바륨 원자의 조성. 바륨

바륨은 원자 번호 56을 가진 D.I. Mendeleev의 화학 원소 주기율표의 여섯 번째 기간인 두 번째 그룹의 주요 하위 그룹의 원소입니다. 기호는 Ba(lat. 바륨). 단순 물질은 부드럽고 연성이 있는 은백색 알칼리 토금속입니다. 높은 화학적 활성을 가지고 있습니다.

바륨은 1774년 Karl Scheele에 의해 산화물 BaO의 형태로 발견되었습니다. 1808년 영국의 화학자 Humphrey Davy는 수은 음극으로 젖은 수산화바륨을 전기분해하여 바륨 아말감을 생산했습니다. 가열하면서 수은을 증발시킨 후, 그는 바륨 금속을 분리했습니다.

1774년, 스웨덴 화학자 Carl Wilhelm Scheele와 그의 친구 Johan Gottlieb Hahn은 가장 무거운 광물 중 하나인 무거운 스파 BaSO 4 를 조사했습니다. 그들은 나중에 중정석이라고 불리는 이전에 알려지지 않은 "무거운 흙"(그리스어 βαρυς - 무거운)을 분리했습니다. 그리고 34년 후 Humphry Davy는 젖은 중정석을 전기분해하여 새로운 원소인 바륨을 얻었습니다. Davy보다 조금 더 이른 1808년에 Jene Jacob Berzelius와 그의 동료들은 칼슘, 스트론튬 및 바륨의 아말감을 얻었다. 이것이 바로 원소 바륨이 탄생한 방법입니다.

고대 연금술사들은 나무나 목탄으로 BaSO 4 를 소성하여 인광성 "볼로네제 보석"을 얻었습니다. 그러나 화학적으로 이러한 보석은 BaO가 아니라 황화바륨 BaS입니다.

이름의 유래

그것은 그 산화물(BaO)이 그러한 물질에 대해 비정상적으로 높은 밀도를 갖는 것이 특징이기 때문에 그리스 바리에서 "무거운"이라는 이름을 얻었습니다.

지각은 0.05%의 바륨을 함유하고 있습니다. 이것은 납, 주석, 구리 또는 수은보다 훨씬 많습니다. 순수한 형태로 그것은 지구에 존재하지 않습니다. 바륨은 활성이고 알칼리 토금속의 하위 그룹에 포함되며 자연적으로 광물에 단단히 결합되어 있습니다.

주요 바륨 광물은 1782년에 이 광물을 발견한 영국인 William Withering(1741 ... 1799)의 이름을 따서 명명된 이미 언급된 무거운 스파 BaSO 4 (좀 더 자주 중정석이라고 함)와 시들음 BaCO3입니다. 소량의 바륨 염 많은 광천수와 해수에서 발견됩니다. 이 경우 낮은 함량은 황산염을 제외한 모든 바륨 염이 유독하기 때문에 마이너스가 아닌 플러스입니다.

광물 협회에 의해 중정석 광석은 단일 광물과 복합 광물로 나뉩니다. 복잡한 것들은 중정석-황화물(납, 아연, 때때로 구리 및 황철광 황화물, 덜 자주 Sn, Ni, Au, Ag 포함), 중정석-방해석(최대 75% 방해석 포함), 철-중정석(자철광 포함)으로 세분화됩니다. , 적철광, 침철석 및 수소 침철석(상부 영역) 및 중정석-형석(중정석 및 형석 제외, 일반적으로 석영과 방해석을 포함하며 아연, 납, 구리 및 황화수은은 때때로 작은 불순물로 존재함).

실용적인 관점에서 열수 광맥 단일광물, 중정석-황화물 및 중정석-형석 광상은 가장 큰 관심 대상입니다. 일부 metasomatic sheet 예금과 eluvial placers도 산업적으로 중요합니다. 수역의 대표적인 화학 퇴적물인 퇴적물 퇴적물은 드물고 중요한 역할을 하지 않습니다.

일반적으로 중정석 광석에는 기타 유용한 성분(형석, 방연광, 섬아연석, 구리, 산업 농도의 금)이 포함되어 있으므로 조합하여 사용합니다.

천연 바륨은 130 Ba, 132 Ba, 134 Ba, 135 Ba, 136 Ba, 137 Ba, 138 Ba의 7가지 안정 동위 원소의 혼합물로 구성됩니다. 후자가 가장 일반적입니다(71.66%). 바륨의 방사성 동위원소도 알려져 있으며 그 중 가장 중요한 것은 140 Ba입니다. 그것은 우라늄, 토륨 및 플루토늄의 붕괴 중에 형성됩니다.

금속은 특히 염화바륨과 염화칼슘의 용융 혼합물을 전기분해하여 다양한 방식으로 얻을 수 있습니다. aluminothermic 방법으로 산화물로부터 바륨을 복원하여 바륨을 얻을 수 있습니다. 이를 위해 위더라이트를 석탄으로 소성하고 산화바륨을 얻습니다.

BaCO 3 + C → BaO + 2CO.

그런 다음 BaO와 알루미늄 분말의 혼합물을 진공에서 1250°C까지 가열합니다. 환원된 바륨 증기는 반응이 일어나는 튜브의 차가운 부분에 응축됩니다.

3BaO + 2Al → Al 2 O 3 + 3Ba.

과산화바륨 BaO 2 가 종종 알루미늄 보온을 위한 점화 혼합물의 구성에 포함된다는 것은 흥미롭습니다.

위더라이트를 단순 하소하여 산화바륨을 얻는 것은 어렵습니다. 위더라이트는 1800°C 이상의 온도에서만 분해됩니다. 질산바륨 Ba(NO 3) 2를 소성하여 BaO를 얻는 것이 더 쉽습니다.

2Ba(NO 3) 2 → 2BaO + 4NO 2 + O 2

전기분해와 알루미늄 환원은 모두 부드러운(납보다 단단하지만 아연보다 부드러운) 반짝이는 흰색 금속을 생성합니다. 710°C에서 녹고 1638°C에서 끓고 밀도는 3.76g/cm 3 입니다. 이 모든 것은 알칼리 토금속의 하위 그룹에서 바륨의 위치와 완전히 일치합니다.

바륨에는 7가지 천연 동위원소가 있습니다. 이들 중 가장 흔한 것은 바륨-138입니다. 70% 이상입니다.

바륨은 매우 활동적입니다. 충격 시 자체 발화하고 쉽게 물을 분해하여 가용성 산화바륨 수화물을 형성합니다.

Ba + 2H 2 O → Ba(OH) 2 + H 2.

수산화바륨 수용액을 중정수라고 합니다. 이 "물"은 분석 화학에서 가스 혼합물의 CO 2 를 결정하는 데 사용됩니다. 그러나 이것은 이미 바륨 화합물의 사용에 관한 이야기에서 나온 것입니다. 금속 바륨은 거의 실용화되지 않습니다. 극소량으로 베어링 및 인쇄 합금에 도입됩니다. 바륨과 니켈의 합금은 라디오 튜브에 사용되며 순수한 바륨은 게터(getter)로 진공 기술에서만 사용됩니다.

바륨 금속은 1200-1250°C에서 진공에서 알루미늄 환원에 의해 산화물에서 얻습니다.

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

바륨은 진공 증류 또는 구역 용융에 의해 정제됩니다.

바륨 티타늄의 제조. 얻는 것은 비교적 쉽습니다. 700 ... 800 ° C에서 Witherite BaCO 3은 이산화 티타늄 TYu 2와 반응하여 필요한 것을 나타냅니다.

BaCO 3 + TiO 2 → BaTiO 3 + CO 2.

기본 무도회 BaO에서 금속성 바륨을 얻는 방법은 A1 분말로 환원하는 것입니다: 4BaO + 2A1 -> 3Ba + BaO * A1 2 O 3. 공정은 Ar 분위기 또는 진공(후자의 방법이 바람직함)에서 1100-1200℃의 반응기에서 수행된다. BaO:A1의 몰비는 (1.5-2):1이다. 반응기는 "냉각 부분"(형성된 바륨 증기가 내부에 응축됨)의 온도가 약 520℃가 되도록 노에 배치된다. 진공 증류에 의해 바륨은 10~4 미만의 불순물 함량으로 정제된다 중량%, 존 용융 사용 시 - 최대 10 ~ 6%.

