V magickom svete chémie,báriavždy priťahoval pozornosť vedcov svojím jedinečným šarmom a širokou aplikáciou. Aj keď tento strieborný kovový prvok nie je taký oslňujúci ako zlato alebo striebro, v mnohých oblastiach hrá nevyhnutnú úlohu. Od presných nástrojov vo vedeckom výskume laboratórií po kľúčové suroviny v priemyselnej výrobe až po diagnostické činidlá v oblasti medicíny, Barium napísal legendu o chémii so svojimi jedinečnými vlastnosťami a funkciami.
Už v roku 1602, Cassio Lauro, obuvník v talianskom meste Porra, v experimente pečil baritovi obsahujúci síran bária s horľavou látkou a bol prekvapený zistením, že môže žiariť v tme. Tento objav v tom čase vzbudil veľký záujem medzi vedcami a kameň bol pomenovaný Porra Stone a stal sa zameraním výskumu európskych chemikov.
Bol to však švédsky chemik Scheele, ktorý skutočne potvrdil, že Barium bolo novým prvkom. V roku 1774 objavil oxid bárňa a nazval ho „Baryta“ (ťažká zem). Túto látku študoval do hĺbky a veril, že sa skladá z novej Zeme (oxid) kombinovaného s kyselinou sírovou. O dva roky neskôr úspešne zahrieval dusičnan tejto novej pôdy a získal čistý oxid.
Aj keď Scheele objavila oxid báriu, britský chemik Davy úspešne produkoval kov bária elektrolytom vyrobeným z baritu, až do roku 1808. Tento objav znamenal oficiálne potvrdenie bária ako kovového prvku a tiež otvoril cestu uplatňovania bária v rôznych oblastiach.
Odvtedy ľudské bytosti neustále prehlbovali svoje chápanie báriu. Vedci preskúmali tajomstvá prírody a propagovali pokrok vedy a techniky štúdiom vlastností a správania bária. Aplikácia Bária vo vedeckom výskume, priemysle a lekárskych oblastiach sa tiež stala stále rozsiahlejšou, čo prináša pohodlie a pohodlie ľudskému životu. Kúzlo bária leží nielen v jeho praktickosti, ale aj vo vedeckom tajomstve. Vedci neustále skúmali tajomstvá prírody a propagovali pokrok vedy a techniky štúdiom vlastností a správania bária. Barium zároveň ticho zohráva úlohu v našom každodennom živote a prináša naše životy pohodlie a pohodlie.
Vydajte sa na túto magickú cestu prieskumu Baria, predstavme jeho záhadný závoj a oceníme jeho jedinečné kúzlo. V nasledujúcom článku komplexne predstavíme vlastnosti a aplikácie Bária, ako aj jeho dôležitú úlohu vo vedeckom výskume, priemysle a medicíne. Verím, že prostredníctvom čítania tohto článku budete mať hlbšie porozumenie a znalosti o bárni.
1. Aplikácie Bária
Bária je bežným chemickým prvkom. Je to strieborný biely kov, ktorý existuje vo forme rôznych minerálov v prírode. Nasleduje niektoré denné použitie bária
Horenie a luminiscencia: Bária je vysoko reaktívny kov, ktorý vytvára jasný plameň, keď príde do kontaktu s amoniakom alebo kyslíkom. Vďaka tomu je bária široko používané v odvetviach, ako je výroba ohňostrojov, svetlice a výroba fosfora.
Lekársky priemysel: Barimové zlúčeniny sa tiež široko používajú v lekárskom priemysle. Bária (napríklad tablety bária) sa používajú pri gastrointestinálnych röntgenových vyšetreniach, ktoré lekárom pomáhajú pozorovať fungovanie tráviaceho systému. Zlúčeniny bária sa používajú aj v niektorých rádioaktívnych terapiách, ako je rádioaktívny jód na liečbu ochorenia štítnej žľazy.
Sklo a keramika: Bárske zlúčeniny sa často používajú v sklenenej a keramickej výrobe kvôli ich dobrému bodu topenia a odolnosti proti korózii. Zlúčeniny bária môžu zvýšiť tvrdosť a pevnosť keramiky a môžu poskytnúť niektoré špeciálne vlastnosti keramiky, ako je elektrická izolácia a vysoký index lomu.
