Element 56: Barium

1. Elementar AféierungBarium,
D'Äerdalkalimetall, mam chemesche Symbol Ba, gehéiert zu der Grupp IIA vun der sechster Period vum Periodesystem. Et ass en mëllt, sëlwerwäisst glänzend Äerdalkalimetall an dat aktivst Element an den Äerdalkalimetaller. Den Elementnumm kënnt vum griichesche Wuert beta alpha ρύς (barys), wat "schwéier" bedeit.

2、Eng kuerz Geschicht entdecken
Sulfide vun Äerdalkalimetaller weisen Phosphoreszenz op, dat heescht, si emittéieren eng Zäit laang am Däischteren, nodeems se dem Liicht ausgesat waren. Bariumverbindungen hunn ugefaangen, d'Opmierksamkeet vun de Leit genau wéinst dëser Charakteristik op sech ze zéien. Am Joer 1602 huet e Schouster mam Numm Casio Lauro an der Stad Bologna, Italien, e Baryt geréischtert, deen Bariumsulfat zesumme mat brennbare Substanzen enthält, an entdeckt, datt et am Däischteren Liicht emittéiere konnt, wat d'Interesse vun de Wëssenschaftler zu där Zäit geweckt huet. Spéider gouf dës Zort vu Steen Polonit genannt an huet d'Interesse vun europäesche Chemiker fir analytesch Fuerschung geweckt. Am Joer 1774 huet de schweedesche Chemiker CW Scheele entdeckt, datt Bariumoxid eng relativ schwéier nei Buedem ass, déi hien "Baryta" (schwéier Buedem) genannt huet. Am Joer 1774 huet de Scheler gegleeft, datt dëse Steen eng Kombinatioun aus neiem Buedem (Oxid) a Schwefelsäure wier. Am Joer 1776 huet hien den Nitrat an dësem neie Buedem erhëtzt, fir reng Buedem (Oxid) ze kréien. Am Joer 1808 huet de britesche Chemiker H. Davy Quecksëlwer als Kathod a Platin als Anod benotzt fir Baryt (BaSO4) ze elektrolyséieren, fir Bariumamalgam ze produzéieren. No der Destillatioun fir Quecksëlwer ze entfernen, gouf e Metall mat gerénger Rengheet kritt, dat nom griichesche Wuert barys (schwéier) benannt gouf. D'Elementsymbol ass Ba, wat ... genannt gëtt.Barium.

3. Physikalesch Eegeschaften
Bariumass e sëlwerwäisse Metall mat engem Schmelzpunkt vun 725 °C, engem Kachpunkt vun 1846 °C, enger Dicht vun 3,51 g/cm3 an enger Dehnbarkeet. Déi wichtegst Äerzer vum Barium si Baryt an Arsenopyrit.

4.Bariumass e chemescht Element mat chemeschen Eegeschaften.
D'chemescht Symbol Ba, Atomnummer 56, gehéiert zu der Grupp vum periodesche System IIA a gehéiert zu den Äerdalkalimetaller. Barium huet eng grouss chemesch Aktivitéit an ass dat aktivst vun den Äerdalkalimetaller. Aus der potenzieller an der Ioniséierungsenergie kann een erkennen, datt Barium eng staark Reduzéierbarkeet huet. Tatsächlech, wann een nëmmen de Verloscht vum éischten Elektron berécksiichtegt, huet Barium déi stäerkst Reduzéierbarkeet a Waasser. Wéi och ëmmer, et ass relativ schwéier fir Barium den zweeten Elektron ze verléieren. Dofir, wann een all Faktoren berécksiichtegt, wäert d'Reduzéierbarkeet vu Barium däitlech erofgoen. Trotzdem ass et och ee vun de reaktivsten Metaller a sauren Léisungen, nëmmen no Lithium, Cäsium, Rubidium a Kalium.

