Istoricul și originea numelui Editați
În 1774, chimistul suedez Carl Wilhelm Scheele si prietenul lui Johan Gottlieb Hahn a investigat una dintre cele mai grele minerale - barita BaSO4. Au reușit să identifice un "teren greu" necunoscut, care mai târziu a fost numit bariț (de la barii greci - grei). Iar 34 de ani mai târziu, Humphry Davy, după electroliza solului baritic umed, a primit de la el un element nou - bariu. Trebuie remarcat faptul că, în același număr 1808 înainte de Davy, Jena Jakob Berzelius cu angajații au primit amalgam de calciu, stronțiu și bariu. Deci a existat un element de bariu. Întrebarea este naturală: de ce nu a fost descoperit mai devreme bariu, deoarece principalul său BaSO4 mineral este cunoscut din secolul al XVII-lea. "Descoperă" acest mineral, pentru a izola "pământul", oxidul de la el, sa dovedit a fi dincolo de forța predecesorilor Sheele și Ghana. Alchimiștii încă calcinau BaSO4 cu lemn sau cărbune și primeau "pietre prețioase din Bologna" cu fosforescentă. Dar chimic aceste pietre nu sunt BaO, ci bariu sulfuros BaS. Interesant, pur sulfura de bariu nu este aprins: sunt necesare activatori - substanțe trace activator - săruri de bismut, plumb, molibden, și alte metale. Strălucire) fosforescență) nu este în sine, ci numai sub influența radiațiilor, cu raze X, ultraviolete, precum și alte tipuri de radiații. După oprirea impactului exterior, fosforescența poate continua, treptat, în decolorare, de la câteva secunde până la câteva ore.
Prezența în natură Editați
Crusta pământului conține 0,05% bariu. Acest lucru este destul de mult - mult mai mult decât, să spunem, plumb, staniu, cupru sau mercur. În formă pură, nu este găsit - bariu activ, acesta este inclus în subgrupul de metale alcalino-pământoase și, în mod natural, în minerale legat destul de ferm. Principalele minerale ale bariului sunt bariile grele BaSO4 (bariți) și BaCo3. numit după englezul William veștejire (1741 - 1799), care a descoperit minerale în 1782 într-o concentrație mică de sare de bariu conținut în multe ape minerale și vode.Naibolee marine mari depozite de minerale bariu pe teritoriul fostei URSS, SUA, Franța, , România. Rezervele explorate de bariți sunt estimate la 115 milioane de tone, rezervele totale - 300 milioane de tone (conform estimărilor pentru 1980).
Noțiuni de bază Edit
Principala materie primă în producția de bariu și compușii săi - Concentrat de baritină (80-95% BaSO4), care se obține barită flotație folosind sticla lichid ca depresant gangă; Rata de extracție a BaS04 este de 55-60%. Reducerea BaSO4 cărbune, cocs sau gaz natural este obținut BaS (BaSO4 + 4C → + baso 4CO; BaSO4 + 2SN4 2C → BaS + + 4H2O), care sunt prelucrate în alți compuși de bariu, în special, Ba (OH) 2. BaCO3 și Ba (NO3) 2. Calcinarea acestor compuși, respectiv la 800, 1400 și 700 ° C, conduce la BaO.
Principala metoda industrială de producere de bariu metalic BaO -Recovers pulbere de aluminiu: 4VaO + 2AL ulcer → BaO + * Al2 O3. Procedeul se desfășoară în reactor la 1100 până la 1200 ° C sub atmosferă de argon sau sub vid (ultima metodă fiind preferată). Raportul molar dintre BaO: Al este (1,5-2): 1. Reactorul este plasat în cuptor astfel încât temperatura "părții sale reci" (în care perechile de condensări de bariu rezultate) să fie de aproximativ 520 ° C. Prin distilare în vid, bariul este purificat până la un conținut de impurități mai mic de 10-4% în greutate, iar atunci când se utilizează topirea zonei, până la 10-6%.
Cantități mici de bariu a fost preparat prin reducerea VaVeO2 (sintetizat prin topirea Ba (OH) 2 și Be (OH) 2), la 1300 ° C, cu titan și descompunere, la 120 ° C, Ba (N3) 2. formată în timpul reacțiilor de schimb de săruri de bariu cu azidă de sodiu.