Kovové zliatiny: Bária môže tvoriť zliatiny s inými kovovými prvkami a tieto zliatiny majú niektoré jedinečné vlastnosti. Napríklad zliatiny bária môžu zvýšiť bod topenia zliatin hliníka a horčíka, čo uľahčí spracovanie a obsadenie. Okrem toho sa na výrobu batérií a magnetických materiálov používajú aj zliatiny bária s magnetickými vlastnosťami.
Bária je chemický prvok s chemickým symbolom BA a atómovým číslom 56. Bária je alkalický kov Zeme, ktorý je v skupine 6 periodickej tabuľky, prvkov hlavnej skupiny.
2. Fyzikálne vlastnosti bária
Bária (BA)je prvok alkalického kovového kovu. 1. Vzhľad: Bária je pri rezaní mäkký, strieborný biely kov s výrazným kovovým leskom.
2. Hustota: Bária má relatívne vysokú hustotu asi 3,5 g/cm³. Je to jeden z najhustejších kovov na Zemi.
3. Body topenia a varu: bod topenia bária je asi 727 ° C a bod varu je asi 1897 ° C.
4. Tvrdosť: Bária je relatívne mäkký kov s tvrdosťou MOHS asi 1,25 pri 20 stupňoch Celzia.
5. Vodivosť: Bária je dobrým vodičom elektriny s vysokou elektrickou vodivosťou.
6. Hornosť: Aj keď je báreň mäkký kov, má určitý stupeň ťažnosti a môže sa spracovať na tenké listy alebo drôty.
7. Chemická aktivita: Bária nereaguje silne s väčšinou nekovových a mnohých kovov pri teplote miestnosti, ale tvorí oxidy pri vysokých teplotách a vo vzduchu. Môže tvoriť zlúčeniny s mnohými nekovovými prvkami, ako sú oxidy, sulfidy atď.
8. Formy existencie: minerály obsahujúce bárium v zemskej kôre, ako je barit (sulfát bária) atď. Bária môže existovať aj vo forme hydrátov, oxidov, uhličitanov atď. V prírode.
9. Rádioaktivita: Bária má rôzne rádioaktívne izotopy, medzi ktorými je bária-133 bežným rádioaktívnym izotopom používaným v aplikáciách lekárskeho zobrazovania a jadrovej medicíny.
10. Aplikácia: Bárske zlúčeniny sa široko používajú v priemysle, ako sú sklo, katalyzátory chemického priemyslu, elektrónové trubice atď. Jeho síran sa často používa ako kontrastné činidlo v lekárskych vyšetreniach. Barium je dôležitým kovovým prvkom a jeho vlastnosti ho často používajú v mnohých oblastiach.
3. Chemické vlastnosti bária
Kovové vlastnosti: Bária je kovová tuhá látka so strieborným bielym vzhľadom a dobrou elektrickou vodivosťou.
Hustota a topenie bod: Bária je relatívne hustý prvok s hustotou 3,51 g/cm3. Bária má nízky bod topenia asi 727 stupňov Celzia (1341 stupňov Fahrenheita).
Reaktivita: Bária rýchlo reaguje s väčšinou nekovových prvkov, najmä s halogénmi (ako je chlór a bróm), čo produkuje zodpovedajúce zlúčeniny bária. Napríklad bárium reaguje s chlórom na výrobu chloridu bária.
Oxidabilita: Bária sa môže oxidovať za vzniku oxidu bárnatého. Oxid bárnatého sa široko používa v odvetviach, ako je tavenie kovov a tvorba skla. Vysoká aktivita: Bária má vysokú chemickú aktivitu a ľahko reaguje s vodou na uvoľňovanie vodíka a generovanie hydroxidu bária.
4. Biologické vlastnosti bária
Úloha a biologické vlastnostibáriaV organizmoch nie sú úplne pochopené, ale je známe, že bárium má pre organizmy určitú toxicitu.
Príjemná trasa: Ľudia požívajú hlavne barium jedlom a pitnou vodou. Niektoré potraviny môžu obsahovať stopové množstvo bária, ako sú zrná, mäso a mliečne výrobky. Okrem toho podzemná voda niekedy obsahuje vyššie koncentrácie bária.
Biologická absorpcia a metabolizmus: Bária sa môže absorbovať organizmami a distribuované v tele krvným obehom. Barium sa hromadí hlavne v obličkách a kostiach, najmä vo vyšších koncentráciách v kostiach.
Biologická funkcia: Bária sa ešte nezistilo, že v organizmoch má žiadne základné fyziologické funkcie. Preto biologická funkcia bária zostáva kontroverzná.
