Chỉ định Bari trong bảng. Bari

Bari là kim loại kiềm thổ chiếm vị trí 56 trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học. Tên của chất trong bản dịch từ tiếng Hy Lạp cổ đại có nghĩa là "nặng".

Đặc điểm của bari

Kim loại này có khối lượng nguyên tử là 137 g / mmol và khối lượng riêng vào khoảng 3,7 g / cm 3. Nó rất nhẹ và mềm - độ cứng tối đa của nó trên thang Mohs là 3 điểm. Trong trường hợp có tạp chất thủy ngân, độ giòn của bari tăng lên đáng kể.

Kim loại có màu xám bạc nhẹ. Tuy nhiên, kim loại này cũng nổi tiếng với màu xanh lục của nó, màu này thu được do phản ứng hóa học liên quan đến các muối của nguyên tố (ví dụ, bari sunfat). Nếu hạ một thanh thủy tinh vào bari và đưa ngọn lửa lên thì ta thấy ngọn lửa có màu xanh lục. Phương pháp này có thể xác định rõ hàm lượng tạp chất kim loại nặng tối thiểu.

Mạng tinh thể của bari, có thể quan sát được ngay cả bên ngoài điều kiện phòng thí nghiệm, có dạng hình khối. Cần lưu ý rằng việc tìm kiếm bari nguyên chất trong tự nhiên cũng rất thích hợp. Ngày nay, có hai cách điều chỉnh đã biết của kim loại, một trong số đó có khả năng chống lại sự gia tăng nhiệt độ lên đến 365 0 С, và cách còn lại có thể chịu được nhiệt độ trong khoảng 375-710 0 С. Điểm sôi của bari là 1696 0 С.

Bari, cùng với các kim loại kiềm thổ khác, thể hiện hoạt động hóa học. Nó chiếm vị trí trung bình trong nhóm, bỏ lại stronti và canxi, có thể lưu giữ ngoài trời, điều này không thể không nói đến bari. Một phương tiện tuyệt vời để bảo quản kim loại là dầu parafin, trong đó bari được ngâm trực tiếp, hoặc ete dầu hỏa.

Bari phản ứng với oxy, tuy nhiên, do phản ứng, ánh sáng của nó bị mất đi, sau đó kim loại đầu tiên có màu hơi vàng, sau đó chuyển sang màu nâu và cuối cùng có màu xám. Đó là sự xuất hiện vốn có trong oxit bari. Khi bầu khí quyển bị đốt nóng, bari trở nên nổ.

Nguyên tố thứ 56 của hệ thống tuần hoàn Mendeleev cũng tương tác với nước, tạo ra phản ứng ngược lại với phản ứng với oxy. Trong trường hợp này, chất lỏng có thể bị phân hủy. Phản ứng này tạo ra một kim loại đặc biệt tinh khiết, sau đó nó trở thành bari hiđroxit. Nếu cho muối kim loại tiếp xúc với môi trường nước thì ta sẽ không thấy phản ứng gì, vì sẽ không có hiện tượng gì xảy ra. Ví dụ, clorua của nó không hòa tan trong nước và phản ứng hoạt động chỉ có thể được quan sát khi tương tác với môi trường axit.

Kim loại dễ dàng phản ứng với hydro, nhưng đối với điều này, cần phải tạo ra một số điều kiện nhất định, đó là sự tăng nhiệt độ. Trong trường hợp này, đầu ra là hyđrua bari. Trong điều kiện nhiệt độ tăng dần, nguyên tố thứ 56 cũng phản ứng với amoniac, tạo thành nitrua. Nếu tăng nhiệt độ lên nữa thì có thể thu được xyanua.

Dung dịch bari có màu xanh lam đặc trưng, ​​thu được do phản ứng với amoniac ở trạng thái lỏng kết tụ. Nếu thêm chất xúc tác platin vào đồng thời thì bari amit được tạo thành. Tuy nhiên, phạm vi hoạt động của chất này còn rất xa - nó chỉ được sử dụng làm thuốc thử.

Bảng 1. Tính chất của bari

Đặc tính	Nghĩa
Thuộc tính nguyên tử
Tên, ký hiệu, số	Bari / Bari (Ba), 56
Khối lượng nguyên tử (khối lượng mol)	137.327 (7) a. e.m. (g / mol)
Cấu hình điện tử	6s2
Bán kính nguyên tử	222 giờ chiều
Tính chất hóa học
bán kính cộng hóa trị	198 giờ chiều
Bán kính ion	(+ 2e) 134 giờ chiều
Độ âm điện	0,89 (thang điểm Pauling)
Điện thế điện cực	-2,906
Trạng thái oxy hóa	2
Năng lượng ion hóa (điện tử đầu tiên)	502,5 (5,21) kJ / mol (eV)
Tính chất nhiệt động của chất đơn giản
Mật độ (tại n.a.)	3,5 g / cm³
Nhiệt độ nóng chảy	1002 K
Nhiệt độ sôi	1910 nghìn
Ầm ầm. nhiệt của nhiệt hạch	7,66 kJ / mol
Ầm ầm. nhiệt bốc hơi	142,0 kJ / mol
Nhiệt dung mol	28,1 J / (K mol)
Khối lượng mol	39,0 cm³ / mol
Mạng tinh thể của một chất đơn giản
Cấu trúc mạng	tâm khối
Tham số mạng	5.020Å
Các đặc điểm khác
Dẫn nhiệt	(300 K) (18,4) W / (m K)
số CAS	7440-39-3

Thu được bari

Kim loại này lần đầu tiên được thu được vào nửa sau của thế kỷ 18 (năm 1774) bởi các nhà hóa học Karl Scheele và Johan Gan. Khi đó người ta thu được oxit kim loại. Một vài năm sau, Humphrey Davy đã thành công trong việc điện phân bari hiđroxit ướt với cực âm thủy ngân để thu được một hỗn hợp kim loại, anh ta nung nóng và làm bay hơi thủy ngân, do đó thu được bari kim loại.

Việc thu được bari kim loại trong điều kiện phòng thí nghiệm hiện đại được thực hiện theo một số cách liên quan đến khí quyển. Việc tách bari được thực hiện trong chân không do phản ứng quá hoạt động được giải phóng khi bari phản ứng với oxy.

Oxit bari và clorua thu được bằng cách khử kim loại ở điều kiện nhiệt độ tăng lên đến 1200 0 С.

Ngoài ra, một kim loại nguyên chất có thể được phân lập từ hyđrua và nitrua của nó bằng cách sử dụng phân hủy nhiệt. Theo cách tương tự, người ta thu được kali. Quá trình này yêu cầu các viên nang đặc biệt có niêm phong hoàn chỉnh, cũng như sự hiện diện của thạch anh hoặc sứ. Cũng có thể thu được bari bằng phương pháp điện phân, bằng cách điện phân nguyên tố này có thể được phân lập từ bari clorua nóng chảy bằng catot thủy ngân.

