A bárium, a tudomány, a wikia által működtetett fandom
A Szerkesztés neve és címe
1774-ben a svéd kémikus, Karl Wilhelm Scheele és barátja, Johan Gottlieb Gan vizsgálta az egyik legsúlyosabb ásványi anyagot - a nehéz spar BaSO4-et. Meg tudták azonosítani egy ismeretlen "nehéz földet", amelyet később baritnak neveztek (a görög barys - heavy). És 34 évvel később Humphry Davy a nedves barit talaj elektrolízisét követően új elemet kapott - báriumot. Meg kell jegyezni, hogy ugyanabban az évben 1808-ban, kissé korábban Davie, Jene Jacob Berzelius és munkatársai kalcium, stroncium és bárium amalgámot kaptak. Tehát volt egy elem a bárium. A kérdés természetes: miért nem fedezték fel korábban a báriumot, mivel a fő ásványi BaSO4 a XVII. Századból ismert. "Fedezze fel" ezt az ásványt, hogy elszigetelje a "földet", az oxidot, kiderült, hogy túl van az ereje a elődök Sheele és Ghána. Még az alkimisták a BaSO4-et fából vagy szénbevonattal kalcinálják, és foszforeszkáló "Bologna gyöngyszemeket" kapnak. De kémiailag ezek a drágakövek nem BaO, hanem a kénes bárium BaS. Érdekes, hogy a tiszta formában a bárium-szulfid nem ragyog: aktivátorokra van szükség - az aktiváló anyagok mikroimpulzusai - a bizmut, az ólom, a molibdén és más fémek sói. Glow) foszforeszcencia) nem önmagában, hanem csak radioaktív, röntgen, ultraibolya és egyéb sugárzás hatása alatt fordul elő. A külső ütközés leállítása után a foszforeszcencia folytatódhat, fokozatosan elhalványulva, néhány másodperctől néhány óráig.
A természetben való jelenet Szerkesztés
A földkéreg 0,05% báriumot tartalmaz. Ez elég sok - sokkal több, mint például ólom, ón, réz vagy higany. Tiszta formájában nem fordul elő - a bárium aktív, az alkáliföldfémek alcsoportjához tartozik, és természetesen az ásványi anyagokban meglehetősen szilárdan kötődik. A bárium főbb ásványi anyagai a nehéz barnás BaSO4 (barit) és a BaCo3. elnevezett angol William Withering (1741 - 1799), aki felfedezte az ásványi 1782-ben egy kis koncentrációban bárium sót tartalmaz sok ásványvizet és tengeri vode.Naibolee nagy betétek bárium ásványok területén az egykori Szovjetunió, az Egyesült Államok, Franciaország, , Románia. A barit feltárt készleteinek becslése 115 millió tonna, az összes tartalék 300 millió tonna (az 1980-as becslések szerint).
Szerkesztés
A legfontosabb nyersanyag a termelés bárium és vegyületei - Barit koncentrátum (80-95% BaSO4), amelyet úgy kapunk, barit flotációs folyékony üveg, mint meddőkőzet depresszáns; A BaSO4 extrakciós aránya 55-60%. Reduction BaSO4 szén, koksz vagy természetes gázt nyerünk BaS (BaSO4 + 4C → BaS + 4CO; BaSO4 + 2SN4 2C → BaS + + 4H2 O), amelyek feldolgozása más báriumvegyületek különösen Ba (OH) 2. BaCO3 és Ba (NO3) 2. Ezen vegyületek 800, 1400 és 700 ° C-on történő kalcinálása BaO-t eredményez.
A fémes bárium BaO-ból történő előállításához a fő ipari módszer az alumínium por: 4BaO + 2Al → 3Ba + BaO * Al2O3. Az eljárást 1100 és 1200 ° C közötti hőmérsékleten, argon atmoszférában vagy vákuumban végezzük (az utóbbi eljárás előnyös). A BaO: Al mólaránya (1,5-2): 1. A reaktort a kemencébe helyezzük úgy, hogy a "hideg rész" hőmérséklete (amelyben a bárium párja kondenzálódik) körülbelül 520 ° C volt. Vákuumban végzett desztillációval a báriumot 10-4 tömeg% -nál kevesebb szennyeződésre tisztítjuk, és ha zéróolvadékot alkalmazunk, akkor legfeljebb 10 -6%.
Kis mennyiségű báriumot szintén BaBeO2 (Ba (OH) 2 és Be (OH) 2) ötvözésével nyerünk 1300 ° C-on titánnal, valamint a Ba (N3) 2 120 ° C-on történő bomlása útján. a báriumsók nátrium-aziddal folytatott cserélési reakciói során képződnek.