5. Biologické vlastnosti bária
Toxicita: Vysoké koncentrácie iónov bária alebo zlúčenín bária sú pre ľudské telo toxické. Nadmerný príjem bária môže spôsobiť akútne príznaky otravy vrátane zvracania, hnačky, svalovej slabosti, arytmie atď. Závažné otravy môže spôsobiť poškodenie nervového systému, poškodenie obličiek a problémy so srdcom.
Akumulácia kostí: Bária sa môže hromadiť v kostiach v ľudskom tele, najmä u starších ľudí. Dlhodobé vystavenie vysokým koncentráciám bária môže spôsobiť kostné choroby, ako je osteoporóza.
Kardiovaskulárne účinky: Bária, podobne ako sodík, môže interferovať s rovnováhou iónov a elektrickou aktivitou, čo ovplyvňuje funkciu srdca. Nadmerný príjem bária môže spôsobiť abnormálne srdcové rytmy a zvýšiť riziko srdcových infarktov.
Karcinogenita: Aj keď stále existuje kontroverzia o karcinogénnosti baria, niektoré štúdie ukázali, že dlhodobá expozícia vysokým koncentráciám bária môže zvýšiť riziko určitých rakovín, ako je rakovina žalúdka a rakovina pažeráka. Kvôli toxicite a potenciálnemu nebezpečenstvu baria by ľudia mali byť opatrní, aby sa predišlo nadmernému príjmu alebo dlhodobému vystaveniu vysokým koncentráciám bária. Koncentrácie bárna v pitnej vode a potravinách by sa mali monitorovať a kontrolovať, aby sa chránil ľudské zdravie. Ak máte podozrenie na otravu alebo máte súvisiace príznaky, okamžite vyhľadajte lekársku pomoc.
6. Bária v prírode
Minerály baria: Bária môže existovať v zemskej kôre vo forme minerálov. Niektoré bežné minerály bária zahŕňajú barite a Witherite. Tieto rudy sa často vyskytujú s inými minerálmi, ako sú olovo, zinok a striebro.
Rozpustené v podzemnej vode a skalách: Bária môže existovať v podzemnej vode a horninách v rozpustenom stave. Podzemná voda obsahuje stopové množstvá rozpusteného barča a jeho koncentrácia závisí od geologických podmienok a chemických vlastností vodného tela. Soli bária: Bária môže tvoriť rôzne soli, ako je chlorid bária, dusičnan bárnatého a uhličitan bárnatým. Tieto zlúčeniny môžu existovať v prírode ako prírodné minerály.
Obsah v pôde:BáriaMôže existovať v pôde v rôznych formách, z ktorých niektoré pochádzajú zo rozpustenia prírodných minerálnych častíc alebo hornín. Obsah bária v pôde je zvyčajne nízky, ale v určitých konkrétnych oblastiach môžu existovať vysoké koncentrácie bária.
Je potrebné poznamenať, že forma a obsah bária sa môžu líšiť v rôznych geologických prostrediach a regiónoch, takže pri diskusii o bární je potrebné zvážiť špecifické geografické a geologické podmienky.
7. Ťažba a výroba bárna
Proces baníctva a prípravy bária zvyčajne obsahuje nasledujúce kroky:
1. Ťažba bárnatej rudy: Hlavný minerál rudy bária je barite, známy tiež ako síran bária. Zvyčajne sa nachádza v zemskej kôre a je široko distribuovaný v skalách a minerálnych depozitoch na Zemi. Ťažba zvyčajne zahŕňa procesy, ako je otryskanie, ťažba, drvenie a klasifikácia rudy, aby sa získali rudy obsahujúce síran bária.
2. Príprava koncentrátu: Extrakcia bária z rudy bária vyžaduje koncentráty ošetrenie rudy. Príprava koncentrátu zvyčajne obsahuje výbery rúk a flotačné kroky na odstránenie nečistôt a získanie rudy obsahujúcej viac ako 96% síran bária.
3. Príprava síranu bárnatého: koncentrát je vystavený krokom, ako je odstránenie železa a kremíka, aby sa konečne získal síran bária (BASO4).
4. Príprava sulfidu bárnatého: Aby sa pripravili bárium z sulfátu bária, musí sa sulfát bária previesť na sulfid bária, známy tiež ako čierny popol. Prášok rudnej rudy sulfátu sulfátu s veľkosťou častíc menšou ako 20 ôk sa zvyčajne zmieša s práškom uhlia alebo ropného koksu v hmotnostnom pomere 4: 1. Zmes sa pražila pri 1100 ° v dozvukovej peci a síran bária sa redukuje na sulfid bária.
