Տարր 56՝ բարիում

1, Տարրական ներածությունԲարիում,
Հողալկալիական մետաղի տարրը՝ Ba քիմիական նշանով, գտնվում է պարբերական համակարգի վեցերորդ շրջանի IIA խմբում։ Այն փափուկ, արծաթափայլ սպիտակ փայլով հողալկալիական մետաղ է և հողալկալիական մետաղների ամենաակտիվ տարրը: Տարրերի անվանումը ծագել է հունարեն beta alpha ρύς (barys) բառից, որը նշանակում է «ծանր»:

2, Համառոտ պատմության բացահայտում
Հողալկալիական մետաղների սուլֆիդները դրսևորում են ֆոսֆորեսցենտություն, ինչը նշանակում է, որ նրանք շարունակում են լույս արձակել մթության մեջ լույսի ազդեցության տակ գտնվելուց հետո: Բարիումի միացությունները սկսեցին գրավել մարդկանց ուշադրությունը հենց այս հատկանիշի պատճառով։ 1602 թվականին Իտալիայի Բոլոնիա քաղաքում Կասիո Լաուրո անունով կոշկակարը բովել է բարիումի սուլֆատ պարունակող բարիտը դյուրավառ նյութերի հետ և պարզել, որ այն կարող է լույս արձակել մթության մեջ, ինչն այն ժամանակ առաջացրել է գիտնականների հետաքրքրությունը։ Հետագայում քարի այս տեսակը կոչվեց պոլոնիտ և առաջացրեց եվրոպացի քիմիկոսների հետաքրքրությունը վերլուծական հետազոտությունների նկատմամբ։ 1774 թվականին շվեդ քիմիկոս CW Scheele-ն հայտնաբերեց, որ բարիումի օքսիդը համեմատաբար ծանր նոր հող է, որը նա անվանեց «Baryta» (ծանր հող): 1774 թվականին Շելերը կարծում էր, որ այս քարը նոր հողի (օքսիդ) և ծծմբաթթվի համադրություն է։ 1776 թվականին նա տաքացրեց նիտրատը այս նոր հողում՝ մաքուր հող (օքսիդ) ստանալու համար։ 1808 թվականին բրիտանացի քիմիկոս Հ. Դեյվին օգտագործել է սնդիկը որպես կաթոդ, իսկ պլատինը որպես անոդ՝ բարիտը (BaSO4) էլեկտրոլիզելու համար՝ բարիումի ամալգամ արտադրելու համար։ Սնդիկը հեռացնելու համար թորումից հետո ստացվել է ցածր մաքրության մետաղ և անվանվել հունարեն բարիս (ծանր) բառից: Տարրի խորհրդանիշը դրված է որպես Ba, որը կոչվում էբարիում.

3. Ֆիզիկական հատկություններ
Բարիումարծաթագույն սպիտակ մետաղ է՝ հալման 725°C, եռման 1846°C, խտությունը 3,51գ/սմ3, ճկունություն։ Բարիումի հիմնական հանքաքարերն են բարիտը և արսենոպիրիտը։

4,Բարիումքիմիական հատկություն ունեցող քիմիական տարր է։
Քիմիական Ba նշանը, ատոմային համարը 56, պատկանում է պարբերական համակարգի IIA խմբին և հանդիսանում է հողալկալային մետաղների անդամ։ Բարիումը մեծ քիմիական ակտիվություն ունի և ամենաակտիվն է հողալկալիական մետաղներից։ Պոտենցիալից և իոնացման էներգիայից երևում է, որ բարիումն ունի ուժեղ կրճատելիություն։ Իրականում, եթե հաշվի առնենք միայն առաջին էլեկտրոնի կորուստը, բարիումն ունի ջրի մեջ ամենաուժեղ վերականգնողականությունը: Այնուամենայնիվ, բարիումի համար համեմատաբար դժվար է կորցնել երկրորդ էլեկտրոնը: Հետեւաբար, հաշվի առնելով բոլոր գործոնները, բարիումի կրճատելիությունը զգալիորեն կնվազի: Այնուամենայնիվ, այն նաև թթվային լուծույթներում ամենաակտիվ մետաղներից մեկն է, որը զիջում է միայն լիթիումին, ցեզիումին, ռուբիդիումին և կալիումին։

