Element 56: Barium

1 、 Elementární úvodBaryum,
Alkalický pozemský kovový prvek s chemickým symbolem BA je umístěn ve skupině IIA šestého období periodické tabulky. Jedná se o měkký, stříbrný bílý lesklý alkalický pozemský kov a nejaktivnější prvek v alkalických zemských kovech. Název prvku pochází z řeckého slova beta alfa ρύς (Barys), což znamená „těžké“.

2 、 Objevení krátké historie
Sulfidy kovů alkalické Země vykazují fosforescenci, což znamená, že po vystavení světlu nadále emitují světlo po dobu ve tmě. Sloučeniny barya začaly přitahovat pozornost lidí právě kvůli této charakteristice. V roce 1602, obuvník jménem Casio Lauro ve městě Bologna v Itálii, pečil barit obsahující síran barů spolu s hořlavými látkami a zjistil, že by mohl emitovat světlo ve tmě, což v té době vzbudilo zájem vědců. Později byl tento typ kamene nazýván Polonit a vzbudil zájem evropských chemiků v analytickém výzkumu. V roce 1774 švédský chemik CW Scheele zjistil, že oxid barium byl relativně těžkou novou půdou, kterou nazval „Baryta“ (těžká půda). V roce 1774 Scheler věřil, že tento kámen byl kombinací nové půdy (oxidu) a kyseliny sírové. V roce 1776 zahříval dusičnan v této nové půdě, aby získal čistou půdu (oxid). V roce 1808 použil britský chemik H. Davy Mercury jako katodu a platinu jako anodu k elektrolyzaci baritu (BASO4) k výrobě amalgámu barya. Po destilaci k odstranění rtuti byl získán a pojmenován kov s nízkou čistotou po řeckém slově Barys (těžké). Symbol prvku je nastaven jako BA, který se nazývábaryum.

3 、 Fyzikální vlastnosti
Baryumje stříbrný bílý kov s bodem tání 725 ° C, bod varu 1846 ° C, hustota 3,51 g/cm3 a tažnost. Hlavní rudy barya jsou barit a arsenopyrit.

4 、Baryumje chemický prvek s chemickými vlastnostmi.
Chemický symbol BA, atomové číslo 56, patří do skupiny periodického systému IIA a je členem kovů alkalické Země. Barium má velkou chemickou aktivitu a je nejaktivnější mezi kovy alkalické Země. Z potenciální a ionizační energie je vidět, že bary má silnou redukovatelnost. Ve skutečnosti, pokud s ohledem na ztrátu prvního elektronu má Barium nejsilnější redukovatelnost ve vodě. Je však relativně obtížné, aby bary ztratily druhý elektron. Proto se s ohledem na všechny faktory výrazně sníží redukovatelnost barya. Je to však také jeden z nejaktivnějších kovů v kyselých roztocích, sekunda pouze na lithium, cesium, rubidium a draslík.

