Element 56: Baryum

1、 Elementlere GirişBaryum,
Kimyasal simgesi Ba olan toprak alkali metal elementi, periyodik tablonun altıncı periyodunda Grup IIA'da yer alır. Yumuşak, gümüş beyazı parlak bir alkali toprak metalidir ve alkali toprak metalleri içindeki en aktif elementtir. Elementin adı Yunanca “ağır” anlamına gelen beta alpha ρύς (barys) kelimesinden gelir.

2、 Kısa Bir Tarihi Keşfetmek
Alkali toprak metallerin sülfitleri fosforesans sergiler, yani ışığa maruz kaldıktan sonra karanlıkta bir süre ışık yaymaya devam ederler. Baryum bileşikleri tam da bu özelliğinden dolayı insanların ilgisini çekmeye başlamıştır. 1602 yılında İtalya'nın Bologna şehrinde Casio Lauro adlı bir ayakkabıcının, baryum sülfat içeren bir bariti yanıcı maddelerle birlikte kavurması ve bunun karanlıkta ışık yayabildiğini keşfetmesi, o dönem bilim adamlarının ilgisini çekmişti. Daha sonra bu tür taşa polonit adı verildi ve Avrupalı ​​kimyagerlerin analitik araştırmalara ilgisini uyandırdı. 1774 yılında İsveçli kimyager CW Scheele, baryum oksidin nispeten ağır yeni bir toprak olduğunu keşfetti ve buna "Baryta" (ağır toprak) adını verdi. 1774 yılında Scheler bu taşın yeni toprak (oksit) ve sülfürik asitten oluşan bir kombinasyon olduğuna inanıyordu. 1776 yılında bu yeni topraktaki nitratı ısıtarak saf toprak (oksit) elde etti. 1808'de İngiliz kimyager H. Davy, baryum amalgamı üretmek için bariti (BaSO4) elektrolize etmek için katot olarak cıvayı ve anot olarak platini kullandı. Cıvanın uzaklaştırılması için damıtıldıktan sonra düşük saflıkta bir metal elde edildi ve adını Yunanca barys (ağır) kelimesinden aldı. Eleman sembolü Ba olarak ayarlanır ve buna denir.baryum.

3、 Fiziksel özellikler
Baryumerime noktası 725°C, kaynama noktası 1846°C, yoğunluğu 3,51g/cm3 olan, sünekliğe sahip gümüş beyazı bir metaldir. Baryumun ana cevherleri barit ve arsenopirittir.

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

5. Ana bileşikler
1). Baryum oksit havada yavaşça oksitlenerek renksiz bir kübik kristal olan baryum oksit oluşturur. Asitte çözünür, aseton ve amonyak suyunda çözünmez. Suyla reaksiyona girerek zehirli baryum hidroksit oluşturur. Yandığında yeşil bir alev yayar ve baryum peroksit üretir.
2). Baryum peroksit, sülfürik asitle reaksiyona girerek hidrojen peroksit üretir. Bu reaksiyon hidrojen peroksitin laboratuvarda hazırlanması prensibine dayanmaktadır.
3). Baryum hidroksit su ile reaksiyona girerek baryum hidroksit ve hidrojen gazı üretir. Baryum hidroksitin çözünürlüğünün düşük olması ve süblimleşme enerjisinin yüksek olması nedeniyle reaksiyon alkali metaller kadar yoğun olmaz ve ortaya çıkan baryum hidroksit görüşü karartacaktır. Bir baryum karbonat çökeltisi oluşturmak için çözeltiye az miktarda karbon dioksit eklenir ve baryum karbonat çökeltisini çözmek ve çözünür baryum bikarbonat oluşturmak için fazla miktarda karbon dioksit ilave edilir.
4). Amino baryum, sıvı amonyak içinde çözünerek paramanyetizma ve iletkenliğe sahip, esas olarak amonyak elektronlarını oluşturan mavi bir çözelti üretebilir. Uzun bir depolama süresinden sonra, amonyaktaki hidrojen, amonyak elektronları tarafından hidrojen gazına indirgenecek ve toplam reaksiyon, baryumun sıvı amonyakla reaksiyona girerek amino baryum ve hidrojen gazı üretmesidir.
5). Baryum sülfit, beyaz bir kristal veya tozdur, toksiktir, suda az çözünür ve havaya yerleştirildiğinde yavaş yavaş baryum sülfata oksitlenir. Keskin kokulu kükürt dioksit gazı oluşturmak için hidroklorik asit gibi oksitleyici olmayan güçlü asitlerde çözün. Seyreltik nitrik asit gibi oksitleyici asitlerle karşılaşıldığında baryum sülfata dönüştürülebilir.
6). Baryum sülfatın kararlı kimyasal özellikleri vardır ve baryum sülfatın suda çözünen kısmı tamamen iyonize olduğundan güçlü bir elektrolit haline gelir. Baryum sülfat seyreltik nitrik asitte çözünmez. Esas olarak gastrointestinal kontrast madde olarak kullanılır.
Baryum karbonat toksiktir ve soğuk suda hemen hemen çözünmez. Karbon dioksit içeren suda az çözünür ve seyreltik hidroklorik asitte çözünür. Daha çözünmez beyaz bir baryum sülfat çökeltisi üretmek için sodyum sülfatla reaksiyona girer - sulu çözeltideki çökeltiler arasındaki dönüşüm eğilimi: daha çözünmez bir yöne dönüşmesi kolaydır.