Proprietăți fizice
Bariu este un metal maleabil din metal argintiu. Cu un impact ascuțit, se rupe. La presiune normală există în două modificări alotropice: până la 375 ° C, este rezistent la a-Ba-centrat rețea cubică (a = 0,501 nm), mai mare de 375 ° C este stabil β-Ba; Căldura standard a tranziției dintre modificări este de 0,86 kJ / mol. La 19 ° C și 5530 MPa, se formează o modificare hexagonală. Punct de topire 727 ° C, punct de fierbere 1637 ° C; densitate de 3,780 g / cm3; punct triplu: temperatură 710 ° C, presiune 1,185 Pa; dependența de temperatură a vaporilor de ecuația de presiune peste bariu solid și lichid, respectiv: LGP (. mm Hg) = 9.405-9496 / T - 0787 * 10 -3 T - 0364 * LGT (variind de 298 - 983 K), lgp ( mm Hg) = 20.408-8,304 / T - 4036 * LGT (variind de la 983 la 1959K); temperatura critică este de 2497 ° C; capacitatea de căldură izobarică 28,1 J / (mol * K); căldură standard de fuziune de 7,12 kJ / mol, căldura standard vaporizarea 150,9 kJ / mol (1910K); entropie standard 62,5 J / (mol * K); coeficient de temperatură de expansiune liniară (17-21) * 10 -6 K -1 (în intervalul 273-573 K); rezistență electrică 6 * 10 -8 ohm · m (273 K), coeficientul de temperatură al rezistenței electrice de 3,6 x 10 -3 K -1. Bariu este paramagnetic, susceptibilitatea magnetică a funcției de lucru 0.15 * 9. electron de 2.49 eV. Potențialul standard de electrod al Ba2 + / Ba = -2.906 V. scara de duritate minerale cal 1.25 Mohs 2 HB 42 MPa; factorul de compresibilitate este de 10,4 x 10 11 Pa -1; scrast 12,8-0,98 MPa (în intervalul 293-873 K).
Proprietăți chimice
Bariul este un metal alcalino-pământos reactiv. Se oxidează intens în aer, formând un film care conține oxid de bariu BaO și nitrură de bariu Ba3N2 (punct de topire aproximativ 1000 ° C). Cu o ușoară încălzire în aer se aprinde. Reacționează puternic cu apă, dând un hidroxid de Ba (OH) 2. Cu acizii diluați formează săruri. Cele mai multe săruri de bariu cu anioni de acizi slabi și acizi cu rezistență medie sunt ușor solubili, cu excepția BaS, Ba (CN) 2. Ba (SCN) 2. Ba (OOCCH3) 2. Cu halogeni, halogenurile formează bariu, cu hidrogen sub încălzire - hidrură BaH2. cu NH3 la încălzire - BaH2 și Ba3N2. cu carbon și azot, Ba (CN) 2 cianură. Cu amoniac lichid, se obține o soluție albastru închis, din care este posibil să se izoleze amoniacul [Ba (NH3) 6], care are un luciu de aur și este ușor biodegradabil cu scindare NH3. În prezența unui catalizator platină, amoniacul este descompus pentru a forma o amidură de bariu:
Bariu reduce oxizi, halogenuri și sulfuri de multe metale la metalul corespunzător. Bariu este caracterizat prin formarea de compuși intermetalici, de exemplu, BaAl, BaAl2 se găsesc în sistemul Ba-Al. BaAl4.
Modificarea aplicației
Aliajul de bariu cu Al (aliaj de alba, 56% Ba) este baza de getters (getters). Pentru aliaj adecvat evaporată bariu reproducător din dispozitivul de încălzire de înaltă frecvență într-un balon sub vid, rezultând în părțile mai reci ale vasului, așa-numitul bariu oglindă (sau strat difuz prin evaporare sub azot). Partea activă a marea majoritate a catodurilor termionice este BaO. Bariu este de asemenea folosit ca dezoxidant Cu și Pb, ca aditiv pentru rulmenți antifricțiune, metale feroase și neferoase, precum și aliaje de construcție pentru fonturi tipografic pentru a crește duritatea lor. Aliajele de bariu cu nichel servesc la fabricarea electrozilor bujiilor în motoarele cu combustie internă și în tuburile radio. 140 Ba (timpul de înjumătățire de 12,8 zile) este un indicator al izotopilor utilizat în studiul compușilor de bariu. Se adaugă bariu împreună cu zirconiu în răcitoare de metale lichide (aliaje de sodiu, potasiu, rubidiu, litiu, cesiu) pentru a reduce agresivitatea la conducte.