Ứng dụng của bari

Với tất cả các tính chất của nguyên tố thứ 56 trong hệ thống tuần hoàn, bari là một kim loại khá phổ biến. Vì vậy, nó được sử dụng:

1. Trong sản xuất các thiết bị điện tử chân không. Trong trường hợp này, bari kim loại, hoặc hợp kim của nó với nhôm, được sử dụng làm vật liệu nung. Và oxit của nó trong thành phần dung dịch rắn gồm các oxit của các kim loại kiềm thổ khác được sử dụng như một lớp hoạt động của catot kênh gián tiếp.
2. Là vật liệu có khả năng chống lại sự ăn mòn. Để làm được điều này, kim loại, cùng với zirconium, được thêm vào chất làm mát kim loại lỏng, có thể làm giảm đáng kể tác động xâm thực lên đường ống. Một ứng dụng như vậy của bari đã tìm thấy một vị trí trong ngành công nghiệp luyện kim.
3. Bari có thể hoạt động như một chất sắt điện và áp điện. Thích hợp sử dụng bari titanate, chất này hoạt động như một chất điện môi trong quá trình sản xuất tụ điện gốm, cũng như một vật liệu được sử dụng trong micrô áp điện và bộ phát piezoceramic.
4. trong các dụng cụ quang học. Bari florua được sử dụng, có dạng đơn tinh thể.
5. Là một yếu tố không thể thiếu của pháo hoa. Peroxit kim loại được sử dụng như một chất oxy hóa. Bari nitrat và clorat đóng vai trò là những chất tạo cho ngọn lửa một màu nhất định (xanh lục).
6. Trong nguyên tử năng lượng hiđro. Bari cromat được sử dụng tích cực ở đây trong quá trình sản xuất hydro và oxy bằng phương pháp nhiệt hóa.
7. trong điện hạt nhân. Oxit kim loại là một thành phần không thể thiếu trong quá trình sản xuất một loại thủy tinh nhất định, được phủ trên thanh uranium.
8. Như một nguồn dòng điện hóa học. Trong trường hợp này, một số hợp chất của bari có thể được sử dụng: florua, oxit và sunfat. Hợp chất đầu tiên được sử dụng trong pin flo ở trạng thái rắn như một thành phần của chất điện phân florua. Oxit đã tìm thấy vị trí của nó trong pin đồng oxit công suất cao như một thành phần của khối lượng hoạt động. Và chất thứ hai được sử dụng như một chất làm giãn nở khối lượng hoạt động của điện cực âm trong quá trình sản xuất pin axit-chì.
9. Trong y học. Bari sunfat là một chất không hòa tan và hoàn toàn không độc. Về mặt này, nó được sử dụng như một vật liệu chống phóng xạ trong các nghiên cứu về đường tiêu hóa.

Bảng 2. Ứng dụng của bari

Khu vực ứng dụng	Chế độ ứng dụng
Chân không thiết bị điện tử	Kim loại bari, thường là hợp kim với nhôm, được sử dụng làm chất nhận (getter) trong các thiết bị điện tử chân không cao. Oxit bari, là một phần của dung dịch rắn gồm các oxit của các kim loại kiềm thổ khác - canxi và stronti (CaO, SrO) , được sử dụng như một lớp hoạt động của catốt được nung nóng gián tiếp.
Vật liệu chống ăn mòn	Bari được thêm cùng với zirconi vào chất làm mát kim loại lỏng (hợp kim của natri, kali, rubidi, liti, xêzi) để giảm tính xâm thực của chất này đối với đường ống và trong luyện kim.
Ferro điện và áp điện	Bari titanate được sử dụng làm chất điện môi trong sản xuất tụ điện gốm và làm vật liệu cho micrô áp điện và bộ phát piezoceramic.
Quang học	Bari florua được sử dụng ở dạng đơn tinh thể trong quang học (thấu kính, lăng kính).
Pháo hoa	Bari peroxit được sử dụng cho pháo hoa và như một chất oxy hóa. Bari nitrat và bari clorat được sử dụng trong pháo hoa để tạo màu cho ngọn lửa (lửa xanh).
Năng lượng nguyên tử hydro	Bari cromat được sử dụng trong sản xuất hydro và oxy bằng phương pháp nhiệt hóa (chu trình Oak Ridge, Hoa Kỳ).
Nhiệt độ cao siêu dẫn	Bari peroxit, cùng với oxit của đồng và kim loại đất hiếm, được sử dụng để tổng hợp gốm siêu dẫn hoạt động ở nhiệt độ nitơ lỏng trở lên.
Năng lượng hạt nhân	Oxit bari được dùng để nấu chảy một loại thủy tinh đặc biệt dùng để phủ lên các thanh uranium. Một trong những loại kính phổ biến như vậy có thành phần như sau - (ôxít phốt pho - 61%, BaO - 32%, ôxít nhôm - 1,5%, ôxít natri - 5,5%). Trong sản xuất thủy tinh cho ngành công nghiệp hạt nhân, bari photphat cũng được sử dụng.
Các nguồn hiện tại hóa chất	Bari florua được sử dụng trong pin florua ở trạng thái rắn như một thành phần của chất điện phân florua. Bari oxit được sử dụng trong pin oxit đồng công suất cao như một thành phần khối lượng hoạt động (bari oxit-đồng oxit). Bari sulfat được sử dụng làm điện cực âm hoạt động chất mở rộng khối lượng trong sản xuất pin axit-chì.
Ứng dụng trong y học	Bari sulfat, không hòa tan và không độc, được sử dụng như một chất tạo mảng bám phóng xạ trong kiểm tra y tế về đường tiêu hóa.

Năm 1808, Davy Humphrey thu được bari ở dạng hỗn hống bằng cách điện phân các hợp chất của nó.

Biên lai:

Trong tự nhiên, nó tạo thành khoáng chất barit BaSO 4 và barit BaCO 3. Thu được bằng phương pháp alumisemy hoặc phân hủy azide:
3BaO + 2Al = Al 2 O 3 + 3Ba
Ba (N 3) 2 \ u003d Ba + 3N 2

Tính chất vật lý:

Là kim loại màu trắng bạc, có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi cao hơn và khối lượng riêng lớn hơn các kim loại kiềm. Rất mềm mại. Tm. = 727 ° C.

Tính chất hóa học:

Bari là chất khử mạnh nhất. Trong không khí, nó nhanh chóng bị bao phủ bởi một lớp màng oxit, peroxit và bari nitrua, bốc cháy khi đun nóng hoặc khi bị nghiền nát. Tương tác mạnh với các halogen, khi đun nóng với hydro và lưu huỳnh.
Bari phản ứng mạnh với nước và axit. Lưu trữ, như kim loại kiềm, trong dầu hỏa.
Trong các hợp chất, nó thể hiện trạng thái oxi hóa +2.

Các kết nối quan trọng nhất:

oxit bari. Là chất rắn phản ứng mạnh với nước tạo thành hiđroxit. Hấp thụ khí cacbonic, biến thành muối cacbonat. Khi được làm nóng đến 500 ° C, nó phản ứng với oxy để tạo thành peroxide
bari peroxit BaO 2, chất màu trắng, tan kém, là chất oxi hóa. Được sử dụng trong pháo hoa, để sản xuất hydrogen peroxide, chất tẩy trắng.
bari hydroxit Ba (OH) 2, Ba (OH) 2 octahydrat * 8H 2 O, không màu. tinh thể, kiềm. Được sử dụng để phát hiện các ion sunfat và cacbonat, để làm sạch chất béo động thực vật.
muối bari tinh thể không màu. vật liệu xây dựng. Các muối hòa tan có độc tính cao.
Clorua bari thu được do tương tác của bari sunfat với than và clorua canxi ở 800 ° C - 1100 ° C. Thuốc thử cho ion sunfat. được sử dụng trong ngành công nghiệp da.
Nitrat bari, bari nitrat, một thành phần của chế phẩm pháo hoa xanh. Khi đun nóng, nó bị phân hủy tạo thành oxit bari.
Sunfat bari thực tế không hòa tan trong nước và axit, do đó nó hơi độc. được sử dụng để tẩy trắng giấy, để soi huỳnh quang, chất độn bê tông barit (bảo vệ khỏi bức xạ phóng xạ).