Fizikai tulajdonságok
A bárium ezüstös, fehér, fémes fém. Éles hatással megszakad. Normál nyomáson létezik két allotropic módosítása: akár 375 ° C-rezisztens az alfa-Ba-középpontos köbös rács (a = 0,501 nm), nagyobb, mint 375 ° C stabil β-Ba; A módosítások közötti átmenet standard hője 0,86 kJ / mol. 19 ° C-on és 5530 MPa-nál hexagonális módosítás alakul ki. Olvadáspont 727 ° C, forráspontja 1637 ° C; sűrűsége 3,780 g / cm3; hármas pont: 710 ° C hőmérséklet, 1,185 Pa nyomás; hőmérséklet-függősége a nyomás egyenlet gőz át szilárd és folyékony bárium rendre: LGP (. mm Hg) = 9,405-9496 / T - 0787 * 10 -3 T - 0364 * LGT (kezdve 298-983 K), LGP ( mm Hg) = 20 408 - 8304 / T - 4,036 * logT (983 és 1959K közötti tartományban); a kritikus hőmérséklet 2497 ° C; izobár hőteljesítmény 28,1 J / (mol * K); a standard fúziós hő 7,12 kJ / mol, a standard párolgási hő 150,9 kJ / mol (1910 K); standard entrópia 62,5 J / (mol * K); lineáris terjeszkedés hömérsékleti együtthatója (17-21) * 10 -6 K -1 (273-573 K tartományban); elektromos ellenállás 6 * 10 -8 Ohm * m (273K), az elektromos ellenállás hőmérsékleti együtthatója 3,6 * 10 -3 K -1. A bárium paramágneses, a mágneses érzékenység 0,15 * 9. Az elektron mûködési funkciója 2,49 eV. A standard elektródpotenciál Ba2 + / Ba = -2906 V. Az ásványtani méretek szerinti keménység 1,25, Mohs 2, Brinell 42 MPa; a összenyomhatósági tényező 10,4 * 10 11 Pa -1; σrast 12,8-0,98 MPa (293-873 K intervallumban).
Kémiai tulajdonságok
A bárium egy reaktív alkáliföldfém. A levegőt intenzíven oxidálják, így BaU bárium-oxidot és Ba3N2 bárium-nitridet (körülbelül 1000 ° C olvadáspontú) tartalmazó filmet képeznek. Alacsony fűtés a levegőben meggyullad. Erősen reagál vízzel, így Ba (OH) 2-hidroxidot ad. Hígított savak sókat képeznek. A legtöbb gyenge savak és közepes erősségű anionok bárium-sói kissé oldódnak, kivéve BaS, Ba (CN) 2. Ba (SCN) 2. Ba (OOCCH3) 2. Halogénnel a bárium-halogenideket hidrogénnel melegítjük - a BaH2-hidridet. NH3 fűtéssel - BaH2 és Ba3N2. szén- és nitrogénatom, Ba (CN) 2-cianid. Folyékony ammóniával sötétkék oldatot kapunk, amelyből az ammóniát [Ba (NH3) 6] elkülöníthetjük, amely aranyszínű, és könnyen biológiailag lebontható NH3 hasítással. Platin katalizátor jelenlétében ammóniát bomlik bárium-amid előállítására:
A bárium a fémek oxidjait, halogenidjeit és szulfidjait csökkenti a megfelelő fémekhez. A báriumot intermetallikus vegyületek képzése jellemzi, például BaAl, BaAl2 megtalálható a Ba-Al rendszerben. BaAl4.
Alkalmazás szerkesztése
A bárium ötvözet Al (alba ötvözet, 56% Ba) alapja a getters (getters). A megfelelő bepároljuk bárium getter ötvözet a nagyfrekvenciás fűtőberendezés evakuált lombikba, ami hűvösebb részein a lombik, egy úgynevezett tükör bárium (vagy diffúz bevonatot bepárlással nitrogén alatt). A termikus katódok túlnyomó többségének aktív része BaO. Bárium is használják dezoxidálóanyag Cu és Pb adalékként gördülőcsapágyak, vas és nem vastartalmú fémek, valamint ötvözeteik építési tipografikus betűtípusok, hogy növeljék a keménység. A nikkeles báriumötvözetek gyújtógyertya elektródák gyártásához szolgálnak belső égésű motorokban és rádiós csövekben. 140 Ba (12,8 napos felezési idő) a báriumvegyületek vizsgálata során alkalmazott izotóp mutató. Bárium adunk együtt cirkónium egy folyékony fém lehűtjük (ötvözetek nátrium, kálium, rubídium, lítium-, cézium-), hogy csökkentse a agresszivitás a csővezetékek.