소량의 바륨은 1300 ° C에서 티타늄과 함께 BaBeO 2 [Ba (OH) 2와 Be (OH) 2의 융합에 의해 합성]의 환원뿐만 아니라 120 ° C에서의 분해에 의해 얻어진다 Ba (N 3 ) 2, NaN 3 와 바륨 염의 교환 p- 양이온 동안 형성됨.

아세테이트 바 (OOCHN 3), - 무색. 결정체; MP 490°C(분해); 밀집한 2.47g/cm3; 솔. 물(0°C에서 100g당 58.8g). 25 ° C 미만에서 삼수화물은 25-41 ° C - 일 수화물, 41 ° C 이상 - 무수 염에서 수용액에서 결정화됩니다. 상호 작용을 얻으십시오. Ba(OH) 2, VaCO 3 또는 BaS with CH 3 CO 2 H. 양모 및 친츠 염색 시 매염제로 사용됩니다.

망간산염(VI) BaMnO 4 - 녹색 결정; 1000°C까지 분해되지 않습니다. Ba(NO 3 ) 2 와 MnO 2 의 혼합물을 하소하여 얻습니다. 프레스코 그림에 일반적으로 사용되는 안료(카셀 또는 망간 녹색).

크로메이트(VI) ВаСrO 4 - 노란색 결정; MP 1380°C; - 1366.8kJ/mol; 솔. inorg에서. sol이 아닌 to-max. 물 속. 상호 작용을 얻으십시오. 알칼리 금속 크롬산염(VI)과 Ba(OH) 2 또는 BaS의 수용액. 도자기용 안료(중정석 황색). MPC 0.01 mg/m 3 (CrO 3 환산). Pirconate ВаZrО 3 - 무색. 결정체; MP ~269°C; - 1762kJ/mol; 솔. 강한 무기물로 분해되는 물 및 알칼리 및 NH 4 HCO 3 수용액. 타미. 상호 작용을 얻으십시오. 가열될 때 BaO, Ba(OH) 2 또는 BaCO 3와 ZrO 2. Ba zirconate와 ВаТiO 3 - 압전 혼합.

브로마이드 BaBr 2 - 백색 결정; MP 847°C; 밀집한 4.79g/cm3; -757 kJ/mol; 잘 솔. 물, 메탄올, 더 나쁜 - 에탄올에서. 수용액에서 이수화물은 결정화되어 75 ° C에서 일 수화물로 변하고 100 ° C 이상에서는 무수 염으로 변합니다. 수용액에서 상호 작용. 공기의 CO 2 및 O 2와 함께 VaCO 3 및 Br 2를 형성합니다. BaBr 2 상호 작용을 가져옵니다. 브롬화수소산과 함께 수성 p-ditch Ba(OH) 2 또는 VaCO 3.

요오드화물 BaI 2 - 무색. 결정체; MP 740°С(분해); 밀집한 5.15g/cm3; . -607 kJ/mol; 잘 솔. 물과 에탄올에서. 온수 용액에서 이수화물은 30 ° C 이하에서 결정화됩니다 (150 ° C에서 탈수 됨) - 육수화물. VaI 2 상호 작용을 얻으십시오. 요오드화수소산이 있는 물 p-도랑 Ba(OH) 2 또는 VaCO 3.

바륨은 은백색의 가단성 금속입니다. 날카로운 타격으로 깨집니다. 바륨에는 두 가지 동소체 변형이 있습니다. 입방체 중심 격자가 있는 α-Ba는 최대 375°C(매개변수 a = 0.501 nm)에서 안정적이고 β-Ba는 위에서 안정적입니다.

광물학적 척도에서의 경도 1.25; 모스 척도 2에서.

바륨 금속은 등유 또는 파라핀 층 아래에 ​​저장됩니다.

바륨은 알칼리 토금속입니다. 공기 중에서 집중적으로 산화하여 산화바륨 BaO와 질화바륨 Ba 3 N 2 를 형성하고 약간 가열하면 발화합니다. 물과 격렬하게 반응하여 수산화바륨 Ba(OH) 2를 형성합니다.