Fluorura de bariu este utilizată sub formă de cristale unice în optică (lentile, prisme) și este de asemenea utilizată în bateriile de stocare cu fluorură solidă ca o componentă a electrolitului de fluor.
Oxidul de bariu este utilizat în baterii puternice de oxid de cupru ca o componentă a masei active (oxid de bariu-oxid de cupru). O altă utilizare a oxidului de bariu este gătit un grad special de sticlă - folosit pentru a acoperi tijele de uraniu. Unul din tipurile foarte larg distribuite de astfel de sticle are următoarea compoziție: (oxid de fosfor - 61%, BaO - 32%, alumină - 1,5%, oxid de sodiu - 5,5%). În industria sticlei pentru industria nucleară se folosește și fosfatul de bariu. Oxidul de bariu împreună cu oxizi de cupru și metale pământuri rare este utilizat pentru sinteza ceramicii superconductoare care funcționează la temperatura azotului lichid și mai sus.
Sulfatul de bariu este folosit ca un extindere a masei active a unui electrod negativ în producția de baterii cu plumb-acid. Cromul de bariu este utilizat în producția de hidrogen și oxigen prin metoda termochemică (ciclul Oak Ridge, SUA).
Compușii de bariu (în principal peroxizi și nitrați) sunt utilizați în pirotehnica pentru a crea o colorare verde a flăcării, ca o componentă a compozițiilor de iluminat și a amestecurilor de aprindere. Peroxidul de bariu a fost utilizat anterior pentru a produce peroxid de hidrogen anhidru.
Titanatul de bariu BaTiO3 este una dintre cele mai importante feroelectrice. Pentru prima dată proprietățile sale feroelectrice au fost descoperite în 1944 de către fizicianul sovietic B.M. Vul. caracteristica Bariu titanatul este că ea păstrează proprietățile feroelectrice într-o gamă foarte largă de temperatură - de la aproape zero absolut la + 125 ° C.Eto situație precum rezistența rezistență ridicată și umiditate mecanică a titanatului de bariu a contribuit la faptul că aceasta a devenit una dintre cele mai ferroelectrice importante. Titanatul de bariu, ca și toate feroelectricile, are și proprietăți piezoelectrice - modifică proprietățile electrice sub presiune. Acțiunea alternate oscilațiilor câmpului electric apar în cristalele sale, în legătură cu care acestea sunt utilizate în circuitul radio și sisteme automate. Titanatul de bariu a fost folosit în încercările de a detecta undele de gravitație.
Producția mondială de bariu: barit 7.3 milioane tone, alți compuși de bariu - 0.70 - 0.75 milioane tone (1980).
Rolul biologic Editați
Editarea toxicității
Toți compușii de bariu solubili în apă sunt foarte toxici. Datorită solubilității bune bariului sare clorură periculoasă și nitrat, nitrit, cloratul și perclorat. Ei bine solubili în apă, sărurile de bariu sunt repede resorbite în intestin. Moartea poate veni în câteva ore de la paralizia inimii.
Simptomele de toxicitate acută a sărurilor de bariu: salivație, senzație de arsură în gură și esofag. dureri de stomac, crampe, greață, vărsături, diaree, hipertensiune arterială, pulsul incorect solid, convulsii, și mai târziu posibil, paralizie, cianoza feței și membrelor (extremitati reci) bogate sudoare rece, slăbiciune musculară, în special membrele înainte de a ajunge , că otrăvitorul nu-și poate da capul. Gait tulburare, și de vorbire din cauza paralizia mușchilor gâtului și a limbii. Insuficiență respiratorie, amețeli, tinitus, tulburări vizuale.
În caz de otrăvire severă, moartea survine brusc sau în decurs de o zi. otrăvirii Heavy apar cu ingerarea 0,2 - 0,5 g de săruri de bariu doză letală 0.8-0.9 g
Pentru primul ajutor, clătiți stomacul cu o soluție 1% de sulfat de sodiu sau de magneziu. Enamele din soluții de 10% din aceleași săruri. soluție Hut într-o soluție formată din aceeași sare (20,0 h. Sarea in 150.0 ore. apa) lingura la fiecare 5 min. Emetice pentru îndepărtarea sulfatului de bariu insolubil din stomac. Intravenoasă 10-20 ml dintr-o soluție 3% de sulfat de sodiu. Subcutanat-camfor, cofeină, lobalină - conform indicațiilor. Încălziți-vă pe picioare. În interiorul supei mucoase și a laptelui.
Link-uri Edit
Acest articol nu are ilustrații.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: