Στοιχείο 56: βάριο

1 、 Elemental ΕισαγωγήΒάριο,
Το μεταλλικό στοιχείο της αλκαλικής γης, με το χημικό σύμβολο ΒΑ, βρίσκεται στην ομάδα ΙΙΑ της έκτης περιόδου του περιοδικού πίνακα. Πρόκειται για ένα μαλακό, ασημένιο λευκό λυχνικό αλκαλικό γήινο μέταλλο και το πιο ενεργό στοιχείο στα μέταλλα της αλκαλικής γης. Το όνομα του στοιχείου προέρχεται από την ελληνική λέξη beta alpha rhis (barys), που σημαίνει "βαρύ".

2 、 Ανακαλύπτοντας ένα σύντομο ιστορικό
Τα σουλφίδια των μετάλλων της αλκαλικής γης παρουσιάζουν φωσφορίζοντα, που σημαίνει ότι συνεχίζουν να εκπέμπουν φως για μια χρονική περίοδο στο σκοτάδι αφού εκτίθενται στο φως. Οι ενώσεις βαρίου άρχισαν να προσελκύουν την προσοχή των ανθρώπων ακριβώς λόγω αυτού του χαρακτηριστικού. Το 1602, ένας υποδηματοποιός που ονομάστηκε Casio Lauro στην πόλη της Μπολόνια της Ιταλίας, ψούσε έναν βαρίτη που περιείχε θειικό βάριο μαζί με εύφλεκτες ουσίες και ανακάλυψε ότι θα μπορούσε να εκπέμπει φως στο σκοτάδι, το οποίο προκάλεσε το ενδιαφέρον των μελετητών εκείνη την εποχή. Αργότερα, αυτός ο τύπος πέτρας ονομάστηκε Polonite και προκάλεσε το ενδιαφέρον των ευρωπαίων χημικών στην αναλυτική έρευνα. Το 1774, ο Σουηδός χημικός CW Scheele ανακάλυψε ότι το οξείδιο του βαρίου ήταν ένα σχετικά βαρύ νέο έδαφος, το οποίο ονόμασε "Baryta" (βαρύ έδαφος). Το 1774, ο Scheler πίστευε ότι αυτή η πέτρα ήταν ένας συνδυασμός νέου εδάφους (οξειδίου) και θειικού οξέος. Το 1776, θερμάνθηκε το νιτρικό σε αυτό το νέο έδαφος για να αποκτήσει καθαρό έδαφος (οξείδιο). Το 1808, ο Βρετανός Χημικός H. Davy χρησιμοποίησε τον υδράργυρο ως την κάθοδο και την πλατίνα ως την άνοδο του ηλεκτρολύτη Barite (BASO4) για να παράγει αμαλγάμα του βαρίου. Μετά την απόσταξη για την απομάκρυνση του υδραργύρου, ελήφθη ένα μέταλλο χαμηλής καθαρότητας και πήρε το όνομά του από την ελληνική λέξη barys (βαριά). Το σύμβολο του στοιχείου έχει οριστεί ως BA, το οποίο ονομάζεταιβάριο.

3 、 Φυσικές ιδιότητες
Βάριοείναι ένα ασημένιο λευκό μέταλλο με σημείο τήξης 725 ° C, σημείο βρασμού 1846 ° C, πυκνότητα 3,51g/cm3 και ολκιμότητα. Τα κύρια μεταλλεύματα του βαρίου είναι βαριίτα και αρσενοπυρίτη.

4 、Βάριοείναι ένα χημικό στοιχείο με χημικές ιδιότητες.
Το χημικό σύμβολο BA, ατομικός αριθμός 56, ανήκει στον Ομίλου Περιοδικού Συστήματος IIA και είναι μέλος της αλκαλικής γης μετάλλων. Το βάριο έχει μεγάλη χημική δραστηριότητα και είναι η πιο δραστική ανάμεσα στα μέταλλα της αλκαλικής γης. Από τη δυνατότητα και την ενέργεια ιονισμού, μπορεί να φανεί ότι το βάριο έχει ισχυρή μειωτότητα. Στην πραγματικότητα, εάν εξετάζουν μόνο την απώλεια του πρώτου ηλεκτρονίου, το βάριο έχει την ισχυρότερη μείωση του νερού. Ωστόσο, είναι σχετικά δύσκολο για το βάριο να χάσει το δεύτερο ηλεκτρόνιο. Ως εκ τούτου, λαμβάνοντας υπόψη όλους τους παράγοντες, η μείωση του βαρίου θα μειωθεί σημαντικά. Παρ 'όλα αυτά, είναι επίσης ένα από τα πιο αντιδραστικά μέταλλα σε όξινα διαλύματα, δεύτερη μόνο στο λίθιο, το καισίμο, το ρουβίδιο και το κάλιο.

