I den magiske kjemiverdenen,bariumhar alltid tiltrukket seg forskernes oppmerksomhet med sin unike sjarm og brede anvendelse. Selv om dette sølvhvite metallelementet ikke er så blendende som gull eller sølv, spiller det en uunnværlig rolle på mange felt. Fra presisjonsinstrumenter i vitenskapelige forskningslaboratorier til viktige råvarer i industriell produksjon til diagnostiske reagenser i det medisinske feltet, har Barium skrevet legenden om kjemi med sine unike egenskaper og funksjoner.
Allerede i 1602 steket Cassio Lauro, en skomaker i den italienske byen Porra, en barit som inneholdt bariumsulfat med et brennbart stoff i et eksperiment og ble overrasket over å finne at det kunne gløde i mørket. Denne oppdagelsen vakte stor interesse blant lærde på den tiden, og steinen fikk navnet Porra Stone og ble fokus for forskning fra europeiske kjemikere.
Imidlertid var det den svenske kjemikeren Scheele som virkelig bekreftet at Barium var et nytt element. Han oppdaget bariumoksid i 1774 og kalte det “baryta” (tung jord). Han studerte dette stoffet i dybden og mente at det var sammensatt av en ny jord (oksid) kombinert med svovelsyre. To år senere varmet han nitratet til denne nye jorda og oppnådde rent oksid.
Selv om Scheele oppdaget oksid av barium, var det imidlertid først i 1808 at den britiske kjemikeren Davy vellykket produserte bariummetall ved å elektrolysere en elektrolytt laget av baritt. Denne oppdagelsen markerte den offisielle bekreftelsen av barium som et metallisk element, og åpnet også reisen for anvendelsen av barium på forskjellige felt.
Siden den gang har mennesker kontinuerlig utdypet forståelsen av barium. Forskere har utforsket naturens mysterier og fremmet fremdriften i vitenskap og teknologi ved å studere Bariums egenskaper og atferd. Anvendelsen av barium innen vitenskapelig forskning, industri og medisinske felt har også blitt stadig mer omfattende, noe som gir bekvemmelighet og komfort til menneskelivet. Sjarmen til barium ligger ikke bare i dets praktiske, men også i det vitenskapelige mysteriet bak det. Forskere har kontinuerlig utforsket naturens mysterier og fremmet fremgangen til vitenskap og teknologi ved å studere Bariums egenskaper og atferd. Samtidig spiller Barium også stille en rolle i hverdagen vår, og gir bekvemmelighet og komfort til livene våre.
La oss ta fatt på denne magiske reisen med å utforske barium, avduke det mystiske sløret og sette pris på dens unike sjarm. I den følgende artikkelen vil vi omfattende introdusere egenskapene og anvendelsene av barium, så vel som dens viktige rolle i vitenskapelig forskning, industri og medisin. Jeg tror at du gjennom å lese denne artikkelen ha en dypere forståelse og kunnskap om barium.
1. Søknadsfelt av barium
Barium er et vanlig kjemisk element. Det er et sølvhvit metall som eksisterer i form av forskjellige mineraler i naturen. Følgende er noen daglige bruksområder av barium
Forbrenning og luminescens: Barium er et svært reaktivt metall som produserer en lys flamme når det kommer i kontakt med ammoniakk eller oksygen. Dette gjør barium mye brukt i bransjer som fyrverkeri -produksjon, fakler og fosforproduksjon.
Medisinsk industri: Bariumforbindelser er også mye brukt i medisinsk industri. Bariummåltider (for eksempel bariumtabletter) brukes i gastrointestinal røntgenundersøkelser for å hjelpe leger med å observere fordøyelsessystemets funksjon. Bariumforbindelser brukes også i noen radioaktive terapier, for eksempel radioaktiv jod for behandling av skjoldbruskkjertelsykdom.
Glass og keramikk: Bariumforbindelser brukes ofte i glass og keramisk produksjon på grunn av deres gode smeltepunkt og korrosjonsmotstand. Bariumforbindelser kan forbedre keramikkens hardhet og styrke og kan gi noen spesielle egenskaper ved keramikk, for eksempel elektrisk isolasjon og høy brytningsindeks.
