Þáttur 56: Baríum

1、 GrunnkynningBaríum,
Jarðalkalímálm frumefnið, með efnatáknið Ba, er staðsett í hópi IIA á sjötta tímabili lotukerfisins. Það er mjúkur, silfurhvítur ljóma jarðalkalímálmur og virkasta frumefnið í jarðalkalímálmum. Heiti frumefnisins kemur frá gríska orðinu beta alpha ρύς (barys), sem þýðir „þungt“.

2、 Uppgötvaðu stutta sögu
Súlfíð jarðalkalímálma sýna fosfórljómun, sem þýðir að þau halda áfram að gefa frá sér ljós í nokkurn tíma í myrkri eftir að hafa orðið fyrir ljósi. Baríumsambönd fóru að vekja athygli fólks einmitt vegna þessa eiginleika. Árið 1602 steikti skósmiður að nafni Casio Lauro í borginni Bologna á Ítalíu barít sem innihélt baríumsúlfat ásamt eldfimum efnum og komst að því að það gæti gefið frá sér ljós í myrkri, sem vakti áhuga fræðimanna á þeim tíma. Síðar var þessi steintegund kölluð pólónít og vakti áhuga evrópskra efnafræðinga á greiningarrannsóknum. Árið 1774 uppgötvaði sænski efnafræðingurinn CW Scheele að baríumoxíð var tiltölulega þungur nýr jarðvegur, sem hann kallaði „Baryta“ (þungur jarðvegur). Árið 1774 taldi Scheler að þessi steinn væri blanda af nýjum jarðvegi (oxíði) og brennisteinssýru. Árið 1776 hitaði hann nítratið í þessum nýja jarðvegi til að fá hreinan jarðveg (oxíð). Árið 1808 notaði breski efnafræðingurinn H. Davy kvikasilfur sem bakskaut og platínu sem rafskaut til að rafgreina barít (BaSO4) til að framleiða baríumamalgam. Eftir eimingu til að fjarlægja kvikasilfur fékkst málmur með litlum hreinleika sem nefndur er eftir gríska orðinu barys (þungur). Stefnistáknið er stillt sem Ba, sem er kallaðbaríum.

3、 Eðliseiginleikar
Baríumer silfurhvítur málmur með bræðslumark 725°C, suðumark 1846°C, þéttleika 3,51g/cm3 og sveigjanleika. Helstu málmgrýti baríums eru barít og arsenópýrít.

4,Baríumer efnafræðilegt frumefni með efnafræðilega eiginleika.
Efnatáknið Ba, atómnúmer 56, tilheyrir lotukerfinu IIA hópnum og er meðlimur jarðalkalímálma. Baríum hefur mikla efnavirkni og er það virkasta meðal jarðalkalímálma. Af mögulegri orku og jónunarorku má sjá að baríum hefur sterkan minnkunarhæfileika. Reyndar, ef aðeins er miðað við tap fyrstu rafeindarinnar, þá hefur baríum sterkasta minnkunarhæfni í vatni. Hins vegar er tiltölulega erfitt fyrir baríum að missa aðra rafeindina. Þar af leiðandi, með tilliti til allra þátta, mun minnkanleiki baríums minnka verulega. Engu að síður er það líka einn af hvarfgjarnustu málmunum í súrum lausnum, næst á eftir litíum, sesíum, rúbídíum og kalíum.

