă. Următoarea este o introducere detaliată a metodelor de detectare utilizate frecvent pentru elementul de bariu:
1.. Spectrometrie de absorbție atomică a flăcării (FAAS): Aceasta este o metodă de analiză cantitativă utilizată frecvent, adecvată pentru eșantioanele cu concentrații mai mari. Soluția de probă este pulverizată în flacără, iar atomii de bariu absorb lumina unei lungimi de undă specifice. Intensitatea luminii absorbite este măsurată și este proporțională cu concentrația de bariu.
2. Spectrometrie cu emisie atomică a flăcării (FAES): Această metodă detectează bariul prin pulverizarea soluției de probă în flacără, emoționând atomii de bariu pentru a emite lumina unei lungimi de undă specifice. În comparație cu FAAS, FAE este utilizat în general pentru a detecta concentrații mai mici de bariu.
3. Spectrometria fluorescenței atomice (AAS): Această metodă este similară cu FAAS, dar folosește un spectrometru de fluorescență pentru a detecta prezența bariului. Poate fi utilizat pentru a măsura urme de bariu.
4. Cromatografie ionică: Această metodă este potrivită pentru analiza bariului în probele de apă. Ionii de bariu sunt separați și detectați prin cromatografie ionică. Poate fi utilizat pentru a măsura concentrația de bariu în probele de apă.
5. Spectrometrie de fluorescență cu raze X (XRF): Aceasta este o metodă analitică nedistructivă adecvată pentru detectarea bariului în probe solide. După ce eșantionul este excitat de raze X, atomii de bariu emit fluorescență specifică, iar conținutul de bariu este determinat prin măsurarea intensității fluorescenței.
6. Spectrometrie de masă: Spectrometria de masă poate fi utilizată pentru a determina compoziția izotopică a bariului și pentru a determina conținutul de bariu. Această metodă este de obicei utilizată pentru analiza de înaltă sensibilitate și poate detecta concentrații foarte mici de bariu. Mai sus sunt câteva metode utilizate frecvent pentru detectarea bariului. Metoda specifică de a alege depinde de natura eșantionului, de intervalul de concentrare de bariu și de scopul analizei. Dacă aveți nevoie de informații suplimentare sau aveți alte întrebări, vă rugăm să nu ezitați să mă anunțați. Aceste metode sunt utilizate pe scară largă în aplicații de laborator și industriale pentru a măsura și detecta cu exactitate și detectarea prezenței și concentrației de bariu. Metoda specifică de utilizare depinde de tipul de eșantion care trebuie măsurat, de gama de conținut de bariu și de scopul specific al analizei.
Timpul post: 09-2024 DEC