BARIUM-JEG; m.[lat. Barium fra gresk. barys – tung].
1. Kjemisk grunnstoff (Ba), mykt sølvhvitt reaktivt metall (brukt i ingeniørfag, industri, medisin).
2. Razg. Om sulfatsaltet av dette elementet (tatt oralt som kontrastmiddel under røntgenundersøkelse av mage, tarm, etc.). Drikk et glass barium.
◁ Barium, -th, -th (1 tegn). B-te salter. B. katode.barium
(lat. Barium), et kjemisk grunnstoff i gruppe II i det periodiske systemet, tilhører jordalkalimetallene. Navnet er fra det greske barýs – tung. Sølvhvitt mykt metall; tetthet 3,78 g/cm 3, t pl 727°C. Kjemisk svært aktiv, antennes ved oppvarming. Mineraler: barytt og witheritt. De brukes i vakuumteknologi som en gassabsorber, i legeringer (trykk, lager); bariumsalter – i produksjon av maling, glass, emaljer, i pyroteknikk, medisin.BARIUM
BARIUM (lat. Baryum), Ba (les «barium»), et kjemisk grunnstoff med atomnummer 56, atommasse 137,327. Den ligger i den sjette perioden i gruppe IIA i det periodiske systemet. Refererer til jordalkalielementer. Naturlig barium består av syv stabile isotoper med massetall 130 (0,101 %), 132 (0,097 %), 134 (2,42 %), 135 (6,59 %), 136 (7,81 %), 137 (11, 32 %) og 138 ( 71,66 %). Ytre elektronlagskonfigurasjon 6 s 2 . Oksydasjonstilstanden er +2 (valens II). Atomets radius er 0,221 nm, radiusen til Ba 2+-ionet er 0,138 nm. De sekvensielle ioniseringsenergiene er 5.212, 10.004 og 35.844 eV. Elektronegativitet ifølge Pauling (cm. PAULING Linus) 0,9.
Oppdagelseshistorie
Navnet på elementet kommer fra det greske «baris» – tungt. I 1602 trakk en Bolognesisk håndverker oppmerksomhet til det tunge mineralet baritt. (cm. BARITE) BaSO 4 (tetthet 4,50 kg / dm 3). I 1774 svensken K. Scheele (cm. SCHEELE Karl Wilhelm), kalsinerende barytt, mottok oksidet BaO. Først i 1808 engelskmannen G. Davy (cm. DEVI Humphrey) brukte elektrolyse for å gjenvinne aktive metaller fra saltsmeltene deres.
Utbredelse i naturen
Innholdet i jordskorpen er 0,065 %. De viktigste mineralene er baritt og witheritt (cm. VITERITT) BaCO3.
Kvittering
Hovedråstoffet for å oppnå barium og dets forbindelser er baryttkonsentrat (80-95 % BaSO 4). Den varmes opp i en mettet løsning av brus Na 2 CO 3:
BaSO 4 + Na 2 CO 3 \u003d BaCO 3 + Na 2 SO 4
Bunnfallet av syreløselig bariumkarbonat bearbeides videre.
Den viktigste industrielle metoden for å oppnå metallisk barium er reduksjonen med aluminiumspulver. (cm. ALUMINIUM) ved 1000-1200 °C:
4ВаО + 2Аl = 3Ва + ВаOАl 2 О 3
Ved å redusere barytt med kull eller koks ved oppvarming, oppnås BaS:
BaSO 4 + 4C \u003d BaS + 4CO
Det resulterende vannløselige bariumsulfidet bearbeides til andre bariumforbindelser, Ba (OH) 2, BaCO 3, Ba (NO 3) 2.
Fysiske og kjemiske egenskaper
Barium er et sølvhvitt formbart metall, krystallgitteret er kubisk, kroppssentrert, en= 0,501 nm. Ved en temperatur på 375 °C går den over i b-modifikasjonen. Smeltepunkt 727 ° C, kokepunkt 1637 ° C, tetthet 3,780 g / cm 3. Standard elektrodepotensial Ba 2+ / Ba er -2,906 V.
Den har høy kjemisk aktivitet. Intensivt oksidert i luft og danner en film som inneholder bariumoksid BaO, peroksid BaO 2 .
