Element 56: Barium

1 、 Elementær introduktionBarium,
Det alkaliske jordmetalelement, med det kemiske symbol BA, er placeret i gruppe IIA i den sjette periode af den periodiske tabel. Det er en blød, sølvhvid glans alkalisk jordmetal og det mest aktive element i alkaliske jordmetaller. Elementnavnet kommer fra det græske ord beta alpha ρύς (barys), hvilket betyder "tung".

2 、 Opdag en kort historie
Sulfider af alkaliske jordmetaller udviser fosforescens, hvilket betyder, at de fortsætter med at udsende lys i en periode i mørke efter at have været 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, Italien, en barit indeholdende bariumsulfat sammen med brandfarlige stoffer og opdagede, at det kunne udsende lys i mørket, hvilket vækkede lærde på det tidspunkt. Senere blev denne type sten kaldt polonit og vækkede europæiske kemikere i analytisk forskning. I 1774 opdagede den svenske kemiker CW Scheele, at bariumoxid var en relativt tung ny jord, som han kaldte ”baryta” (tung jord). I 1774 troede 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 Merkur som katode og platin som anode til Electrolyze Barite (BASO4) til at fremstille barium amalgam. Efter destillation for at fjerne kviksølv blev der opnået og metal med lav renhed opnået og opkaldt efter det græske ordbarys (tungt). Elementsymbolet er indstillet som BA, der 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 barit og arsenopyrit.

4 、Bariumer et kemisk element med kemiske egenskaber.
Det kemiske symbol BA, atomnummer 56, hører til den periodiske system IIA -gruppe og er medlem af alkaliske jordmetaller. Barium har stor kemisk aktivitet og er den mest aktive blandt alkaliske jordmetaller. Fra potentialet og ioniseringsenergien kan det ses, at barium har stærk reducerbarhed. Faktisk, hvis det kun overvejer tabet af det første elektron, har Barium den stærkeste reducerbarhed i vand. Det er imidlertid relativt vanskeligt for Barium at miste den anden elektron. I betragtning af alle faktorer vil reduktionen af ​​barium derfor falde markant. Ikke desto mindre er det også et af de mest reaktive metaller i sure opløsninger, kun på andenpladsen til lithium, cæsium, rubidium og kalium.

5. main -forbindelser
1). Bariumoxid oxideres langsomt i luft til dannelse af bariumoxid, som er en farveløs kubikkrystall. Opløselig i syre, uopløselig i acetone og ammoniakvand. Reagerer med vand til dannelse af bariumhydroxid, hvilket er giftigt. Når det brændes, udsender den en grøn flamme og genererer bariumperoxid.
2). Bariumperoxid reagerer med svovlsyre for at producere hydrogenperoxid. Denne reaktion er baseret på princippet om at fremstille 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 alkalimetaller, og det resulterende bariumhydroxid vil skjule udsigten. En lille mængde kuldioxid indføres i opløsningen til dannelse af et bariumcarbonatudfældning, og overskydende kuldioxid introduceres yderligere for at opløse bariumcarbonatudfældet og generere opløseligt bariumbicarbonat.
4). Aminobarium kan opløses i flydende ammoniak og generere en blå opløsning med paramagnetisme og ledningsevne, som i det væsentlige danner ammoniakelektroner. Efter en lang periode med opbevaring reduceres brintet i ammoniak til brintgas ved ammoniakelektroner, og den samlede reaktion reagerer med flydende ammoniak for at producere aminobarium og brintgas.
5). Bariumsulfit er en hvid krystal eller pulver, giftig, let opløselig i vand og oxideres gradvist til bariumsulfat, når den placeres i luft. Opløs i ikke -oxiderende stærke syrer, såsom saltsyre, for at generere svovldioxidgas med en skarp lugt. Når man møder oxidationsyrer, såsom fortyndet salpetersyre, kan det omdannes til bariumsulfat.
6). Bariumsulfat har stabile kemiske egenskaber, og den del af bariumsulfat, der er opløst i vand, er ioniseret fuldstændigt, hvilket gør det til en stærk elektrolyt. Bariumsulfat er uopløselig i fortyndet salpetersyre. Brugt hovedsageligt som et gastrointestinal kontrastmiddel.
Bariumcarbonat er giftigt og næsten uopløseligt i koldt vand., Lidt opløselig i vand indeholdende kuldioxid og opløseligt i fortyndet saltsyre. Det reagerer med natriumsulfat for at producere et mere uopløseligt hvidt bundfald af bariumsulfat - konverteringstrenden mellem bundfald i vandig opløsning: det er let at konvertere mod en mere uopløselig retning.

6 、 Applikationsfelter
1.. Det bruges til industrielle formål i produktionen af ​​bariumsalte, legeringer, fyrværkeri, atomreaktorer osv. Det er også en fremragende deoxidizer til raffinering af kobber. Meget brugt i legeringer, herunder bly, calcium, magnesium, natrium, lithium, aluminium og nikkelbegynder. Bariummetal kan bruges som et afgasmiddel til at fjerne sporingsgasser fra vakuumrør og katodestråle -rør samt et afgasmiddel til raffinering af metaller. Bariumnitrat blandet med kaliumchlorat, magnesiumpulver og rosin kan bruges til at fremstille signalflamer og fyrværkeri. Opløselige bariumforbindelser anvendes ofte som insekticider, såsom bariumchlorid, til at kontrollere forskellige plante skadedyr. Det kan også bruges til raffinering af saltvand og kedelvand til elektrolytisk kaustisk sodavandsproduktion. Bruges også til forberedelse af pigmenter. Tekstil- og læderindustrien bruger det som en mordant og en mattingagent til kunstig silke.
2. Bariumsulfat til medicinsk brug er en hjælpemedicin til røntgenundersøgelse. Lugtfri og smagløst hvidt pulver, et stof, der kan give positiv kontrast i kroppen under røntgenundersøgelse. Medicinsk bariumsulfat absorberes ikke i mave -tarmkanalen og forårsager ikke allergiske reaktioner. Det indeholder ikke opløselige bariumforbindelser, såsom bariumchlorid, bariumsulfid og bariumcarbonat. Brugt hovedsageligt til gastrointestinal billeddannelse, lejlighedsvis brugt til andre undersøgelsesformål

7 、 Forberedelsesmetode
Den industrielle produktion afMetallisk bariumer opdelt i to trin: produktionen af ​​bariumoxid og metaltermisk reduktion (aluminiums termisk reduktion). Ved 1000-1200 ℃,Metallisk bariumkan opnås ved at reducere bariumoxid med metallisk aluminium og derefter oprenses ved vakuumdestillation. Aluminiums termisk reduktionsmetode til fremstilling af metallisk barium: På grund af forskellige ingrediensforhold kan der være to reaktioner til aluminiumsreduktion af bariumoxid. Reaktionsligningen er: begge reaktioner kan kun producere en lille mængde barium ved 1000-1200 ℃. Derfor skal en vakuumpumpe bruges til kontinuerligt at overføre bariumdamp fra reaktionszonen til den kolde kondensationszone for at reaktionen fortsætter med at bevæge sig til højre. Resten efter reaktionen er giftig og skal behandles inden bortskaffelse