In die magiese wêreld van chemie,bariumhet altyd die aandag van wetenskaplikes met sy unieke sjarme en wye toepassing getrek. Alhoewel hierdie silweragtige wit metaalelement nie so verblindend soos goud of silwer is nie, speel dit 'n onontbeerlike rol in baie velde. Van presisieinstrumente in wetenskaplike navorsingslaboratoriums tot belangrike grondstowwe in industriële produksie tot diagnostiese reagense op die mediese veld, het Barium die legende van chemie geskryf met sy unieke eienskappe en funksies.
Reeds in 1602 het Cassio Lauro, 'n skoenmaker in die Italiaanse stad Porra, 'n bariet gebraai wat bariumsulfaat met 'n brandbare stof in 'n eksperiment bevat en was verbaas om te sien dat dit in die donker kan gloei. Hierdie ontdekking het destyds groot belangstelling onder geleerdes gewek, en die klip het Porra Stone genoem en het die fokus van navorsing deur Europese chemici geword.
Dit was egter die Sweedse chemikus Scheele wat waarlik bevestig het dat Barium 'n nuwe element was. Hy ontdek bariumoksied in 1774 en noem dit 'Baryta' (swaar aarde). Hy het hierdie stof in diepte bestudeer en geglo dat dit bestaan uit 'n nuwe aarde (oksied) gekombineer met swaelsuur. Twee jaar later het hy die nitraat van hierdie nuwe grond suksesvol verhit en suiwer oksied verkry.
Alhoewel Scheele die oksied van Barium ontdek het, was dit eers in 1808 dat die Britse chemikus Davy suksesvol bariummetaal geproduseer het deur 'n elektroliet van bariet te elektrololiseer. Hierdie ontdekking was die amptelike bevestiging van Barium as 'n metaalelement, en het ook die reis van die toepassing van Barium in verskillende velde geopen.
Sedertdien het mense hul begrip van barium voortdurend verdiep. Wetenskaplikes het die verborgenhede van die natuur ondersoek en die vordering van wetenskap en tegnologie bevorder deur die eienskappe en gedrag van barium te bestudeer. Die toepassing van barium in wetenskaplike navorsing, nywerheid en mediese velde het ook toenemend uitgebreid geword, wat die menslike lewe gerief en vertroosting bring. Die sjarme van barium lê nie net in die praktiese punt daarvan nie, maar ook in die wetenskaplike raaisel daaragter. Wetenskaplikes het voortdurend die verborgenhede van die natuur ondersoek en die vordering van wetenskap en tegnologie bevorder deur die eienskappe en gedrag van barium te bestudeer. Terselfdertyd speel Barium ook stilweg 'n rol in ons daaglikse lewens, wat gemak en gemak in ons lewens bring.
Laat ons begin met hierdie magiese reis om barium te verken, sy geheimsinnige sluier te onthul en die unieke sjarme te waardeer. In die volgende artikel sal ons die eienskappe en toepassings van barium breedvoerig bekendstel, sowel as die belangrike rol daarvan in wetenskaplike navorsing, nywerheid en medisyne. Ek glo dat u deur die lees van hierdie artikel 'n dieper begrip en kennis van barium sal hê.
1. Toepassingsvelde van Barium
Barium is 'n algemene chemiese element. Dit is 'n silwerwit metaal wat bestaan in die vorm van verskillende minerale in die natuur. Die volgende is 'n paar daaglikse gebruike van barium
Brand en luminescentie: Barium is 'n baie reaktiewe metaal wat 'n helder vlam produseer as dit met ammoniak of suurstof in aanraking kom. Dit maak barium wyd gebruik in nywerhede soos vuurwerkvervaardiging, fakkels en fosforvervaardiging.
Mediese industrie: Bariumverbindings word ook wyd in die mediese industrie gebruik. Bariummaaltye (soos barium-tablette) word in spysverterings-x-straalondersoeke gebruik om dokters te help om die werking van die spysverteringstelsel te waarneem. Bariumverbindings word ook in sommige radioaktiewe terapieë gebruik, soos radioaktiewe jodium vir die behandeling van skildkliersiekte.
Glas en keramiek: Bariumverbindings word dikwels in glas- en keramiekvervaardiging gebruik as gevolg van hul goeie smeltpunt en korrosiebestandheid. Bariumverbindings kan die hardheid en sterkte van keramiek verbeter en kan spesiale eienskappe van keramiek bied, soos elektriese isolasie en 'n hoë brekingsindeks.