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

묽은 산과 적극적으로 상호 작용합니다. 많은 바륨 염은 물에 불용성이거나 약간 용해됩니다: 황산바륨 BaSO 4, 아황산바륨 BaSO 3, 탄산바륨 BaCO 3, 인산바륨 Ba 3 (PO 4) 2. 황화바륨 BaS는 황화칼슘 CaS와 달리 물에 잘 녹습니다.

자연스러운 바륨은 5월 이후 7개의 안정 동위 원소를 가지고 있습니다. 130, 132, 134-137 및 138(71.66%). 열 중성자의 포획 단면적은 1.17-10 28 m 2 입니다. 외부 구성 전자 껍질 6s 2 ; 산화 상태 + 2, 드물게 + 1; 이온화 에너지 Ba° -> Ba + -> Ba 2+ resp. 5.21140 및 10.0040eV; 폴링 전기 음성도 0.9; 원자 반경 0.221 nm, 이온 반경 Ba 2+ 0.149 nm(배위 번호 6).

할로겐과 쉽게 반응하여 할로겐화물을 형성합니다.

수소로 가열하면 바륨 수소화물 BaH 2 를 형성하고, 이는 차례로 리튬 수소화물 LiH와 함께 Li 착물을 생성합니다.

암모니아와 가열시 반응:

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

질화바륨 Ba 3 N 2 는 가열될 때 CO와 반응하여 시안화물을 형성합니다.

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

액체 암모니아를 사용하면 암모니아를 분리할 수 있는 진한 파란색 용액이 생성되며, 이 용액에서 황금빛 광택이 있고 NH 3 제거로 쉽게 분해됩니다. 백금 촉매의 존재하에 암모니아는 분해되어 바륨 아미드를 형성합니다.

바(NH 2 ) 2 + 4NH 3 + H 2

바륨 카바이드 BaC 2 는 아크로에서 석탄과 함께 BaO를 가열하여 얻을 수 있습니다.

인과 함께 인화물 Ba 3 P 2 를 형성합니다.

바륨은 많은 금속의 산화물, 할로겐화물 및 황화물을 해당 금속으로 환원합니다.

A1과 바륨의 합금(알바 합금, 56% Ba)은 게터(getter)의 기초입니다. 게터 자체를 얻기 위해 장치의 진공 플라스크에서 고주파 가열에 의해 합금에서 바륨을 증발시킵니다. 바륨 미러(또는 질소 분위기에서 증발하는 동안 확산 코팅). 압도적인 대다수의 열이온 음극의 활성 부분은 BaO입니다. 바륨은 또한 감마재에 첨가제로 Cu 및 Pb 탈산제로 사용됩니다. 합금, 철 및 비철 금속, 합금은 물론 경도를 높이기 위해 활자체 글꼴이 만들어집니다. Ni와 바륨 합금은 내부 엔진의 글로우 플러그용 전극 제조에 사용됩니다. 연소 및 라디오 튜브. 140 Va(T 1/2 12.8일)는 바륨 화합물 연구에 사용되는 동위원소 지표입니다.

종종 알루미늄과의 합금인 바륨 금속은 고진공 전자 장치의 게터로 사용됩니다.

바륨은 지르코늄과 함께 액체 금속 냉각제(나트륨, 칼륨, 루비듐, 리튬, 세슘의 합금)에 첨가되어 파이프라인과 야금 분야에서 후자의 공격성을 감소시킵니다.

불화바륨은 광학(렌즈, 프리즘)에서 단결정 형태로 사용됩니다.

과산화바륨은 불꽃놀이 및 산화제로 사용됩니다. 질산바륨과 염소산바륨은 불꽃(녹색 불)을 착색하기 위해 불꽃에 사용됩니다.

크롬산바륨은 열화학적 방법(Oak Ridge cycle, USA)에 의한 수소와 산소의 생산에 사용된다.

산화바륨은 구리 및 희토류 금속의 산화물과 함께 액체 질소 온도 이상에서 작동하는 초전도 세라믹을 합성하는 데 사용됩니다.

