Dalam dunia kimia yang ajaib,bariumsentiasa menarik perhatian saintis dengan pesona yang unik dan aplikasi yang luas. Walaupun elemen logam keperakan ini tidak begitu mempesonakan sebagai emas atau perak, ia memainkan peranan yang sangat diperlukan dalam banyak bidang. Dari instrumen ketepatan di makmal penyelidikan saintifik untuk bahan mentah utama dalam pengeluaran perindustrian untuk reagen diagnostik dalam bidang perubatan, Barium telah menulis legenda kimia dengan sifat dan fungsinya yang unik.
Seawal tahun 1602, Cassio Lauro, seorang pembuat kasut di bandar Itali Porra, memanggang barit yang mengandungi barium sulfat dengan bahan mudah terbakar dalam eksperimen dan terkejut mendapati ia dapat bersinar dalam kegelapan. Penemuan ini menimbulkan minat yang besar di kalangan para ulama pada masa itu, dan batu itu dinamakan Porra Stone dan menjadi tumpuan penyelidikan oleh ahli kimia Eropah.
Walau bagaimanapun, ia adalah ahli kimia Sweden Scheele yang benar -benar mengesahkan bahawa Barium adalah elemen baru. Dia menemui barium oksida pada tahun 1774 dan menyebutnya "baryta" (bumi berat). Dia mengkaji bahan ini secara mendalam dan percaya bahawa ia terdiri daripada bumi baru (oksida) yang digabungkan dengan asid sulfurik. Dua tahun kemudian, dia berjaya memanaskan nitrat tanah baru ini dan memperoleh oksida tulen.
Walau bagaimanapun, walaupun Scheele menemui oksida barium, tidak sampai 1808 bahawa ahli kimia British Davy berjaya menghasilkan logam barium dengan elektrolisis elektrolit yang dibuat dari barit. Penemuan ini menandakan pengesahan rasmi barium sebagai elemen logam, dan juga membuka perjalanan permohonan barium dalam pelbagai bidang.
Sejak itu, manusia terus memperdalam pemahaman mereka tentang barium. Para saintis telah meneroka misteri alam dan mempromosikan kemajuan sains dan teknologi dengan mengkaji sifat dan tingkah laku barium. Penggunaan barium dalam penyelidikan saintifik, industri, dan bidang perubatan juga semakin luas, membawa kemudahan dan keselesaan kepada kehidupan manusia. Pesona barium terletak bukan hanya dalam kepraktisannya, tetapi juga dalam misteri saintifik di belakangnya. Para saintis terus meneroka misteri alam dan mempromosikan kemajuan sains dan teknologi dengan mengkaji sifat dan tingkah laku barium. Pada masa yang sama, Barium juga secara senyap -senyap memainkan peranan dalam kehidupan seharian kita, membawa kemudahan dan keselesaan kepada kehidupan kita.
Marilah kita memulakan perjalanan ajaib ini untuk meneroka barium, memperkenalkan tudung misteri, dan menghargai daya tarikannya yang unik. Dalam artikel berikut, kami akan memperkenalkan sifat dan aplikasi Barium secara komprehensif, serta peranan penting dalam penyelidikan saintifik, industri, dan perubatan. Saya percaya bahawa melalui membaca artikel ini, anda akan mempunyai pemahaman dan pengetahuan yang lebih mendalam tentang barium.
1. Bidang Permohonan Barium
Barium adalah elemen kimia biasa. Ia adalah logam putih keperakan yang wujud dalam bentuk pelbagai mineral. Berikut adalah beberapa kegunaan barium setiap hari
Pembakaran dan Luminescence: Barium adalah logam yang sangat reaktif yang menghasilkan api terang ketika bersentuhan dengan ammonia atau oksigen. Ini menjadikan barium digunakan secara meluas dalam industri seperti pembuatan bunga api, suar, dan pembuatan fosfor.
Industri perubatan: Sebatian barium juga digunakan secara meluas dalam industri perubatan. Makanan barium (seperti tablet barium) digunakan dalam peperiksaan X-ray gastrousus untuk membantu doktor melihat fungsi sistem pencernaan. Sebatian barium juga digunakan dalam beberapa terapi radioaktif, seperti iodin radioaktif untuk rawatan penyakit tiroid.
Kaca dan Seramik: Sebatian barium sering digunakan dalam pembuatan kaca dan seramik kerana titik lebur yang baik dan rintangan kakisan. Sebatian barium dapat meningkatkan kekerasan dan kekuatan seramik dan dapat memberikan beberapa sifat khusus seramik, seperti penebat elektrik dan indeks biasan tinggi.