Ứng dụng:

Kim loại Bari được sử dụng như một thành phần của một số hợp kim, một chất khử oxy trong sản xuất đồng và chì. Các muối bari hòa tan là chất độc, MPC 0,5 mg / m 3. Xem thêm:
S.I. Venetsky Về hiếm và rải rác. Truyện kim loại.

HỢP CHẤT BARIUM, phù hợp với vị trí của bari trong phân nhóm kiềm thổ nhóm II của hệ thống Mendeleev, có một ion Ba ∙∙ tích điện kép (trừ bari peroxit BaO 2). Các hợp chất bari được đặc trưng bởi khối lượng riêng lớn, không màu nếu các anion không có màu, màu xanh của ngọn lửa và một lượng nhỏ các hợp chất phức tạp. Về mặt kỹ thuật, quan trọng nhất là oxit và peroxit, các muối không hòa tan: bari cacbonat, sunphat và axit cromic, và các muối hòa tan: bari nitrat, bari clorua,… Các muối hòa tan của bari rất độc. Về mặt định lượng, bari được xác định ở dạng BaSO 4, nhưng xét về độ mịn cực độ của kết tủa thu được ở nhiệt độ thấp, cần tiến hành kết tủa từ dung dịch đun sôi được axit hóa nhẹ bằng axit clohydric. Nếu có axit nitric trong dung dịch, một phần kết tủa sẽ đi vào dung dịch. Ngoài ra, kết tủa BaSO 4 có thể mang đi một phần các muối do bị hấp phụ. Để tách khỏi stronti, bari được kết tủa dưới dạng BaSiF 6. Nếu các hợp chất bari không hòa tan, thì chúng được hợp nhất với kali cacbonat-natri và sau khi rửa hợp kim bằng nước, chúng được hòa tan trong axit. Các hợp chất bari được tìm thấy nhiều nhất là barit khoáng; ít phổ biến hơn nhiều là witherit - bari cacbonat.

Bari oxit BaO- chất rắn màu trắng, kết tinh theo hình khối, tỷ trọng 5,72-5,32, điểm nóng chảy 1580 °, tạo thành hydrat kết tinh theo công thức:

BaO + 9H 2 O \ u003d Ba (OH) 2 ∙ 8H 2 O.

Bari oxit hòa tan tương đối tốt: ở 0 ° - 1,5 giờ trong 100 giờ nước; ở 10 ° - 2,2 giờ, ở 15 ° - 2,89 giờ, ở 20 ° - 3,48 giờ, ở 50 ° - 11,75 giờ, ở 80 ° - 90,77 giờ. Oxit bari thu được từ bari nitrat bằng cách nung; điều này dẫn đến một sản phẩm xốp thích hợp để sản xuất peroxit từ nó. Việc gia nhiệt được thực hiện trong các nồi nấu kim loại, trong lò nung, lúc đầu rất cẩn thận để các nồi nấu kim loại không bị nổ. Quá trình giải phóng các oxit nitơ bắt đầu sau 4 giờ, nhưng để loại bỏ chúng lần cuối, các chén nung được nung trong vài giờ ở nhiệt trắng (có thể sử dụng các oxit nitơ 30% để thu được axit nitric). Sản phẩm này rất đắt, vì đắt: nguyên liệu ban đầu, nồi nấu kim loại chỉ dùng được một lần, nhiên liệu, v.v ... Việc chiết tách bari oxit từ witherit (BaCO 3 \ u003d BaO + CO 2) khó hơn nhiều so với nung vôi, t . sự cộng ngược lại của CO 2 xảy ra rất dễ dàng; do đó, than được trộn với witherit để CO 2 chuyển thành CO. Nếu muốn có được sản phẩm xốp thì cần phải tuân thủ nghiêm ngặt nhiệt độ nung. Để ngăn quá trình thiêu kết, bari nitrat, than đá, hắc ín hoặc bari cacbua thường được thêm vào, tức là

ВаСО 3 + Ba (NO 3) 2 + 2С = 2ВаО + 2NO 2 + 3СО

ЗВаСО 3 + ВаС 2 = 4ВаО + 5СО.

Ngoài ra, cần phải bảo vệ sản phẩm càng nhiều càng tốt khỏi sự nung kết với thành nồi và khỏi ảnh hưởng của khí nóng. Quá trình nung trong lò trục cho ra sản phẩm rất tinh khiết (95%) nếu lò được làm bằng vật liệu chất lượng cao và được nung nóng bằng khí của máy phát điện, cho phép kiểm soát nhiệt độ chính xác. Ở Ý, gia nhiệt trong lò điện được sử dụng, nhưng rõ ràng, điều này tạo ra "oxycarbide" và "bari", ngoài 80-85% bari oxit, còn chứa 10-12% cacbua và 3-5% bari xyanua.

Bari oxit trong nước, barit ăn da Ba (OH) 2 , tạo thành các tinh thể đơn tà trong suốt

Va (OH) 2 ∙ 8H 2 0,

làm mất phân tử nước cuối cùng chỉ ở nhiệt đỏ sẫm; đun nóng đỏ nhạt thu được BaO, nung nóng trong luồng không khí thì thu được bari peoxit. Dung dịch bari xút - một chất kiềm mạnh - hấp thụ CO 2 từ không khí, tạo thành CaCO 3 không tan. 100 g dung dịch chứa: ở 0 ° - 1,48 g BaO, ở 10 ° - 2,17, ở 15 ° - 2,89, ở 20 ° - 3,36, ở 50 ° - 10,5, ở 80 ° - 4,76. Xút ăn da được dùng để hấp thụ CO 2, tách kiềm ăn da ra khỏi sunphat, chiết xuất đường từ mật rỉ,… Có thể thu được barit xút bằng cách nung với wiherit bằng cách cho hơi nước đi qua, nhưng dễ đốt cháy BaCO 3 hơn và cho BaO tác dụng với nước; hoặc hỗn hợp 60% BaO và 40% BaS thu được khi nung BaSO 4 với than tan trong nước, Ba (OH) 2 không chỉ thu được BaO mà còn một phần đáng kể BaS do thủy phân:

2BaS + 2HOH = Ba (OH) 2 + Ba (SH) 2.

Chất kết tinh chỉ chứa 1% tạp chất. Các phương pháp cũ thêm sắt hoặc kẽm oxit vào BaS không còn được sử dụng nữa. Người ta cũng đề xuất thu được barit xút bằng cách điện phân bari clorua hoặc bari clorat và peclorat với sự có mặt của kết tủa BaCO 3, kết tủa này được hòa tan bởi axit tạo thành ở cực dương.

Bari peroxit BaO 2 - trắng, khảm xà cừ của những tinh thể nhỏ nhất, rất ít hòa tan trong nước (chỉ 0,168 giờ trong 100 giờ nước). Để thu được peroxit, bari oxit được nung nóng trong các ống nghiêng hoặc trong các ống bọc đặc biệt, có thể được giữ chính xác ở nhiệt độ mong muốn (500-600 °), và không khí được làm sạch khỏi CO 2 và hơi ẩm được thổi vào. Peroxit tinh khiết nhất thu được ở dạng tinh thể vuông của BaO 2 ∙ 8H 2 O, mà peroxit kỹ thuật trước tiên được nghiền nhỏ với nước, chuyển thành dung dịch bằng cách thêm axit clohydric yếu và kết tủa với dung dịch barit ăn da, hoặc chỉ cần thêm Gấp 10 lần dung dịch barit 8%. Peroxit tinh khiết nhất là một khối thiêu kết màu lục xám, không hòa tan trong nước nhưng tương tác với anhydrit cacbonic. Khi đun nóng, BaO 2 bị phân hủy thành BaO và oxi. Tính đàn hồi của oxy đối với BaO 2 ở 555 ° - 25 mm, ở 790 ° - 670 mm. Bột peroxit có thể bắt cháy các vật liệu dạng sợi. Bán có: loại tốt nhất - với 90% BaO 2 và loại trung bình - với 80-85%, với tạp chất chính là BaO. Hàm lượng của BaO 2 được xác định bằng cách chuẩn độ với dung dịch KMnO 4 1/10 N của BaO 2 trong axit clohydric rất yếu lạnh (khối lượng riêng 1,01-1,05), trước đó ion bari đã kết tủa với axit sunfuric yếu. Cũng có thể chuẩn độ bari peroxit được phân lập từ kali iodua bằng natri iodua sulphat. Bari peroxide được sử dụng để sản xuất hydrogen peroxide (đồng thời có được chất tẩy trắng mạnh hơn "blancfix") và để điều chế chất khử trùng.

