U čarobnom svijetu hemije,barijumUvek je privukao pažnju naučnika sa jedinstvenim šarmom i širokom primjenom. Iako ovaj srebrno-bijeli metalni element nije tako zasljepljujući kao zlato ili srebro, igra neophodnu ulogu u mnogim poljima. Od preciznih instrumenata u naučnim istraživačkim laboratorijama za ključne sirovine u industrijskoj proizvodnji u dijagnostičke reagense u medicinskom polju barije, barijum je napisala legendu hemije sa svojim jedinstvenim svojstvima i funkcijama.
Već 1602, Cassio Lauro, obućar u talijanskom gradu Porri, pekao je baritet koji sadrži barijum sulfat sa zapaljivom supstancom u eksperimentu i bio je iznenađen kad bi mogao da svijetli u mraku. Ovo otkriće je pobudilo veliko zanimanje među učenjacima, a kamen je dobio ime Porra Stone i postao je fokus istraživanja evropskih hemičara.
Međutim, to je bio švedski hemičarski scheele koji je istinski potvrdio da je barijum novi element. Otkrio je barijum oksid 1774. godine i nazvao ga "Baryta" (teška zemlja). Dub je proučavao ovu supstancu i vjerovao da je sastavljen od nove zemlje (oksida) u kombinaciji sa sumpornom kiselinom. Dvije godine kasnije, uspješno je zagrijao nitrat ovog novog tla i dobio je čisti oksid.
Međutim, iako je Scheele otkrio oksid barija, nije bio do 1808. godine da je britanska hemičarka Davy uspješno proizvela barijum metal elektrolizom elektrolita napravljenim od bariteta. Ovo otkriće obilježilo je službenu potvrdu barija kao metalni element, a također je otvorila putovanje primjene barija u različitim poljima.
Od tada, ljudska bića kontinuirano su produbile svoje razumijevanje barija. Naučnici su istražili misterije prirode i promovirali napredak nauke i tehnologije proučavanjem nekretnina i ponašanja barija. Primjena barijena u naučnom istraživanju, industriji i medicinskim poljima postala je sve opsežnija, dovodeći i praktičnost i udobnost ljudskom životu. Šarm barija laže ne samo u svojoj praktičnosti, već i u naučnoj misteriji iza nje. Naučnici su kontinuirano istraživali misterije prirode i promovirali napredak nauke i tehnologije proučavanjem nekretnina i ponašanja barija. Istovremeno, barijum takođe tiho igra ulogu u našem svakodnevnom životu, dovodeći pogodnost i udobnost našem životu.
Kržimo na ovo čarobno putovanje istraživanja barija, otkrijte njegov misteriozni veo i cijenite njegov jedinstveni šarm. U sljedećem članku sveobuhvatno ćemo uvesti svojstva i primjene barijera, kao i njezinu važnu ulogu u naučnim istraživanjima, industriji i medicini. Vjerujem da ćete kroz čitanje ovog članka imati dublje razumijevanje i znanje o barijuru.
1. Primjena polja barija
Barium je zajednički hemijski element. To je srebrno bijeli metal koji postoji u obliku različitih minerala u prirodi. Slede su neke svakodnevne upotrebe barija
Burning i luminescencija: Barium je visoko reaktivni metal koji stvara svijetli plamen kada dođe u kontakt sa amonijakom ili kisikom. To čini barijevo široko korištenim u industrijama kao što su vatromet proizvodnja, raketa i proizvodnje fosfora.
Medicinska industrija: Barijum spojevi se takođe široko koriste u medicinskoj industriji. Barium jela (poput barijum tableta) koriste se u gastrointestinalnim rendgenskim pregledima kako bi pomogli ljekarima da posmatraju funkcioniranje probavnog sistema. Barium spojevi se koriste i u nekim radioaktivnim terapijama, poput radioaktivnog joda za liječenje bolesti štitnjače.
Staklo i keramika: barijum spojevi se često koriste u staklu i keramičkoj proizvodnji zbog njihove dobrog tališta i otpornosti na koroziju. Barium spojevi mogu poboljšati tvrdoću i snagu keramike i mogu pružiti posebna svojstva keramike, poput električne izolacije i visokog indeksa reflektora.