5. Κινητικές ενώσεις
1). Το οξείδιο του βαρίου σιγά -σιγά οξειδώνεται στον αέρα για να σχηματίσει οξείδιο του βαρίου, το οποίο είναι ένας άχρωμος κυβικός κρύσταλλος. Διαλυτή σε οξύ, αδιάλυτο σε ακετόνη και νερό αμμωνίας. Αντιδρά με νερό για να σχηματίσει υδροξείδιο του βαρίου, το οποίο είναι τοξικό. Όταν καίγεται, εκπέμπει μια πράσινη φλόγα και παράγει υπεροξείδιο του βαρίου.
2). Το υπεροξείδιο του βαρίου αντιδρά με θειικό οξύ για την παραγωγή υπεροξειδίου του υδρογόνου. Αυτή η αντίδραση βασίζεται στην αρχή της παρασκευής υπεροξειδίου του υδρογόνου στο εργαστήριο.
3). Το υδροξείδιο του βαρίου αντιδρά με νερό για την παραγωγή υδροξειδίου του βαρίου και αερίου υδρογόνου. Λόγω της χαμηλής διαλυτότητας του υδροξειδίου του βαρίου και της υψηλής ενέργειας εξάχνωσης του, η αντίδραση δεν είναι τόσο έντονη όσο αυτή των αλκαλικών μετάλλων και το προκύπτον υδροξείδιο του βαρίου θα αποκρύψει την άποψη. Μία μικρή ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα εισάγεται στο διάλυμα για να σχηματίσει ένα ίζημα ανθρακικού βαρίου και η περίσσεια διοξείδιο του άνθρακα εισάγεται περαιτέρω για να διαλύσει το ίζημα του ανθρακικού βαρίου και να παράγει διαλυτό δισανθρακικό βάθρο βαρίου.
4). Το αμινο -βάριο μπορεί να διαλύεται σε υγρή αμμωνία, δημιουργώντας ένα μπλε διάλυμα με παραμαγνητισμό και αγωγιμότητα, η οποία ουσιαστικά σχηματίζει ηλεκτρόνια αμμωνίας. Μετά από μια μακρά περίοδο αποθήκευσης, το υδρογόνο στην αμμωνία θα μειωθεί στο αέριο υδρογόνου με ηλεκτρόνια αμμωνίας και η συνολική αντίδραση είναι το βάριο που αντιδρά με υγρή αμμωνία για την παραγωγή αμινο -αερίου και υδρογόνου.
5). Το θειώδες βάριο είναι ένα λευκό κρύσταλλο ή σκόνη, τοξικό, ελαφρώς διαλυτό στο νερό και σταδιακά οξειδώνεται σε θειικό βάριο όταν τοποθετείται στον αέρα. Διαλύονται σε μη οξειδωτικά ισχυρά οξέα όπως το υδροχλωρικό οξύ για την παραγωγή αερίου διοξειδίου του θείου με έντονη οσμή. Όταν αντιμετωπίζετε οξειδωτικά οξέα όπως αραιό νιτρικό οξύ, μπορεί να μετατραπεί σε θειικό βάριο.
6). Το θειικό βάριο έχει σταθερές χημικές ιδιότητες και το τμήμα του θειικού βαρίου που διαλύεται στο νερό είναι εντελώς ιονισμένο, καθιστώντας το ισχυρό ηλεκτρολύτη. Το θειικό βάριο είναι αδιάλυτο σε αραιό νιτρικό οξύ. Χρησιμοποιείται κυρίως ως γαστρεντερικός παράγοντας αντίθεσης.
Το ανθρακικό βάριο είναι τοξικό και σχεδόν αδιάλυτο σε κρύο νερό, ελαφρώς διαλυτό σε νερό που περιέχει διοξείδιο του άνθρακα και διαλυτό σε αραιό υδροχλωρικό οξύ. Αντιδρά με θειικό νάτριο για να παράγει ένα πιο αδιάλυτο λευκό ίζημα θειικού βαρίου - η τάση μετατροπής μεταξύ των ιζημάτων σε υδατικό διάλυμα: είναι εύκολο να μετατραπεί σε μια πιο αδιάλυτη κατεύθυνση.