Metalllegeringer: Barium kan danne legeringer med andre metallelementer, og disse legeringene har noen unike egenskaper. For eksempel kan bariumlegeringer øke smeltepunktet for aluminium og magnesiumlegeringer, noe som gjør dem lettere å behandle og støpe. I tillegg brukes også bariumlegeringer med magnetiske egenskaper til å lage batteriplater og magnetiske materialer.
Barium er et kjemisk element med det kjemiske symbolet BA og atomnummer 56. Barium er et alkalisk jordmetall som er i gruppe 6 i det periodiske tabellen, hovedgruppeelementene.
2. Fysiske egenskaper til barium
Barium (BA)er et alkalisk jordmetallelement. 1. Utseende: Barium er et mykt, sølvhvit metall med en distinkt metallisk glans når det er kuttet.
2. Tetthet: Barium har en relativt høy tetthet på omtrent 3,5 g/cm³. Det er en av de tetteste metaller på jorden.
3. Smelting og kokepunkter: Smeltingspunktet for barium er omtrent 727 ° C og kokepunktet er omtrent 1897 ° C.
4. Hardhet: Barium er et relativt mykt metall med en Mohs -hardhet på omtrent 1,25 ved 20 grader Celsius.
5. Konduktivitet: Barium er en god leder av strøm med høy elektrisk konduktivitet.
6. Duktilitet: Selv om barium er et mykt metall, har det en viss grad av duktilitet og kan behandles til tynne ark eller ledninger.
7. Kjemisk aktivitet: Barium reagerer ikke sterkt med de fleste ikke -metaller og mange metaller ved romtemperatur, men det danner oksider ved høye temperaturer og i luft. Det kan danne forbindelser med mange ikke -metalliske elementer, for eksempel oksider, sulfider, etc.
8. Former for eksistens: Mineraler som inneholder barium i jordskorpen, for eksempel baritt (bariumsulfat), etc. Barium kan også eksistere i form av hydrater, oksider, karbonater, etc. I naturen.
9. Radioaktivitet: Barium har en rekke radioaktive isotoper, hvorav barium-133 er en vanlig radioaktiv isotop som brukes i medisinsk avbildning og nukleærmedisinsk applikasjoner.
10. Påføring: Bariumforbindelser er mye brukt i industrien, for eksempel glass, gummi, kjemisk industrikatalysator, elektronrør, etc. Sulfatet brukes ofte som et kontrastmiddel i medisinske undersøkelser. Barium er et viktig metallisk element, og dens egenskaper gjør det mye brukt i mange felt.
3. Kjemiske egenskaper til barium
Metalliske egenskaper: Barium er et metallisk fast stoff med sølvhvit utseende og god elektrisk ledningsevne.
Tetthet og smeltepunkt: Barium er et relativt tett element med en tetthet på 3,51 g/cm3. Barium har et lavt smeltepunkt på omtrent 727 grader Celsius (1341 grader Fahrenheit).
Reaktivitet: Barium reagerer raskt med de fleste ikke-metalliske elementer, spesielt med halogener (for eksempel klor og brom), og produserer tilsvarende bariumforbindelser. For eksempel reagerer barium med klor for å produsere bariumklorid.
Oksiderbarhet: Barium kan oksideres for å danne bariumoksyd. Bariumoksid er mye brukt i bransjer som smelte og glassproduksjon av metall. Høy aktivitet: Barium har høy kjemisk aktivitet og reagerer lett med vann for å frigjøre hydrogen og generere bariumhydroksyd.
4. Biologiske egenskaper ved barium
Rollen og biologiske egenskapene tilbariumI organismer er ikke helt forstått, men det er kjent at barium har visse toksisitet for organismer.
Inntaksrute: Folk inntok hovedsakelig barium gjennom mat og drikkevann. Noen matvarer kan inneholde spormengder barium, for eksempel korn, kjøtt og meieriprodukter. I tillegg inneholder grunnvann noen ganger høyere konsentrasjoner av barium.
Biologisk absorpsjon og metabolisme: Barium kan tas opp av organismer og distribueres i kroppen gjennom blodsirkulasjonen. Barium akkumuleres hovedsakelig i nyrene og beinene, spesielt i høyere konsentrasjoner i bein.