Metaallegerings: Barium kan legerings vorm met ander metaalelemente, en hierdie legerings het 'n paar unieke eienskappe. Bariumlegerings kan byvoorbeeld die smeltpunt van aluminium- en magnesiumlegerings verhoog, wat dit makliker maak om te verwerk en te rol. Boonop word bariumlegerings met magnetiese eienskappe ook gebruik om batteryplate en magnetiese materiale te maak.
Barium is 'n chemiese element met die chemiese simbool BA en atoomnommer 56. Barium is 'n alkaliese aardmetaal wat in groep 6 van die periodieke tabel is, die hoofgroepelemente.
2. Fisiese eienskappe van barium
Barium (BA)is 'n alkaliese aardmetaalelement. 1. Voorkoms: Barium is 'n sagte, silwerwit metaal met 'n duidelike metaalagtige glans as dit gesny word.
2. Digtheid: Barium het 'n relatiewe hoë digtheid van ongeveer 3,5 g/cm³. Dit is een van die digste metale op aarde.
3. Smelt- en kookpunte: Die smeltpunt van barium is ongeveer 727 ° C en die kookpunt is ongeveer 1897 ° C.
4. Hardheid: Barium is 'n relatiewe sagte metaal met 'n MOHS -hardheid van ongeveer 1,25 by 20 grade Celsius.
5. Geleidingsvermoë: Barium is 'n goeie geleier van elektrisiteit met 'n hoë elektriese geleidingsvermoë.
6. Ductiliteit: Alhoewel barium 'n sagte metaal is, het dit 'n sekere mate van smeebaarheid en kan dit in dun velle of drade verwerk word.
7. Chemiese aktiwiteit: Barium reageer nie sterk met die meeste nie -metale en baie metale by kamertemperatuur nie, maar dit vorm oksiede by hoë temperature en in die lug. Dit kan verbindings vorm met baie nie -metaal -elemente, soos oksiede, sulfiede, ens.
8. Vorme van bestaan: Minerale wat barium in die aardkors bevat, soos bariet (bariumsulfaat), ens. Barium kan ook bestaan in die vorm van hidrate, oksiede, karbonate, ens. In die natuur.
9. Radioaktiwiteit: Barium het 'n verskeidenheid radioaktiewe isotope, waaronder Barium-133 'n algemene radioaktiewe isotoop is wat gebruik word in mediese beeldvorming en kerngeneeskunde-toepassings.
10. Toepassing: Bariumverbindings word wyd gebruik in die industrie, soos glas, rubber, chemiese industrie katalisators, elektronbuise, ens. Die sulfaat word dikwels as 'n kontrasmiddel in mediese ondersoeke gebruik.
3. Chemiese eienskappe van barium
Metaalagtige eienskappe: Barium is 'n metaalagtige vaste stof met 'n silwerwit voorkoms en goeie elektriese geleidingsvermoë.
Digtheid en smeltpunt: Barium is 'n relatiewe digte element met 'n digtheid van 3,51 g/cm3. Barium het 'n lae smeltpunt van ongeveer 727 grade Celsius (1341 grade Fahrenheit).
Reaktiwiteit: Barium reageer vinnig met die meeste nie-metaal-elemente, veral met halogene (soos chloor en broom), wat ooreenstemmende bariumverbindings lewer. Barium reageer byvoorbeeld met chloor om bariumchloried te produseer.
Oksideerbaarheid: Barium kan geoksideer word om bariumoksied te vorm. Bariumoksied word wyd gebruik in nywerhede soos metaalsmelting en glasvervaardiging. Hoë aktiwiteit: Barium het 'n hoë chemiese aktiwiteit en reageer maklik met water om waterstof vry te stel en bariumhidroksied te genereer.
4. Biologiese eienskappe van barium
Die rol en biologiese eienskappe vanbariumIn organismes word dit nie ten volle verstaan nie, maar dit is bekend dat barium sekere toksisiteit vir organismes het.
Inlaatroete: Mense neem hoofsaaklik barium deur voedsel en drinkwater in. Sommige kosse kan spoorhoeveelhede barium bevat, soos korrels, vleis en suiwelprodukte. Boonop bevat grondwater soms hoër konsentrasies barium.
Biologiese absorpsie en metabolisme: Barium kan deur organismes opgeneem word en deur bloedsomloop in die liggaam versprei word. Barium versamel hoofsaaklik in die niere en bene, veral in hoër konsentrasies in bene.