Reagerer kraftig med vann:
Va + 2H 2 O \u003d Ba (OH) 2 + H 2
Ved oppvarming interagerer den med nitrogen (cm. NITROGEN) med dannelse av nitrid Ba 3 N 2:
Ba + N 2 \u003d Ba 3 N 2
I en strøm av hydrogen (cm. HYDROGEN) ved oppvarming danner barium et hydrid BaH 2. Med karbon danner barium BaC 2-karbid. Med halogener (cm. HALOGENER) barium danner halogenider:
Ba + Cl 2 \u003d BaCl 2,
Mulig interaksjon med svovel (cm. SVOVEL) og andre ikke-metaller.
BaO er det grunnleggende oksidet. Det reagerer med vann og danner bariumhydroksid:
BaO + H 2 O \u003d Ba (OH) 2
Ved interaksjon med sure oksider danner BaO salter:
BaO + CO 2 \u003d BaCO 3
Det basiske hydroksydet Ba (OH) 2 er lett løselig i vann, har alkaliske egenskaper.
Ba 2+ ioner er fargeløse. Klorid, bromid, jodid, bariumnitrat er svært løselig i vann. Uløselig karbonat, sulfat, gjennomsnittlig bariumortofosfat. Bariumsulfat BaSO 4 er uløselig i vann og syrer. Derfor er dannelsen av et hvitt osteaktig bunnfall BaSO 4 en kvalitativ reaksjon på Ba 2+ ioner og sulfationer.
BaSO 4 løses opp i en varm løsning av konsentrert H 2 SO 4, og danner surt sulfat:
BaSO 4 + H 2 SO 4 \u003d 2Ba (HSO 4) 2
Ba 2+ ioner farger flammen gulgrønn.
applikasjon
En legering av Ba med Al er grunnlaget for getters (getters). BaSO 4 er en komponent i hvit maling, den tilsettes under dressing av noen typer papir, brukt i aluminiumssmelting, i medisin – for røntgenundersøkelse.
Bariumforbindelser brukes i glassproduksjon, i produksjon av signalraketter.
Bariumtitanat BaTiO 3 er en komponent av piezoelektriske elementer, små kondensatorer, brukt i laserteknologi.
Fysiologisk virkning
Bariumforbindelser er giftige, MPC i luften er 0,5 mg/m 3 .
encyklopedisk ordbok. 2009 .Synonymer:
Se hva «barium» er i andre ordbøker:
Med den kjemiske formelen BaSO 4 . Det er et luktfritt hvitt pulver, uløselig i vann. Dens hvithet og opasitet, så vel som dens høye tetthet, definerer dens hovedapplikasjoner.
Navnehistorikk
Barium tilhører jordalkalimetallene. De sistnevnte er så navngitt fordi, ifølge D. I. Mendeleev, deres forbindelser danner en uløselig masse av jorden, og oksider «har et jordaktig utseende». Barium finnes i naturen i form av mineralet baritt, som er bariumsulfat med ulike urenheter.
Den ble først oppdaget av de svenske kjemikerne Scheele og Hahn i 1774 som en del av den såkalte tunge sparren. Herfra kom navnet på mineralet (fra det greske «baris» – tungt), og deretter selve metallet, da det i 1808 ble isolert i sin rene form av Humphry Devi.
Fysiske egenskaper
Siden BaSO 4 er et salt av svovelsyre, bestemmes dets fysiske egenskaper delvis av selve metallet, som er mykt, reaktivt og sølvhvitt. Naturlig baritt er fargeløs (noen ganger hvit) og gjennomsiktig. Kjemisk ren BaSO 4 har en farge fra hvit til blekgul, den er ikke brennbar, med et smeltepunkt på 1580°C.
Hva er massen til bariumsulfat? Dens molare masse er 233,43 g/mol. Den har en uvanlig høy egenvekt – fra 4,25 til 4,50 g/cm 3 . På grunn av dens uløselighet i vann, gjør dens høye tetthet den uunnværlig som fyllstoff for vandige borevæsker.