Metalne legure: barijum može formirati legure s drugim metalnim elementima, a ove legure imaju neke jedinstvene nekretnine. Na primjer, barijumske legure mogu povećati talište od aluminija i magnezijuma, čineći ih lakšim za obradu i bacanje. Pored toga, barijumske legure sa magnetskim svojstvima koriste se za pravljenje ploča za baterije i magnetne materijale.
Barium je hemijski element s kemijskim simbolom BA i ATOMIC broj 56. Barium je alkalni zemaljski metal koji je u grupi 6 periodičnih tabela, glavnih grupnih elemenata.
2. Fizička svojstva barija
Barium (BA)je alkalni metalni element zemlje. 1. Izgled: barium je mekan, srebrno-bijeli metal s izrazitom metalnom lustorom prilikom rezanja.
2. Gustina: barijum ima relativno visoku gustoću od oko 3,5 g / cm³. Jedan je od najgušćih metala na zemlji.
3. Točke topljenja i ključanja: tačka topljenja barijeva je oko 727 ° C, a tačka ključanja iznosi oko 1897 ° C.
4. Tvrdoća: barijum je relativno mekan metal sa tvrdoćom moh-a od oko 1,25 na 20 stepeni Celzijusa.
5 Provodljivost: barijum je dobar dirigent električne energije sa visokom električnom provodljivošću.
6 Duktilnost: Iako je barijum meki metal, ima određeni stupanj duktilnosti i može se obraditi u tanke listove ili žice.
7 Kemijska aktivnost: barijer ne reagira snažno s većinom nemetala i mnogih metala na sobnoj temperaturi, ali formira okside na visokim temperaturama i u zraku. Može se formirati spojevi s mnogim nemetalnim elementima, poput oksida, sumpora itd.
8. Oblici postojanja: Minerali koji sadrže barijer u zemljinoj kore, kao što su baritet (barijum sulfat) itd. Barium također može postojati u obliku hidrata, oksida, karbonata itd.
9. Radioaktivnost: Barium ima razne radioaktivne izotope, među kojima je barium-133 uobičajeni radioaktivni izotop koji se koristi u medicinskoj slikama i nuklearnim lijekovima.
10. Primjena: barijum spojevi se široko koriste u industriji, poput stakla, gume, katalizatori za hemijsku industriju, elektronski epruvete itd. Njezin sulfat se često koristi kao kontrastni agent u medicinskim pregledima, a njena svojstva čine ga široko korištenim u mnogim poljima.
3. Hemijska svojstva barija
Metalne nekretnine: barium je metalik čvrsta sa srebrnasto-bijelim izgledom i dobra električna provodljivost.
Gustoća i talište: barium je relativno gust element s gustoćom od 3,51 g / cm3. Barium ima nisku talište od oko 727 stepeni Celzijusa (1341 stepeni Fahrenheit).
Reaktivnost: barijum brzo reagira s većinom nemetalnih elemenata, posebno s halogenima (poput hlora i broma), proizvodnje odgovarajućih barijumskih spojeva. Na primjer, barijum reagira sa hlorom za proizvodnju barijum hlorida.
Oksidizirnost: Barium se može oksidirati kako bi se formirao barijum oksid. Barijum oksid se široko koristi u industrijama kao što su metalni topljenje i stakla. Visoka aktivnost: barijum ima visoku hemijsku aktivnost i lako reagira sa vodom da bi se oslobodilo vodik i generira barijum hidroksid.
4. Biološka svojstva barija
Uloga i biološka svojstva odbarijumU organizmima se ne razumiju u potpunosti, ali je poznato da barijum ima određenu toksičnost za organizme.
Unosna ruta: Ljudi uglavnom gutaju barijum kroz hranu i pitku vodu. Neka hrana može sadržavati tragove barijum, poput žitarica, mesa i mliječnih proizvoda. Pored toga, podzemne vode ponekad sadrži veće koncentracije barija.
Biološka apsorpcija i metabolizam: barijer se može apsorbirati organizmima i distribuirati u tijelu kroz cirkulaciju krvi. Barijum se uglavnom nakuplja u bubrezima i kostima, posebno u većim koncentracijama u kostima.
Biološka funkcija: Barium još nije pronađen da ima bilo kakve bitne fiziološke funkcije u organizmima. Stoga, biološka funkcija barija ostaje kontroverzna.