Biologiese funksie: daar is nog nie gevind dat barium noodsaaklike fisiologiese funksies in organismes het nie. Daarom bly die biologiese funksie van barium kontroversieel.
5. Biologiese eienskappe van barium
Toksisiteit: Hoë konsentrasies bariumione of bariumverbindings is giftig vir die menslike liggaam. Oormatige inname van barium kan akute vergiftigingsimptome veroorsaak, insluitend braking, diarree, spierswakheid, aritmie, ens.. Ernstige vergiftiging kan skade aan senuweestelsels, nierskade en hartprobleme veroorsaak.
Beenakkumulasie: Barium kan in die bene in die menslike liggaam ophoop, veral by bejaardes. Langdurige blootstelling aan hoë konsentrasies barium kan beensiektes soos osteoporose veroorsaak.
Kardiovaskulêre effekte: Barium, soos natrium, kan die ioonbalans en elektriese aktiwiteit beïnvloed, wat die hartfunksie beïnvloed. Oormatige inname van barium kan abnormale hartritmes veroorsaak en die risiko van hartaanvalle verhoog.
Karsinogenisiteit: Alhoewel daar steeds kontroversie is oor die karsinogenisiteit van barium, het sommige studies getoon dat langtermyn blootstelling aan hoë konsentrasies barium die risiko van sekere kankers, soos maagkanker en slukdermkanker, kan verhoog. As gevolg van die toksisiteit en die moontlike gevaar van barium, moet mense versigtig wees om oormatige inname of langtermynblootstelling aan hoë konsentrasies barium te vermy. Bariumkonsentrasies in drinkwater en voedsel moet gemonitor en beheer word om menslike gesondheid te beskerm. As u vergiftiging vermoed of simptome het, soek dan onmiddellik mediese hulp.
6. Barium in die natuur
Bariumminerale: Barium kan in die aardkors in die vorm van minerale bestaan. Sommige algemene bariumminerale sluit bariet en Witherite in. Hierdie ertse kom dikwels voor by ander minerale, soos lood, sink en silwer.
Opgelos in grondwater en gesteentes: barium kan in grondwater en gesteentes in 'n opgeloste toestand bestaan. Grondwater bevat spoorhoeveelhede opgeloste barium, en die konsentrasie daarvan hang af van die geologiese toestande en die chemiese eienskappe van die waterliggaam. Bariumsoute: Barium kan verskillende soute vorm, soos bariumchloried, bariumnitraat en bariumkarbonaat. Hierdie verbindings kan in die natuur as natuurlike minerale bestaan.
Inhoud in die grond:BariumKan in verskillende vorme in die grond bestaan, waarvan sommige spruit uit die oplos van natuurlike minerale deeltjies of gesteentes. Die inhoud van barium in die grond is gewoonlik laag, maar daar kan hoë konsentrasies barium in sekere spesifieke gebiede wees.
Daar moet op gelet word dat die vorm en inhoud van barium in verskillende geologiese omgewings en streke kan verskil, sodat spesifieke geografiese en geologiese toestande in ag geneem moet word by die bespreking van barium.
7. Bariummynbou en produksie
Die mynbou- en voorbereidingsproses van barium bevat gewoonlik die volgende stappe:
1. Mynbou van bariumerts: die belangrikste mineraal van bariumerts is bariet, ook bekend as bariumsulfaat. Dit word gewoonlik in die aardkors aangetref en word wyd versprei in rotse en minerale afsettings op die aarde. Mynbou behels gewoonlik prosesse soos ontploffing, ontginning, verplettering en gradering van erts om erts te verkry wat bariumsulfaat bevat.
2. Voorbereiding van konsentraat: Barium wat uit bariumerts onttrek word, benodig konsentraatbehandeling van die erts. Konsentraatvoorbereiding sluit gewoonlik handseleksie en vlootstappe in om onsuiwerhede te verwyder en erts te verkry wat meer as 96% bariumsulfaat bevat.
3. Bereiding van bariumsulfaat: Die konsentraat word onderworpe aan stappe soos yster en silikonverwydering om uiteindelik bariumsulfaat te verkry (Baso4).
4. Bereiding van bariumsulfied: Bariumsulfaat moet omgeskakel word in bariumsulfied, ook bekend as Black Ash, om barium van bariumsulfaat voor te berei. Bariumsulfaatertspoeier met 'n deeltjiegrootte van minder as 20 maas word gewoonlik met steenkool of petroleumpoeier gemeng in 'n gewigsverhouding van 4: 1. Die mengsel word op 1100 ℃ in 'n reverbererende oond gebraai, en die bariumsulfaat word tot bariumsulfied verminder.
