Prvok 56: Bárium

1、 Základný úvodbárium,
Prvok kovu alkalických zemín s chemickou značkou Ba sa nachádza v skupine IIA šiestej periódy periodickej tabuľky. Je to mäkký kov alkalických zemín so strieborným bielym leskom a najaktívnejší prvok v kovoch alkalických zemín. Názov prvku pochádza z gréckeho slova beta alfa ρύς (barys), čo znamená „ťažký“.

2、 Objavovanie stručnej histórie
Sulfidy kovov alkalických zemín vykazujú fosforescenciu, čo znamená, že po vystavení svetlu určitý čas vyžarujú svetlo aj v tme. Zlúčeniny bária začali priťahovať pozornosť ľudí práve pre túto vlastnosť. V roku 1602 obuvník Casio Lauro v meste Bologna v Taliansku upražil baryt obsahujúci síran bárnatý spolu s horľavými látkami a zistil, že v tme môže vyžarovať svetlo, čo vzbudilo v tej dobe záujem učencov. Neskôr sa tento druh kameňa nazýval polonit a vzbudil záujem európskych chemikov o analytický výskum. V roku 1774 švédsky chemik CW Scheele zistil, že oxid bárnatý je relatívne ťažká nová pôda, ktorú nazval „Baryta“ (ťažká pôda). V roku 1774 Scheler veril, že tento kameň je kombináciou novej pôdy (oxidu) a kyseliny sírovej. V roku 1776 zahrial dusičnan v tejto novej pôde, aby získal čistú pôdu (oxid). V roku 1808 použil britský chemik H. Davy ortuť ako katódu a platinu ako anódu na elektrolýzu barytu (BaSO4) na výrobu amalgámu bária. Po destilácii na odstránenie ortuti bol získaný kov s nízkou čistotou a pomenovaný podľa gréckeho slova barys (ťažký). Symbol prvku je nastavený ako Ba, ktorý sa nazývabárium.

3, Fyzikálne vlastnosti
báriumje strieborný biely kov s teplotou topenia 725 ° C, teplotou varu 1846 ° C, hustotou 3,51 g/cm3 a ťažnosťou. Hlavné rudy bária sú baryt a arzenopyrit.

4,báriumje chemický prvok s chemickými vlastnosťami.
Chemický symbol Ba, atómové číslo 56, patrí do skupiny periodického systému IIA a je členom kovov alkalických zemín. Bárium má veľkú chemickú aktivitu a je najaktívnejšie spomedzi kovov alkalických zemín. Z potenciálu a ionizačnej energie je vidieť, že bárium má silnú redukovateľnosť. V skutočnosti, ak vezmeme do úvahy stratu prvého elektrónu, bárium má najsilnejšiu redukovateľnosť vo vode. Pre bárium je však pomerne ťažké stratiť druhý elektrón. Vzhľadom na všetky faktory sa preto redukovateľnosť bária výrazne zníži. Napriek tomu je to tiež jeden z najreaktívnejších kovov v kyslých roztokoch, hneď za lítiom, céziom, rubídiom a draslíkom.

