Element 56: Barium

1 、 Elementaire introductieBarium,
Het alkalische aardmetaalelement, met het chemische symbool BA, bevindt zich in groep IIA van de zesde periode van het periodiek systeem. Het is een zacht, zilveren witte glans alkalische aardmetaal en het meest actieve element in alkalische aardmetalen. De elementnaam komt van het Griekse woord bèta alpha ρύς (Barys), wat "zwaar" betekent.

2 、 Een korte geschiedenis ontdekken
Sulfiden van alkalische aardmetalen vertonen fosforescentie, wat betekent dat ze gedurende een bepaalde periode in het donker licht blijven uitzenden nadat ze aan het licht zijn blootgesteld. Bariumverbindingen begonnen de aandacht van mensen te trekken, juist vanwege dit kenmerk. In 1602 roosterde een schoenmaker genaamd Casio Lauro in de stad Bologna, Italië, een bariet met bariumsulfaat samen met brandbare stoffen en ontdekte dat het licht in het donker kon uitstoten, die op dat moment de interesse van wetenschappers opwekte. Later werd dit type steen poloniet genoemd en wekte het belang van Europese chemici op in analytisch onderzoek. In 1774 ontdekte de Zweedse chemicus CW Scheele dat bariumoxide een relatief zware nieuwe grond was, die hij "Baryta" (zware grond) noemde. In 1774 geloofde Scheler dat deze steen een combinatie was van nieuwe grond (oxide) en zwavelzuur. In 1776 verwarmde hij het nitraat in deze nieuwe grond om zuivere grond (oxide) te verkrijgen. In 1808 gebruikte de Britse chemicus H. Davy Mercurius als de kathode en platina als de anode om bariet (Baso4) te elektrolyze om bariumamalgaam te produceren. Na destillatie om kwik te verwijderen, werd een metaal met lage zuiverheid verkregen en genoemd naar het Griekse woordbarken (zwaar). Het elementsymbool is ingesteld als BA, dat wordt genoemdbarium.

3 、 Fysieke eigenschappen
Bariumis een zilver wit metaal met een smeltpunt van 725 ° C, kookpunt van 1846 ° C, dichtheid van 3,51 g/cm3 en ductiliteit. De belangrijkste ertsen van barium zijn bariet en arsenopyriet.

4 、Bariumis een chemisch element met chemische eigenschappen.
Het chemische symbool BA, atoomnummer 56, behoort tot de IIA -groep van het periodieke systeem en is lid van alkalische aardmetalen. Barium heeft een grote chemische activiteit en is de meest actieve bij alkalische aardmetalen. Uit de potentiële en ionisatie -energie is te zien dat barium een ​​sterke reduceerbaarheid heeft. In feite, als het alleen maar rekening houdt met het verlies van het eerste elektron, heeft barium de sterkste heruceerbaarheid in water. Het is echter relatief moeilijk voor barium om het tweede elektron te verliezen. Daarom zal, gezien alle factoren, de reduceerbaarheid van barium aanzienlijk afnemen. Desalniettemin is het ook een van de meest reactieve metalen in zure oplossingen, alleen de tweede plaats voor lithium, cesium, rubidium en kalium.