5. Main Sloučeniny
1). Oxid baryum pomalu oxiduje ve vzduchu za vzniku oxidu barya, což je bezbarvý krystal krychlů. Rozpustné v kyselině, nerozpustné ve vodě acetonu a amoniaku. Reaguje s vodou za vzniku hydroxidu barya, který je toxický. Po spálení emituje zelený plamen a generuje peroxid barya.
2). Peroxid baryum reaguje s kyselinou sírovou za vzniku peroxidu vodíku. Tato reakce je založena na principu přípravy peroxidu vodíku v laboratoři.
3). Hydroxid baryum reaguje s vodou na produkci hydroxidu a vodíku barya. Vzhledem k nízké rozpustnosti hydroxidu barya a jeho vysoké sublimační energie není reakce tak intenzivní jako reakce alkalických kovů a výsledný hydroxid barya zakrývá pohled. Do roztoku je zavedeno malé množství oxidu uhličitého za vzniku sraženiny uhličitanu barria a přebytečný oxid uhličitý se dále zavede k rozpuštění sraženiny uhličitanu barria a generuje rozpustný hydrochrabonát barya.
4). Amino baryum se může rozpustit v kapalném amoniaku a generovat modrý roztok s paramagnetismem a vodivostí, který v podstatě tvoří amoniak elektrony. Po dlouhém období skladování bude vodík v amoniaku zredukován na vodíkový plyn elektrony amoniaku a celková reakce reaguje s kapalným amoniakem za vzniku amino barya a vodíkového plynu.
5). Sulfizit barria je bílý krystal nebo prášek, toxický, mírně rozpustný ve vodě a postupně oxidovaný na síranu barria, když je umístěn ve vzduchu. Rozpusťte se v nexidaci silné kyseliny, jako je kyselina chlorovodíková, aby se generoval plyn oxid siřičitý s plíživým zápachem. Při setkání s oxidačními kyselinami, jako je zředěná kyselina dusičná, může být přeměněna na síran baryum.
6). Sulfát barria má stabilní chemické vlastnosti a část síranu barria rozpuštěného ve vodě je zcela ionizována, což z něj činí silný elektrolyt. Síran barů je nerozpustný ve zředěné kyselině dusičné. Používá se hlavně jako gastrointestinální kontrastní činidlo.
Uhličitan barria je toxický a téměř nerozpustný ve studené vodě., Mírně rozpustný ve vodě obsahující oxid uhličitý a rozpustný v zředěné kyselině chlorovodíkové. Reaguje s síranem sodným, aby se vytvořila nerozpustná bílá sraženina síranu barria - trend přeměny mezi sraženinami ve vodném roztoku: je snadné převádět směrem k nerozpustnému směru.

6 、 Aplikační pole
1. Používá se pro průmyslové účely při výrobě solí barů, slitin, ohňostrojů, jaderných reaktorů atd. Je to také vynikající deoxidizátor pro rafinaci mědi. Široce se používá ve slitinách, včetně olova, vápníku, hořčíku, sodíku, lithia, hliníku a niklových slitin. Barium kov může být použit jako odplňovací činidlo k odstranění stopových plynů z vakuových zkumavek a katodových paprskových zkumavek, jakož i odplňovací činidlo pro rafinaci kovů. K výrobě signálních světlic a ohňostrojů lze použít dusičnan barria smíchaný s chloreánem draselným, hořčíkovým práškem a kalafunem. Rozpustné sloučeniny barya se běžně používají jako insekticidy, jako je chlorid baryum, k řízení různých škůdců rostlin. Může být také použit pro rafinaci solného a kotlové vody pro produkci elektrolytické kaustiky. Používá se také pro přípravu pigmentů. Textilní a kožená odvětví jej používají jako mordant a rohožní činidlo pro umělé hedvábí.
2. síranu barria pro lékařské použití je pomocný lék pro rentgenové vyšetření. Bez zápachu a chutný bílý prášek, látka, která může poskytnout pozitivní kontrast v těle během rentgenového vyšetření. Lékařský síran barria není absorbován v gastrointestinálním traktu a nezpůsobuje alergické reakce. Neobsahuje rozpustné sloučeniny barya, jako je chlorid baryum, sulfid baryum a uhličitan barya. Používá se hlavně pro gastrointestinální zobrazování, příležitostně používané pro jiné účely vyšetření

7 、 Metoda přípravy
Průmyslová produkceKovový barumje rozdělena do dvou kroků: produkce oxidu barria a tepelné redukce kovu (hliníková tepelná redukce). Při 1000-1200 ℃,Kovový barumLze získat snížením oxidu barria s kovovým hliníkem a poté purifikováno vakuovou destilací. Metoda tepelné redukce hliníku pro výrobu kovového barya: Vzhledem k různým poměrům složek mohou existovat dvě reakce pro redukci oxidu barria z hliníku. Reakční rovnice je: Obě reakce mohou produkovat pouze malé množství barya při 1000-1200 ℃. Proto musí být vakuové čerpadlo použito k nepřetržitému přenosu páry barya z reakční zóny do zóny studené kondenzace, aby se reakce nadále pohybovala doprava. Zbytek po reakci je toxický a je třeba jej ošetřit před likvidací