Element 56: Barium

1, Elementær introduktionBarium,
Jordalkalimetalgrundstoffet, med det kemiske symbol Ba, er placeret i gruppe IIA i den sjette periode i det periodiske system. Det er et blødt, sølvhvidglans jordalkalimetal og det mest aktive grundstof i jordalkalimetaller. Elementnavnet kommer fra det græske ord beta alpha ρύς (barys), som betyder "tungt".

2、 Opdag en kort historie
Sulfider af jordalkalimetaller udviser phosphorescens, hvilket betyder, at de fortsætter med at udsende lys i en periode i mørke efter at være blevet udsat for lys. Bariumforbindelser begyndte at tiltrække folks opmærksomhed netop på grund af denne egenskab. I 1602 ristede en skomager ved navn Casio Lauro i byen Bologna i Italien en baryt indeholdende bariumsulfat sammen med brændbare stoffer og opdagede, at den kunne udsende lys i mørket, hvilket vakte de lærdes interesse på det tidspunkt. Senere blev denne type sten kaldt polonit og vakte europæiske kemikeres interesse for analytisk forskning. I 1774 opdagede den svenske kemiker CW Scheele, at bariumoxid var en forholdsvis tung ny jord, som han kaldte "Baryta" (tung jord). I 1774 mente Scheler, at denne sten var en kombination af ny jord (oxid) og svovlsyre. I 1776 opvarmede han nitratet i denne nye jord for at opnå ren jord (oxid). I 1808 brugte den britiske kemiker H. Davy kviksølv som katode og platin som anode til at elektrolysere baryt (BaSO4) for at fremstille bariumamalgam. Efter destillation for at fjerne kviksølv blev et metal med lav renhed opnået og opkaldt efter det græske ord barys (tungt). Elementsymbolet er sat som Ba, hvilket kaldesbarium.

3, Fysiske egenskaber
Bariumer et sølvhvidt metal med et smeltepunkt på 725 ° C, kogepunkt på 1846 ° C, densitet på 3,51 g/cm3 og duktilitet. De vigtigste malme af barium er baryt og arsenopyrit.

4,Bariumer et kemisk grundstof med kemiske egenskaber.
Det kemiske symbol Ba, atomnummer 56, tilhører det periodiske system IIA-gruppen og er et medlem af jordalkalimetaller. Barium har stor kemisk aktivitet og er den mest aktive blandt jordalkalimetaller. Ud fra potentialet og ioniseringsenergien kan det ses, at barium har stærk reducerbarhed. Faktisk, hvis man kun tager tabet af den første elektron i betragtning, har barium den stærkeste reduktionsevne i vand. Det er dog relativt svært for barium at miste den anden elektron. I betragtning af alle faktorer vil derfor reducerebarheden af ​​barium falde betydeligt. Ikke desto mindre er det også et af de mest reaktive metaller i sure opløsninger, kun næst efter lithium, cæsium, rubidium og kalium.

