Element 56: Baryum

1、 Elemental GirişBaryum,
Kimyasal sembolü Ba olan alkali toprak metal elementi, periyodik tablonun altıncı periyodunun IIA Grubunda yer alır. Yumuşak, gümüş beyazı parlaklığında bir alkali toprak metalidir ve alkali toprak metaller arasında en aktif elementtir. Element ismi, "ağır" anlamına gelen Yunanca beta alpha ρύς (barys) kelimesinden gelir.

2、 Kısa Bir Tarih Keşfetmek
Toprak alkali metallerin sülfürleri fosforesans gösterir, yani ışığa maruz kaldıktan sonra karanlıkta bir süre daha ışık yaymaya devam ederler. Baryum bileşikleri tam da bu özelliğinden dolayı insanların dikkatini çekmeye başlamıştır. 1602 yılında İtalya'nın Bologna kentinde Casio Lauro adlı bir kunduracı, yanıcı maddelerle birlikte baryum sülfat içeren bir bariti kavurdu ve bunun karanlıkta ışık yayabildiğini keşfetti ve bu durum o dönemin bilginlerinin ilgisini çekti. Daha sonra bu tür taşa polonit adı verildi ve Avrupalı ​​kimyagerlerin analitik araştırmalara olan ilgisini çekti. 1774 yılında İsveçli kimyager CW Scheele, baryum oksidin nispeten ağır yeni bir toprak olduğunu keşfetti ve buna "Baryta" (ağır toprak) adını verdi. Scheler, 1774 yılında bu taşın yeni toprak (oksit) ve sülfürik asit kombinasyonu olduğuna inanıyordu. 1776 yılında bu yeni topraktaki nitratı ısıtarak saf toprak (oksit) elde etti. 1808'de, İngiliz kimyager H. Davy, barit (BaSO4) elektrolize ederek baryum amalgamı üretmek için katot olarak cıva ve anot olarak platin kullandı. Cıvayı çıkarmak için damıtmadan sonra, düşük saflıkta bir metal elde edildi ve Yunanca barys (ağır) kelimesinden sonra adlandırıldı. Element sembolü, Ba olarak ayarlandı ve bu dabaryum.

3、 Fiziksel özellikler
Baryum725 °C erime noktasına, 1846 °C kaynama noktasına, 3.51g/cm3 yoğunluğa ve sünekliğe sahip gümüş beyazı bir metaldir. Baryumun ana cevherleri barit ve arsenopirittir.

4、Baryumkimyasal özelliklere sahip bir kimyasal elementtir.
Kimyasal sembolü Ba, atom numarası 56, periyodik sistem IIA grubuna aittir ve alkali toprak metallerinin bir üyesidir. Baryum büyük bir kimyasal aktiviteye sahiptir ve alkali toprak metalleri arasında en aktif olanıdır. Potansiyel ve iyonlaşma enerjisinden, baryumun güçlü indirgenebilirliğe sahip olduğu görülebilir. Aslında, yalnızca ilk elektronun kaybını hesaba katarsak, baryum suda en güçlü indirgenebilirliğe sahiptir. Ancak, baryumun ikinci elektronu kaybetmesi nispeten zordur. Bu nedenle, tüm faktörler göz önüne alındığında, baryumun indirgenebilirliği önemli ölçüde azalacaktır. Bununla birlikte, aynı zamanda asidik çözeltilerde en reaktif metallerden biridir, yalnızca lityum, sezyum, rubidyum ve potasyumdan sonra gelir.