Bari nitrit Ba (NO 2) 2 ∙ H 2 O - lăng kính lục giác đều không màu, nhiệt độ nóng chảy 220 °. Ở 0 ° trong 100 giờ nước, 58 giờ được hòa tan, ở 35 ° - 97 giờ. Người ta thu được dung dịch natri nitrit (360 giờ 96% NaNO 2 trong 1000 giờ nước) vào một hỗn hợp 360 giờ NaNO 2 và 610 giờ BaCl 2. Ở nhiệt độ cao, NaCl kết tinh, khi làm lạnh thêm - Ba (NO 2) 2.

Bari nitrat Ba (NO 3) 2 - khối bát diện trong suốt không màu, nóng chảy ở 375 °; Trong 100 giờ nước có thể hòa tan ở 10 ° - 7 giờ, ở 20 ° - 9,2 giờ, ở 100 ° - 32,2 giờ. Khi đun nóng, đầu tiên nó chuyển thành bari nitrit, sau đó thành bari oxit. Nó được sử dụng: 1) để điều chế bari peroxit, 2) cho đèn xanh trong pháo hoa, 3) cho một số chất nổ. Nó được tạo ra: 1) bằng cách phân hủy trao đổi khi một lượng natri nitrat lý thuyết được thêm vào dung dịch bari clorua nóng (30 ° V) và kết tinh lại sau đó, 2) bằng sự tương tác của witherit hoặc bari sulfua với axit nitric, 3) bằng cách đun nóng canxi nitrat với bari cacbonat kỹ thuật.

Bari pemanganat - rau xanh mangan, rau xanh Kassel, rau xanh rosenstiel. BaMnO 4 - sơn màu xanh lá cây bền phù hợp để vẽ tranh tường; thu được bằng cách nung hỗn hợp các hợp chất của bari (barit ăn da, bari nitrat hoặc bari peroxit) và mangan (đioxit hoặc oxit).

Bari sulfua BaS - khối xốp màu xám, dễ bị oxi hóa và thu hút anhydrit cacbonic và nước; phân hủy với nước. Nó được sử dụng để sản xuất hầu hết các hợp chất bari (lithopon, chất tẩy trắng mạnh, v.v.), để chiết xuất đường từ mật đường và để cắt lông cừu từ da sống (depilatorium). Để khai thác, họ sử dụng quá trình nung hỗn hợp spar nặng với than ở 600-800 °:

BaSO 4 + 2C = 2CO 2 + BaS,

trong khi ở nhiệt độ cao hơn gấp đôi lượng than bị lãng phí. Điều kiện chính là sự tiếp xúc chặt chẽ của than và spar, đạt được bằng cách nghiền spar với 30-37% than và nước trong các máy quay. Các lò được đốt trong lò quay, chẳng hạn như lò được sử dụng để sản xuất xi măng hoặc sôđa, với một khoang chứa bụi phía sau các lò ngắn để lắng đọng khói và muội than. Sản phẩm thu được chứa 60-70% chất hòa tan trong nước, 20-25% chất hòa tan trong axit và 5% cặn. Sản phẩm thu được được ném nóng vào nước hoặc vào dung dịch nước chứa 1-2% NaOH (36 ° B), trong đó một nửa chuyển thành oxit trong nước là Ba (OH) 2, và phần còn lại thành Ba (SH) 2 lưu huỳnh trong nước. Dung dịch này được sử dụng trực tiếp để điều chế các hợp chất bari (lithopone, v.v.) hoặc để chiết xuất đường. Khi cho lượng dư phản ứng với axit clohiđric, thu được bari clorua. Tại các nhà máy kiểu cũ, quá trình nung được thực hiện trong các lò nung phản quang, bao phủ đều bởi ngọn lửa. Các phiến than và spar trộn với nước đã được sấy khô kỹ được cho vào lò nung. Ngay sau khi ngọn lửa đốt cháy carbon monoxide biến mất, các tấm được lấy ra để chúng rơi vào hộp sắt kín.

Bari sunfat BaS 2 O 3 ∙ H 2 O Nó được hình thành từ bari sulfua: 1) tiếp cận với không khí tự do và 2) phân hủy trao đổi với natri sulphat. Nó được sử dụng để thiết lập hiệu giá trong quá trình đo iốt.

Bari sunfat BaSO 4 , spar nặng (“mạnh”, “khoáng”, “mới”, v.v.), bột trắng tinh, màu đất, rất nặng, thực tế không hòa tan trong nước và axit (độ hòa tan: ở 18 ° trong 1 lít nước - 2. 3 mg). Thiên nhiên xay trực tiếp. Các giống không màu tốt nhất được gọi là spar "hoa"; ultramarine được thêm vào màu hơi vàng và hơi hồng. Đôi khi spar nặng được mài và đun nóng với axit clohydric để loại bỏ sắt; hoặc spar được hợp nhất với Na 2 SO 4 và tách ra khỏi hợp kim do tác dụng của nước. Nhân tạo nó thu được: 1) như chất thải trong quá trình điều chế hydro peroxit; 2) từ bari clorua bằng tương tác: a) với axit sunfuric tạo ra kết tủa nhanh chóng, b) với natri sunfua Na 2 SO 4 hoặc với muối magie sunfua MgSO 4, tạo ra bột rơi từ từ và có độ phủ cao; trong quá trình sản xuất, điều quan trọng là phải rửa sạch axit sunfuric; 3) từ witherite; Nếu nó rất tinh khiết, nó có thể được nghiền trực tiếp bằng tác dụng của H 2 SO 4, nhưng với thêm HCl 2%; Nếu witherit có chứa tạp chất, trước tiên nó được hòa tan trong axit clohydric và sau đó kết tủa. Bari sunfat được Ch. arr. để tạo màu cho giấy dán tường màu, giấy bìa cứng và đặc biệt là giấy ảnh, sơn dầu nhẹ và sơn vecni từ than đá, trong sản xuất ngà voi nhân tạo và cao su, để trộn với thức ăn đưa vào dạ dày trong quá trình chụp X quang.

Bari cacbonat BaCO 3 - khoáng chất wiherit (tinh thể hình thoi) hoặc thu được nhân tạo ở dạng trầm tích nhỏ nhất (khối lượng riêng 4.3); khó phân ly khi nung hơn CaCO 3; ở 1100 ° CO 2 áp suất chỉ là 20 mm. Nó được sử dụng để chiết xuất các hợp chất bari khác, trong sản xuất gạch và đất nung, sứ, đá cẩm thạch nhân tạo và tinh thể barit. Nó được điều chế nhân tạo: 1) từ dung dịch bari sulfua thô bằng cách tiêm anhydrit cacbonic; 2) đun nóng bari sunfat với bồ tạt ở áp suất 5 atm; 3) khi phân hủy bari saccharat bằng anhydrit cacbonic.

