Element 56: Barium

1 、 Elemental IntroduktionBarium,
Det alkaliska jordmetallelementet, med den kemiska symbolen BA, är belägen i grupp IIA under den sjätte perioden av den periodiska tabellen. Det är en mjuk, silver vit glans alkalisk jordmetall och det mest aktiva elementet i alkaliska jordmetaller. Elementnamnet kommer från det grekiska ordet beta alfa ρύς (Barys), vilket betyder "tungt".

2 、 Upptäck en kort historia
Sulfider av alkaliska jordmetaller uppvisar fosforescens, vilket innebär att de fortsätter att avge ljus under en tid i mörkret efter att ha blivit utsatt för ljus. Bariumföreningar började locka människors uppmärksamhet just på grund av denna egenskap. 1602 rostade en skomakare vid namn Casio Lauro i staden Bologna, Italien, en barit som innehåller bariumsulfat tillsammans med brandfarliga ämnen och upptäckte att det kunde avge ljus i mörkret, vilket väckte forskarnas intresse vid den tiden. Senare kallades denna typ av sten polonit och väckte europeiska kemisters intresse för analytisk forskning. År 1774 upptäckte den svenska kemisten CW Scheele att bariumoxid var en relativt tung ny jord, som han kallade ”baryta” (tung jord). 1774 trodde Scheler att denna sten var en kombination av ny jord (oxid) och svavelsyra. 1776 värmde han nitratet i denna nya jord för att få ren jord (oxid). År 1808 använde den brittiska kemisten H. Davy kvicksilver som katod och platina som anod till elektrolysbarit (BASO4) för att producera bariumamalgam. Efter destillation för att avlägsna kvicksilver erhölls en metall med låg renhet och uppkallades efter det grekiska ordet Barys (tungt). Elementsymbolen är inställd som BA, som kallasbarium.

3 、 Fysiska egenskaper
Bariumär en silvervit metall med en smältpunkt på 725 ° C, kokpunkt 1846 ° C, densitet av 3,51 g/cm3 och duktilitet. De viktigaste malmerna av barium är barit och arsenopyrit.

4 、Bariumär ett kemiskt element med kemiska egenskaper.
Den kemiska symbolen BA, atomnummer 56, tillhör den periodiska systemet IIA -gruppen och är medlem i alkaliska jordmetaller. Barium har stor kemisk aktivitet och är den mest aktiva bland alkaliska jordmetaller. Från potentialen och joniseringsenergin kan man se att barium har stark reducerbarhet. I själva verket, om bara med tanke på förlusten av den första elektronen, har barium den starkaste reducerbarheten i vatten. Det är emellertid relativt svårt för barium att förlora den andra elektronen. Med tanke på alla faktorer kommer därför att minska bariumen att minska avsevärt. Ändå är det också en av de mest reaktiva metallerna i sura lösningar, näst efter litium, cesium, rubidium och kalium.