산화바륨은 우라늄 봉을 코팅하는 데 사용되는 특수 유형의 유리를 녹이는 데 사용됩니다. 이러한 유리의 광범위한 유형 중 하나는 다음과 같은 조성을 가지고 있습니다 - (산화인 - 61%, BaO - 32%, 산화알루미늄 - 1.5%, 산화나트륨 - 5.5%). 원자력 산업을 위한 유리 제조에서는 인산바륨도 사용됩니다.

불화 바륨은 불소 전해질의 구성 요소로 고체 불소 배터리에 사용됩니다.

산화바륨은 활성 물질(산화바륨-산화구리)의 구성요소로 강력한 산화구리 배터리에 사용됩니다.

황산바륨은 납산 배터리 생산에서 음극 활성 물질 확장제로 사용됩니다.

탄산 바륨 BaCO 3는 유리 덩어리에 첨가되어 유리의 굴절률을 증가시킵니다. 황산바륨은 제지 산업에서 충전제로 사용됩니다. 종이의 품질은 주로 무게에 의해 결정되며, 중정석 BaSO 4는 종이를 더 무겁게 만듭니다. 이 소금은 모든 값비싼 종이에 반드시 포함됩니다. 또한, 황산바륨은 황화바륨 용액과 황산아연의 반응 생성물인 백색 리토폰 페인트 생산에 널리 사용됩니다.

BaS + ZnSO 4 → BaSO 4 + ZnS.

흰색을 갖는 두 염 모두 침전되고 순수한 물이 용액에 남아 있습니다.

깊은 유정과 가스정을 시추할 때 수중 황산바륨 현탁액이 시추 유체로 사용됩니다.

또 다른 바륨 염은 중요한 용도를 찾습니다. 이것은 가장 중요한 강유전체 중 하나인 티탄산바륨 BaTiO 3 입니다. (강유전체는 외부 전기장에 노출되지 않고 스스로 분극됩니다. 유전체 중에서는 도체 중 강자성 물질과 마찬가지로 눈에 띕니다. 이러한 분극 능력은 특정 온도에서만 유지됩니다.극화된 강유전체는 더 높은 유전 상수와 다릅니다.), 이는 매우 귀중한 전기 재료로 간주됩니다.

1944년에 이 부류는 티탄산바륨으로 보충되었으며, 그 강유전성 특성은 소련의 물리학자 B.M. 벌롬. 바륨 티타네이트의 특징은 절대 0도에서 +125°C에 이르는 매우 넓은 온도 범위에서 강유전성을 유지한다는 것입니다.

바륨은 의학에서도 사용되었습니다. 그것의 황산염은 위 질환의 진단에 사용됩니다. BaSO 4는 물과 혼합되어 환자가 삼킬 수 있습니다. 황산 바륨은 엑스레이에 불투명하므로 "바륨 죽"이 통과하는 소화관 부분은 화면에서 어둡게 유지됩니다. 따라서 의사는 위와 장의 모양에 대한 아이디어를 얻고 궤양이 발생할 수 있는 위치를 결정합니다.

바륨이 인체에 미치는 영향

몸으로 들어가는 경로.
바륨이 인체에 들어가는 주요 경로는 음식을 통해서입니다. 따라서 일부 해양 거주자는 주변 물에서 바륨을 축적할 수 있으며 농도는 해수에 포함된 함량보다 7-100배(일부 해양 식물의 경우 최대 1000)배 높습니다. 일부 식물(예: 대두 및 토마토)도 토양에서 바륨을 2-20배 축적할 수 있습니다. 그러나 수중 바륨 농도가 높은 지역에서는 식수가 전체 바륨 섭취량에 기여할 수 있습니다. 공기 중 바륨의 섭취는 무시할 수 있습니다.