5. Biološka svojstva barija
Toksičnost: Visoke koncentracije barijumskih jona ili barijumskog spojeva su toksične za ljudsko tijelo. Prekomjerni unos barijeva može prouzrokovati akutni simptomi trovanja, uključujući povraćanje, proliv, mišićnu slabost, aritmiju itd. Teška trovanja može uzrokovati oštećenje nervnog sistema, oštećenja bubrega i problema sa srcem.
Akumulacija kostiju: barijum se može akumulirati u kostima u ljudskom tijelu, posebno u starijim osobama. Dugoročno izlaganje visokim koncentracijama barijeva može uzrokovati kostiju bolesti poput osteoporoze.
Kardiovaskularni efekti: barijum, poput natrijuma, može ometati balans ionske i električne aktivnosti, utječući na funkciju srca. Prekomjerni unos barija može uzrokovati nenormalne ritmove srca i povećati rizik od srčanih udara.
Kancerogenost: Iako je još uvijek polemična u kancerogenosti barijeva, neke studije su pokazale da dugotrajno izlaganje visokim koncentracijama barijera može povećati rizik od određenih karcinoma, poput raka želuca i karcinoma za stomak. Zbog toksičnosti i potencijalne opasnosti barijeva, ljudi trebaju biti oprezni kako bi izbjegli pretjerani unos ili dugotrajno izlaganje visokim koncentracijama barija. Koncentracije barija u pitkoj vodi i hrani trebaju se nadgledati i kontrolirati kako bi zaštitili zdravlje ljudi. Ako sumnjate u trovanje ili imate povezane simptome, molimo vas da odmah potražite medicinsku pomoć.
6. Barijum u prirodi
Barijum minerali: barijum može postojati u zemljinoj kore u obliku minerala. Neki zajednički barijum minerali uključuju Barite i Witresite. Ove rude se često javljaju s drugim mineralima, poput olova, cinka i srebra.
Rastvoreno u podzemnim vodama i stijenama: barijum može postojati u podzemnim vodama i stijenama u rastvorenom stanju. Podzemne vode sadrži količine u tragovima rastvorenog barija, a njegova koncentracija ovisi o geološkim uvjetima i hemijskim svojstvima vodenog tijela. Barium soli: barijum može formirati različite soli, poput barijum hlorida, barijumskog nitrata i barijum karbonata. Ovi spojevi mogu postojati u prirodi kao prirodni minerali.
Sadržaj u tlu:BarijumMože postojati u tlu u različitim oblicima, od kojih neki dolaze iz rastvaranja prirodnih mineralnih čestica ili stijena. Sadržaj barija u tlu obično je nizak, ali mogu postojati visoke koncentracije barija u određenim specifičnim područjima.
Treba napomenuti da se oblik i sadržaj barija može varirati u različitim geološkim okruženjima i regijama, tako da se trebaju razmotriti specifičnim geografskim i geološkim uvjetima.
7. Barijum rudarstvo i proizvodnja
Proces rudarstva i pripreme barijera obično uključuje sljedeće korake:
1. Rudarstvo barijera Ore: Glavni mineral barijum rude je barit, poznat i kao barijum sulfat. Obično se nalazi u zemljinoj kore i na zemlji se široko distribuira u stijenama i mineralnim ležištima. Rudarstvo obično uključuje procese poput miniranja, rudarstva, drobljenja i ocjenjivanja rude za dobivanje ruda koje sadrže barijum sulfat.
2. Priprema koncentrata: vađenje barijera iz barijumske rude zahtijeva postupak koncentrata rude. Priprema koncentrata obično uključuje izbor ruku i korake flotacije za uklanjanje nečistoća i dobivanje rude koji sadrži više od 96% barijum sulfata.
3. Priprema barijum sulfata: koncentrat je podvrgnut koracima kao što su gvožđa i silicijum za uklanjanje da konačno dobiju barijum sulfat (BaSO4).
4. Priprema barijevog sulfida: Da bi se pripremio barijum od barijum sulfata, barijum sulfat treba pretvoriti u barijum sulfid, poznat i kao crni pepeo. Barijum sulfat rudni prah sa veličinom čestica manjim od 20 mreža obično se miješa sa ugljem ili naftom koksom u ratu u težini od 4: 1. Smjesa je pržena na 1100 ℃ u odmaknu peći, a barijum sulfat je smanjen na barijum sulfid.