6、 Uygulama Alanları
1. Baryum tuzları, alaşımlar, havai fişekler, nükleer reaktörler vb. üretiminde endüstriyel amaçlarla kullanılır. Aynı zamanda bakırın rafine edilmesi için mükemmel bir oksit gidericidir. Kurşun, kalsiyum, magnezyum, sodyum, lityum, alüminyum ve nikel alaşımları dahil olmak üzere alaşımlarda yaygın olarak kullanılır. Baryum metali, eser gazları vakum tüplerinden ve katot ışın tüplerinden uzaklaştırmak için bir gaz giderme maddesi olarak ve ayrıca metallerin rafine edilmesi için bir gaz giderme maddesi olarak kullanılabilir. Potasyum klorat, magnezyum tozu ve reçine ile karıştırılan baryum nitrat, işaret fişekleri ve havai fişek üretiminde kullanılabilir. Çözünür 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 suyunun rafine edilmesinde de kullanılabilir. Ayrıca pigmentlerin hazırlanmasında da kullanılır. Tekstil ve deri endüstrileri bunu yapay ipek için mordan ve matlaştırma maddesi olarak kullanıyor.
2. Tıbbi kullanım için baryum sülfat, X-ışını muayenesi için yardımcı bir ilaçtır. Kokusuz ve tatsız beyaz toz, röntgen muayenesi sırasında vücutta pozitif kontrast sağlayabilen bir maddedir. Tıbbi baryum sülfat gastrointestinal sistemde emilmez ve alerjik reaksiyonlara neden olmaz. Baryum klorür, baryum sülfit ve baryum karbonat gibi çözünür baryum bileşikleri içermez. Esas olarak mide-bağırsak görüntülemesi için kullanılır, bazen başka muayene amaçları için de kullanılır

7、 Hazırlama yöntemi
Endüstriyel üretimmetalik baryumiki aşamaya ayrılır: baryum oksit üretimi ve metal termal indirgeme (alüminyum termal indirgeme). 1000-1200 ° C'de,metalik baryumbaryum oksidin metalik alüminyum ile indirgenmesi ve daha sonra vakumla damıtma yoluyla saflaştırılmasıyla elde edilebilir. Metalik baryum üretimi için alüminyum termal indirgeme yöntemi: Farklı içerik oranları nedeniyle, baryum oksidin alüminyumla indirgenmesi için iki reaksiyon olabilir. Reaksiyon denklemi şu şekildedir: her iki reaksiyon da 1000-1200 ° C'de yalnızca az miktarda baryum üretebilir. Bu nedenle reaksiyonun sağa doğru ilerlemeye devam etmesi için baryum buharını reaksiyon bölgesinden soğuk yoğunlaşma bölgesine sürekli olarak aktarmak için bir vakum pompasının kullanılması gerekir. Reaksiyon sonrası kalıntı toksiktir ve imha edilmeden önce işlenmesi gerekir.