건강 위험.
WHO 주관으로 수행된 과학적 역학 연구 과정에서 심혈관 질환으로 인한 사망률과 식수 내 바륨 함량 사이의 관계에 대한 데이터는 확인되지 않았습니다. 지원자를 대상으로 한 단기 연구에서 최대 10mg/l의 바륨 농도에서 심혈관계에 대한 부작용은 없었습니다. 사실, 쥐에 대한 실험에서 후자가 바륨 함량이 낮더라도 물을 섭취하면 수축기 혈압의 증가가 관찰되었습니다. 이것은 바륨이 포함된 물을 장기간 사용하면 사람의 혈압이 상승할 수 있는 잠재적 위험이 있음을 나타냅니다(USEPA에 그러한 데이터가 있음).
USEPA 데이터에 따르면 최대 바륨 함량보다 훨씬 많은 물을 한 잔 마셔도 근육 약화와 복통을 유발할 수 있습니다. 다만, USEPA 품질기준(2.0mg/l)에서 설정한 바륨기준이 WHO(0.7mg/l)가 권고하는 값을 크게 상회한다는 점을 감안할 필요가 있다. 러시아 위생 표준은 수중 바륨에 대해 훨씬 더 엄격한 MPC 값(0.1mg/l)을 설정합니다. 수분 제거 기술: 이온 교환, 역삼투, 전기투석.

바륨, 바 (위도 바륨, 그리스 바리에서 - 무거운 * a. 바륨, n. 바륨, f. 바륨, 바리오), - 멘델레예프 원소 주기율표 11족의 주요 하위 그룹의 화학 원소 , 원자 번호 56, 원자 질량 137.33. 천연 바륨은 7개의 안정 동위원소의 혼합물로 구성됩니다. 138V가 우선합니다(71.66%). 바륨은 1774년 스웨덴 화학자 K. Scheele에 의해 BaO의 형태로 발견되었습니다. 바륨 금속은 1808년 영국 화학자 H. Davy에 의해 처음으로 얻어졌습니다.

바륨 얻기

금속 바륨은 산화바륨 분말을 1100-1200°C에서 진공에서 열 환원하여 얻습니다. 바륨은 납(인쇄 및 마찰 방지 합금), 알루미늄 및 (진공 설비의 가스 흡수제) 합금에 사용됩니다. 인공 방사성 동위원소가 널리 사용됩니다.

바륨의 적용

바륨과 그 화합물은 방사성 및 X선 방사선으로부터 보호하도록 설계된 재료에 추가됩니다. 바륨 화합물은 다음과 같이 널리 사용됩니다. 산화물, 과산화물 및 수산화물(과산화수소 생성용), 질화물(발화제), 황산염(방사선학, 연구의 조영제), 크롬산염 및 망간산염(페인트 제조), 티탄산염(하나 가장 중요한 강유전체), 황화물(가죽 산업에서) 등

바륨(위도 바륨), 멘델레예프 주기율표의 II족 화학 원소인 Ba, 원자 번호 56, 원자 질량 137.34; 은백색 금속. 그것은 7개의 안정한 동위원소의 혼합물로 구성되며, 그 중 138 Ba가 우세합니다(71.66%). 우라늄과 플루토늄의 핵분열 과정에서 방사성 동위 원소 140 Ba가 형성되어 방사성 추적자로 사용됩니다. 바륨은 스웨덴 화학자 K. Scheele(1774)이 "무거운 흙" 또는 중정석(그리스 바리에서 - 무거운)이라고 하는 BaO 산화물의 형태로 발견했습니다. 바륨 금속(아말감 형태)은 영국 화학자 G. Davy(1808)가 수은 음극으로 젖은 Ba(OH) 2 수산화물을 전기분해하여 얻었습니다. 지각의 바륨 함량은 0.05질량%로 자연계에서는 자유 상태가 아니다. 바륨의 광물 중에서 중정석(중석) BaSO 4 및 덜 일반적인 시철석 BaCO 3는 산업적으로 중요합니다.

바륨의 물리적 특성.바륨의 결정 격자는 주기 a = 5.019Å인 체심 입방체입니다. 밀도 3.76g / cm 3, t nl 710 ° C, t bp 1637-1640 ° C 바륨은 연질 금속(납보다 단단하지만 아연보다 부드럽습니다)이며 광물학적 척도의 경도는 2입니다.

