Element 56: Bari

1, Introducció elementalBari,
L'element de metall alcalinotérreo, amb el símbol químic Ba, es troba al grup IIA del sisè període de la taula periòdica. És un metall alcalinotèrreu suau i de brillantor blanc platejat i l'element més actiu dels metalls alcalinotèrres. El nom de l'element prové de la paraula grega beta alpha ρύς (barys), que significa "pesat".

2、 Descobrint una breu història
Els sulfurs dels metalls alcalinotèrres presenten fosforescència, és a dir, continuen emetent llum durant un període de temps a la foscor després d'estar exposats a la llum. Els compostos de bari van començar a cridar l'atenció de la gent precisament per aquesta característica. El 1602, un sabater anomenat Casio Lauro a la ciutat de Bolonya, Itàlia, va rostir una barita que contenia sulfat de bari juntament amb substàncies inflamables i va descobrir que podia emetre llum a la foscor, cosa que va despertar l'interès dels estudiosos d'aquella època. Més tard, aquest tipus de pedra es va anomenar polonita i va despertar l'interès dels químics europeus per la recerca analítica. El 1774, el químic suec CW Scheele va descobrir que l'òxid de bari era un sòl nou relativament pesat, que va anomenar "Baryta" (sòl pesat). El 1774, Scheler creia que aquesta pedra era una combinació de sòl nou (òxid) i àcid sulfúric. El 1776, va escalfar el nitrat d'aquest nou sòl per obtenir sòl pur (òxid). El 1808, el químic britànic H. Davy va utilitzar el mercuri com a càtode i el platí com a ànode per electrolitzar la barita (BaSO4) per produir amalgama de bari. Després de la destil·lació per eliminar el mercuri, es va obtenir un metall de baixa puresa que va rebre el nom de la paraula grega barys (pesat). El símbol de l'element s'estableix com a Ba, que s'anomenabari.

3, Propietats físiques
Bariés un metall blanc platejat amb un punt de fusió de 725 ° C, punt d'ebullició de 1846 ° C, densitat de 3,51 g/cm3 i ductilitat. Els principals minerals de bari són la barita i l'arsenopirita.

4,Bariés un element químic amb propietats químiques.
El símbol químic Ba, nombre atòmic 56, pertany al grup IIA del sistema periòdic i és membre dels metalls alcalinotèrres. El bari té una gran activitat química i és el més actiu entre els metalls alcalinotèrres. A partir de l'energia potencial i d'ionització, es pot veure que el bari té una forta reductibilitat. De fet, si només es té en compte la pèrdua del primer electró, el bari té la reductibilitat més forta a l'aigua. Tanmateix, és relativament difícil que el bari perdi el segon electró. Per tant, tenint en compte tots els factors, la reductibilitat del bari disminuirà significativament. No obstant això, també és un dels metalls més reactius en solucions àcides, només per darrere del liti, cesi, rubidi i potassi.

