Elemen 56: Barium

1、 Pengenalan ElemenBarium,
Unsur logam alkali tanah, dengan simbol kimia Ba, terletak dalam Kumpulan IIA bagi tempoh keenam jadual berkala. Ia adalah logam alkali tanah berkilau putih perak lembut dan unsur paling aktif dalam logam alkali tanah. Nama unsur berasal dari perkataan Yunani beta alpha ρύς (barys), yang bermaksud "berat".

2、 Menemui Sejarah Ringkas
Sulfida logam alkali tanah mempamerkan pendarfluor, bermakna ia terus memancarkan cahaya untuk tempoh masa dalam gelap selepas terdedah kepada cahaya. Sebatian barium mula menarik perhatian orang dengan tepat kerana ciri ini. Pada tahun 1602, seorang pembuat kasut bernama Casio Lauro di bandar Bologna, Itali, telah memanggang barit yang mengandungi barium sulfat bersama-sama dengan bahan mudah terbakar dan mendapati ia boleh mengeluarkan cahaya dalam gelap, yang menimbulkan minat para sarjana pada masa itu. Kemudian, jenis batu ini dipanggil polonit dan menimbulkan minat ahli kimia Eropah dalam penyelidikan analisis. Pada tahun 1774, ahli kimia Sweden CW Scheele mendapati bahawa barium oksida adalah tanah baru yang agak berat, yang dipanggilnya "Baryta" (tanah berat). Pada tahun 1774, Scheler percaya bahawa batu ini adalah gabungan tanah baru (oksida) dan asid sulfurik. Pada tahun 1776, beliau memanaskan nitrat dalam tanah baru ini untuk mendapatkan tanah tulen (oksida). Pada tahun 1808, ahli kimia British H. Davy menggunakan merkuri sebagai katod dan platinum sebagai anod untuk mengelektrolisis barit (BaSO4) untuk menghasilkan amalgam barium. Selepas penyulingan untuk menghilangkan merkuri, logam ketulenan rendah diperolehi dan dinamakan sempena perkataan Yunani barys (berat). Simbol elemen ditetapkan sebagai Ba, yang dipanggilbarium.

3. Sifat fizikal
Bariumialah logam putih perak dengan takat lebur 725 ° C, takat didih 1846 ° C, ketumpatan 3.51g/cm3, dan kemuluran. Bijih utama barium ialah barit dan arsenopirit.

4、Bariumialah unsur kimia yang mempunyai sifat kimia.
Simbol kimia Ba, nombor atom 56, tergolong dalam kumpulan IIA sistem berkala dan merupakan ahli logam alkali tanah. Barium mempunyai aktiviti kimia yang hebat dan paling aktif di kalangan logam alkali tanah. Dari potensi dan tenaga pengionan, dapat dilihat bahawa barium mempunyai kebolehurangan yang kuat. Malah, jika hanya mempertimbangkan kehilangan elektron pertama, barium mempunyai kebolehurangan yang paling kuat dalam air. Walau bagaimanapun, agak sukar bagi barium untuk kehilangan elektron kedua. Oleh itu, dengan mengambil kira semua faktor, kebolehurangan barium akan berkurangan dengan ketara. Namun begitu, ia juga merupakan salah satu logam yang paling reaktif dalam larutan berasid, kedua selepas litium, cesium, rubidium, dan kalium.