바륨의 화학적 성질.바륨은 알칼리 토금속에 속하며 화학적 성질이 칼슘 및 스트론튬과 유사하여 활성이 능가합니다. 바륨은 대부분의 다른 원소와 반응하여 일반적으로 2가인 화합물을 형성합니다(바륨 원자의 외부 전자 껍질에서 2개의 전자, 그 구성은 6s 2임). 바륨은 공기 중에서 빠르게 산화되어 표면에 산화물(과산화물 및 Ba 3 N 2 질화물 뿐만 아니라)의 막을 형성합니다. 가열하면 쉽게 점화되어 황록색 불꽃으로 타오른다. 격렬하게 물을 분해하여 수산화 바륨을 형성합니다 : Ba + 2H 2 O \u003d Ba (OH) 2 + H 2. 반응성 때문에 바륨은 등유 층 아래에 ​​저장됩니다. BaO 산화물 - 무색 결정; 공기 중에서 쉽게 탄산염 BaCO 3 로 변하고 물과 격렬하게 상호 작용하여 Ba(OH) 2를 형성합니다. 공기 중에서 BaO를 500°C로 가열하면 BaO 2 과산화물이 얻어지며, 이는 700°C에서 BaO와 O 2로 분해됩니다. 고압에서 과산화물을 산소와 함께 가열하면 더 높은 과산화물 BaO 4 가 얻어집니다. 이 물질은 50-60°C에서 분해되는 노란색 물질입니다. 바륨은 할로겐 및 황과 결합하여 할로겐화물(예: BaCl 2) 및 BaS 황화물을 형성하고 수소 - BaH 2 수소화물과 함께 물과 산으로 빠르게 분해됩니다. 일반적으로 사용되는 바륨염 중 염화바륨 BaCl 2 및 기타 할로겐화물, 질산염 Ba(NO 3) 2, 황화물 BaS, 염소산염 Ba(ClO 3) 2 는 고용해성이며, 황산바륨 BaSO 4, 탄산바륨 BaCO 3 및 크롬산염 BaCrO 4 난용성입니다.

바륨을 얻습니다.바륨 및 그 화합물을 얻기 위한 주요 원료는 중정석이며 화염로에서 석탄에 의해 환원됩니다: BaSO 4 + 4C = BaS + 4CO. 생성된 가용성 BaS는 다른 바륨 염으로 처리됩니다. 금속 바륨을 얻기 위한 주요 산업적 방법은 4ВаО + 2Al = 3Ва + ВаО·Al 2 О 3 의 알루미늄 분말로 산화물을 열 환원하는 것입니다.

혼합물을 진공(100 mn/m 2 , 10 -3 mmHg) 하에 1100-1200℃에서 가열한다. 바륨이 빠져나와 장치의 차가운 부분에 정착합니다. 이 공정은 금속의 환원, 증류, 응축 및 주조를 순차적으로 수행하여 하나의 기술 주기에서 바륨 잉곳을 얻을 수 있는 주기적인 작동의 전기 진공 장치에서 수행됩니다. 900°C의 진공에서 이중 증류에 의해 금속은 1·10 -4% 미만의 불순물 함량으로 정제됩니다.

바륨의 적용.금속 바륨의 실제 적용은 적습니다. 또한 순수한 바륨으로 조작하기 어렵다는 한계가 있다. 일반적으로 바륨은 다른 금속으로 만든 보호 덮개에 넣거나 바륨에 내성을 갖도록 하는 일부 금속과 합금합니다. 때때로 바륨 금속은 바륨과 산화알루미늄 혼합물의 정제를 장치에 넣은 다음 진공에서 열 환원을 수행하여 장치에서 직접 얻습니다. 바륨과 마그네슘 및 알루미늄과의 합금은 고진공 기술에서 잔류 가스의 흡수제(게터)로 사용됩니다. 소량으로 바륨은 구리 및 납의 야금에 사용되어 황 및 가스로부터 탈산 및 정제됩니다. 일부 마찰 방지 재료에는 소량의 바륨이 첨가됩니다. 따라서 납에 바륨을 첨가하면 활자체에 사용되는 합금의 경도가 크게 증가합니다. 바륨-니켈 합금은 엔진 및 라디오 튜브의 글로우 플러그용 전극 제조에 사용됩니다.