Bari axetat Ba (C 2 H 3 O 2) 2 ∙ H 2 O - tinh thể dễ hòa tan được sử dụng trong nhuộm; được tạo ra bởi sự tương tác của natri sunfua hoặc cacbonat với axit axetic.

Bari florua BaF 2 - bột màu trắng, ít tan trong nước, nóng chảy ở 1280 °, thu được bằng cách hòa tan bari cacbonat hoặc xút trong HF hoặc đun sôi criolit với nước bari oxit.

Bari clorua l 2 ∙ 2Н 2O- phiến phẳng hình thoi không màu (khối lượng riêng 3,05), bền trong không khí, vị chua, có độc; khi đun nóng, nó tương đối dễ dàng để mất hạt nước đầu tiên và khó khăn hơn nhiều để mất hạt thứ hai; BaCl 2 khan đúng. hệ thống nóng chảy ở 962 °. 100 giờ được dung dịch chứa muối khan:

ВаСl 2 được sử dụng để sản xuất màu trắng "bền" và để chuyển hóa vitriol có trong các sản phẩm gốm sứ thành BaSO 4 không hòa tan; nó được chiết xuất từ ​​barit bằng cách nung nó với than và clorua canxi trong lò nung sôđa ở 900-1000 ° trong ngọn lửa khử, và dung dịch canxi clorua 70% cũng có thể được sử dụng, nhưng canxi clorua rắn thì tốt hơn:

BaSO 4 + 4C \ u003d BaS + 4CO;

BaS + SaSl 2 \ u003ng BẠNl 2 + CaS.

Sản xuất thích hợp, thu được sản phẩm gần như màu đen, xốp với 50-56% BaCl 2. Sau khi rửa trôi có hệ thống, muối được kết tinh (trước đó, một tia anhydrit cacbonic được đi qua) cho đến khi hydro sunfua được loại bỏ hoàn toàn và bay hơi trong các bình được đánh vecni bên trong. Các tinh thể được tách ra bằng cách ly tâm. Nếu cần BaCl 2 khan rồi nung muối này trong bình có khuấy đều thu được những tinh thể rất nhỏ, sau đó nung thì thu được 95% BaCl 2. Có thể thu được BaCl 2 bằng cách cho bột BaS vào axit clohydric trong các bình kín, từ đó cần loại bỏ hiđro sunfua thoát ra trong đường ống của nhà máy hoặc đốt thành SO 2 bằng cách sử dụng axit sunfuric sau này. Tất nhiên, tác dụng với axit clohiđric tạo thành BaCO 3 sẽ có lợi hơn nhiều.

Bari clorat Ba (C lO 3) 2 ∙ H 2O- lăng kính đơn tà, hòa tan tốt trong môi trường lạnh và thậm chí tốt hơn trong nước nóng. Dễ phát nổ khi đun nóng và va đập nếu có lẫn chất dễ cháy. Nó được sử dụng trong pháo hoa cho ngọn lửa xanh. Nó được tạo ra bằng cách điện phân dung dịch bão hòa BaCl 2 ở 75 °, với cực dương bằng bạch kim và cực âm bằng than chì.

Bari là một nguyên tố thuộc phân nhóm chính nhóm thứ hai, chu kỳ thứ sáu của hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học D. I. Mendeleev, với số hiệu nguyên tử 56. Nó được ký hiệu bằng ký hiệu Ba (lat. bari). Chất đơn giản là kim loại kiềm thổ màu trắng bạc, mềm, dễ uốn. Có hoạt tính hóa học cao.

Lịch sử phát hiện ra bari

Bari được phát hiện dưới dạng oxit BaO vào năm 1774 bởi Karl Scheele. Năm 1808, nhà hóa học người Anh Humphrey Davy tạo ra hỗn hống bari bằng cách điện phân hiđroxit bari ướt với cực âm thủy ngân; Sau khi làm bay hơi thủy ngân trên đun nóng, người ta cô lập được bari kim loại.

Năm 1774, nhà hóa học Thụy Điển Carl Wilhelm Scheele và bạn của ông là Johan Gottlieb Hahn đã nghiên cứu một trong những khoáng chất nặng nhất, spar nặng BaSO 4. Họ đã tìm cách cô lập "trái đất nặng" trước đây chưa từng được biết đến, sau này được gọi là barit (từ tiếng Hy Lạp là βαρυς - nặng). Và sau 34 năm, Humphry Davy, khi cho trái đất barit ướt vào quá trình điện phân, đã thu được từ nó một nguyên tố mới - bari. Cần lưu ý rằng vào cùng năm 1808, sớm hơn một chút so với Davy, Jene Jacob Berzelius và các đồng nghiệp của ông đã thu được hỗn hống của canxi, stronti và bari. Đây là cách nguyên tố bari được sinh ra.

Các nhà giả kim thuật cổ đại đã nung BaSO 4 với gỗ hoặc than và thu được "đá quý Bolognese" phát quang. Nhưng về mặt hóa học, những viên đá quý này không phải là BaO, mà là bari sulfua BaS.

nguồn gốc của tên

Nó có tên theo tiếng Hy Lạp barys - "nặng", vì oxit của nó (BaO) được đặc trưng là có mật độ cao bất thường đối với các chất như vậy.

Tìm kiếm bari trong tự nhiên

Vỏ trái đất chứa 0,05% bari. Con số này khá nhiều - nhiều hơn cả chì, thiếc, đồng hoặc thủy ngân. Ở dạng tinh khiết, nó không tồn tại trong trái đất: bari hoạt động mạnh, nó được xếp vào nhóm phụ của kim loại kiềm thổ và tự nhiên, nó liên kết khá chắc chắn trong các khoáng chất.

Các khoáng chất chính của bari là BaSO 4 (thường được gọi là barit) và witherit BaCO3, được đặt theo tên của William Withering người Anh (1741 ... 1799), người đã phát hiện ra khoáng chất này vào năm 1782. Các muối bari được tìm thấy trong một nồng độ nhỏ ở nhiều vùng nước khoáng và nước biển. Hàm lượng thấp trong trường hợp này là một điểm cộng chứ không phải một điểm trừ, vì tất cả các muối bari, ngoại trừ muối sunfat, đều độc.

Các loại cặn bari

Theo các hiệp hội khoáng sản, quặng barit được chia thành đơn chất và phức tạp. Các phức chất phức tạp được chia nhỏ thành barit-sulfua (chứa chì, kẽm, đôi khi đồng và sắt sulfua pyrit, ít thường gặp hơn Sn, Ni, Au, Ag), barit-canxit (chứa tới 75% canxit), sắt-barit (chứa magnetit , hematit, và goethit và hydrogoethit ở các vùng phía trên) và barit-fluorit (ngoại trừ barit và fluorit, chúng thường chứa thạch anh và canxit, và các sulfua kẽm, chì, đồng và thủy ngân đôi khi có mặt dưới dạng tạp chất nhỏ).

Từ quan điểm thực tế, tiền gửi monomineral, barit-sulfua và barit-fluorit của mạch thủy nhiệt được quan tâm nhiều nhất. Một số chất lắng cặn dạng tấm metasomatic và chất đệm đàn hồi cũng có tầm quan trọng trong công nghiệp. Trầm tích, là trầm tích hóa học điển hình của các lưu vực nước, rất hiếm và không có vai trò quan trọng.

Theo quy định, quặng barit có chứa các thành phần hữu ích khác (fluorit, galen, sphalerit, đồng, vàng ở nồng độ công nghiệp) nên chúng được sử dụng kết hợp.

