Element 56: Barium

1、 Elementær introduksjonBarium,
Jordalkalimetallelementet, med det kjemiske symbolet Ba, er plassert i gruppe IIA i den sjette perioden i det periodiske systemet. Det er et mykt, sølvhvitglans jordalkalimetall og det mest aktive grunnstoffet i jordalkalimetaller. Elementnavnet kommer fra det greske ordet beta alpha ρύς (barys), som betyr "tungt".

2、 Oppdage en kort historie
Sulfider av jordalkalimetaller 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 stekte en skomaker ved navn Casio Lauro i byen Bologna, Italia, en barytt som inneholdt bariumsulfat sammen med brennbare stoffer og oppdaget at den kunne avgi lys i mørket, noe som vekket interessen blant lærde på den tiden. Senere ble denne steintypen kalt polonitt og vakte europeiske kjemikeres interesse for 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 opp nitratet i denne nye jorda for å få 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 bariumamalgam. 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 sølv hvitt metall med et smeltepunkt på 725 ° C, kokepunkt på 1846 ° C, tetthet på 3,51 g/cm3 og duktilitet. De viktigste malmene av barium er baritt og arsenopyritt.

4,Bariumer et kjemisk grunnstoff med kjemiske egenskaper.
Det kjemiske symbolet Ba, atomnummer 56, tilhører det periodiske system IIA-gruppen og er medlem av jordalkalimetaller. Barium har stor kjemisk aktivitet og er den mest aktive blant jordalkalimetaller. Fra potensialet og ioniseringsenergien kan det sees at barium har sterk reduserbarhet. Faktisk, hvis man 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 reduseres betydelig. Ikke desto mindre er det også et av de mest reaktive metallene i sure løsninger, nest etter litium, cesium, rubidium og kalium.

5. Hovedforbindelser
1). Bariumoksid oksiderer sakte i luft for å danne bariumoksid, som er en fargeløs kubisk krystall. Løselig i syre, uløselig i aceton og ammoniakkvann. Reagerer med vann og danner bariumhydroksid, som er giftig. Når den brennes, avgir den en grønn flamme og genererer bariumperoksid.
2). Bariumperoksid reagerer med svovelsyre for å produsere hydrogenperoksid. Denne reaksjonen er basert på prinsippet om å tilberede hydrogenperoksid i laboratoriet.
3). Bariumhydroksid reagerer med vann for å produsere bariumhydroksid og hydrogengass. På grunn av den lave løseligheten til bariumhydroksid og dets høye sublimasjonsenergi, er reaksjonen ikke like intens som for alkalimetaller, og det resulterende bariumhydroksidet vil skjule utsikten. En liten mengde karbondioksid innføres i løsningen for å danne et bariumkarbonatutfelling, og overskudd av karbondioksid tilføres videre for å løse opp bariumkarbonatutfellingen og generere løselig bariumbikarbonat.
4). Aminobarium kan oppløses i flytende ammoniakk, og generere en blå løsning med paramagnetisme og ledningsevne, som i hovedsak danner ammoniakkelektroner. Etter lang tids lagring vil hydrogenet i ammoniakk reduseres til hydrogengass av ammoniakkelektroner, og den totale reaksjonen er at barium reagerer med flytende ammoniakk for å produsere aminobarium og hydrogengass.
5). Bariumsulfitt er en hvit krystall eller pulver, giftig, lett løselig i vann, og gradvis oksidert til bariumsulfat når den plasseres i luft. Løs opp i ikke-oksiderende sterke syrer som saltsyre for å generere svoveldioksidgass med en skarp lukt. Når man møter oksiderende syrer som fortynnet salpetersyre, kan den omdannes til bariumsulfat.
6). Bariumsulfat har stabile kjemiske egenskaper, og delen av bariumsulfat oppløst i vann er fullstendig ionisert, noe som gjør den til en sterk elektrolytt. Bariumsulfat er uløselig i fortynnet salpetersyre. Brukes hovedsakelig som gastrointestinalt kontrastmiddel.
Bariumkarbonat er giftig og nesten uløselig i kaldt vann., Lite løselig i vann som inneholder karbondioksid og løselig i fortynnet saltsyre. Det reagerer med natriumsulfat for å produsere et mer uløselig hvitt bunnfall av bariumsulfat – omdannelsestrenden mellom bunnfall i vandig løsning: det er lett å konvertere mot en mer uløselig retning.

6、 Søknadsfelt
1. Det brukes til industrielle formål i produksjon av bariumsalter, legeringer, fyrverkeri, atomreaktorer, etc. Det er også et utmerket deoksideringsmiddel for raffinering av kobber. Mye brukt i legeringer, inkludert bly, kalsium, magnesium, natrium, litium, aluminium og nikkellegeringer. Bariummetall kan brukes som avgassingsmiddel for å fjerne sporgasser fra vakuumrør og katodestrålerør, samt avgassingsmiddel for raffinering av metaller. Bariumnitrat blandet med kaliumklorat, magnesiumpulver og kolofonium kan brukes til å produsere signalbluss og fyrverkeri. Løselige bariumforbindelser brukes ofte som insektmidler, for eksempel bariumklorid, for å kontrollere ulike planteskadegjørere. Den kan også brukes til å raffinere saltlake og kjelevann for elektrolytisk kaustisk sodaproduksjon. Brukes også til å tilberede pigmenter. Tekstil- og lærindustrien bruker det som et beisemiddel og et matteringsmiddel for kunstsilke.
2. Bariumsulfat til medisinsk bruk er et hjelpemiddel for røntgenundersøkelse. Lukt- og smakløst hvitt pulver, et stoff som kan gi positiv kontrast i kroppen ved røntgenundersøkelse. Medisinsk bariumsulfat absorberes ikke i mage-tarmkanalen og forårsaker ikke allergiske reaksjoner. Den inneholder ikke løselige bariumforbindelser som bariumklorid, bariumsulfid og bariumkarbonat. Hovedsakelig brukt til gastrointestinal avbildning, noen ganger brukt til andre undersøkelsesformål

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