6 、 πεδία εφαρμογής
1. Χρησιμοποιείται για βιομηχανικούς σκοπούς στην παραγωγή αλάτων βαρίου, κραμάτων, πυροτεχνημάτων, πυρηνικών αντιδραστήρων κλπ. Είναι επίσης ένας εξαιρετικός αποξείκτης για τη διύλιση του χαλκού. Χρησιμοποιείται ευρέως σε κράματα, συμπεριλαμβανομένου του μολύβδου, του ασβεστίου, του μαγνησίου, του νατρίου, του λιθίου, του αλουμινίου και των κραμάτων νικελίου. Το μέταλλο του βαρίου μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως παράγοντας απαγγελίας για την απομάκρυνση των αέρια ιχνοστοιχείων από σωλήνες κενού και σωλήνες ακτίνων καθόδου, καθώς και ως παράγοντα εξαφθής για τη διύλιση των μετάλλων. Το νιτρικό βάριο που αναμιγνύεται με χλωρικό κάλιο, σκόνη μαγνησίου και κιτρινό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή φωτοβολίδων και πυροτεχνημάτων. Οι διαλυτές ενώσεις βαρίου χρησιμοποιούνται συνήθως ως εντομοκτόνα, όπως το χλωριούχο βάριο, για τον έλεγχο διαφόρων φυτικών παρασίτων. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη διύλιση του αλμυρού και του λέβητα για την ηλεκτρολυτική παραγωγή καυστικής σόδας. Χρησιμοποιείται επίσης για την παρασκευή χρωστικών. Οι κλωστοϋφαντουργικές και δερμάτινες βιομηχανίες το χρησιμοποιούν ως mordant και έναν πράκτορα για τεχνητό μετάξι.
2. Το θειικό βάριο για ιατρική χρήση είναι ένα βοηθητικό φάρμακο για εξέταση ακτίνων Χ. Άοσμη και άγευστη λευκή σκόνη, μια ουσία που μπορεί να προσφέρει θετική αντίθεση στο σώμα κατά τη διάρκεια της εξέτασης ακτίνων Χ. Το ιατρικό θειικό βάριο δεν απορροφάται στην γαστρεντερική οδό και δεν προκαλεί αλλεργικές αντιδράσεις. Δεν περιέχει διαλυτές ενώσεις βαρίου όπως χλωριούχο βάριο, σουλφίδιο βαρίου και ανθρακικό βάριο. Χρησιμοποιείται κυρίως για γαστρεντερική απεικόνιση, που χρησιμοποιείται περιστασιακά για άλλους σκοπούς εξέτασης

7 、 Μέθοδος προετοιμασίας
Η βιομηχανική παραγωγή τουμεταλλικό βάριοχωρίζεται σε δύο βήματα: την παραγωγή θερμικής αναγωγής οξειδίου του βαρίου και μεταλλικού μέταλλου (θερμική αναγωγή αλουμινίου). Στο 1000-1200 ℃,μεταλλικό βάριομπορεί να ληφθεί με μείωση του οξειδίου του βαρίου με μεταλλικό αλουμίνιο και στη συνέχεια καθαρίστηκε με απόσταξη κενού. Μέθοδος θερμικής μείωσης του αλουμινίου για την παραγωγή μεταλλικού βαρίου: Λόγω των διαφορετικών αναλογιών συστατικών, μπορεί να υπάρχουν δύο αντιδράσεις για τη μείωση του οξειδίου του βαρίου από αλουμίνιο. Η εξίσωση αντίδρασης είναι: Και οι δύο αντιδράσεις μπορούν να παράγουν μόνο μια μικρή ποσότητα βαρίου στα 1000-1200 ℃. Επομένως, πρέπει να χρησιμοποιείται μια αντλία κενού για τη συνεχή μεταφορά ατμών βαρίου από τη ζώνη αντίδρασης στη ζώνη ψυχρής συμπύκνωσης, προκειμένου η αντίδραση να συνεχίσει να μετακινείται προς τα δεξιά. Το υπόλειμμα μετά την αντίδραση είναι τοξική και πρέπει να αντιμετωπιστεί πριν από τη διάθεση