Biologisk funksjon: Barium har ennå ikke funnet å ha noen essensielle fysiologiske funksjoner i organismer. Derfor forblir den biologiske funksjonen til barium kontroversiell.
5. Biologiske egenskaper til barium
Toksisitet: Høye konsentrasjoner av bariumioner eller bariumforbindelser er giftige for menneskekroppen. Overdreven inntak av barium kan forårsake akutt forgiftningssymptomer, inkludert oppkast, diaré, muskelsvakhet, arytmi, etc. Alvorlig forgiftning kan forårsake skade på nervesystemet, nyreskade og hjerteproblemer.
Benakkumulering: Barium kan samle seg i beinene i menneskekroppen, spesielt hos eldre. Langvarig eksponering for høye konsentrasjoner av barium kan forårsake beinsykdommer som osteoporose.
Kardiovaskulære effekter: Barium, som natrium, kan forstyrre ionbalansen og elektrisk aktivitet, noe som påvirker hjertefunksjonen. Overdreven inntak av barium kan forårsake unormale hjerterytmer og øke risikoen for hjerteinfarkt.
Karsinogenisitet: Selv om det fremdeles er kontrovers om kreftfremkallende barium, har noen studier vist at langvarig eksponering for høye konsentrasjoner av barium kan øke risikoen for visse kreftformer, som magekreft og spiserørskreft. På grunn av toksisiteten og potensiell fare for barium, bør folk være forsiktige med å unngå overdreven inntak eller langvarig eksponering for høye konsentrasjoner av barium. Bariumkonsentrasjoner i drikkevann og mat bør overvåkes og kontrolleres for å beskytte menneskers helse. Hvis du mistenker forgiftning eller har relaterte symptomer, kan du søke lege umiddelbart.
6. Barium i naturen
Bariummineraler: Barium kan eksistere i jordskorpen i form av mineraler. Noen vanlige bariummineraler inkluderer baritt og visne. Disse malmene forekommer ofte med andre mineraler, for eksempel bly, sink og sølv.
Oppløst i grunnvann og steiner: Barium kan eksistere i grunnvann og steiner i en oppløst tilstand. Grunnvann inneholder spormengder av oppløst barium, og dens konsentrasjon avhenger av de geologiske forholdene og de kjemiske egenskapene til vannlegemet. Bariumsalter: Barium kan danne forskjellige salter, for eksempel bariumklorid, bariumnitrat og bariumkarbonat. Disse forbindelsene kan eksistere i naturen som naturlige mineraler.
Innhold i jord:Bariumkan eksistere i jord i forskjellige former, hvorav noen kommer fra oppløsningen av naturlige mineralpartikler eller bergarter. Innholdet av barium i jord er vanligvis lavt, men det kan være høye konsentrasjoner av barium i visse spesifikke områder.
Det skal bemerkes at formen og innholdet i barium kan variere i forskjellige geologiske miljøer og regioner, så spesifikke geografiske og geologiske forhold må vurderes når du diskuterer barium.
7. Barium gruvedrift og produksjon
Gruve- og forberedelsesprosessen med barium inkluderer vanligvis følgende trinn:
1. Gruvedrift av bariummalm: Hovedmineralet for bariummalm er baritt, også kjent som bariumsulfat. Det finnes vanligvis i jordskorpen og er vidt distribuert i steiner og mineralforekomster på jorden. Gruvedrift involverer vanligvis prosesser som sprengning, gruvedrift, knusing og gradering av malm for å oppnå malmer som inneholder bariumsulfat.
2. Forberedelse av konsentrat: Å trekke ut barium fra bariummalm krever konsentratbehandling av malmen. Konsentratforberedelse inkluderer vanligvis håndvalg og flotasjonstrinn for å fjerne urenheter og oppnå malm som inneholder mer enn 96% bariumsulfat.
3. Forberedelse av bariumsulfat: Konsentratet blir utsatt for trinn som jern og silisiumfjerning for endelig å oppnå bariumsulfat (BASO4).
4. Forberedelse av bariumsulfid: For å tilberede barium fra bariumsulfat, må bariumsulfat omdannes til bariumsulfid, også kjent som svart aske. Bariumsulfatmalmpulver med en partikkelstørrelse på mindre enn 20 mesh blandes vanligvis med kull eller petroleum kokspulver i et vektforhold på 4: 1. Blandingen stekes ved 1100 ℃ i en etterklangsovn, og bariumsulfatet reduseres til bariumsulfid.
