Magiškame chemijos pasaulyje,barisVisada patraukė mokslininkų dėmesį savo išskirtiniu žavesiu ir plačiu pritaikymu. Nors šis sidabrinio balto metalo elementas nėra toks apakinantis kaip auksas ar sidabras, jis vaidina nepakeičiamą vaidmenį daugelyje laukų. Nuo tikslių instrumentų mokslinių tyrimų laboratorijose iki pagrindinių žaliavų pramoninėje gamyboje iki diagnostinių reagentų medicinos srityje, „Barium“ parašė chemijos legendą su savo unikaliomis savybėmis ir funkcijomis.
Jau 1602 m. Cassio Lauro, batsiuvys Italijos Poros mieste, skrudino baritą, kuriame yra bario sulfatas su degiomis medžiagomis eksperimente ir nustebo sužinojęs, kad jis gali švytėti tamsoje. Šis atradimas tuo metu sukėlė didelį mokslininkų susidomėjimą, o akmuo buvo pavadintas Porra Stone ir tapo Europos chemikų tyrimais.
Tačiau būtent švedų chemikas Scheele tikrai patvirtino, kad „Barium“ yra naujas elementas. 1774 m. Jis atrado bario oksidą ir pavadino jį „baryta“ (sunkioji žemė). Jis išsamiai ištyrė šią medžiagą ir tikėjo, kad ją sudarė nauja žemė (oksidas) kartu su sieros rūgštimi. Po dvejų metų jis sėkmingai pašildė šio naujo dirvožemio nitratą ir gavo gryną oksidą.
Vis dėlto, nors Scheele atrado bario oksidą, tik 1808 m. Britų chemikas Davy sėkmingai gamino bario metalą, elektrolizuodamas elektrolitą, pagamintą iš barito. Šis atradimas pažymėjo oficialų „Bario“ kaip metalinio elemento patvirtinimą, taip pat atvėrė bario taikymo kelionę įvairiose srityse.
Nuo to laiko žmonės nuolat gilinosi į bario supratimą. Mokslininkai ištyrė gamtos paslaptis ir skatino mokslo ir technologijos eigą tiriant bario savybes ir elgesį. „Bario“ taikymas moksliniuose tyrimuose, pramonėje ir medicinos srityse taip pat tapo vis platesnis, todėl žmogaus gyvenimui suteikia patogumo ir patogumo. Bario žavesys slypi ne tik jo praktiškume, bet ir mokslinėje paslaptyje. Mokslininkai nuolat tyrinėjo gamtos paslaptis ir skatino mokslo ir technologijos eigą tiriant bario savybes ir elgesį. Tuo pačiu metu „Barium“ taip pat tyliai vaidina vaidmenį mūsų kasdieniame gyvenime, suteikia patogumo ir paguodos mūsų gyvenimui.
Pradėkime šią stebuklingą kelionę tyrinėti Bario, atidengti savo paslaptingą šydą ir įvertinti jo unikalų žavesį. Šiame straipsnyje mes išsamiai pristatysime bario savybes ir taikymą, taip pat svarbų vaidmenį moksliniuose tyrimuose, pramonėje ir medicinoje. Manau, kad skaitydami šį straipsnį turėsite gilesnį supratimą ir žinias apie „Bario“.
1. „Bario“ taikymo laukai
Baris yra dažnas cheminis elementas. Tai yra sidabrinis baltas metalas, egzistuojantis įvairių mineralų pavidalu. Toliau pateikiami kai kurie kasdieniai bario naudojimo būdai
Deginimas ir liuminescencija: baris yra labai reaktyvusis metalas, kuris sukelia ryškią liepsną, kai liečiasi su amoniaku ar deguonimi. Tai daro bario plačiai naudojamą pramonės šakose, tokiose kaip fejerverkų gamyba, raketos ir fosforo gamyba.
Medicinos pramonė: „Bario“ junginiai taip pat plačiai naudojami medicinos pramonėje. Bario valgiai (pvz., Bario tabletės) naudojami virškinimo trakto rentgeno tyrimuose, siekiant padėti gydytojams stebėti virškinimo sistemos veikimą. Bario junginiai taip pat naudojami kai kuriuose radioaktyviuose gydymo būduose, tokiuose kaip radioaktyvusis jodas skydliaukės ligai gydyti.
Stiklas ir keramika: Bario junginiai dažnai naudojami stiklo ir keramikos gamyboje dėl jų gero lydymosi taško ir atsparumo korozijai. Bario junginiai gali padidinti keramikos kietumą ir stiprumą ir suteikti keletą specialių keramikos savybių, tokių kaip elektros izoliacija ir didelis lūžio rodiklis.