5.Hovedforbindelser
1). Bariumoxid oxiderer langsomt i luften og danner bariumoxid, som er en farveløs kubisk krystal. Opløseligt i syre, uopløseligt i acetone og ammoniakvand. Reagerer med vand og danner bariumhydroxid, som er giftigt. Når det brændes, udsender det en grøn flamme og genererer bariumperoxid.
2). Bariumperoxid reagerer med svovlsyre for at producere hydrogenperoxid. Denne reaktion er baseret på princippet om fremstilling af hydrogenperoxid i laboratoriet.
3). Bariumhydroxid reagerer med vand for at producere bariumhydroxid og brintgas. På grund af den lave opløselighed af bariumhydroxid og dets høje sublimeringsenergi er reaktionen ikke så intens som for alkalimetaller, og det resulterende bariumhydroxid vil skjule udsynet. En lille mængde carbondioxid indføres i opløsningen til dannelse af et bariumcarbonatpræcipitat, og overskydende carbondioxid indføres yderligere for at opløse bariumcarbonatpræcipitatet og danne opløseligt bariumbicarbonat.
4). Aminobarium kan opløses i flydende ammoniak og danne en blå opløsning med paramagnetisme og ledningsevne, som i det væsentlige danner ammoniakelektroner. Efter lang tids opbevaring vil brinten i ammoniak blive reduceret til brintgas af ammoniakelektroner, og den samlede reaktion er barium, der reagerer med flydende ammoniak til fremstilling af aminobarium og brintgas.
5). Bariumsulfit er en hvid krystal eller et pulver, giftigt, let opløseligt i vand og gradvist oxideret til bariumsulfat, når det placeres i luft. Opløses i ikke-oxiderende stærke syrer såsom saltsyre for at generere svovldioxidgas med en skarp lugt. Når man støder på oxiderende syrer som fortyndet salpetersyre, kan den omdannes til bariumsulfat.
6). Bariumsulfat har stabile kemiske egenskaber, og den del af bariumsulfat, der er opløst i vand, er fuldstændig ioniseret, hvilket gør det til en stærk elektrolyt. Bariumsulfat er uopløseligt i fortyndet salpetersyre. Anvendes hovedsageligt som gastrointestinalt kontrastmiddel.
Bariumcarbonat er giftigt og næsten uopløseligt i koldt vand., Lidt opløseligt i vand indeholdende kuldioxid og opløseligt i fortyndet saltsyre. Det reagerer med natriumsulfat for at producere et mere uopløseligt hvidt bundfald af bariumsulfat - omdannelsestendensen mellem bundfald i vandig opløsning: det er let at omdanne i en mere uopløselig retning.

6、 Ansøgningsfelter
1. Det bruges til industrielle formål i produktionen af ​​bariumsalte, legeringer, fyrværkeri, atomreaktorer osv. Det er også et fremragende deoxidationsmiddel til raffinering af kobber. Udbredt i legeringer, herunder bly, calcium, magnesium, natrium, lithium, aluminium og nikkellegeringer. Bariummetal kan bruges som afgasningsmiddel til at fjerne sporgasser fra vakuumrør og katodestrålerør, samt et afgasningsmiddel til raffinering af metaller. Bariumnitrat blandet med kaliumchlorat, magnesiumpulver og kolofonium kan bruges til at fremstille signalblus og fyrværkeri. Opløselige bariumforbindelser bruges almindeligvis som insekticider, såsom bariumchlorid, til at bekæmpe forskellige planteskadedyr. Det kan også bruges til at raffinere saltlage og kedelvand til elektrolytisk kaustisk sodaproduktion. Bruges også til fremstilling af pigmenter. Tekstil- og læderindustrien bruger det som et bejdsemiddel og et matteringsmiddel til kunstsilke.
2. Bariumsulfat til medicinsk brug er et hjælpemiddel til røntgenundersøgelse. Lugt- og smagløst hvidt pulver, et stof der kan give positiv kontrast i kroppen ved røntgenundersøgelse. Medicinsk bariumsulfat absorberes ikke i mave-tarmkanalen og forårsager ikke allergiske reaktioner. Det indeholder ikke opløselige bariumforbindelser såsom bariumchlorid, bariumsulfid og bariumcarbonat. Anvendes hovedsageligt til gastrointestinal billeddannelse, lejlighedsvis brugt til andre undersøgelsesformål

7, Fremstillingsmetode
Den industrielle produktion afmetallisk bariumer opdelt i to trin: produktion af bariumoxid og metal termisk reduktion (aluminium termisk reduktion). Ved 1000-1200 ℃,metallisk bariumkan opnås ved at reducere bariumoxid med metallisk aluminium og derefter rense ved vakuumdestillation. Termisk aluminiumsreduktionsmetode til fremstilling af metallisk barium: På grund af forskellige ingrediensforhold kan der være to reaktioner for aluminiumsreduktion af bariumoxid. Reaktionsligningen er: begge reaktioner kan kun producere en lille mængde barium ved 1000-1200 ℃. Derfor skal der bruges en vakuumpumpe til kontinuerligt at overføre bariumdamp fra reaktionszonen til den kolde kondensationszone, for at reaktionen kan fortsætte med at bevæge sig mod højre. Resten efter reaktionen er giftig og skal behandles før bortskaffelse