Aloi logam: Barium boleh membentuk aloi dengan unsur -unsur logam lain, dan aloi ini mempunyai beberapa sifat unik. Sebagai contoh, aloi barium dapat meningkatkan titik lebur aloi aluminium dan magnesium, menjadikannya lebih mudah untuk diproses dan dilemparkan. Di samping itu, aloi barium dengan sifat magnet juga digunakan untuk membuat plat bateri dan bahan magnet.
Barium adalah elemen kimia dengan simbol kimia BA dan nombor atom 56. Barium adalah logam bumi alkali yang berada dalam kumpulan 6 dari jadual berkala, unsur -unsur kumpulan utama.
2. Sifat fizikal barium
Barium (BA)adalah elemen logam bumi alkali. 1. Penampilan: Barium adalah logam yang lembut dan putih dengan kilauan logam yang berbeza apabila dipotong.
2. Ketumpatan: Barium mempunyai ketumpatan yang agak tinggi kira -kira 3.5 g/cm³. Ia adalah salah satu logam paling padat di bumi.
3. Mata lebur dan mendidih: Titik lebur barium adalah kira -kira 727 ° C dan titik mendidih adalah kira -kira 1897 ° C.
4. Kekerasan: Barium adalah logam yang agak lembut dengan kekerasan Mohs kira -kira 1.25 pada 20 darjah Celsius.
5. Konduktiviti: Barium adalah konduktor elektrik yang baik dengan kekonduksian elektrik yang tinggi.
6. Kemuluran: Walaupun barium adalah logam lembut, ia mempunyai tahap kemuluran tertentu dan boleh diproses ke dalam lembaran nipis atau wayar.
7. Aktiviti Kimia: Barium tidak bertindak balas dengan kebanyakan bukan logam dan banyak logam pada suhu bilik, tetapi ia membentuk oksida pada suhu tinggi dan di udara. Ia boleh membentuk sebatian dengan banyak unsur bukan logam, seperti oksida, sulfida, dll.
8. Bentuk kewujudan: mineral yang mengandungi barium di kerak bumi, seperti barit (barium sulfat), dan lain -lain barium juga boleh wujud dalam bentuk hidrat, oksida, karbonat, dan lain -lain.
9. Radioaktiviti: Barium mempunyai pelbagai isotop radioaktif, di antaranya Barium-133 adalah isotop radioaktif biasa yang digunakan dalam pengimejan perubatan dan aplikasi perubatan nuklear.
10. Permohonan: Sebatian barium digunakan secara meluas dalam industri, seperti kaca, getah, pemangkin industri kimia, tiub elektron, dan lain -lain.
3. Sifat Kimia Barium
Ciri-ciri Metalik: Barium adalah pepejal logam dengan penampilan keperakan putih dan kekonduksian elektrik yang baik.
Ketumpatan dan titik lebur: Barium adalah elemen yang agak padat dengan ketumpatan 3.51 g/cm3. Barium mempunyai titik lebur yang rendah kira -kira 727 darjah Celcius (1341 darjah Fahrenheit).
Reaktiviti: Barium bertindak balas dengan cepat dengan kebanyakan unsur-unsur bukan logam, terutamanya dengan halogen (seperti klorin dan bromin), menghasilkan sebatian barium yang sepadan. Sebagai contoh, barium bertindak balas dengan klorin untuk menghasilkan barium klorida.
Oxidizability: Barium boleh dioksidakan untuk membentuk barium oksida. Barium oksida digunakan secara meluas dalam industri seperti peleburan logam dan pembuatan kaca. Aktiviti Tinggi: Barium mempunyai aktiviti kimia yang tinggi dan mudah bertindak balas dengan air untuk melepaskan hidrogen dan menghasilkan barium hidroksida.
4. Sifat biologi barium
Peranan dan sifat biologibariumDalam organisma tidak difahami sepenuhnya, tetapi diketahui bahawa barium mempunyai ketoksikan tertentu terhadap organisma.
Laluan Pengambilan: Orang ramai terutamanya menelan barium melalui makanan dan air minuman. Sesetengah makanan mungkin mengandungi jumlah barium, seperti bijirin, daging, dan produk tenusu. Di samping itu, air bawah tanah kadang -kadang mengandungi kepekatan barium yang lebih tinggi.
Penyerapan dan Metabolisme Biologi: Barium boleh diserap oleh organisma dan diedarkan dalam badan melalui peredaran darah. Barium terutamanya berkumpul di buah pinggang dan tulang, terutamanya dalam kepekatan yang lebih tinggi dalam tulang.