5. Oppløsende bariumsulfid: Bariumsulfidløsningen av bariumsulfat kan oppnås ved utvasking av varmt vann.
6. Fremstilling av bariumoksyd: For å omdanne bariumsulfid til bariumoksyd, tilsettes natriumkarbonat eller karbondioksid vanligvis til bariumsulfidløsningen. Etter å ha blandet bariumkarbonat og karbonpulver, kan kalsinering ved over 800 ℃ produsere bariumoksyd.
7. Kjøling og prosessering: Det skal bemerkes at bariumoksyd oksideres for å danne bariumperoksyd ved 500-700 ℃, og bariumperoksyd kan dekomprimeres for å danne bariumoksyd ved 700-800 ℃. For å unngå produksjon av bariumperoksyd, må det kalsinerte produktet avkjøles eller slukkes under beskyttelse av inert gass.
Ovennevnte er den generelle gruve- og forberedelsesprosessen for bariumelement. Disse prosessene kan variere avhengig av den industrielle prosessen og utstyret, men de samlede prinsippene forblir de samme. Barium er et viktig industrielt metall som brukes i en rekke bruksområder, inkludert kjemisk industri, medisin, elektronikk og andre felt.
8. Vanlige deteksjonsmetoder for bariumelement
Bariumer et vanlig element som ofte brukes i forskjellige industrielle og vitenskapelige anvendelser. I analytisk kjemi inkluderer metoder for å oppdage barium vanligvis kvalitativ analyse og kvantitativ analyse. Følgende er en detaljert introduksjon til de ofte brukte deteksjonsmetodene for bariumelement:
1. Flamme atomabsorpsjonsspektrometri (FAAS): Dette er en ofte brukt kvantitativ analysemetode som er egnet for prøver med høyere konsentrasjoner. Prøveløsningen sprayes i flammen, og bariumatomene absorberer lys av en spesifikk bølgelengde. Intensiteten til det absorberte lyset måles og er proporsjonal med konsentrasjonen av barium.
2. Flammeatomisk emisjonsspektrometri (FAEs): Denne metoden oppdager barium ved å spraye prøveløsningen i flammen, og spennende bariumatomer for å avgi lys av en spesifikk bølgelengde. Sammenlignet med FAAS, brukes FAES vanligvis for å oppdage lavere konsentrasjoner av barium.
3. Atomfluorescensspektrometri (AAS): Denne metoden ligner på FAAS, men bruker et fluorescensspektrometer for å oppdage tilstedeværelsen av barium. Det kan brukes til å måle spormengder med barium.
4. Ionkromatografi: Denne metoden er egnet for analyse av barium i vannprøver. Bariumioner skilles og påvist ved ionekromatografi. Det kan brukes til å måle konsentrasjonen av barium i vannprøver.
5. Røntgenfluorescensspektrometri (XRF): Dette er en ikke-destruktiv analytisk metode som er egnet for påvisning av barium i faste prøver. Etter at prøven er begeistret av røntgenbilder, avgir bariumatomer spesifikk fluorescens, og bariuminnholdet bestemmes ved å måle fluorescensintensiteten.
6. Massespektrometri: massespektrometri kan brukes til å bestemme den isotopiske sammensetningen av barium og bestemme innholdet i barium. Denne metoden brukes vanligvis til analyse med høy følsomhet og kan oppdage svært lave konsentrasjoner av barium. Over er noen ofte brukte metoder for å oppdage barium. Den spesifikke metoden å velge avhenger av arten av prøven, konsentrasjonsområdet for barium og formålet med analysen. Hvis du trenger mer informasjon eller har andre spørsmål, kan du gjerne gi meg beskjed. Disse metodene er mye brukt i laboratorie- og industrielle applikasjoner for å måle nøyaktig og pålitelig og oppdage tilstedeværelsen og konsentrasjonen av barium. Den spesifikke metoden å bruke avhenger av hvilken type prøve som må måles, området for bariuminnhold og det spesifikke formålet med analysen.
Post Time: DEC-09-2024