5.Hlavné zlúčeniny
1). Oxid bárnatý na vzduchu pomaly oxiduje za vzniku oxidu bárnatého, čo je bezfarebný kubický kryštál. Rozpustný v kyseline, nerozpustný v acetóne a čpavkovej vode. Reaguje s vodou za vzniku hydroxidu bárnatého, ktorý je toxický. Pri horení vyžaruje zelený plameň a vytvára peroxid bária.
2). Peroxid bária reaguje s kyselinou sírovou za vzniku peroxidu vodíka. Táto reakcia je založená na princípe prípravy peroxidu vodíka v laboratóriu.
3). Hydroxid bárnatý reaguje s vodou za vzniku hydroxidu bárnatého a plynného vodíka. Kvôli nízkej rozpustnosti hydroxidu bárnatého a jeho vysokej sublimačnej energii nie je reakcia taká intenzívna ako pri alkalických kovoch a výsledný hydroxid bárnatý bude zakrývať výhľad. Do roztoku sa zavedie malé množstvo oxidu uhličitého, aby sa vytvorila zrazenina uhličitanu bárnatého, a ďalej sa pridá nadbytok oxidu uhličitého, aby sa zrazenina uhličitanu bárnatého rozpustila a vytvoril sa rozpustný hydrogénuhličitan bárnatý.
4). Aminobárium sa môže rozpúšťať v kvapalnom amoniaku, čím vzniká modrý roztok s paramagnetizmom a vodivosťou, ktorý v podstate tvorí elektróny amoniaku. Po dlhej dobe skladovania sa vodík v amoniaku redukuje na plynný vodík elektrónmi amoniaku a celková reakcia spočíva v reakcii bária s kvapalným amoniakom za vzniku aminobária a plynného vodíka.
5). Siričitan bárnatý je biely kryštál alebo prášok, toxický, mierne rozpustný vo vode a po umiestnení na vzduch sa postupne oxiduje na síran bárnatý. Rozpustite v neoxidujúcich silných kyselinách, ako je kyselina chlorovodíková, aby sa vytvoril plynný oxid siričitý so štipľavým zápachom. Keď sa stretnete s oxidačnými kyselinami, ako je zriedená kyselina dusičná, môže sa premeniť na síran bárnatý.
6). Síran bárnatý má stabilné chemické vlastnosti a časť síranu bárnatého rozpustená vo vode je úplne ionizovaná, čo z neho robí silný elektrolyt. Síran bárnatý je nerozpustný v zriedenej kyseline dusičnej. Používa sa hlavne ako kontrastná látka v gastrointestinálnom trakte.
Uhličitan bárnatý je toxický a takmer nerozpustný v studenej vode., Málo rozpustný vo vode s obsahom oxidu uhličitého a rozpustný v zriedenej kyseline chlorovodíkovej. Reaguje so síranom sodným za vzniku nerozpustnejšej bielej zrazeniny síranu bárnatého – trend konverzie medzi zrazeninami vo vodnom roztoku: je ľahké previesť smerom k nerozpustnejšiemu smeru.

6、 Polia aplikácie
1. Používa sa na priemyselné účely pri výrobe báryových solí, zliatin, ohňostrojov, jadrových reaktorov a pod.. Je tiež výborným dezoxidantom na rafináciu medi. Široko používaný v zliatinách vrátane zliatin olova, vápnika, horčíka, sodíka, lítia, hliníka a niklu. Kovové bárium sa môže použiť ako odplyňovacie činidlo na odstránenie stopových plynov z vákuových trubíc a katódových trubíc, ako aj ako odplyňovacie činidlo na rafináciu kovov. Dusičnan bárnatý zmiešaný s chlorečnanom draselným, horčíkovým práškom a kolofóniou možno použiť na výrobu signálnych svetlíc a ohňostrojov. Rozpustné zlúčeniny bária sa bežne používajú ako insekticídy, ako je chlorid bárnatý, na kontrolu rôznych škodcov rastlín. Môže sa tiež použiť na rafináciu soľanky a kotlovej vody na výrobu elektrolytického lúhu sodného. Používa sa aj na prípravu pigmentov. Textilný a kožiarsky priemysel ho používa ako moridlo a matovacie činidlo pre umelý hodváb.
2. Síran bárnatý na lekárske použitie je pomocný liek na röntgenové vyšetrenie. Biely prášok bez zápachu a chuti, látka, ktorá dokáže poskytnúť pozitívny kontrast v tele pri RTG vyšetrení. Lekársky síran bárnatý sa neabsorbuje v gastrointestinálnom trakte a nespôsobuje alergické reakcie. Neobsahuje rozpustné zlúčeniny bária, ako je chlorid bárnatý, sulfid bárnatý a uhličitan bárnatý. Používa sa hlavne na zobrazovanie gastrointestinálneho traktu, príležitostne sa používa na iné účely vyšetrenia

7, Spôsob prípravy
Priemyselná výrobakovové báriumje rozdelená do dvoch krokov: výroba oxidu bárnatého a tepelná redukcia kovu (tepelná redukcia hliníka). Pri 1000-1200 ℃,kovové báriummožno získať redukciou oxidu bárnatého kovovým hliníkom a potom vyčistiť vákuovou destiláciou. Metóda tepelnej redukcie hliníka na výrobu kovového bária: Kvôli rôznym pomerom zložiek môžu existovať dve reakcie na redukciu hliníka oxidu bárnatého. Reakčná rovnica je: obe reakcie môžu produkovať len malé množstvo bária pri 1000-1200 ℃. Preto sa musí použiť vákuová pumpa na kontinuálny prenos pár bária z reakčnej zóny do studenej kondenzačnej zóny, aby reakcia pokračovala v pohybe doprava. Zvyšok po reakcii je toxický a pred likvidáciou je potrebné ho spracovať