5.Helstu efnasambönd
1). Baríumoxíð oxast hægt í lofti og myndar baríumoxíð, sem er litlaus kúbískur kristall. Leysanlegt í sýru, óleysanlegt í asetoni og ammoníakvatni. Hvarfast við vatn og myndar baríumhýdroxíð, sem er eitrað. Við brennslu gefur það frá sér grænan loga og myndar baríumperoxíð.
2). Baríumperoxíð hvarfast við brennisteinssýru til að framleiða vetnisperoxíð. Þessi viðbrögð eru byggð á meginreglunni um að útbúa vetnisperoxíð á rannsóknarstofunni.
3). Baríumhýdroxíð hvarfast við vatn til að framleiða baríumhýdroxíð og vetnisgas. Vegna lítillar leysni baríumhýdroxíðs og mikillar sublimunarorku þess er hvarfið ekki eins mikil og alkalímálma og baríumhýdroxíðið sem myndast mun byrgja útsýnið. Lítið magn af koltvísýringi er sett í lausnina til að mynda baríumkarbónat botnfall og umfram koltvísýringur er enn frekar settur inn til að leysa upp baríumkarbónat botnfallið og mynda leysanlegt baríumbíkarbónat.
4). Amínóbaríum getur leyst upp í fljótandi ammoníaki, myndað bláa lausn með parasegulmagni og leiðni, sem í raun myndar ammoníak rafeindir. Eftir langan geymslutíma verður vetnið í ammoníaki minnkað í vetnisgas með ammoníak rafeindum og heildarhvarfið er baríum sem hvarfast við fljótandi ammoníak til að framleiða amínóbaríum og vetnisgas.
5). Baríumsúlfít er hvítur kristal eða duft, eitrað, örlítið leysanlegt í vatni og oxast smám saman í baríumsúlfat þegar það er sett í loftið. Leysið upp í sterkum sýrum sem ekki oxar eins og saltsýru til að mynda brennisteinsdíoxíðgas með sterkri lykt. Þegar þú lendir í oxandi sýrum eins og þynntri saltpéturssýru er hægt að breyta henni í baríumsúlfat.
6). Baríumsúlfat hefur stöðuga efnafræðilega eiginleika og hluti baríumsúlfats sem er leyst upp í vatni er algjörlega jónaður, sem gerir það að sterkum raflausn. Baríumsúlfat er óleysanlegt í þynntri saltpéturssýru. Aðallega notað sem skuggaefni í meltingarvegi.
Baríumkarbónat er eitrað og nánast óleysanlegt í köldu vatni., Lítið leysanlegt í vatni sem inniheldur koltvísýring og leysanlegt í þynntri saltsýru. Það hvarfast við natríumsúlfat til að framleiða óleysanlegara hvítt botnfall af baríumsúlfati - umbreytingarstefnan milli botnfalls í vatnslausn: það er auðvelt að breyta í óleysanlegri átt.

6、 Umsóknarreitir
1. Það er notað í iðnaðarskyni við framleiðslu á baríumsöltum, málmblöndur, flugeldum, kjarnaofnum osfrv. Það er líka frábært afoxunarefni til að hreinsa kopar. Mikið notað í málmblöndur, þar á meðal blý, kalsíum, magnesíum, natríum, litíum, ál og nikkel málmblöndur. Baríummálmur er hægt að nota sem afgasunarefni til að fjarlægja snefilgas úr lofttæmisrörum og bakskautsgeislum, auk afgasunarefnis til að hreinsa málma. Baríumnítrat blandað með kalíumklórati, magnesíumdufti og rósíni er hægt að nota til að framleiða merkjablys og flugelda. Leysanleg baríumsambönd eru almennt notuð sem skordýraeitur, svo sem baríumklóríð, til að stjórna ýmsum plöntuplága. Það er einnig hægt að nota til að hreinsa saltvatn og ketilsvatn til rafgreiningar á ætandi gosframleiðslu. Einnig notað til að útbúa litarefni. Textíl- og leðuriðnaðurinn notar það sem beitingarefni og mötuefni fyrir gervi silki.
2. Baríumsúlfat til læknisfræðilegra nota er hjálparlyf fyrir röntgenrannsókn. Lyktarlaust og bragðlaust hvítt duft, efni sem getur gefið jákvæða birtuskil í líkamanum við röntgenrannsókn. Læknisfræðilegt baríumsúlfat frásogast ekki í meltingarvegi og veldur ekki ofnæmisviðbrögðum. Það inniheldur ekki leysanleg baríumsambönd eins og baríumklóríð, baríumsúlfíð og baríumkarbónat. Aðallega notað til myndgreiningar á meltingarvegi, stundum notað í öðrum tilgangi við skoðun

7、 Undirbúningsaðferð
Iðnaðarframleiðsla ámálmbaríumer skipt í tvö þrep: framleiðsla baríumoxíðs og málmvarmaminnkun (álvarmaminnkun). Við 1000-1200 ℃,málmbaríumer hægt að fá með því að minnka baríumoxíð með málmi áli, og hreinsa síðan með lofttæmiseimingu. Hitaafoxunaraðferð úr áli til að framleiða baríum úr málmi: Vegna mismunandi hlutfalla innihaldsefna geta verið tvö viðbrögð fyrir álsýrnun baríumoxíðs. Viðbragðsjöfnan er: bæði viðbrögðin geta aðeins framleitt lítið magn af baríum við 1000-1200 ℃. Þess vegna þarf að nota lofttæmisdælu til að flytja baríumgufu stöðugt frá hvarfsvæðinu yfir á kalt þéttingarsvæðið til að hvarfið haldi áfram að færast til hægri. Leifin eftir hvarfið eru eitruð og þarf að meðhöndla áður en þeim er fargað