Đồng vị của bari

Bari thiên nhiên gồm hỗn hợp bảy đồng vị bền: 130 Ba, 132 Ba, 134 Ba, 135 Ba, 136 Ba, 137 Ba, 138 Ba. Loại thứ hai là phổ biến nhất (71,66%). Đồng vị phóng xạ của bari cũng được biết đến, trong đó quan trọng nhất là 140 Ba. Nó được hình thành trong quá trình phân hủy của uranium, thorium và plutonium.

Thu được bari

Có thể thu được kim loại bằng nhiều cách khác nhau, cụ thể là bằng cách điện phân hỗn hợp nóng chảy của bari clorua và canxi clorua. Có thể thu được bari bằng cách khôi phục nó từ oxit bằng phương pháp nhiệt điện. Để thực hiện điều này, người ta nung witherit với than và thu được oxit bari:

BaCO 3 + C → BaO + 2CO.

Sau đó, hỗn hợp BaO với bột nhôm được nung trong chân không đến 1250 ° C. Hơi của bari bị khử ngưng tụ trong phần lạnh của ống trong đó phản ứng xảy ra:

3BaO + 2Al → Al 2 O 3 + 3Ba.

Điều thú vị là bari peroxit BaO 2 thường được bao gồm trong thành phần của hỗn hợp đánh lửa cho chất quang điện.

Việc thu được oxit bari bằng cách nung đơn giản là rất khó: witherit chỉ bị phân hủy ở nhiệt độ trên 1800 ° C. Để thu được BaO dễ dàng hơn bằng cách nung bari nitrat Ba (NO 3) 2:

2Ba (NO 3) 2 → 2BaO + 4NO 2 + O 2.

Cả quá trình điện phân và quá trình khử nhôm đều tạo ra một kim loại màu trắng sáng bóng (cứng hơn chì nhưng mềm hơn kẽm). Nó nóng chảy ở 710 ° C, sôi ở 1638 ° C, khối lượng riêng là 3,76 g / cm 3. Tất cả điều này hoàn toàn tương ứng với vị trí của bari trong phân nhóm kim loại kiềm thổ.

Có bảy đồng vị tự nhiên của bari. Loại phổ biến nhất trong số này là bari-138; nó là hơn 70%.

Bari hoạt động mạnh. Nó tự bốc cháy khi va chạm, dễ dàng phân hủy nước, tạo thành hyđrat bari oxit hòa tan:

Ba + 2H 2 O → Ba (OH) 2 + H 2.

Một dung dịch nước của bari hiđroxit được gọi là nước barit. "Nước" này được sử dụng trong hóa học phân tích để xác định CO 2 trong hỗn hợp khí. Nhưng đây đã là câu chuyện về việc sử dụng các hợp chất bari. Bari kim loại hầu như không có ứng dụng thực tế nào. Với số lượng cực kỳ nhỏ, nó được đưa vào các hợp kim chịu lực và in. Một hợp kim của bari và niken được sử dụng trong các ống vô tuyến, bari nguyên chất chỉ được sử dụng trong công nghệ chân không như một máy hút (getter).

Kim loại bari thu được từ oxit bằng cách khử nhôm trong chân không ở 1200-1250 ° C:

4BaO + 2Al \ u003d 3Ba + BaAl 2 O 4.

Bari được tinh chế bằng cách chưng cất chân không hoặc nung chảy vùng.

Điều chế titan bari. Lấy nó là tương đối dễ dàng. Witherite BaCO 3 ở 700 ... 800 ° C phản ứng với titanium dioxide TYu 2, nó chỉ ra những gì bạn cần:

BaCO 3 + TiO 2 → BaTiO 3 + CO 2.

Chủ yếu dạ hội. Một phương pháp để thu được bari kim loại từ BaO là sự khử của nó với bột A1: 4BaO + 2A1 -> 3Ba + BaO * A1 2 O 3. Quá trình này được thực hiện trong lò phản ứng ở 1100-1200 ° C trong khí quyển Ar hoặc trong chân không (phương pháp thứ hai là tốt hơn). Tỉ lệ số mol của BaO: A1 là (1,5-2): 1. Lò phản ứng được đặt trong lò sao cho nhiệt độ của "phần lạnh" của nó (hơi bari hình thành ngưng tụ trong nó) là khoảng 520 ° C. Bằng cách chưng cất trong chân không, bari được tinh chế đến hàm lượng tạp chất nhỏ hơn 10 ~ 4. % trọng lượng, và khi sử dụng vùng nóng chảy - lên đến 10 ~ 6%.

Một lượng nhỏ bari cũng thu được bằng cách khử BaBeO 2 [được tổng hợp bằng phản ứng tổng hợp Ba (OH) 2 và Be (OH) 2] ở 1300 ° C với titan, cũng như bằng cách phân hủy Ba (N 3) ở 120 ° C 2, được hình thành trong quá trình trao đổi pứ của muối bari với NaN 3.

Axetat Ba (OOCHN 3), - không màu. tinh thể; m.p. 490 ° С (phân hủy.); ngu độn 2,47 g / cm 3; sol. trong nước (58,8 g trên 100 g ở 0 ° C). Dưới 25 ° C, trihydrat kết tinh từ dung dịch nước, ở 25-41 ° C - monohydrat, trên 41 ° C - muối khan. Nhận tương tác. Ba (OH) 2, VaCO 3 hoặc BaS với CH 3 CO 2 H. Dùng làm chất nhuộm màu khi nhuộm len, chintz.

Manganate (VI) BaMnO 4 - tinh thể màu lục; không bị phân hủy lên đến 1000 ° C. Thu được khi nung hỗn hợp Ba (NO 3) 2 với MnO 2. Một chất màu (kassel hoặc xanh mangan) thường được sử dụng để vẽ bích họa.

Cromat (VI) ВаСrO 4 - tinh thể màu vàng; m.p. 1380 ° C; - 1366,8 kJ / mol; sol. trong inorg. to-max, không phải sol. trong nước. Nhận tương tác. dung dịch nước của Ba (OH) 2 hoặc BaS với cromat kim loại kiềm (VI). Bột màu (màu vàng barit) cho gốm sứ. MPC 0,01 mg / m 3 (về Cr0 3). Pirconate ВаZrО 3 - không màu. tinh thể; m.p. ~ 269 ° С; - 1762 kJ / mol; sol. trong nước và dung dịch nước của kiềm và NH 4 HCO 3, bị phân hủy bởi inorg mạnh. to-tami. Nhận tương tác. ZrO 2 với BaO, Ba (OH) 2 hoặc BaCO 3 khi đun nóng. Ba zirconat trộn với ВаТiO 3-chất áp điện.

Bromua BaBr 2 - tinh thể màu trắng; m.p. 847 ° C; ngu độn 4,79 g / cm 3; -757 kJ / mol; tốt sol. trong nước, metanol, tệ hơn - trong etanol. Từ dung dịch nước, dihydrat kết tinh, chuyển thành monohydrat ở 75 ° C, thành muối khan - trên 100 ° C. Trong dung dịch nước, tương tác. với CO 2 và O 2 của không khí, tạo thành VaCO 3 và Br 2. Nhận tương tác BaBr 2. dd Ba (OH) 2 hoặc VaCO 3 với axit hiđrobromic.

Iodide BaI 2 - không màu. tinh thể; m.p. 740 ° С (phân hủy.); ngu độn 5,15 g / cm 3; . -607 kJ / mol; tốt sol. trong nước và etanol. Từ dung dịch nước nóng, dihydrat kết tinh (khử nước ở 150 ° C), dưới 30 ° C - hexahydrat. Nhận tương tác VaI 2. nước pư Ba (OH) 2 hoặc VaCO 3 với axit hiđroxit.

