Element 56: Barium

1 、 Elementær introduksjonBarium,
Det alkaliske jordmetallelementet, med det kjemiske symbolet BA, er lokalisert i gruppe IIA av den sjette perioden av det periodiske tabellen. Det er en myk, sølv hvit glans alkalisk jordmetall og det mest aktive elementet i alkaliske jordmetaller. Elementnavnet kommer fra det greske ordet beta alpha ρύς (barys), som betyr "tung".

2 、 Oppdage en kort historie
Sulfider av alkaliske jordmetaller viser fosforescens, noe som betyr at de fortsetter å avgi lys i en periode i mørket etter å ha blitt utsatt for lys. Bariumforbindelser begynte å tiltrekke folks oppmerksomhet nettopp på grunn av denne egenskapen. I 1602 steket en skomaker ved navn Casio Lauro i byen Bologna, Italia, en baritt som inneholder bariumsulfat sammen med brennbare stoffer og oppdaget at den kunne avgi lys i mørket, noe som vakte interessen til lærde på den tiden. Senere ble denne typen stein kalt polonitt og vakte interessen til europeiske kjemikere i analytisk forskning. I 1774 oppdaget den svenske kjemikeren CW Scheele at bariumoksid var en relativt tung ny jord, som han kalte “baryta” (tung jord). I 1774 mente Scheler at denne steinen var en kombinasjon av ny jord (oksid) og svovelsyre. I 1776 varmet han nitratet i denne nye jorda for å oppnå ren jord (oksid). I 1808 brukte den britiske kjemikeren H. Davy kvikksølv som katode og platina som anode for å elektrolysere baritt (BASO4) for å produsere barium amalgam. Etter destillasjon for å fjerne kvikksølv ble et metall med lav renhet oppnådd og oppkalt etter det greske ordet barys (tungt). Elementsymbolet er satt som BA, som kallesbarium.

3 、 Fysiske egenskaper
Bariumer et sølvhvit metall med et smeltepunkt på 725 ° C, kokepunkt på 1846 ° C, tetthet på 3,51 g/cm3 og duktilitet. Hovedmalmene til barium er baritt og arsenopyritt.

4 、Bariumer et kjemisk element med kjemiske egenskaper.
Det kjemiske symbolet BA, atomnummer 56, tilhører det periodiske systemet IIA -gruppen og er medlem av Alkaline Earth Metals. Barium har stor kjemisk aktivitet og er den mest aktive blant alkaliske jordmetaller. Fra potensialet og ioniseringsenergien kan det sees at barium har sterk reduserbarhet. Faktisk, hvis bare vurderer tapet av det første elektronet, har barium den sterkeste reduserbarheten i vann. Imidlertid er det relativt vanskelig for Barium å miste det andre elektronet. Derfor, med tanke på alle faktorer, vil reduserbarheten av barium avta betydelig. Likevel er det også en av de mest reaktive metaller i sure løsninger, bare nest etter litium, cesium, rubidium og kalium.