5. Oplossing van bariumsulfied: die bariumsulfiedoplossing van bariumsulfaat kan verkry word deur warmwaterloging.
6. Bereiding van bariumoksied: om bariumsulfied in bariumoksied te omskep, word natriumkarbonaat of koolstofdioksied gewoonlik by die bariumsulfiedoplossing gevoeg. Na die vermenging van bariumkarbonaat en koolstofpoeier, kan kalsinering by meer as 800 ℃ bariumoksied produseer.
7. Verkoeling en verwerking: daar moet op gelet word dat bariumoksied geoksideer word om bariumperoksied by 500-700 ℃ te vorm, en bariumperoksied kan ontbind word om bariumoksied by 700-800 ℃ te vorm. Om die produksie van bariumperoksied te vermy, moet die gekalsineerde produk afgekoel of geblus word onder die beskerming van inerte gas.
Bogenoemde is die algemene mynbou- en voorbereidingsproses van bariumelement. Hierdie prosesse kan afhang van die industriële proses en toerusting, maar die algemene beginsels bly dieselfde. Barium is 'n belangrike industriële metaal wat in 'n verskeidenheid toepassings gebruik word, insluitend die chemiese industrie, medisyne, elektronika en ander velde.
8. Algemene opsporingsmetodes vir bariumelement
Bariumis 'n algemene element wat gereeld in verskillende industriële en wetenskaplike toepassings gebruik word. In analitiese chemie sluit metodes vir die opsporing van barium gewoonlik kwalitatiewe analise en kwantitatiewe analise in. Die volgende is 'n gedetailleerde inleiding tot die algemeen gebruikte opsporingsmetodes vir bariumelement:
1. vlam atoomabsorpsiespektrometrie (FAAS): Dit is 'n algemeen gebruikte kwantitatiewe ontledingsmetode wat geskik is vir monsters met hoër konsentrasies. Die monsteroplossing word in die vlam gespuit, en die bariumatome absorbeer lig van 'n spesifieke golflengte. Die intensiteit van die geabsorbeerde lig word gemeet en is eweredig aan die konsentrasie van barium.
2. Vlam -atoomemissie -spektrometrie (FAES): Hierdie metode bespeur barium deur die monsteroplossing in die vlam te spuit, opwind die bariumatome om lig van 'n spesifieke golflengte uit te stuur. In vergelyking met FAAS, word FAES gewoonlik gebruik om laer konsentrasies barium op te spoor.
3. Atoom fluorescentiespektrometrie (AAS): Hierdie metode is soortgelyk aan FAAS, maar gebruik 'n fluorescentiespektrometer om die teenwoordigheid van barium op te spoor. Dit kan gebruik word om spoorhoeveelhede barium te meet.
4. ioonchromatografie: Hierdie metode is geskik vir die ontleding van barium in watermonsters. Bariumione word geskei en deur ioonchromatografie opgespoor. Dit kan gebruik word om die konsentrasie barium in watermonsters te meet.
5. X-straal fluorescentiespektrometrie (XRF): Dit is 'n nie-vernietigende analitiese metode wat geskik is vir die opsporing van barium in vaste monsters. Nadat die monster deur X-strale opgewonde is, gee die bariumatome spesifieke fluoressensie uit, en word die bariuminhoud bepaal deur die fluorescentie-intensiteit te meet.
6. massaspektrometrie: massaspektrometrie kan gebruik word om die isotopiese samestelling van barium te bepaal en die inhoud van barium te bepaal. Hierdie metode word gewoonlik gebruik vir analise met 'n hoë sensitiwiteit en kan baie lae konsentrasies barium opspoor. Hierbo is 'n paar metodes wat algemeen gebruik word om barium op te spoor. Die spesifieke metode om te kies hang af van die aard van die monster, die konsentrasiegebied van barium en die doel van die analise. Laat weet my as u verdere inligting benodig of ander vrae het. Hierdie metodes word wyd gebruik in laboratorium- en industriële toepassings om die teenwoordigheid en konsentrasie van barium akkuraat en betroubaar te meet en op te spoor. Die spesifieke metode om te gebruik hang af van die tipe monster wat gemeet moet word, die reeks bariuminhoud en die spesifieke doel van die analise.
Postyd: Desember 09-2024