5.Mänföreningar
1). Bariumoxid oxiderar långsamt i luft för att bilda bariumoxid, som är en färglös kubisk kristall. Löslig i syra, olöslig i aceton och ammoniakvatten. Reagerar med vatten för att bilda bariumhydroxid, vilket är giftigt. När den bränns avger den en grön låga och genererar bariumperoxid.
2). Bariumperoxid reagerar med svavelsyra för att producera väteperoxid. Denna reaktion är baserad på principen om att framställa väteperoxid i laboratoriet.
3). Bariumhydroxid reagerar med vatten för att producera bariumhydroxid och vätgas. På grund av den låga lösligheten av bariumhydroxid och dess höga sublimeringsenergi är reaktionen inte lika intensiv som för alkalimetaller, och den resulterande bariumhydroxiden kommer att dölja utsikten. En liten mängd koldioxid införs i lösningen för att bilda en bariumkarbonatutfällning, och överskott av koldioxid införs vidare för att lösa bariumkarbonatutfällningen och generera lösligt bariumbikarbonat.
4). Amino barium kan lösa upp i flytande ammoniak och generera en blå lösning med paramagnetism och konduktivitet, som i huvudsak bildar ammoniakelektroner. Efter en lång lagringsperiod kommer väte i ammoniak att reduceras till vätgas med ammoniakelektroner, och den totala reaktionen är bariumreagerar med flytande ammoniak för att producera aminobarium och vätgas.
5). Bariumsulfit är en vit kristall eller pulver, giftig, något löslig i vatten och oxideras gradvis till bariumsulfat när den placeras i luften. Lös upp i icke -oxiderande starka syror såsom saltsyra för att generera svaveldioxidgas med en skarp lukt. När man möter oxiderande syror såsom utspädd salpetersyra kan den omvandlas till bariumsulfat.
6). Bariumsulfat har stabila kemiska egenskaper, och den del av bariumsulfat löst i vatten är helt joniserat, vilket gör det till en stark elektrolyt. Bariumsulfat är olösligt i utspädd salpetersyra. Huvudsakligen används som ett gastrointestinalt kontrastmedel.
Bariumkarbonat är giftigt och nästan olösligt i kallt vatten., Lätt lösligt i vatten som innehåller koldioxid och lösligt i utspädd saltsyra. Det reagerar med natriumsulfat för att producera en mer olöslig vit fällning av bariumsulfat - omvandlingsutvecklingen mellan fällningar i vattenlösning: Det är lätt att konvertera till en mer olöslig riktning.

6 、 Applikationsfält
1. Det används för industriella ändamål i produktionen av bariumsalter, legeringar, fyrverkerier, kärnreaktorer, etc. Det är också en utmärkt deoxidizer för att förfina koppar. Används allmänt i legeringar, inklusive bly, kalcium, magnesium, natrium, litium, aluminium och nickellegeringar. Bariummetall kan användas som ett avgasande medel för att avlägsna spårgaser från vakuumrör och katodstrålarör, samt ett avgasande medel för förädlingsmetaller. Bariumnitrat blandat med kaliumklorat, magnesiumpulver och rosin kan användas för att tillverka signalflar och fyrverkerier. Lösliga bariumföreningar används ofta som insekticider, såsom bariumklorid, för att kontrollera olika växtskador. Det kan också användas för att förfina saltlösning och pannvatten för elektrolytisk kaustisk sodaproduktion. Används också för beredning av pigment. Textil- och läderindustrin använder det som ett mordant och ett mattningsmedel för konstgjord siden.
2. Bariumsulfat för medicinskt bruk är en hjälpmedicin för röntgenundersökning. Luktfritt och smaklöst vitt pulver, ett ämne som kan ge positiv kontrast i kroppen under röntgenundersökning. Medicinsk bariumsulfat absorberas inte i mag -tarmkanalen och orsakar inte allergiska reaktioner. Den innehåller inte lösliga bariumföreningar såsom bariumklorid, bariumsulfid och bariumkarbonat. Huvudsakligen används för gastrointestinal avbildning, ibland används för andra undersökningsändamål

7 、 Förberedningsmetod
Den industriella produktionen avmetallbariumär uppdelad i två steg: produktionen av bariumoxid och metallreduktion (aluminium termisk reduktion). Vid 1000-1200 ℃,metallbariumkan erhållas genom att reducera bariumoxid med metalliskt aluminium och sedan renas genom vakuumdestillation. Termisk reduktionsmetod för aluminium för att producera metalliskt barium: På grund av olika ingrediensförhållanden kan det finnas två reaktioner för aluminiumreduktion av bariumoxid. Reaktionsekvationen är: Båda reaktionerna kan bara producera en liten mängd barium vid 1000-1200 ℃. Därför måste en vakuumpump användas för att kontinuerligt överföra bariumånga från reaktionszonen till den kalla kondensationszonen för att reaktionen ska fortsätta att röra sig till höger. Återstoden efter reaktionen är giftig och måste behandlas före bortskaffande