Kjemiske egenskaper
BaSO 4 er en av de mest tungtløselige forbindelsene i vann. Det kan oppnås fra to svært løselige salter. Ta en vandig løsning av natriumsulfat – Na 2 SO 4. Molekylet i vann dissosieres til tre ioner: to Na + og ett SO 4 2-.
Na 2 SO 4 → 2Na + + SO 4 2-
La oss også ta en vandig løsning av bariumklorid – BaCl 2, hvis molekyl dissosieres til tre ioner: en Ba 2+ og to Cl – .
BaCl 2 → Ba 2+ + 2Cl –
Bland en vandig løsning av sulfat og en blanding som inneholder klorid. Bariumsulfat dannes som et resultat av kombinasjonen av to ioner med samme størrelse og motsatt ladning til ett molekyl.
Ba 2+ + SO 4 2- → BaSO 4
Nedenfor kan du se den fullstendige ligningen for denne reaksjonen (den såkalte molekylære ligningen).
Na 2 SO 4 + BaCl 2 → 2 NaCl + BaSO 4
Som et resultat dannes et uløselig bunnfall av bariumsulfat.
Varebarytt
I praksis er råstoffet for produksjon av kommersielt bariumsulfat beregnet for bruk i borevæsker ved boring av olje- og gassbrønner som regel mineralbarytt.
Begrepet «primær» barytt refererer til kommersielle produkter som inkluderer råmateriale (hentet fra gruver og steinbrudd) samt produkter av enkel anrikning ved metoder som vasking, bunnfelling, separering i tunge medier, flotasjon. Det meste av rå barytt må bringes til et minimum av renhet og tetthet. Mineralet som brukes som fyllstoff knuses og siktes til en jevn størrelse slik at minst 97 % av partiklene er opptil 75 mikron i størrelse, og ikke mer enn 30 % er mindre enn 6 mikron. Primær barytt må også være tett nok til å ha en egenvekt på 4,2 g/cm3 eller høyere, men myk nok til ikke å skade lagrene.
Få et kjemisk rent produkt
Mineralet barytt er ofte forurenset med ulike urenheter, hovedsakelig jernoksider, som farger det i ulike farger. Det behandles karbotermisk (oppvarmet med koks). Resultatet er bariumsulfid.
BaSO 4 + 4 C → BaS + 4 CO
Sistnevnte, i motsetning til sulfat, er løselig i vann og reagerer lett med oksygen, halogener og syrer.
BaS + H 2 SO 4 → BaSO 4 + H 2 S
Svovelsyre brukes for å oppnå et sluttprodukt med høy renhet. Bariumsulfatet som dannes ved denne prosessen blir ofte referert til som blancfix, som betyr «hvit fiksert» på fransk. Det finnes ofte i forbrukerprodukter som maling.
Under laboratorieforhold dannes bariumsulfat ved å kombinere bariumioner og sulfationer i løsning (se ovenfor). Siden sulfat er det minst giftige saltet av barium på grunn av dets uløselighet, blir avfall som inneholder andre salter av barium noen ganger behandlet med natriumsulfat for å binde alt barium, som er ganske giftig.
Fra sulfat til hydroksid og tilbake
Historisk sett ble baritt brukt til å produsere bariumhydroksid, Ba(OH) 2 , nødvendig i sukkerraffinering. Dette er generelt en veldig interessant og mye brukt forbindelse i industrien. Det er svært løselig i vann, og danner en løsning kjent som baryttvann. Det er praktisk å bruke for binding av sulfationer i forskjellige sammensetninger gjennom dannelse av uløselig BaSO4.
Vi så ovenfor at når det varmes opp i nærvær av koks, er det lett å få vannløselig bariumsulfid – BaS fra sulfat. Sistnevnte, når den samhandler med varmt vann, danner et hydroksid.
BaS + 2H2O → Ba(OH)2 + H2S
Bariumhydroksid og natriumsulfat, tatt i løsninger, når de blandes, vil gi et uløselig bunnfall av bariumsulfat og natriumhydroksid.
Ba(OH)2 + Na2SO4 = BaSO4 + 2NaOH
Det viser seg at naturlig bariumsulfat (baritt) først omdannes industrielt til bariumhydroksid, og deretter tjener til å oppnå samme sulfat når man renser ulike saltsystemer fra sulfationer. På samme måte vil reaksjonen også finne sted under rensing av SO 4 2- ioner fra en løsning av kobbersulfat. Hvis du lager en blanding av «bariumhydroksid + kobbersulfat», blir resultatet kobberhydroksid og uløselig bariumsulfat.