Fungsi Biologi: Barium belum didapati mempunyai fungsi fisiologi penting dalam organisma. Oleh itu, fungsi biologi barium tetap kontroversial.
5. Sifat biologi barium
Ketoksikan: Kepekatan tinggi ion barium atau sebatian barium adalah toksik kepada tubuh manusia. Pengambilan barium yang berlebihan boleh menyebabkan gejala keracunan akut, termasuk muntah, cirit -birit, kelemahan otot, aritmia, dan lain -lain. Keracunan yang teruk boleh menyebabkan kerosakan sistem saraf, kerosakan buah pinggang dan masalah jantung.
Pengumpulan tulang: Barium dapat berkumpul di tulang di tubuh manusia, terutama pada orang tua. Pendedahan jangka panjang kepada kepekatan barium yang tinggi boleh menyebabkan penyakit tulang seperti osteoporosis.
Kesan kardiovaskular: Barium, seperti natrium, boleh mengganggu keseimbangan ion dan aktiviti elektrik, yang mempengaruhi fungsi jantung. Pengambilan barium yang berlebihan boleh menyebabkan irama jantung yang tidak normal dan meningkatkan risiko serangan jantung.
Karsinogenik: Walaupun masih terdapat kontroversi mengenai karsinogenik barium, beberapa kajian telah menunjukkan bahawa pendedahan jangka panjang terhadap kepekatan barium yang tinggi dapat meningkatkan risiko kanser tertentu, seperti kanser perut dan kanser esofagus. Oleh kerana ketoksikan dan potensi bahaya barium, orang harus berhati-hati untuk mengelakkan pengambilan berlebihan atau pendedahan jangka panjang kepada kepekatan barium yang tinggi. Kepekatan barium dalam air minuman dan makanan perlu dipantau dan dikawal untuk melindungi kesihatan manusia. Jika anda mengesyaki keracunan atau mempunyai gejala yang berkaitan, sila dapatkan perhatian perubatan dengan segera.
6. Barium bersifat
Barium Mineral: Barium boleh wujud di kerak bumi dalam bentuk mineral. Beberapa mineral barium biasa termasuk Barite dan Witherite. Bijih ini sering berlaku dengan mineral lain, seperti plumbum, zink, dan perak.
Dibaruh dalam air bawah tanah dan batu: Barium boleh wujud di dalam air bawah tanah dan batu dalam keadaan terlarut. Air bawah tanah mengandungi jumlah barium terlarut, dan kepekatannya bergantung kepada keadaan geologi dan sifat kimia badan air. Barium Garam: Barium boleh membentuk garam yang berbeza, seperti barium klorida, barium nitrat dan barium karbonat. Sebatian ini boleh wujud sebagai mineral semulajadi.
Kandungan di tanah:Bariumboleh wujud di dalam tanah dalam bentuk yang berbeza, beberapa di antaranya berasal dari pembubaran zarah mineral semulajadi atau batu. Kandungan barium dalam tanah biasanya rendah, tetapi mungkin terdapat kepekatan barium yang tinggi di kawasan tertentu.
Harus diingat bahawa bentuk dan kandungan barium mungkin berbeza -beza dalam persekitaran dan kawasan geologi yang berbeza, jadi keadaan geografi dan geologi yang spesifik perlu dipertimbangkan ketika membincangkan barium.
7. Perlombongan dan Pengeluaran Barium
Proses perlombongan dan penyediaan barium biasanya termasuk langkah -langkah berikut:
1. Perlombongan bijih barium: Mineral utama bijih barium adalah barit, juga dikenali sebagai barium sulfat. Ia biasanya terdapat di kerak bumi dan diedarkan secara meluas dalam batu dan deposit mineral di bumi. Perlombongan biasanya melibatkan proses seperti letupan, perlombongan, penghancuran dan penggredan bijih untuk mendapatkan bijih yang mengandungi barium sulfat.
2. Penyediaan tumpuan: Mengekstrak barium dari bijih barium memerlukan rawatan pekat bijih. Penyediaan menumpukan biasanya termasuk pemilihan tangan dan langkah pengapungan untuk menghilangkan kekotoran dan mendapatkan bijih yang mengandungi lebih daripada 96% barium sulfat.
3. Penyediaan barium sulfat: pekat tertakluk kepada langkah -langkah seperti penyingkiran besi dan silikon untuk akhirnya mendapatkan barium sulfat (baso4).