5. Rastvaranje barijum sulfid: barijum sulfidne otopine barijum sulfata može se dobiti vrućom ispisom vode.
6. Priprema barijevog oksida: Da bi se pretvorio barijum sulfid u barijum oksid, natrijum-karbonatni ili ugljični dioksid obično dodan u barijum sulfidne otopinu. Nakon miješanja barijum karbonata i ugljičnog praha, kalcinacija iznad 800 ℃ može proizvesti barijum oksid.
. Hlađenje i obrada: Treba napomenuti da je barijum oksid oksidiran kako bi se formirao barijum peroksid na 500-700 ℃, a barijum peroksid može se razgraditi za formiranje barijum oksida na 700-800 ℃. Da bi se izbjegla proizvodnja barijum peroksida, kalcinirani proizvod treba hladiti ili ugasiti pod zaštitom inertnog plina.
Gore navedeno je opći rudarsko i pripremljeno proces barijumskog elementa. Ti se procesi mogu varirati ovisno o industrijskom procesu i opremi, ali ukupni principi ostaju isti. Barium je važan industrijski metal koji se koristi u različitim aplikacijama, uključujući hemijsku industriju, lijekove, elektroniku i druga polja.
8. Uobičajene metode otkrivanja barijum elementa
Barijumje zajednički element koji se obično koristi u raznim industrijskim i naučnim primjenama. U analitičkoj hemiji metode za otkrivanje barija obično uključuju kvalitativnu analizu i kvantitativnu analizu. Slijedi detaljan uvod u najčešće korištene metode otkrivanja za barijum element:
1. Plamen atomska apsorpciona spektrometrija (FAAS): Ovo je najčešće korištena metoda kvantitativne analize pogodna za uzorke sa većim koncentracijama. Otopina uzorka raspršuje se u plamen, a barijum atomi apsorbiraju svjetlost specifične talasne dužine. Meri se intenzitet apsorbiranog svjetla i proporcionalan je koncentraciji barija.
2. Flame Atomska emisijska spektrometrija (FAES): Ova metoda otkriva barijum raspršivanjem uzorka u uzorku u plamen, uzbudljiv atomi barium da emitiraju svjetlost specifične valne dužine. U odnosu na FAAS, FAES se uglavnom koristi za otkrivanje nižih koncentracija barija.
3. Atomska fluorescentna spektrometrija (AAS): Ova metoda je slična FAAS-u, ali koristi fluorescentni spektrometar za otkrivanje prisustva barija. Može se koristiti za mjerenje iznosa u tragovima barija.
4. Ion hromatografija: Ova metoda je pogodna za analizu barija u uzorcima vode. Barijum ioni su odvojeni i otkriveni od strane jonske hromatografije. Može se koristiti za mjerenje koncentracije barija u uzorcima vode.
5. Rendgenska fluorescentna spektrometrija (XRF): Ovo je nerazorna analitička metoda pogodna za otkrivanje barija u čvrstim uzorcima. Nakon što je uzorak uzbuđen rendgenski zraci, barijum atomi emitiraju specifičnu fluorescenciju, a barijumski sadržaj određuje mjerenjem intenziteta fluorescencije.
6. Masovna spektrometrija: masovna spektrometrija može se koristiti za određivanje izotopnog sastava barija i odrediti sadržaj barija. Ova se metoda obično koristi za analizu visoke osjetljivosti i može otkriti vrlo niske koncentracije barija. Gore su neke najčešće korištene metode za otkrivanje barija. Specifična metoda za odabir ovisi o prirodi uzorka, rasponu koncentracije barijera i svrhom analize. Ako su vam potrebne dodatne informacije ili imate druga pitanja, slobodno me obavijestite. Ove metode se široko koriste u laboratorijskim i industrijskim primjenama da precizno i pouzdano mjere i otkrivaju prisustvo i koncentraciju barija. Specifična metoda za upotrebu ovisi o vrsti uzorka koji treba mjeriti, raspon sadržaja barija i specifičnu svrhu analize.
Vrijeme objavljivanja: Dec-09-2024