Tính chất vật lý của bari

Bari là một kim loại dễ uốn màu trắng bạc. Nó bị gãy sau một cú đánh mạnh. Có hai dạng biến đổi dị hướng của bari: α-Ba với mạng tinh thể lập phương tâm khối bền đến 375 ° C (tham số a = 0,501 nm), β-Ba ổn định ở trên.

Độ cứng trên thang đo khoáng vật học 1,25; trên thang Mohs 2.

Bari kim loại được bảo quản trong dầu hỏa hoặc dưới một lớp parafin.

Tính chất hóa học của bari

Bari là kim loại kiềm thổ. Nó bị oxi hóa mạnh trong không khí, tạo thành bari oxit BaO và bari nitrua Ba 3 N 2, và bốc cháy khi đun nóng nhẹ. Phản ứng mạnh với nước, tạo thành bari hiđroxit Ba (OH) 2:

Ba + 2H 2 O \ u003d Ba (OH) 2 + H 2

Tương tác tích cực với axit loãng. Nhiều muối bari không tan hoặc ít tan trong nước: bari sunfat BaSO 4, bari sunfit BaSO 3, bari cacbonat BaCO 3, bari photphat Ba 3 (PO 4) 2. Bari sulfua BaS, không giống như canxi sulfua CaS, rất dễ hòa tan trong nước.

Thiên nhiên bari có bảy đồng vị ổn định kể từ tháng Năm. ch. 130, 132, 134-137 và 138 (71,66%). Tiết diện bắt giữ các nơtron nhiệt là 1,17-10 28 m 2. Cấu hình bên ngoài lớp vỏ electron 6s 2; trạng thái oxy hóa + 2, hiếm khi + 1; năng lượng ion hóa Ba ° -> Ba + -> Ba 2+ tương ứng. 5,21140 và 10,0040 eV; Pauling độ âm điện 0,9; bán kính nguyên tử 0,221 nm, bán kính ion Ba 2+ 0,149 nm (số phối trí 6).

Dễ dàng phản ứng với halogen để tạo thành halogenua.

Khi đun nóng với hiđro, nó tạo thành bari hiđrua BaH 2, đến lượt nó, với liti hiđrua LiH tạo ra phức chất Li.

Phản ứng khi đun nóng với amoniac:

6Ba + 2NH 3 = 3BaH 2 + Ba 3 N 2

Bari nitrit Ba 3 N 2 phản ứng với CO khi đun nóng, tạo thành xianua:

Ba 3 N 2 + 2CO = Ba (CN) 2 + 2BaO

Với amoniac lỏng, nó cho dung dịch màu xanh lam sẫm, từ đó có thể phân lập được amoniac, có ánh vàng và dễ bị phân hủy khi khử NH 3. Khi có mặt chất xúc tác bạch kim, amoniac bị phân hủy tạo thành bari amit:

Ba (NH 2) 2 + 4NH 3 + H 2

Bari cacbua BaC 2 có thể thu được bằng cách nung BaO với than trong lò điện hồ quang.

Với phốt pho, nó tạo thành phốtpho Ba 3 P 2.

Bari khử được oxit, halogen và sunfua của nhiều kim loại thành kim loại tương ứng.

Ứng dụng của bari

Một hợp kim của bari với A1 (hợp kim alba, 56% Ba) là cơ sở của getters (mối hàn). Để có được bản thân bộ thu nhiệt, bari được làm bay hơi khỏi hợp kim bằng cách nung nóng tần số cao trong một bình hút chân không của thiết bị; gương bari (hoặc lớp phủ khuếch tán trong quá trình bay hơi trong môi trường nitơ). Phần hoạt động của đa số catốt nhiệt là BaO. Bari cũng được sử dụng như một chất khử Cu và Pb, như một chất phụ gia để chống lại vách ngăn. hợp kim, kim loại đen và kim loại màu, cũng như các hợp kim, từ đó phông chữ đánh máy được tạo ra để tăng độ cứng của chúng. Hợp kim bari với Ni được sử dụng để sản xuất điện cực cho phích cắm phát sáng trong động cơ bên trong. đốt và trong ống đài. 140 Va (T 1/2 12,8 ngày) là một chất chỉ thị đồng vị được sử dụng trong nghiên cứu các hợp chất bari.

Kim loại bari, thường ở dạng hợp kim với nhôm, được sử dụng làm chất xúc tác trong các thiết bị điện tử chân không cao.

Vật liệu chống ăn mòn

Bari được thêm cùng với zirconi vào chất làm mát kim loại lỏng (hợp kim của natri, kali, rubidi, liti, xêzi) để giảm tính xâm thực của chất này đối với đường ống và trong luyện kim.

Bari florua được sử dụng ở dạng đơn tinh thể trong quang học (thấu kính, lăng kính).

Bari peroxit được sử dụng cho pháo hoa và như một chất oxy hóa. Bari nitrat và bari clorat được sử dụng trong pháo hoa để tạo màu cho ngọn lửa (lửa xanh).

Bari cromat được sử dụng trong sản xuất hydro và oxy bằng phương pháp nhiệt hóa (chu trình Oak Ridge, Hoa Kỳ).

Oxit bari, cùng với oxit của đồng và kim loại đất hiếm, được sử dụng để tổng hợp gốm sứ siêu dẫn hoạt động ở nhiệt độ nitơ lỏng trở lên.

Oxit bari được dùng để nấu chảy một loại thủy tinh đặc biệt dùng để phủ lên các thanh uranium. Một trong những loại kính phổ biến như vậy có thành phần như sau - (ôxít phốt pho - 61%, BaO - 32%, ôxít nhôm - 1,5%, ôxít natri - 5,5%). Trong sản xuất thủy tinh cho ngành công nghiệp hạt nhân, bari photphat cũng được sử dụng.

Bari florua được sử dụng trong pin flo ở trạng thái rắn như một thành phần của chất điện phân florua.

Bari oxit được sử dụng trong pin oxit đồng mạnh như một thành phần của khối lượng hoạt động (oxit bari-oxit đồng).

Bari sunfat được sử dụng làm chất giãn nở tích cực điện cực âm trong sản xuất pin axit-chì.

Bari cacbonat BaCO 3 được thêm vào khối lượng thủy tinh để làm tăng chiết suất của thủy tinh. Bari sulfat được sử dụng trong công nghiệp giấy như một chất độn; chất lượng của giấy phần lớn được quyết định bởi trọng lượng của nó, barit BaSO 4 làm cho giấy nặng hơn. Muối này nhất thiết phải có trong tất cả các loại giấy đắt tiền. Ngoài ra, bari sunfat được sử dụng rộng rãi trong sản xuất sơn lithopone trắng, một sản phẩm của phản ứng giữa dung dịch bari sunfua với kẽm sunfat:

BaS + ZnSO 4 → BaSO 4 + ZnS.

Cả hai muối, đều có màu trắng, kết tủa, trong dung dịch còn lại nước nguyên chất.

Khi khoan các giếng dầu khí sâu, huyền phù bari sunfat trong nước được sử dụng làm dung dịch khoan.

Một loại muối bari khác cũng có những công dụng quan trọng. Đây là bari titanat BaTiO 3 - một trong những chất sắt điện tử quan trọng nhất (chất sắt điện tự phân cực, không tiếp xúc với trường bên ngoài. Trong số các chất điện môi, chúng nổi bật theo cách giống như vật liệu sắt từ giữa các chất dẫn điện. Khả năng phân cực như vậy là chỉ duy trì ở một nhiệt độ nhất định. Chất sắt phân cực khác nhau hằng số điện môi cao hơn), được coi là vật liệu điện rất có giá trị.