CuSO 4 + Ba(OH) 2 → Cu(OH) 2 + BaSO 4 ↓
Selv i reaksjon med svovelsyre i seg selv, vil dens sulfationer være fullstendig bundet av barium.
Bruk i borevæsker
Omtrent 80 % av verdensproduksjonen av bariumsulfat, renset og malt baritt, forbrukes som en komponent i borevæsker ved bygging av olje- og gassbrønner. Tilsetning av det øker tettheten til væsken som injiseres i brønnen for å bedre motstå høyt reservoartrykk og forhindre utbrudd.
Når en brønn bores, passerer borkronen gjennom ulike formasjoner, hver med sine egne egenskaper. Jo større dybde, desto større prosentandel av barytt må være tilstede i løsningens struktur. En ekstra fordel er at bariumsulfat er et ikke-magnetisk stoff, så det forstyrrer ikke ulike nedihullsmålinger ved bruk av elektroniske enheter.
Maling og papirindustri
Mesteparten av det syntetiske BaSO 4 brukes som en komponent i det hvite pigmentet for maling. Så, blancfix blandet med titandioksid (TiO 2) selges som en hvit oljemaling som brukes i maling.
Kombinasjonen av BaSO 4 og ZnS (sinksulfid) gir et uorganisk pigment kalt litopon. Det brukes som belegg for visse kvaliteter av fotografisk papir.
Nylig har bariumsulfat blitt brukt til å lysne papir beregnet på blekkskrivere.
Bruksområder i kjemisk industri og ikke-jernholdig metallurgi
Ved produksjon av polypropylen og polystyren brukes BaSO 4 som fyllstoff i proporsjoner opp til 70 %. Det har effekten av å øke motstanden til plast mot syrer og alkalier, samt gi dem opasitet.
Det brukes også til å produsere andre forbindelser av barium, spesielt bariumkarbonat, som brukes til å lage LED-glass til TV- og dataskjermer (historisk i katodestrålerør).
Støpeformer som brukes i metallstøping er ofte belagt med bariumsulfat for å forhindre adhesjon til det smeltede metallet. Dette gjøres ved fremstilling av anode kobberplater. De støpes inn i kobberformer belagt med et lag bariumsulfat. Når flytende kobber størkner til en ferdig anodeplate, kan den enkelt tas ut av formen.
pyrotekniske enheter
Siden bariumforbindelser avgir grønt lys når de brennes, brukes ofte salter av dette stoffet i pyrotekniske formler. Selv om nitrat og klorat er mer vanlig enn sulfat, er sistnevnte mye brukt som en komponent i pyrotekniske strobelys.
Røntgenkontrastmiddel
Bariumsulfat er et røntgentett middel som brukes til å diagnostisere visse medisinske problemer. Siden slike stoffer er ugjennomsiktige for røntgenstråler (blokkerer dem som følge av deres høye tetthet), vises områdene av kroppen der de er lokalisert som hvite områder på røntgenfilm. Dette skaper det nødvendige skillet mellom ett (diagnostisert) organ og andre (omgivende) vev. Kontrasten vil hjelpe legen til å se eventuelle spesielle forhold som kan eksistere i det organet eller kroppsdelen.
Bariumsulfat tas gjennom munnen eller rektalt med klyster. I det første tilfellet gjør det spiserøret, magen eller tynntarmen ugjennomsiktig for røntgenstråler. Så de kan fotograferes. Hvis stoffet administreres med et klyster, kan tykktarmen eller tarmene sees og fikses med røntgenstråler.
Dosen av bariumsulfat vil være forskjellig for forskjellige pasienter, alt avhenger av typen test. Legemidlet er tilgjengelig i form av en spesiell medisinsk bariumsuspensjon eller i tabletter. Ulike tester som krever kontrast- og røntgenutstyr krever forskjellige mengder suspensjon (i noen tilfeller er et medikament i tablettform nødvendig). Kontrastmidlet skal kun brukes under direkte tilsyn av en lege.