Metalo lydiniai: Baris gali sudaryti lydinius su kitais metaliniais elementais, o šie lydiniai pasižymi unikaliomis savybėmis. Pavyzdžiui, bario lydiniai gali padidinti aliuminio ir magnio lydinio lydymosi tašką, todėl juos lengviau apdoroti ir liejami. Be to, akumuliatorių plokštelėms ir magnetinėms medžiagoms gaminti taip pat naudojami bario lydiniai, turintys magnetines savybes.
Baris yra cheminis elementas su cheminio simbolio BA ir atominiu numeriu 56. Barium yra šarminis žemės metalas, kuris yra periodinės lentelės 6 grupėje, pagrindinių grupės elementų.
2. Fizinės bario savybės
Baris (BA)yra šarminio žemės metalo elementas. 1. Išvaizda: „Barium“ yra minkštas, sidabriškai baltas metalas, turintis atskirą metalinį blizgesį, kai supjaustomas.
2. Tai yra vienas tankiausių metalų žemėje.
3. Lydymosi ir virimo taškai: Bario lydymosi taškas yra apie 727 ° C, o virimo temperatūra yra apie 1897 ° C.
4. Kietumas: baris yra palyginti minkštas metalas, kurio Mohs kietumas yra apie 1,25, esant 20 laipsnių Celsijaus.
5. Laidumas: Barium yra geras elektros laidininkas, turintis didelį elektrinį laidumą.
6. Entority: Nors baris yra minkštas metalas, jis turi tam tikrą lankstumo laipsnį ir gali būti perdirbamas į plonus lakštus ar laidus.
7. Cheminis aktyvumas: Bariumą nereaguoja su daugumos nemetalų ir daugelio metalų kambario temperatūroje, tačiau jis formuoja oksidus aukštoje temperatūroje ir ore. Jis gali sudaryti junginius su daugybe nemetalinių elementų, tokių kaip oksidai, sulfidai ir kt.
8. Ensencialios formos: mineralai, kurių žemės plutoje yra bario, pavyzdžiui, baritas (bario sulfatas) ir kt., Barium taip pat gali egzistuoti hidratų, oksidų, karbonatų ir kt.
9. Radioaktyvumas: Bario turi įvairius radioaktyvius izotopus, tarp kurių „Barium-133“ yra dažnas radioaktyvus izotopas, naudojamas medicininiame vaizdavime ir branduolinėje medicinoje.
10. Taikymas: bario junginiai yra plačiai naudojami pramonėje, pavyzdžiui, stiklas, guma, chemijos pramonės katalizatoriai, elektronų vamzdeliai ir kt. Jo sulfatas dažnai naudojamas kaip kontrastinis agentas medicininiame tyrime. Bariumas yra svarbus metalinis elementas, o jo savybės daro jį plačiai naudojamą daugelyje laukų.
3. Bario cheminės savybės
Metalinės savybės: „Barium“ yra metalinė kieta medžiaga, pasižyminti sidabriniai balta išvaizda ir geras elektrinis laidumas.
Tankis ir lydymosi temperatūra: baris yra santykinai tankus elementas, kurio tankis yra 3,51 g/cm3. Bario lydymosi taškas yra apie 727 laipsnių Celsijaus (1341 laipsnių Farenheito).
Reaktyvumas: bariumas greitai reaguoja su daugumos nemetalinių elementų, ypač su halogenais (tokiais kaip chloras ir brominas), gamindami atitinkamus bario junginius. Pavyzdžiui, baris reaguoja su chloru, kad gautų bario chloridą.
Oksiduojamumas: bario galima oksiduoti, kad susidarytų bario oksidas. Bario oksidas plačiai naudojamas tokiose pramonės šakose kaip metalo lydymas ir stiklo gamyba. Aukštas aktyvumas: Bario cheminis aktyvumas yra didelis ir lengvai reaguoja su vandeniu, kad išlaisvintų vandenilį ir generuotų bario hidroksidą.
4. Bario biologinės savybės
Vaidmuo ir biologinės savybėsbarisOrganizmuose nėra iki galo suprantami, tačiau žinoma, kad baris turi tam tikrą toksiškumą organizmams.
Įsiurbimo būdas: Žmonės daugiausia praryja bario maistą ir geriamąjį vandenį. Kai kuriuose maisto produktuose gali būti nedidelių kiekių bario, pavyzdžiui, grūdai, mėsa ir pieno produktai. Be to, požeminiame vandenyje kartais yra didesnė bario koncentracija.
Biologinė absorbcija ir metabolizmas: Bario gali absorbuoti organizmai ir paskirstyti organizme per kraujotaką. Bario daugiausia kaupiasi inkstuose ir kauluose, ypač esant didesnėms kaulams.