5. Haaptverbindungen
1). Bariumoxid oxidéiert lues a lues an der Loft a bildt Bariumoxid, e faarflosen kubesche Kristall. Léislech a Säure, onléislech an Aceton an Ammoniakwaasser. Reagéiert mat Waasser a bildt Bariumhydroxid, wat gëfteg ass. Beim Verbrenne straalt et eng gréng Flam aus a produzéiert Bariumperoxid.
2). Bariumperoxid reagéiert mat Schwefelsäure fir Waasserstoffperoxid ze produzéieren. Dës Reaktioun baséiert op dem Prinzip vun der Virbereedung vu Waasserstoffperoxid am Laboratoire.
3). Bariumhydroxid reagéiert mat Waasser fir Bariumhydroxid a Waasserstoffgas ze produzéieren. Wéinst der gerénger Léislechkeet vu Bariumhydroxid a senger héijer Sublimatiounsenergie ass d'Reaktioun net sou intensiv wéi déi vun Alkalimetaller, an de resultéierende Bariumhydroxid wäert d'Siicht verdecken. Eng kleng Quantitéit Kuelendioxid gëtt an d'Léisung agefouert fir e Bariumkarbonat-Nidderschlag ze bilden, an iwwerschësseg Kuelendioxid gëtt weider agefouert fir de Bariumkarbonat-Nidderschlag opzeléisen a léislecht Bariumbikarbonat ze generéieren.
4). Aminobarium kann sech a flëssegem Ammoniak opléisen, wouduerch eng blo Léisung mat Paramagnetismus a Konduktivitéit entsteet, déi am Fong Ammoniakelektronen bildt. No enger laanger Lagerung gëtt de Waasserstoff am Ammoniak duerch Ammoniakelektronen zu Waasserstoffgas reduzéiert, an déi total Reaktioun ass Barium, dat mat flëssegem Ammoniak reagéiert fir Aminobarium a Waasserstoffgas ze produzéieren.
5). Bariumsulfit ass e wäisse Kristall oder Pulver, gëfteg, liicht löslech a Waasser, an oxidéiert sech lues a lues zu Bariumsulfat, wann et an d'Loft kënnt. Et léist sech an net-oxidéierende staarke Säure wéi Salzsäure op, fir Schwefeldioxidgas mat engem schaarfe Geroch ze produzéieren. Wann et a Kontakt mat oxidéierende Säure wéi verdënntem Salpetersäure kënnt, kann et a Bariumsulfat ëmgewandelt ginn.
6). Bariumsulfat huet stabil chemesch Eegeschaften, an den Deel vum Bariumsulfat, deen am Waasser opgeléist ass, ass komplett ioniséiert, wouduerch et zu engem staarken Elektrolyt ass. Bariumsulfat ass net léislech a verdënntem Salpetersäure. Haaptsächlech als gastrointestinalen Kontrastmëttel benotzt.
Bariumkarbonat ass gëfteg an bal onléislech a kalem Waasser. Liicht léislech a Waasser mat Kuelendioxid a léislech a verdënnter Salzsäure. Et reagéiert mat Natriumsulfat fir e méi onléisleche wäisse Nidderschlag vu Bariumsulfat ze produzéieren - den Ëmwandlungstrend tëscht Nidderschlag an enger wässerlecher Léisung: et ass einfach an eng méi onléislech Richtung ëmzewandelen.

6. Uwendungsfelder
1. Et gëtt fir industriell Zwecker bei der Produktioun vu Bariumsalzer, Legierungen, Feierwierk, Atomreaktoren, etc. benotzt. Et ass och en exzellenten Desoxidatiounsmëttel fir d'Raffinéierung vu Koffer. Vill a Legierungen agesat, dorënner Blei-, Kalzium-, Magnesium-, Natrium-, Lithium-, Aluminium- a Nickellegierungen. Bariummetall kann als Entgasungsmëttel benotzt ginn, fir Spuergase aus Vakuumréier a Kathodenstrahlréier ze entfernen, souwéi als Entgasungsmëttel fir d'Raffinéierung vu Metaller. Bariumnitrat gemëscht mat Kaliumchlorat, Magnesiumpulver a Rosin kann benotzt ginn, fir Signalfackelen a Feierwierk ze produzéieren. Léislech Bariumverbindunge ginn dacks als Insektiziden, wéi Bariumchlorid, benotzt, fir verschidde Planzeschädlinge ze bekämpfen. Et kann och fir d'Raffinéierung vu Salzlake a Kesselwaasser fir d'Produktioun vun elektrolytescher Natronsäure benotzt ginn. Et gëtt och fir d'Virbereedung vu Pigmenter benotzt. D'Textil- an d'Liederindustrie benotzen et als Beißmëttel a Mattéierungsmëttel fir kënschtlech Seid.
2. Bariumsulfat fir medizinesch Notzung ass en Hëllefsmëttel fir Röntgenuntersuchungen. Gerochs- a geschmaachslos wäisst Pulver, eng Substanz, déi e positiven Kontrast am Kierper während der Röntgenuntersuchung liwwere kann. Medizinescht Bariumsulfat gëtt net am Magen-Darm-Trakt absorbéiert a verursaacht keng allergesch Reaktiounen. Et enthält keng löslech Bariumverbindungen wéi Bariumchlorid, Bariumsulfid a Bariumkarbonat. Haaptsächlech fir Magen-Darm-Bildgebung benotzt, heiansdo och fir aner Ënnersichungszwecker.

7. Virbereedungsmethod
D'Industrieproduktioun vunmetallescht Bariumass an zwou Schrëtt opgedeelt: d'Produktioun vu Bariumoxid an d'thermesch Reduktioun vum Metall (thermesch Reduktioun vum Aluminium). Bei 1000-1200 ℃,metallescht Bariumkann duerch Reduktioun vu Bariumoxid mat metalleschen Aluminium gewonnen ginn, an duerno duerch Vakuumdestillatioun gereinegt ginn. Thermesch Reduktiounsmethod fir Aluminium fir d'Produktioun vu metalleschem Barium: Wéinst verschiddene Verhältnisser vun den Zutaten kann et zwou Reaktiounen fir d'Aluminiumreduktioun vu Bariumoxid ginn. D'Reaktiounsgläichung ass: béid Reaktioune kënnen nëmmen eng kleng Quantitéit Barium bei 1000-1200 ℃ produzéieren. Dofir muss eng Vakuumpompel benotzt ginn, fir Bariumdamp kontinuéierlech vun der Reaktiounszon an d'kal Kondensatiounszon ze transferéieren, fir datt d'Reaktioun weider no riets beweegt. De Rescht no der Reaktioun ass gëfteg a muss virun der Entsuergung behandelt ginn.