A bárium-fluoridot egy optikai kristályok formájában használják (lencsék, prizmák), és fluorid elektrolit komponenseként szilárd fluorid tárolókban is használják.
A bárium-oxidot aktív réz-oxid-elemekként használják az aktív tömeg alkotóelemeként (bárium-oxid-réz-oxid). A bárium-oxid egy másik felhasználási módja az üveg különleges minősége - az urán rudak fedezésére szolgál. Az ilyen szemüvegek széles körben elterjedt típusa az alábbi összetételű: (foszforoxid-61%, BaO-32%, alumínium-oxid 1,5%, nátrium-oxid 5,5%). A nukleáris ipar üvegiparában bárium-foszfátot is használnak. A bárium-oxidot a réz és a ritkaföldfém-oxidokkal együtt szupravezető kerámiák szintézisére használják, folyékony nitrogén-hőmérsékleten és fölött.
A bárium-szulfátot a negatív elektród aktív tömegének hosszabbítójaként használják ólom-savas elemek előállítása során. A bárium-krómot hidrogén és oxigén termelésére használják termokémiai módszerrel (Oak Ridge ciklus, USA).
A pirotechnikában a báriumvegyületeket (elsősorban a peroxidot és a nitrátot) használják a láng zöld színének, a világítási kompozíciók és a gyulladási keverékek komponenseként. A bárium-peroxidot korábban vízmentes hidrogén-peroxid előállításához használták.
A BaTiO3 bárium titanát az egyik legfontosabb vaselektrikum. Első alkalommal a ferroelektromos tulajdonságait 1944-ben fedezték fel a szovjet fizikus B.M. Vul. Bárium-titanát jellemzője, hogy megőrzi a ferroelektromos tulajdonságokat egy nagyon nagy hőmérséklet-tartományban - a közel abszolút nulla és + 125 ° C.Eto körülmény, valamint a nagy mechanikai szilárdság és a nedvesség ellenállás a bárium-titanát hozzájárult az a tény, hogy ez lett az egyik fontos ferroelektrics. A bárium-titanát, mint minden ferroelektrika, szintén piezoelektromos tulajdonságokkal rendelkezik - az elektromos tulajdonságokat nyomás alatt változtatja. Egy váltakozó elektromos mező hatására a kristályokban rezgések keletkeznek, ezért rádiókapcsolatokban és automatikus rendszerekben használják őket. A bárium titánát használták a gravitációs hullámok kimutatására.
A világ báriumtermelése: barit 7,3 millió tonna, egyéb bárium vegyületek 0,70-0,75 millió tonna (1980).
Biológiai szerep Szerkesztés
Toxicitás Szerkesztés
Minden vízoldható bárium vegyület nagyon mérgező. A bárium, a klorid, a nitrát, a nitrit, a klórt és a perklorát sóinak jó oldhatósága miatt veszélyes. Vízben jól oldódik, a báriumsók gyorsan felszívódnak a belekben. Néhány órával a szív bénulása után a halál eljöhet.
Az akut mérgezés tünetei bárium-sókkal: nyáladzás, égés a szájban és a nyelőcsőben. Hasi fájdalom, görcsök, hányinger, hányás, hasmenés, magas vérnyomás, a szilárd hibás pulzus, görcsök és később lehetséges bénulás, cyanosis, az arc és a végtagok (végtagok hideg) gazdag, hideg verejték, izomgyengeség, különösen a végtagok elérve előtt , hogy a mérgezett nem bólogathatja a fejét. A járás és a beszéd zavarai a garat és a nyelv izomzatának bénulása miatt. Légszomj, szédülés, tinnitus, látászavarok.
Súlyos mérgezés esetén a halál hirtelen vagy egy napon belül jelentkezik. Súlyos mérgezés akkor jelentkezik, ha 0,2-0,5 gramm bárium-sót, 0,8 - 0,9 g halálos dózist veszünk fel.
Az elsősegélynyújtáshoz öblítse le a gyomrot 1% -os nátrium- vagy magnézium-szulfát-oldattal. Enémák ugyanazon sók 10% -os oldatából. Az oldatot ugyanazon sók (20,0 rész só 150,0 rész vízben) oldatába adjuk 5 percenként evőkanálban. Emetika a kialakult oldhatatlan bárium-szulfát eltávolításáért a gyomorból. Intravénásán 10-20 ml 3% -os nátrium-szulfát-oldatot adunk be. Subcutan-kámfor, koffein, lobelin - a jelzések szerint. Hő a lábadon. A nyálka levesek és a tej belsejében.
Linkek szerkesztése
Ez a cikk nem illusztrálja.