5.Main forbindelser
1). Bariumoksyd oksiderer sakte i luft for å danne bariumoksyd, som er en fargeløs kubikkkrystall. Oppløselig i syre, uoppløselig i aceton og ammoniakkvann. Reagerer med vann for å danne bariumhydroksyd, som er giftig. Når den brennes, avgir den en grønn flamme og genererer bariumperoksyd.
2). Bariumperoksyd reagerer med svovelsyre for å produsere hydrogenperoksyd. Denne reaksjonen er basert på prinsippet om å fremstille hydrogenperoksyd i laboratoriet.
3). Bariumhydroksyd reagerer med vann for å produsere bariumhydroksyd og hydrogengass. På grunn av den lave løseligheten av bariumhydroksyd og dens høye sublimeringsenergi, er reaksjonen ikke så intens som for alkalimetaller, og det resulterende bariumhydroksid vil skjule utsikten. En liten mengde karbondioksid introduseres i løsningen for å danne et bariumkarbonat bunnfall, og overflødig karbondioksid introduseres ytterligere for å oppløse bariumkarbonatnedgangen og generere oppløselig bariumbikarbonat.
4). Amino barium kan oppløses i flytende ammoniakk, og generere en blå løsning med paramagnetisme og konduktivitet, som i hovedsak danner ammoniakkelektroner. Etter en lang periode med lagring vil hydrogenet i ammoniakk reduseres til hydrogengass av ammoniakkelektroner, og den totale reaksjonen er barium som reagerer med flytende ammoniakk for å produsere aminobarium og hydrogengass.
5). Bariumsulfitt er en hvit krystall eller pulver, giftig, litt oppløselig i vann, og oksydert gradvis i bariumsulfat når den plasseres i luft. Oppløs i ikke -oksiderende sterke syrer som saltsyre for å generere svoveldioksidgass med en skarp lukt. Når du møter oksiderende syrer som fortynnet salpetersyre, kan den omdannes til bariumsulfat.
6). Bariumsulfat har stabile kjemiske egenskaper, og den delen av bariumsulfat oppløst i vann er fullstendig ionisert, noe som gjør det til en sterk elektrolytt. Bariumsulfat er uoppløselig i fortynnet salpetersyre. Hovedsakelig brukt som et gastrointestinal kontrastmiddel.
Bariumkarbonat er giftig og nesten uoppløselig i kaldt vann., Litt oppløselig i vann som inneholder karbondioksid og oppløselig i fortynnet saltsyre. Den reagerer med natriumsulfat for å produsere et mer uoppløselig hvitt bunnfall av bariumsulfat - konverteringstrenden mellom presipitater i vandig løsning: det er enkelt å konvertere mot en mer uoppløselig retning.

6 、 Søknadsfelt
1. Det brukes til industrielle formål i produksjon av bariumsalter, legeringer, fyrverkeri, atomreaktorer, etc. Det er også en utmerket deoksidisator for raffinering av kobber. Mye brukt i legeringer, inkludert bly, kalsium, magnesium, natrium, litium, aluminium og nikkellegeringer. Bariummetall kan brukes som et avgassingsmiddel for å fjerne sporgasser fra vakuumrør og katodestrålør, samt et avgassingsmiddel for raffinering av metaller. Bariumnitrat blandet med kaliumklorat, magnesiumpulver og rosin kan brukes til å produsere signalfakler og fyrverkeri. Oppløselige bariumforbindelser brukes ofte som insektmidler, for eksempel bariumklorid, for å kontrollere forskjellige plante skadedyr. Det kan også brukes til å raffinere saltlake og kjelevann for elektrolytisk kaustisk brusproduksjon. Brukes også til å tilberede pigmenter. Tekstil- og lærindustriene bruker den som et mordant og et mattemidlet for kunstig silke.
2. Bariumsulfat for medisinsk bruk er et hjelpemedisin for røntgenundersøkelse. Luktfritt og smakløst hvitt pulver, et stoff som kan gi positiv kontrast i kroppen under røntgenundersøkelse. Medisinsk bariumsulfat absorberes ikke i mage -tarmkanalen og forårsaker ikke allergiske reaksjoner. Den inneholder ikke oppløselige bariumforbindelser som bariumklorid, bariumsulfid og bariumkarbonat. Hovedsakelig brukt til gastrointestinal avbildning, av og til brukt til andre undersøkelsesformål

7 、 Forberedelsesmetode
Den industrielle produksjonen avMetallisk bariumer delt inn i to trinn: produksjon av bariumoksyd og metall termisk reduksjon (aluminiums termisk reduksjon). På 1000-1200 ℃,Metallisk bariumkan oppnås ved å redusere bariumoksyd med metallisk aluminium, og deretter renset ved vakuumdestillasjon. Aluminiums termisk reduksjonsmetode for å produsere metallisk barium: På grunn av forskjellige ingrediensforhold kan det være to reaksjoner for aluminiumreduksjon av bariumoksyd. Reaksjonsligningen er: begge reaksjonene kan bare produsere en liten mengde barium ved 1000-1200 ℃. Derfor må en vakuumpumpe brukes til kontinuerlig å overføre bariumdamp fra reaksjonssonen til den kalde kondensasjonssonen for at reaksjonen skal fortsette å bevege seg til høyre. Resten etter reaksjonen er giftig og må behandles før avhending