5.Ana bileşikler
1). Baryum oksit havada yavaşça oksitlenerek renksiz kübik bir kristal olan baryum oksit oluşturur. Asitte çözünür, aseton ve amonyaklı suda çözünmez. Suyla reaksiyona girerek toksik olan baryum hidroksit oluşturur. Yandığında yeşil bir alev yayar ve baryum peroksit üretir.
2). Baryum peroksit, hidrojen peroksit üretmek için sülfürik asitle reaksiyona girer. Bu reaksiyon, laboratuvarda hidrojen peroksit hazırlama prensibine dayanmaktadır.
3). Baryum hidroksit, baryum hidroksit ve hidrojen gazı üretmek için suyla reaksiyona girer. Baryum hidroksitin düşük çözünürlüğü ve yüksek süblimleşme enerjisi nedeniyle, reaksiyon alkali metallerinki kadar yoğun değildir ve ortaya çıkan baryum hidroksit görüşü engelleyecektir. Çözeltiye az miktarda karbondioksit sokularak baryum karbonat çökeltisi oluşturulur ve fazla karbondioksit daha fazla sokularak baryum karbonat çökeltisi çözülür ve çözünür baryum bikarbonat üretilir.
4). Amino baryum sıvı amonyakta çözünebilir ve paramanyetizma ve iletkenliğe sahip mavi bir çözelti üretebilir, bu da esasen amonyak elektronları oluşturur. Uzun bir depolama süresinden sonra, amonyaktaki hidrojen amonyak elektronları tarafından hidrojen gazına indirgenir ve toplam reaksiyon baryumun sıvı amonyakla reaksiyona girerek amino baryum ve hidrojen gazı üretmesidir.
5). Baryum sülfit, beyaz bir kristal veya tozdur, zehirlidir, suda az çözünür ve havaya konulduğunda kademeli olarak baryum sülfata oksitlenir. Keskin kokulu kükürt dioksit gazı üretmek için hidroklorik asit gibi oksitleyici olmayan güçlü asitlerde çözülür. Seyreltik nitrik asit gibi oksitleyici asitlerle karşılaşıldığında baryum sülfata dönüştürülebilir.
6). Baryum sülfat stabil kimyasal özelliklere sahiptir ve baryum sülfatın suda çözünen kısmı tamamen iyonize olur ve bu da onu güçlü bir elektrolit yapar. Baryum sülfat seyreltik nitrik asitte çözünmez. Esas olarak gastrointestinal kontrast madde olarak kullanılır.
Baryum karbonat zehirlidir ve soğuk suda neredeyse çözünmez. Karbondioksit içeren suda az çözünür ve seyreltik hidroklorik asitte çözünür. Sodyum sülfatla reaksiyona girerek baryum sülfatın daha çözünmez beyaz bir çökeltisini üretir - sulu çözeltideki çökeltiler arasındaki dönüşüm eğilimi: daha çözünmez bir yöne doğru dönüştürmek kolaydır.

6、 Uygulama Alanları
1. Baryum tuzları, alaşımlar, havai fişekler, nükleer reaktörler vb. üretiminde endüstriyel amaçlar için kullanılır. Ayrıca bakırı rafine etmek için mükemmel bir deoksidandır. Kurşun, kalsiyum, magnezyum, sodyum, lityum, alüminyum ve nikel alaşımları dahil olmak üzere alaşımlarda yaygın olarak kullanılır. Baryum metali, vakum tüplerinden ve katot ışın tüplerinden eser gazları gidermek için bir gaz giderme maddesi olarak ve ayrıca metalleri rafine etmek için bir gaz giderme maddesi olarak kullanılabilir. Potasyum klorat, magnezyum tozu ve reçine ile karıştırılmış baryum nitrat, sinyal fişekleri ve havai fişekler üretmek için kullanılabilir. Çözünebilir baryum bileşikleri, çeşitli bitki zararlılarını kontrol etmek için baryum klorür gibi böcek öldürücüler olarak yaygın olarak kullanılır. Ayrıca, elektrolitik kostik soda üretimi için tuzlu su ve kazan suyunu rafine etmek için de kullanılabilir. Ayrıca pigment hazırlamak için kullanılır. Tekstil ve deri endüstrileri bunu yapay ipek için bir mordan ve matlaştırıcı madde olarak kullanır.
2. Tıbbi amaçlı baryum sülfat, X-ışını muayenesi için yardımcı bir ilaçtır. Kokusuz ve tatsız beyaz toz, X-ışını muayenesi sırasında vücutta pozitif kontrast sağlayabilen bir maddedir. Tıbbi baryum sülfat, gastrointestinal sistemde emilmez ve alerjik reaksiyonlara neden olmaz. Baryum klorür, baryum sülfür ve baryum karbonat gibi çözünür baryum bileşikleri içermez. Esas olarak gastrointestinal görüntüleme için kullanılır, ara sıra muayenenin diğer amaçları için de kullanılır

7、 Hazırlama yöntemi
Endüstriyel üretimmetalik baryumiki aşamaya ayrılır: baryum oksit üretimi ve metal termal indirgeme (alüminyum termal indirgeme). 1000-1200 ℃'de,metalik baryumbaryum oksitin metalik alüminyumla indirgenmesiyle elde edilebilir ve daha sonra vakum damıtmasıyla saflaştırılabilir. Metalik baryum üretmek için alüminyum termal indirgeme yöntemi: Farklı bileşen oranları nedeniyle, baryum oksitin alüminyumla indirgenmesi için iki reaksiyon olabilir. Reaksiyon denklemi şudur: her iki reaksiyon da 1000-1200 ℃'de yalnızca az miktarda baryum üretebilir. Bu nedenle, reaksiyonun sağa doğru hareket etmeye devam etmesi için baryum buharını reaksiyon bölgesinden soğuk yoğunlaşma bölgesine sürekli olarak aktarmak için bir vakum pompası kullanılmalıdır. Reaksiyondan sonraki kalıntı toksiktir ve bertaraf edilmeden önce arıtılması gerekir