5.Sebatian utama
1). Barium oksida perlahan-lahan teroksida di udara untuk membentuk barium oksida, yang merupakan kristal padu tidak berwarna. Larut dalam asid, tidak larut dalam air aseton dan ammonia. Bertindak balas dengan air untuk membentuk barium hidroksida, yang beracun. Apabila dibakar, ia mengeluarkan nyalaan hijau dan menghasilkan barium peroksida.
2). Barium peroksida bertindak balas dengan asid sulfurik untuk menghasilkan hidrogen peroksida. Tindak balas ini adalah berdasarkan prinsip penyediaan hidrogen peroksida di makmal.
3). Barium hidroksida bertindak balas dengan air untuk menghasilkan barium hidroksida dan gas hidrogen. Oleh kerana keterlarutan barium hidroksida yang rendah dan tenaga pemejalwapannya yang tinggi, tindak balas tidak sekuat logam alkali, dan barium hidroksida yang terhasil akan mengaburkan pandangan. Sebilangan kecil karbon dioksida dimasukkan ke dalam larutan untuk membentuk mendakan barium karbonat, dan karbon dioksida yang berlebihan seterusnya diperkenalkan untuk melarutkan mendakan barium karbonat dan menghasilkan barium bikarbonat larut.
4). Barium amino boleh larut dalam ammonia cecair, menghasilkan larutan biru dengan paramagnetisme dan kekonduksian, yang pada asasnya membentuk elektron ammonia. Selepas tempoh penyimpanan yang lama, hidrogen dalam ammonia akan dikurangkan kepada gas hidrogen oleh elektron ammonia, dan jumlah tindak balas adalah barium yang bertindak balas dengan ammonia cecair untuk menghasilkan barium amino dan gas hidrogen.
5). Barium sulfit ialah kristal atau serbuk putih, toksik, sedikit larut dalam air, dan secara beransur-ansur teroksida menjadi barium sulfat apabila diletakkan di udara. Larut dalam asid kuat bukan pengoksida seperti asid hidroklorik untuk menghasilkan gas sulfur dioksida dengan bau yang tajam. Apabila menghadapi asid pengoksidaan seperti asid nitrik cair, ia boleh ditukar menjadi barium sulfat.
6). Barium sulfat mempunyai sifat kimia yang stabil, dan bahagian barium sulfat yang dilarutkan dalam air terion sepenuhnya, menjadikannya elektrolit yang kuat. Barium sulfat tidak larut dalam asid nitrik cair. Terutamanya digunakan sebagai agen kontras gastrousus.
Barium karbonat adalah toksik dan hampir tidak larut dalam air sejuk., Larut sedikit dalam air yang mengandungi karbon dioksida dan larut dalam asid hidroklorik cair. Ia bertindak balas dengan natrium sulfat untuk menghasilkan mendakan putih barium sulfat yang lebih tidak larut – trend penukaran antara mendakan dalam larutan akueus: ia mudah untuk ditukar ke arah yang lebih tidak larut.

6、 Medan Aplikasi
1. Ia digunakan untuk tujuan perindustrian dalam pengeluaran garam barium, aloi, bunga api, reaktor nuklear, dll. Ia juga merupakan penyahoksida yang sangat baik untuk penapisan tembaga. Digunakan secara meluas dalam aloi, termasuk plumbum, kalsium, magnesium, natrium, litium, aluminium dan aloi nikel. Logam barium boleh digunakan sebagai agen penyahgas untuk mengeluarkan gas surih daripada tiub vakum dan tiub sinar katod, serta agen penyahgas untuk penapisan logam. Barium nitrat dicampur dengan kalium klorat, serbuk magnesium, dan rosin boleh digunakan untuk menghasilkan suar isyarat dan bunga api. Sebatian barium larut biasanya digunakan sebagai racun serangga, seperti barium klorida, untuk mengawal pelbagai perosak tumbuhan. Ia juga boleh digunakan untuk menapis air garam dan dandang untuk pengeluaran soda kaustik elektrolitik. Juga digunakan untuk menyediakan pigmen. Industri tekstil dan kulit menggunakannya sebagai mordan dan agen tikar untuk sutera tiruan.
2. Barium sulfat untuk kegunaan perubatan adalah ubat tambahan untuk pemeriksaan X-ray. Serbuk putih tidak berbau dan tidak berasa, bahan yang boleh memberikan kontras positif dalam badan semasa pemeriksaan X-ray. Barium sulfat perubatan tidak diserap dalam saluran gastrousus dan tidak menyebabkan reaksi alahan. Ia tidak mengandungi sebatian barium larut seperti barium klorida, barium sulfida, dan barium karbonat. Terutamanya digunakan untuk pengimejan gastrousus, kadang-kadang digunakan untuk tujuan pemeriksaan lain

7、 Kaedah penyediaan
Pengeluaran perindustrian daripadabarium logamdibahagikan kepada dua langkah: pengeluaran barium oksida dan pengurangan haba logam (pengurangan haba aluminium). Pada 1000-1200 ℃,barium logamboleh diperolehi dengan mengurangkan barium oksida dengan aluminium logam, dan kemudian disucikan dengan penyulingan vakum. Kaedah pengurangan haba aluminium untuk menghasilkan barium logam: Disebabkan nisbah bahan yang berbeza, mungkin terdapat dua tindak balas untuk pengurangan aluminium barium oksida. Persamaan tindak balas ialah: kedua-dua tindak balas hanya boleh menghasilkan sejumlah kecil barium pada 1000-1200 ℃. Oleh itu, pam vakum mesti digunakan untuk memindahkan wap barium secara berterusan dari zon tindak balas ke zon pemeluwapan sejuk agar tindak balas terus bergerak ke kanan. Sisa selepas tindak balas adalah toksik dan perlu dirawat sebelum dilupuskan