5. Main -verbindingen
1). Bariumoxide oxideert langzaam in lucht om bariumoxide te vormen, een kleurloos kubisch kristal. Oplosbaar in zuur, onoplosbaar in aceton en ammoniakwater. Reageert met water om bariumhydroxide te vormen, dat giftig is. Wanneer het wordt verbrand, zendt het een groene vlam uit en genereert het bariumperoxide.
2). Bariumperoxide reageert met zwavelzuur om waterstofperoxide te produceren. Deze reactie is gebaseerd op het principe van het bereiden van waterstofperoxide in het laboratorium.
3). Bariumhydroxide reageert met water om bariumhydroxide en waterstofgas te produceren. Vanwege de lage oplosbaarheid van bariumhydroxide en zijn hoge sublimatie -energie, is de reactie niet zo intens als die van alkalimetalen, en de resulterende bariumhydroxide zal het beeld verdoezelen. Een kleine hoeveelheid koolstofdioxide wordt in de oplossing geïntroduceerd om een ​​bariumcarbonaatprecipitaat te vormen, en overtollig koolstofdioxide wordt verder geïntroduceerd om het bariumcarbonaatprecipitaat op te lossen en oplosbaar bariumbicarbonaat te genereren.
4). Amino barium kan oplossen in vloeibare ammoniak, een blauwe oplossing genereren met paramagnetisme en geleidbaarheid, die in wezen ammoniakelektronen vormt. Na een lange periode van opslag zal de waterstof in ammoniak worden gereduceerd tot waterstofgas door ammoniakelektronen, en de totale reactie is barium die reageert met vloeibare ammoniak om aminebarium en waterstofgas te produceren.
5). Bariumsulfiet is een wit kristal of poeder, giftig, enigszins oplosbaar in water en geleidelijk geoxideerd in bariumsulfaat wanneer ze in lucht worden geplaatst. Los op bij niet -oxiderende sterke zuren zoals zoutzuur om zwaveldioxidegas te genereren met een scherpe geur. Bij het tegenkomen van oxiderende zuren zoals verdunde salpeterzuur kan deze worden omgezet in bariumsulfaat.
6). Bariumsulfaat heeft stabiele chemische eigenschappen en het deel van bariumsulfaat opgelost in water is volledig geïoniseerd, waardoor het een sterke elektrolyt is. Bariumsulfaat is onoplosbaar in verdunde salpeterzuur. Voornamelijk gebruikt als een gastro -intestinaal contrastmiddel.
Bariumcarbonaat is giftig en bijna onoplosbaar in koud water., Enigszins oplosbaar in water dat koolstofdioxide bevat en oplosbaar is in verdund zoutzuur. Het reageert met natriumsulfaat om een ​​meer onoplosbaar wit neerslag van bariumsulfaat te produceren - de conversietrend tussen neerslag in waterige oplossing: het is gemakkelijk om te converteren naar een meer onoplosbare richting.

6 、 Toepassingsvelden
1. Het wordt gebruikt voor industriële doeleinden bij de productie van bariumzouten, legeringen, vuurwerk, kernreactoren, enz. Het is ook een uitstekende deoxidizer voor het verfijnen van koper. Op grote schaal gebruikt in legeringen, waaronder lood, calcium, magnesium, natrium, lithium, aluminium en nikkellegeringen. Bariummetaal kan worden gebruikt als een vastberadenmiddel om sporengassen uit vacuümbuizen en kathodestraalbuizen te verwijderen, evenals een ontgassingsmiddel voor het verfijnen van metalen. Bariumnitraat gemengd met kaliumchloraat, magnesiumpoeder en hars kunnen worden gebruikt om signaalflares en vuurwerk te vervaardigen. Oplosbare bariumverbindingen worden vaak gebruikt als insecticiden, zoals bariumchloride, om verschillende plantenplagen te regelen. Het kan ook worden gebruikt voor het verfijnen van pekel- en ketelwater voor de productie van elektrolytische bijtende frisdrank. Ook gebruikt voor het bereiden van pigmenten. De textiel- en lederen industrie gebruiken het als een mordant en een matte agent voor kunstmatige zijde.
2. Bariumsulfaat voor medisch gebruik is een hulpmedicatie voor röntgenonderzoek. Reukloos en smakeloos wit poeder, een stof die een positief contrast in het lichaam kan bieden tijdens röntgenonderzoek. Medisch bariumsulfaat wordt niet geabsorbeerd in het maagdarmkanaal en veroorzaakt geen allergische reacties. Het bevat geen oplosbare bariumverbindingen zoals bariumchloride, bariumsulfide en bariumcarbonaat. Voornamelijk gebruikt voor gastro -intestinale beeldvorming, af en toe gebruikt voor andere onderzoeksdoeleinden

7 、 Bereidingsmethode
De industriële productie vanmetaalbariumis verdeeld in twee stappen: de productie van thermische reductie van bariumoxide en metalen (aluminium thermische reductie). Op 1000-1200 ℃,metaalbariumkan worden verkregen door bariumoxide te verminderen met metaalaluminium en vervolgens gezuiverd door vacuümdestillatie. Aluminium thermische reductiemethode voor het produceren van metaalbarium: vanwege verschillende ingrediëntenverhoudingen kunnen er twee reacties zijn voor aluminiumreductie van bariumoxide. De reactievergelijking is: beide reacties kunnen slechts een kleine hoeveelheid barium produceren bij 1000-1200 ℃. Daarom moet een vacuümpomp worden gebruikt om de bariumdamp continu van de reactiezone naar de koude condensatiezone over te dragen om de reactie naar rechts te blijven gaan. Het residu na de reactie is giftig en moet vóór verwijdering worden behandeld