Biologinė funkcija: dar nebuvo nustatyta, kad organizmuose yra esminių fiziologinių funkcijų. Todėl biologinė bario funkcija išlieka ginčytina.
5. Biologinės bario savybės
Toksiškumas: Didelės bario jonų ar bario junginių koncentracijos žmogaus kūnui yra toksiški. Per didelis bario vartojimas gali sukelti ūmius apsinuodijimo simptomus, įskaitant vėmimą, viduriavimą, raumenų silpnumą, aritmiją ir kt. Sunkus apsinuodijimas gali sukelti nervų sistemos pažeidimą, inkstų pažeidimus ir širdies problemas.
Kaulų kaupimasis: baris gali kauptis kauluose žmogaus kūne, ypač pagyvenusiems žmonėms. Ilgalaikis didelės bario koncentracijos poveikis gali sukelti kaulų ligas, tokias kaip osteoporozė.
Širdies ir kraujagyslių poveikis: Bariumas, kaip ir natris, gali trukdyti jonų pusiausvyrai ir elektriniam aktyvumui, darančiam įtaką širdies funkcijai. Per didelis bario vartojimas gali sukelti nenormalius širdies ritmus ir padidinti širdies priepuolių riziką.
Kancerogeniškumas: Nors vis dar yra ginčų dėl bario kancerogeniškumo, kai kurie tyrimai parodė, kad ilgalaikis didelės bario koncentracijos poveikis gali padidinti tam tikrų vėžio, pavyzdžiui, skrandžio ir stemplės vėžio ir stemplės vėžio, riziką. Dėl toksiškumo ir galimo bario pavojaus žmonės turėtų būti atsargūs, kad išvengtų per didelio suvartojimo ar ilgalaikio didelės bario koncentracijos. Bario koncentracija geriamajame vandenyje ir maiste turėtų būti stebima ir kontroliuojama, kad būtų apsaugota žmonių sveikata. Jei įtariate apsinuodijimą ar turite susijusių simptomų, nedelsdami kreipkitės į gydytoją.
6. Bario gamtoje
Bario mineralai: baris gali egzistuoti Žemės plutoje mineralų pavidalu. Kai kurie įprasti bario mineralai yra baritas ir witheritas. Šios rūdos dažnai būna su kitais mineralais, tokiais kaip švinas, cinkas ir sidabras.
Ištirpę požeminiame vandenyje ir uolienose: bario gali egzistuoti požeminiame vandenyje ir uolienose ištirpusioje būsenoje. Požeminiame vandenyje yra pėdsakų ištirpinto bario kiekis, o jo koncentracija priklauso nuo vandens telkinio geologinių sąlygų ir cheminių savybių. Bario druskos: bario gali sudaryti skirtingas druskas, tokias kaip bario chloridas, bario nitratas ir bario karbonatas. Šie junginiai gamtoje gali egzistuoti kaip natūralūs mineralai.
Turinys dirvožemyje:Barisgali egzistuoti įvairių formų dirvožemyje, kai kurie iš jų yra ištirpę natūralias mineralines daleles ar uolienas. Dirvožemio bario kiekis paprastai yra mažas, tačiau tam tikrose konkrečiose vietose gali būti didelė bario koncentracija.
Reikėtų pažymėti, kad bario forma ir turinys gali skirtis skirtingose geologinėse aplinkose ir regionuose, todėl aptariant bariumą reikia atsižvelgti į specifines geografines ir geologines sąlygas.
7. Bario kasyba ir gamyba
Bario kasybos ir paruošimo procesas paprastai apima šiuos veiksmus:
1. Bario rūdos kasyba: Pagrindinis bario rūdos mineralas yra baritas, dar žinomas kaip bario sulfatas. Paprastai jis randamas Žemės plutoje ir yra plačiai paplitęs uolienose ir mineralinėse nuosėdose žemėje. Kasyba paprastai apima procesus, tokius kaip sprogimas, kasyba, susmulkinimas ir rūdos klasifikavimas, kad būtų galima gauti rūdų, kuriose yra bario sulfato.
2. Koncentrato paruošimui: Bario rūdos išgaunant bario rūdą reikia gydyti rūdą. Koncentrato paruošimas paprastai apima rankų parinkimą ir flotacijos etapus, siekiant pašalinti priemaišas ir gauti rūdą, kurioje yra daugiau nei 96% bario sulfato.
3. Bario sulfato paruošimas: koncentratas atliekamas tokiose laipteliuose kaip geležis ir silicio pašalinimas, kad galutinai gautumėte bario sulfatą (BASO4).