I 1808 oppnådde Davy Humphrey barium i form av et amalgam ved elektrolyse av dets forbindelser.
Kvittering:
I naturen danner det mineralene barytt BaSO 4 og witheritt BaCO 3 . Oppnådd ved aluminotermi eller dekomponering av azid:
3BaO+2Al=Al203+3Ba
Ba(N 3) 2 \u003d Ba + 3N 2
Fysiske egenskaper:
Et sølvhvitt metall med høyere smelte- og kokepunkt og større tetthet enn alkalimetallene. Veldig mykt. Tm = 727°C.
Kjemiske egenskaper:
Barium er det sterkeste reduksjonsmiddelet. I luft blir den raskt dekket med en film av oksid, peroksid og bariumnitrid, antennes når den varmes opp eller bare knuses. Virker kraftig med halogener når den varmes opp med hydrogen og svovel.
Barium reagerer kraftig med vann og syrer. Oppbevares, som alkalimetaller, i parafin.
I forbindelser viser den en oksidasjonstilstand på +2.
De viktigste forbindelsene:
bariumoksid. Et fast stoff som reagerer kraftig med vann for å danne hydroksid. Absorberer karbondioksid og blir til karbonat. Når den varmes opp til 500 ° C, reagerer den med oksygen for å danne peroksid
bariumperoksid BaO 2 , hvit substans, lite løselig, oksidasjonsmiddel. Brukes i pyroteknikk, for å produsere hydrogenperoksid, blekemiddel.
bariumhydroksid Ba(OH)2, Ba(OH)2-oktahydrat *8H20, fargeløs. krystall, alkali. Brukes til å oppdage sulfat- og karbonationer, for å rense vegetabilsk og animalsk fett.
bariumsalter fargeløse krystaller. stoffer. Løselige salter er svært giftige.
Klorid barium oppnås ved interaksjon av bariumsulfat med kull og kalsiumklorid ved 800°C – 1100°C. Reagens for sulfation. brukes i lærindustrien.
Nitrat barium, bariumnitrat, en komponent i grønne pyrotekniske sammensetninger. Ved oppvarming brytes det ned og danner bariumoksid.
Sulfat barium er praktisk talt uløselig i vann og i syrer, derfor er det litt giftig. brukes til bleking av papir, til fluoroskopi, baryttbetongfyllstoff (beskyttelse mot radioaktiv stråling).
Applikasjon:
Bariummetall brukes som en komponent i en rekke legeringer, et deoksideringsmiddel i produksjonen av kobber og bly. Løselige bariumsalter er giftige, MPC 0,5 mg/m 3 . Se også:
S.I. Venetsky Om sjelden og spredt. Metal historier.
DEFINISJON
Barium er lokalisert i den sjette perioden av II-gruppen til hoved (A) undergruppen av det periodiske systemet.
tilhører familien s-elementer. Metall. Betegnelse – Ba. Ordinelt tall – 56. Relativ atommasse – 137.34 a.m.u.
Den elektroniske strukturen til bariumatomet
Bariumatomet består av en positivt ladet kjerne (+56), inni denne er det 56 protoner og 81 nøytroner, og 56 elektroner beveger seg rundt i seks baner.
Figur 1. Skjematisk struktur av bariumatomet.
Fordelingen av elektroner i orbitaler er som følger:
56Ba) 2) 8) 18) 18) 8) 2 ;
1s 2 2s 2 2s 6 3s 2 3s 6 3d 10 4s 2 4s 6 4d 10 5s 2 5s 6 6s 2 .
Det ytre energinivået til bariumatomet inneholder 2 elektroner, som er valens. Energidiagrammet for grunntilstanden har følgende form:
Bariumatomet er preget av tilstedeværelsen av en eksitert tilstand. Elektroner 6 s– undernivåer er uparrede og ett av dem opptar en ledig orbital 6 s– undernivå:
Tilstedeværelsen av to uparrede elektroner indikerer at barium har en oksidasjonstilstand på +2.
Valenselektronene til et bariumatom kan karakteriseres av et sett med fire kvantetall: n(hovedkvante), l(orbital), m l(magnetisk) og s(snurre rundt):
+ There are no comments
Add yours