5.Հիմնական միացություններ
1). Բարիումի օքսիդը դանդաղորեն օքսիդանում է օդում՝ առաջացնելով բարիումի օքսիդ, որը անգույն խորանարդ բյուրեղ է։ Լուծվում է թթուում, անլուծելի է ացետոնի և ամոնիակ ջրի մեջ։ Փոխազդում է ջրի հետ՝ առաջացնելով բարիումի հիդրօքսիդ, որը թունավոր է։ Երբ այրվում է, այն արձակում է կանաչ բոց և առաջացնում բարիումի պերօքսիդ:
2). Բարիումի պերօքսիդը փոխազդում է ծծմբաթթվի հետ՝ առաջացնելով ջրածնի պերօքսիդ։ Այս ռեակցիան հիմնված է լաբորատոր պայմաններում ջրածնի պերօքսիդի պատրաստման սկզբունքի վրա։
3). Բարիումի հիդրօքսիդը փոխազդում է ջրի հետ՝ առաջացնելով բարիումի հիդրօքսիդ և ջրածնի գազ։ Բարիումի հիդրօքսիդի ցածր լուծելիության և բարձր սուբլիմացիոն էներգիայի պատճառով ռեակցիան այնքան ինտենսիվ չէ, որքան ալկալիական մետաղների ռեակցիան, և արդյունքում բարիումի հիդրօքսիդը կթողնի տեսադաշտը։ Ածխածնի երկօքսիդի փոքր քանակությունը ներմուծվում է լուծույթում՝ բարիումի կարբոնատի նստվածք ձևավորելու համար, իսկ ավելցուկային ածխաթթու գազը հետագայում ներմուծվում է բարիումի կարբոնատի նստվածքը լուծարելու և լուծվող բարիումի բիկարբոնատ առաջացնելու համար։
4). Ամինոբարիումը կարող է լուծվել հեղուկ ամոնիակի մեջ՝ առաջացնելով պարամագնիսականությամբ և հաղորդունակությամբ կապույտ լուծույթ, որն ըստ էության ձևավորում է ամոնիակային էլեկտրոններ։ Երկար պահեստավորման ժամանակ ամոնիակում պարունակվող ջրածինը ամոնիակային էլեկտրոնների միջոցով կվերածվի ջրածնի գազի, իսկ ընդհանուր ռեակցիան այն է, որ բարիումը արձագանքում է հեղուկ ամոնիակի հետ՝ արտադրելով ամին բարիում և ջրածնային գազ:
5). Բարիումի սուլֆիտը սպիտակ բյուրեղ կամ փոշի է, թունավոր, ջրի մեջ մի փոքր լուծվող և օդում տեղադրվելիս աստիճանաբար օքսիդանում է բարիումի սուլֆատի: Լուծվում են ոչ օքսիդացնող ուժեղ թթուների մեջ, ինչպիսին է աղաթթվին, որպեսզի առաջացնեն ծծմբի երկօքսիդ գազ՝ սուր հոտով: Երբ հանդիպում ենք օքսիդացնող թթուների, ինչպիսիք են նոսր ազոտաթթուն, այն կարող է վերածվել բարիումի սուլֆատի:
6). Բարիումի սուլֆատն ունի կայուն քիմիական հատկություններ, և ջրի մեջ լուծված բարիումի սուլֆատի մասնաբաժինը ամբողջությամբ իոնացված է, այն դարձնելով ուժեղ էլեկտրոլիտ: Բարիումի սուլֆատը անլուծելի է նոսր ազոտական ​​թթվի մեջ: Հիմնականում օգտագործվում է որպես աղեստամոքսային տրակտի կոնտրաստ:
Բարիումի կարբոնատը թունավոր է և գրեթե չի լուծվում սառը ջրում, փոքր-ինչ լուծելի է ածխածնի երկօքսիդ պարունակող ջրում և լուծվող նոսր աղաթթվի մեջ: Այն փոխազդում է նատրիումի սուլֆատի հետ՝ առաջացնելով բարիումի սուլֆատի ավելի չլուծվող սպիտակ նստվածք՝ ջրային լուծույթում նստվածքների միջև փոխակերպման միտում. այն հեշտ է փոխակերպվել ավելի անլուծելի ուղղությամբ:

6, Դիմումի դաշտեր
1. Օգտագործվում է արդյունաբերական նպատակներով բարիումի աղերի, համաձուլվածքների, հրավառության, միջուկային ռեակտորների և այլնի արտադրության մեջ։Այն նաև հիանալի դեօքսիդիչ է պղնձի մաքրման համար։ Լայնորեն օգտագործվում է համաձուլվածքներում, այդ թվում՝ կապարի, կալցիումի, մագնեզիումի, նատրիումի, լիթիումի, ալյումինի և նիկելի համաձուլվածքների մեջ։ Բարիումի մետաղը կարող է օգտագործվել որպես գազազերծող նյութ՝ վակուումային խողովակներից և կաթոդային խողովակներից հետք գազերը հեռացնելու համար, ինչպես նաև մետաղների մաքրման համար գազազերծող նյութ։ Կալիումի քլորատի, մագնեզիումի փոշու և ռոսինի հետ խառնված բարիումի նիտրատը կարող է օգտագործվել ազդանշանային բռնկումների և հրավառության արտադրության համար: Լուծվող բարիումի միացությունները սովորաբար օգտագործվում են որպես միջատասպաններ, ինչպիսիք են բարիումի քլորիդը, բույսերի տարբեր վնասատուների դեմ պայքարելու համար: Այն կարող է օգտագործվել նաև աղի և կաթսայի ջրի մաքրման համար՝ էլեկտրոլիտիկ կաուստիկ սոդայի արտադրության համար: Օգտագործվում է նաև պիգմենտներ պատրաստելու համար։ Տեքստիլ և կաշվե արդյունաբերություններն այն օգտագործում են որպես արհեստական ​​մետաքսի մածուկ և գորգագործող միջոց։
2. Բժշկական օգտագործման համար նախատեսված բարիումի սուլֆատը ռենտգեն հետազոտության համար օժանդակ դեղամիջոց է: Անհոտ և անհամ սպիտակ փոշի՝ նյութ, որը ռենտգեն հետազոտության ժամանակ կարող է դրական հակադրություն ապահովել օրգանիզմում։ Բժշկական բարիումի սուլֆատը չի ներծծվում աղեստամոքսային տրակտում և չի առաջացնում ալերգիկ ռեակցիաներ։ Այն չի պարունակում բարիումի լուծվող միացություններ, ինչպիսիք են բարիումի քլորիդը, բարիումի սուլֆիդը և բարիումի կարբոնատը։ Հիմնականում օգտագործվում է աղեստամոքսային տրակտի պատկերման համար, երբեմն օգտագործվում է հետազոտության այլ նպատակների համար

7. Պատրաստման եղանակը
-ի արդյունաբերական արտադրությունըմետաղական բարիումբաժանվում է երկու փուլի՝ բարիումի օքսիդի և մետաղի ջերմային ռեդուկցիայի արտադրություն (ալյումինի ջերմային վերականգնում)։ 1000-1200 ℃,մետաղական բարիումկարելի է ստանալ բարիումի օքսիդը մետաղական ալյումինով վերականգնելով, այնուհետև մաքրել վակուումային թորման միջոցով։ Մետաղական բարիումի արտադրության համար ալյումինի ջերմային նվազեցման մեթոդ. Բաղադրիչների տարբեր հարաբերակցության պատճառով կարող են լինել երկու ռեակցիա բարիումի օքսիդի ալյումինի վերացման համար: Ռեակցիայի հավասարումը հետևյալն է. երկու ռեակցիաներն էլ կարող են արտադրել միայն փոքր քանակությամբ բարիում 1000-1200 ℃ ջերմաստիճանում: Հետևաբար, վակուումային պոմպը պետք է օգտագործվի բարիումի գոլորշիները ռեակցիայի գոտուց սառը խտացման գոտի անընդհատ փոխանցելու համար, որպեսզի ռեակցիան շարունակի շարժվել դեպի աջ: Ռեակցիայից հետո մնացած մնացորդը թունավոր է և պետք է մշակվի նախքան հեռացումը