5.Principals compostos
1). L'òxid de bari s'oxida lentament a l'aire per formar òxid de bari, que és un cristall cúbic incolor. Soluble en àcid, insoluble en acetona i aigua amoníaca. Reacciona amb l'aigua formant hidròxid de bari, que és tòxic. Quan es crema, emet una flama verda i genera peròxid de bari.
2). El peròxid de bari reacciona amb l'àcid sulfúric per produir peròxid d'hidrogen. Aquesta reacció es basa en el principi de preparar peròxid d'hidrogen al laboratori.
3). L'hidròxid de bari reacciona amb l'aigua per produir hidròxid de bari i hidrogen gasós. A causa de la baixa solubilitat de l'hidròxid de bari i la seva alta energia de sublimació, la reacció no és tan intensa com la dels metalls alcalins, i l'hidròxid de bari resultant enfosquirà la vista. S'introdueix una petita quantitat de diòxid de carboni a la solució per formar un precipitat de carbonat de bari i s'introdueix un excés de diòxid de carboni per dissoldre el precipitat de carbonat de bari i generar bicarbonat de bari soluble.
4). L'aminobari es pot dissoldre en amoníac líquid, generant una solució blava amb paramagnetisme i conductivitat, que bàsicament forma electrons d'amoníac. Després d'un llarg període d'emmagatzematge, l'hidrogen de l'amoníac es reduirà a gas hidrogen mitjançant electrons d'amoníac, i la reacció total és el bari que reacciona amb l'amoníac líquid per produir aminobari i hidrogen gasós.
5). El sulfit de bari és un cristall o pols blanc, tòxic, lleugerament soluble en aigua i s'oxida gradualment en sulfat de bari quan es posa a l'aire. Dissoldre en àcids forts no oxidants com l'àcid clorhídric per generar gas diòxid de sofre amb una olor picant. Quan es troba amb àcids oxidants com l'àcid nítric diluït, es pot convertir en sulfat de bari.
6). El sulfat de bari té propietats químiques estables i la part de sulfat de bari dissolta a l'aigua està completament ionitzada, el que el converteix en un electròlit fort. El sulfat de bari és insoluble en àcid nítric diluït. S'utilitza principalment com a agent de contrast gastrointestinal.
El carbonat de bari és tòxic i gairebé insoluble en aigua freda., Lleugerament soluble en aigua que conté diòxid de carboni i soluble en àcid clorhídric diluït. Reacciona amb sulfat de sodi per produir un precipitat blanc més insoluble de sulfat de bari: la tendència de conversió entre precipitats en solució aquosa: és fàcil de convertir cap a una direcció més insoluble.

6, Camps d'aplicació
1. S'utilitza amb finalitats industrials en la producció de sals de bari, aliatges, focs artificials, reactors nuclears, etc. També és un excel·lent desoxidant per refinar el coure. Àmpliament utilitzat en aliatges, inclosos els aliatges de plom, calci, magnesi, sodi, liti, alumini i níquel. El metall de bari es pot utilitzar com a agent de desgasificació per eliminar gasos traces dels tubs de buit i tubs de raigs catòdics, així com un agent de desgasificació per refinar metalls. El nitrat de bari barrejat amb clorat de potassi, pols de magnesi i colofonia es pot utilitzar per fabricar bengales de senyal i focs artificials. Els compostos de bari solubles s'utilitzen habitualment com a insecticides, com el clorur de bari, per controlar diverses plagues de les plantes. També es pot utilitzar per refinar salmorra i aigua de caldera per a la producció de sosa càustica electrolítica. També s'utilitza per preparar pigments. Les indústries tèxtils i del cuir l'utilitzen com a mordent i agent d'estoreig per a la seda artificial.
2. El sulfat de bari per a ús mèdic és un medicament auxiliar per a l'examen de raigs X. Pols blanca inodora i insípida, una substància que pot proporcionar un contrast positiu al cos durant l'examen de raigs X. El sulfat de bari mèdic no s'absorbeix al tracte gastrointestinal i no causa reaccions al·lèrgiques. No conté compostos de bari solubles com ara clorur de bari, sulfur de bari i carbonat de bari. S'utilitza principalment per a la imatge gastrointestinal, de vegades s'utilitza per a altres finalitats d'examen

7, Mètode de preparació
La producció industrial debari metàl·lices divideix en dos passos: la producció d'òxid de bari i la reducció tèrmica del metall (reducció tèrmica d'alumini). A 1000-1200 ℃,bari metàl·lices pot obtenir reduint l'òxid de bari amb alumini metàl·lic, i després purificat per destil·lació al buit. Mètode de reducció tèrmica d'alumini per produir bari metàl·lic: a causa de les diferents proporcions d'ingredients, hi pot haver dues reaccions per a la reducció de l'òxid de bari d'alumini. L'equació de la reacció és: ambdues reaccions només poden produir una petita quantitat de bari a 1000-1200 ℃. Per tant, s'ha d'utilitzar una bomba de buit per transferir contínuament vapor de bari des de la zona de reacció a la zona de condensació freda per tal que la reacció continuï movent-se cap a la dreta. El residu després de la reacció és tòxic i s'ha de tractar abans de l'eliminació