Năm 1944, lớp này được bổ sung bởi bari titanat, tính chất sắt điện của nó được phát hiện bởi nhà vật lý Liên Xô B.M. Vulom. Điểm đặc biệt của bari titanate là nó vẫn giữ được tính chất sắt điện trong một khoảng nhiệt độ rất rộng - từ gần đến độ không tuyệt đối đến + 125 ° C.

Bari cũng đã được sử dụng trong y học. Muối sunfat của nó được dùng trong chẩn đoán các bệnh dạ dày. BaSO 4 được pha với nước và cho phép bệnh nhân nuốt. Bari sulfat bị mờ đối với tia X, và do đó những phần của đường tiêu hóa, nơi "cháo bari" đi qua, vẫn tối trên màn hình. Vì vậy, bác sĩ sẽ lấy ý tưởng về hình dạng của dạ dày và ruột, xác định nơi có thể xảy ra vết loét.

Ảnh hưởng của bari đối với cơ thể con người

Các con đường xâm nhập vào cơ thể.
Cách chính bari xâm nhập vào cơ thể con người là qua thức ăn. Vì vậy, một số cư dân biển có thể tích lũy bari từ nước xung quanh, và ở nồng độ 7-100 (và đối với một số thực vật biển lên đến 1000) lần so với hàm lượng của nó trong nước biển. Một số cây (ví dụ như đậu nành và cà chua) cũng có thể tích lũy bari từ đất gấp 2-20 lần. Tuy nhiên, ở những nơi có nồng độ bari trong nước cao, nước uống cũng có thể đóng góp vào tổng lượng bari ăn vào. Sự hấp thụ bari từ không khí là không đáng kể.

Hại cho sức khỏe.
Trong quá trình nghiên cứu dịch tễ học khoa học được thực hiện dưới sự bảo trợ của WHO, dữ liệu về mối quan hệ giữa tỷ lệ tử vong do các bệnh tim mạch và hàm lượng bari trong nước uống vẫn chưa được xác nhận. Trong các nghiên cứu ngắn hạn ở những người tình nguyện, không có tác dụng phụ lên hệ tim mạch ở nồng độ bari lên đến 10 mg / L. Đúng như vậy, trong các thí nghiệm trên chuột, khi con chuột sau uống nước ngay cả khi có hàm lượng bari thấp, thì huyết áp tâm thu đã được quan sát thấy. Điều này cho thấy nguy cơ tiềm ẩn của việc tăng huyết áp ở người khi sử dụng nước có chứa bari trong thời gian dài (USEPA đã có dữ liệu như vậy).
Dữ liệu của USEPA cũng cho thấy rằng ngay cả một lần uống nước có hàm lượng bari vượt xa mức tối đa cho phép cũng có thể dẫn đến yếu cơ và đau bụng. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng tiêu chuẩn bari được thiết lập bởi tiêu chuẩn chất lượng USEPA (2,0 mg / l) vượt quá đáng kể giá trị khuyến cáo của WHO (0,7 mg / l). Các tiêu chuẩn vệ sinh của Nga đặt ra giá trị MPC thậm chí còn nghiêm ngặt hơn đối với bari trong nước - 0,1 mg / l. Các công nghệ loại bỏ nước: trao đổi ion, thẩm thấu ngược, thẩm tách điện.

Bari- một nguyên tố thuộc phân nhóm chính của nhóm thứ hai, chu kỳ thứ sáu của hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học D. I. Mendeleev, với số hiệu nguyên tử 56. Nó được ký hiệu bằng ký hiệu Ba (lat. Bari). Chất đơn giản là kim loại kiềm thổ màu trắng bạc, mềm, dễ uốn. Có hoạt tính hóa học cao. Lịch sử phát hiện ra bari

1 nguyên tố của bảng tuần hoàn Bari được phát hiện ở dạng oxit BaO vào năm 1774 bởi Karl Scheele. Năm 1808, nhà hóa học người Anh Humphrey Davy tạo ra hỗn hống bari bằng cách điện phân hiđroxit bari ướt với cực âm thủy ngân; Sau khi làm bay hơi thủy ngân trên đun nóng, người ta cô lập được bari kim loại.
Năm 1774, nhà hóa học Thụy Điển Carl Wilhelm Scheele và bạn của ông Johan Gottlieb Hahn đã nghiên cứu một trong những khoáng chất nặng nhất, spar nặng BaSO4. Họ đã tìm cách cô lập "trái đất nặng" trước đây chưa từng được biết đến, sau này được gọi là barit (từ tiếng Hy Lạp là βαρυς - nặng). Và sau 34 năm, Humphry Davy, khi cho trái đất barit ướt vào quá trình điện phân, đã thu được từ nó một nguyên tố mới - bari. Cần lưu ý rằng vào cùng năm 1808, sớm hơn một chút so với Davy, Jene Jacob Berzelius và các đồng nghiệp của ông đã thu được hỗn hống của canxi, stronti và bari. Đây là cách nguyên tố bari được sinh ra.

Các nhà giả kim thuật cổ đại đã nung BaSO4 với gỗ hoặc than và thu được "đá quý Bolognese" phát quang. Nhưng về mặt hóa học, những viên đá quý này không phải là BaO, mà là bari sulfua BaS.
Nó có tên theo tiếng Hy Lạp barys - "nặng", vì oxit của nó (BaO) được đặc trưng là có mật độ cao bất thường đối với các chất như vậy.
Vỏ trái đất chứa 0,05% bari. Con số này khá nhiều - nhiều hơn cả chì, thiếc, đồng hoặc thủy ngân. Ở dạng tinh khiết, nó không tồn tại trong trái đất: bari hoạt động mạnh, nó được xếp vào nhóm phụ của kim loại kiềm thổ và tự nhiên, nó liên kết khá chắc chắn trong các khoáng chất.
Các khoáng chất chính của bari là BaSO4 nặng đã được đề cập đến (thường được gọi là barit) và witherit BaCO3, được đặt theo tên của William Withering, người Anh (1741 ... 1799), người đã phát hiện ra khoáng chất này vào năm 1782. Trong một nồng độ nhỏ của muối bari. , nhiều nước khoáng và nước biển. Hàm lượng thấp trong trường hợp này là một điểm cộng chứ không phải một điểm trừ, vì tất cả các muối bari, ngoại trừ muối sunfat, đều độc.

56 ← Bari→ Lantan
Thuộc tính nguyên tử
Tên, ký hiệu, số	Bari / Bari (Ba), 56
Khối lượng nguyên tử (khối lượng phân tử)	137.327 (7) (g / mol)
Cấu hình điện tử
Bán kính nguyên tử
Tính chất hóa học
bán kính cộng hóa trị
Bán kính ion
Độ âm điện	0,89 (thang điểm Pauling)
Điện thế điện cực
Trạng thái oxy hóa
Năng lượng ion hóa (electron đầu tiên)	502,5 (5,21) kJ / mol (eV)
Tính chất nhiệt động của chất đơn giản
Mật độ (tại n.a.)
Nhiệt độ nóng chảy
Nhiệt độ sôi
Ầm ầm. nhiệt của nhiệt hạch	7,66 kJ / mol
Ầm ầm. nhiệt bốc hơi	142,0 kJ / mol
Nhiệt dung mol	28,1 J / (K mol)
Khối lượng mol	39,0 cm³ / mol
Mạng tinh thể của một chất đơn giản
Cấu trúc mạng	hình khối tập trung vào cơ thể
Tham số mạng
Các đặc điểm khác
Dẫn nhiệt	(300 K) (18,4) W / (m K)