4. Bario sulfido paruošimas: Norint paruošti bario iš bario sulfato, bario sulfatą reikia paversti bario sulfidu, dar žinomu kaip „Black Ash“. Bario sulfato rūdos milteliai, kurių dalelių dydis yra mažesnis nei 20 akių, paprastai sumaišomi su anglių ar naftos kokso milteliais, kurių svorio santykis yra 4: 1. Mišinys skrudinamas 1100 ℃ esant reverberacinėje krosnyje, o bario sulfatas sumažinamas iki bario sulfido.
5. Bario sulfido ištirpinimo: bario sulfato bario sulfido tirpalą galima gauti išplovus karštu vandeniu.
6. Bario oksido paruošimas: Siekiant paversti bario sulfidą į bario oksidą, į bario sulfido tirpalą paprastai pridedama natrio karbonato arba anglies dioksido. Sumaišius bario karbonatą ir anglies miltelius, kalcinavimas virš 800 ℃ gali sukelti bario oksidą.
7. Aušinimas ir perdirbimas: Reikėtų pažymėti, kad bario oksidas yra oksiduojamas, kad susidarytų bario peroksidas esant 500–700 ℃, o bario peroksidas gali būti suskaidytas, kad susidarytų bario oksidas esant 700–800 ℃. Norint išvengti bario peroksido gamybos, kalcinuotą produktą reikia atvėsinti arba numalšinti apsaugant inertines dujas.
Aukščiau pateiktas bendras bario elemento kasybos ir paruošimo procesas. Šie procesai gali skirtis priklausomai nuo pramonės proceso ir įrangos, tačiau bendri principai išlieka tie patys. „Barium“ yra svarbus pramoninis metalas, naudojamas įvairiose programose, įskaitant chemijos pramonę, mediciną, elektroniką ir kitas sritis.
8. Bario elemento bendrieji aptikimo metodai
Barisyra įprastas elementas, dažniausiai naudojamas įvairiose pramoninėse ir mokslinėse programose. Analitinėje chemijoje bario nustatymo metodai paprastai apima kokybinę analizę ir kiekybinę analizę. Toliau pateiktas išsamus įvadas į dažniausiai naudojamus bario elementų aptikimo metodus:
1. Liepsnos atominės absorbcijos spektrometrija (FAAS): Tai dažniausiai naudojamas kiekybinio analizės metodas, tinkamas mėginiams, kurių koncentracija yra didesnė. Mėginio tirpalas purškiamas į liepsną, o bario atomai sugeria tam tikro bangos ilgio šviesą. Išmatuojamas absorbuotos šviesos intensyvumas ir yra proporcingas bario koncentracijai.
2. Liepsnos atominės emisijos spektrometrija (FAES): Šis metodas nustato bariį purškiant mėginio tirpalą į liepsną, jaudindamas bario atomus, kad skleistų konkretaus bangos ilgio šviesą. Palyginti su FAA, FAE paprastai naudojamos mažesnėms bario koncentracijoms nustatyti.
3. Atominė fluorescencijos spektrometrija (AAS): Šis metodas yra panašus į FAA, tačiau naudoja fluorescencijos spektrometrą, kad aptiktų bario buvimą. Jis gali būti naudojamas matuojant pėdsakų kiekį bario.
4. Jonų chromatografija: Šis metodas yra tinkamas vandens mėginių bario analizei. Bario jonai yra atskirti ir nustatomi jonų chromatografija. Jis gali būti naudojamas bario koncentracijai išmatuoti vandens mėginiuose.
5. Rentgeno fluorescencijos spektrometrija (XRF): Tai neardomas analitinis metodas, tinkamas bario aptikimui kietuose mėginiuose. Po to, kai mėginį jaudina rentgeno spinduliai, bario atomai skleidžia specifinę fluorescenciją, o bario kiekis nustatomas išmatuojant fluorescencijos intensyvumą.
6. Masės spektrometrija: Masės spektrometrija gali būti naudojama nustatant bario izotopinę sudėtį ir nustatyti bario kiekį. Šis metodas paprastai naudojamas didelio jautrumo analizei ir gali aptikti labai mažą bario koncentraciją. Aukščiau yra keletas dažniausiai naudojamų bario aptikimo būdų. Konkretus pasirinkimo metodas priklauso nuo mėginio pobūdžio, bario koncentracijos diapazono ir analizės tikslo. Jei jums reikia papildomos informacijos ar turite kitų klausimų, nedvejodami praneškite man. Šie metodai yra plačiai naudojami laboratorinėse ir pramoninėse programose, kad būtų galima tiksliai ir patikimai išmatuoti ir nustatyti bario buvimą ir koncentraciją. Konkretus naudojimo metodas priklauso nuo imties, kurį reikia išmatuoti, tipą, bario kiekio diapazoną ir konkretų analizės tikslą.
Pašto laikas: 2012-09-09