4. Penyediaan barium sulfida: Untuk menyediakan barium dari barium sulfat, barium sulfat perlu ditukar menjadi barium sulfide, juga dikenali sebagai abu hitam. Serbuk bijih barium sulfat dengan saiz zarah kurang daripada 20 mesh biasanya dicampur dengan serbuk kokas arang batu atau petroleum dalam nisbah berat 4: 1. Campuran dipanggang pada 1100 ℃ dalam relau gema, dan barium sulfat dikurangkan menjadi barium sulfida.
5. Membubarkan barium sulfida: Penyelesaian barium sulfida barium sulfat boleh diperolehi dengan larut air panas.
6. Penyediaan barium oksida: Untuk menukar barium sulfida ke dalam barium oksida, natrium karbonat atau karbon dioksida biasanya ditambah kepada larutan barium sulfida. Selepas mencampurkan barium karbonat dan serbuk karbon, penalaan di atas 800 ℃ boleh menghasilkan barium oksida.
7. Penyejukan dan Pemprosesan: Perlu diperhatikan bahawa barium oksida dioksidakan untuk membentuk barium peroksida pada 500-700 ℃, dan barium peroksida boleh diuraikan untuk membentuk barium oksida pada 700-800 ℃. Untuk mengelakkan pengeluaran barium peroksida, produk yang berkalin perlu disejukkan atau dipadamkan di bawah perlindungan gas lengai.
Di atas adalah proses perlombongan umum dan penyediaan elemen barium. Proses ini mungkin berbeza -beza bergantung kepada proses dan peralatan perindustrian, tetapi prinsip keseluruhan tetap sama. Barium adalah logam perindustrian penting yang digunakan dalam pelbagai aplikasi, termasuk industri kimia, perubatan, elektronik dan bidang lain.
8. Kaedah pengesanan biasa untuk elemen barium
Bariumadalah elemen biasa yang biasa digunakan dalam pelbagai aplikasi perindustrian dan saintifik. Dalam kimia analisis, kaedah untuk mengesan barium biasanya termasuk analisis kualitatif dan analisis kuantitatif. Berikut adalah pengenalan terperinci kepada kaedah pengesanan yang biasa digunakan untuk elemen barium:
1. Spektrometri penyerapan atom api (FAAs): Ini adalah kaedah analisis kuantitatif yang biasa digunakan untuk sampel dengan kepekatan yang lebih tinggi. Penyelesaian sampel disembur ke dalam api, dan atom barium menyerap cahaya panjang gelombang tertentu. Keamatan cahaya yang diserap diukur dan berkadar dengan kepekatan barium.
2. Spektrometri pelepasan atom api (FAEs): Kaedah ini mengesan barium dengan menyemburkan penyelesaian sampel ke dalam api, menarik atom barium untuk memancarkan cahaya panjang gelombang tertentu. Berbanding dengan FAA, FAE biasanya digunakan untuk mengesan kepekatan barium yang lebih rendah.
3. Spektrometri pendarfluor atom (AAS): Kaedah ini sama dengan FAA, tetapi menggunakan spektrometer pendarfluor untuk mengesan kehadiran barium. Ia boleh digunakan untuk mengukur jumlah barium.
4. Kromatografi ion: Kaedah ini sesuai untuk analisis barium dalam sampel air. Ion barium dipisahkan dan dikesan oleh kromatografi ion. Ia boleh digunakan untuk mengukur kepekatan barium dalam sampel air.
5. Spektrometri pendarfluor sinar-X (XRF): Ini adalah kaedah analisis yang tidak merosakkan yang sesuai untuk mengesan barium dalam sampel pepejal. Selepas sampel teruja oleh X-ray, atom barium memancarkan pendarfluor tertentu, dan kandungan barium ditentukan dengan mengukur intensiti pendarfluor.
6. Spektrometri Massa: Spektrometri massa boleh digunakan untuk menentukan komposisi isotop barium dan menentukan kandungan barium. Kaedah ini biasanya digunakan untuk analisis sensitiviti tinggi dan dapat mengesan kepekatan barium yang sangat rendah. Di atas adalah beberapa kaedah yang biasa digunakan untuk mengesan barium. Kaedah khusus untuk dipilih bergantung kepada sifat sampel, pelbagai kepekatan barium, dan tujuan analisis. Sekiranya anda memerlukan maklumat lanjut atau mempunyai soalan lain, sila beritahu saya. Kaedah ini digunakan secara meluas dalam aplikasi makmal dan perindustrian untuk mengukur dengan tepat dan boleh dipercayai dan mengesan kehadiran dan kepekatan barium. Kaedah khusus untuk digunakan bergantung kepada jenis sampel yang perlu diukur, pelbagai kandungan barium, dan tujuan khusus analisis.
Masa Post: Dec-09-2024