5. Rozpustenie sulfidu bária: roztok sulfidu bária sulfátu bária sa dá získať vylúhovaním horúcej vody.
6. Príprava oxidu bárnatého: Aby sa premieňali sulfid bária na oxid bárodu, do roztoku sulfidu bária sa zvyčajne pridá uhličitan sodný alebo oxid uhličitý. Po zmiešaní uhličitanu a uhlíkového prášku bárňa a uhlíkového prášku môže kalcinácia nad 800 ℃ produkovať oxid bárnatého.
7. Chladenie a spracovanie: Malo by sa poznamenať, že oxidný oxid bária je oxidovaný za vzniku peroxidu bárnatého pri 500-700 ℃, a peroxid bária sa môže rozložiť za vzniku oxidu bárnatého pri 700-800 ℃. Aby sa predišlo výrobe peroxidu bária, kalcinovaný produkt sa musí ochladiť alebo uhasiť pri ochrane inertného plynu.
Vyššie uvedené je všeobecný proces ťažby a prípravy prvku baria. Tieto procesy sa môžu líšiť v závislosti od priemyselného procesu a vybavenia, ale celkové zásady zostávajú rovnaké. Bária je dôležitý priemyselný kov používaný v rôznych aplikáciách vrátane chemického priemyslu, medicíny, elektroniky a iných oblastí.
8. Bežné metódy detekcie pre prvok bária
Báriaje spoločným prvkom, ktorý sa bežne používa v rôznych priemyselných a vedeckých aplikáciách. V analytickej chémii metódy detekcie bária zvyčajne zahŕňajú kvalitatívnu analýzu a kvantitatívnu analýzu. Nasleduje podrobný úvod do bežne používaných detekčných metód pre prvok bária:
1. Plameňová atómová absorpčná spektrometria (FAA): Toto je bežne používaná metóda kvantitatívnej analýzy vhodná pre vzorky s vyššími koncentráciami. Roztok vzorky sa nastrieka do plameňa a atómy bária absorbujú svetlo špecifickej vlnovej dĺžky. Intenzita absorbovaného svetla sa meria a je úmerná koncentrácii bária.
2. Plameňová atómová emisná spektrometria (FAE): Táto metóda detekuje bária postrekovaním roztoku vzorky do plameňa a vzrušuje atómy bária, aby vyžarovala svetlo špecifickej vlnovej dĺžky. V porovnaní s FAA sa FAE všeobecne používa na detekciu nižších koncentrácií bária.
3. Atómová fluorescenčná spektrometria (AAS): Táto metóda je podobná FAA, ale na detekciu prítomnosti báriu používa fluorescenčný spektrometer. Môže sa použiť na meranie stopových množstiev bária.
4. Iónová chromatografia: Táto metóda je vhodná na analýzu bária vo vzorkách vody. Ióny bária sú oddelené a detegované iónovou chromatografiou. Môže sa použiť na meranie koncentrácie bária vo vzorkách vody.
5. Rôntgenová fluorescenčná spektrometria (XRF): Toto je nedeštruktívna analytická metóda vhodná na detekciu bária vo vzorkách tuhých látok. Potom, čo je vzorka vzrušená röntgenovými lúčmi, atómy bária emitujú špecifickú fluorescenciu a obsah bárna sa stanoví meraním intenzity fluorescencie.
6. Hmotnostná spektrometria: Hmotnostná spektrometria sa môže použiť na určenie izotopového zloženia bária a na určenie obsahu bária. Táto metóda sa zvyčajne používa na analýzu s vysokou senzitivitou a môže detekovať veľmi nízke koncentrácie bária. Vyššie sú niektoré bežne používané metódy na detekciu baria. Špecifická metóda zvolenia závisí od povahy vzorky, rozsahu koncentrácie bária a účelu analýzy. Ak potrebujete ďalšie informácie alebo máte ďalšie otázky, neváhajte a dajte mi vedieť. Tieto metódy sa široko používajú v laboratórnych a priemyselných aplikáciách na presné a spoľahlivé meranie a detekciu prítomnosti a koncentrácie bária. Špecifická metóda použitia závisí od typu vzorky, ktorú je potrebné merať, rozsahu obsahu bárna a špecifického účelu analýzy.
Čas príspevku: december-09-2024