바륨 화합물이 널리 사용됩니다. BaO 2 과산화수소는 과산화수소 생산, 실크 및 식물 섬유 표백제, 소독제 및 알루미노머미의 점화 혼합물 구성 요소 중 하나로 사용됩니다. BaS 황화물은 피부에서 머리카락을 제거하는 데 사용됩니다. 과염소산염 Ba(ClO 4 ) 2는 최고의 건조제 중 하나입니다. Ba(NO 3) 2 질산염은 불꽃놀이에 사용됩니다. 유색 바륨 염 - BaCrO 4 크로메이트(노란색) 및 BaMnO 4 망간산염(녹색) -은 페인트 제조에 좋은 안료입니다. 바륨 플라티노시아네이트 Ba는 X선 및 방사성 방사선으로 작업할 때 화면을 덮습니다(복사 작용 하에 이 염의 결정에서 밝은 황록색 형광이 여기됨). 바륨 티타네이트 ВаТiO 3는 가장 중요한 강유전체 중 하나입니다. 바륨은 X선과 감마선을 잘 흡수하기 때문에 X선 설비 및 원자로의 보호재 조성에 도입된다. 바륨 화합물은 우라늄 광석에서 라듐을 추출할 때 불활성 운반체입니다. 불용성 황산바륨은 독성이 없으며 위장관의 X선 검사에서 조영제로 사용됩니다. 탄산바륨은 설치류를 죽이는 데 사용됩니다.

체내 바륨.바륨은 모든 식물 기관에 존재합니다. 식물 재의 함량은 토양의 바륨 양에 따라 달라지며 범위는 0.06-0.2 ~ 3%(중정석 퇴적물)입니다. 초본 식물의 바륨 축적 계수(회분의 바륨/토양의 바륨)는 목본 식물의 경우 0.2-6, 목본 식물의 경우 1-30입니다. 바륨 농도는 뿌리와 가지에서 더 높고 잎에서는 적습니다. 그것은 싹이 나이가 들면서 증가합니다. 동물의 경우 바륨(그 용해성 염)은 유독하므로 바륨(회에서 최대 2-30%)을 함유한 허브는 초식 동물에게 중독을 일으킵니다. 바륨은 뼈와 동물의 다른 기관에 소량으로 침착됩니다. 염화 바륨 0.2-0.5g의 복용량은 인간에게 급성 중독, 0.8-0.9g - 사망을 유발합니다.

1808년 Davy Humphrey는 화합물을 전기분해하여 아말감 형태의 바륨을 얻었습니다.

영수증:

자연에서 그것은 광물 중정석 BaSO 4 와 시든라이트 BaCO 3 를 형성합니다. aluminothermy 또는 azide 분해에 의해 얻어짐:
3BaO+2Al=Al2O3+3Ba
바(N 3) 2 \u003d 바 + 3N 2

물리적 특성:

알칼리 금속보다 녹는점과 끓는점이 높고 밀도가 높은 은백색 금속. 아주 부드러운. Tm.= 727°C.

화학적 특성:

바륨은 가장 강력한 환원제입니다. 공기 중에서는 산화물, 과산화물 및 질화바륨의 막으로 빠르게 덮이고 가열되거나 단순히 부수면 발화합니다. 수소 및 황으로 가열하면 할로겐과 격렬하게 상호 작용합니다.
바륨은 물 및 산과 격렬하게 반응합니다. 알칼리 금속과 같이 등유에 보관하십시오.
화합물에서는 +2의 산화 상태를 나타냅니다.

가장 중요한 연결:

바륨 산화물.물과 격렬하게 반응하여 수산화물을 형성하는 고체. 이산화탄소를 흡수하여 탄산염으로 변합니다. 500 ° C로 가열하면 산소와 반응하여 과산화물을 형성합니다.
과산화바륨 BaO 2 , 백색 물질, 난용성, 산화제. 불꽃놀이에 사용되어 과산화수소, 표백제를 생산합니다.
수산화바륨 Ba(OH) 2 , Ba(OH) 2 8수화물 *8H 2 O, 무색. 결정, 알칼리. 식물성 및 동물성 지방을 정화하기 위해 황산염 및 탄산염 이온을 검출하는 데 사용됩니다.
바륨염무색 결정. 물질. 가용성 염은 독성이 강합니다.
염화물바륨은 800°C - 1100°C에서 황산바륨과 석탄 및 염화칼슘의 상호작용에 의해 얻어진다. 황산 이온용 시약. 가죽 산업에서 사용됩니다.
질산염바륨, 바륨 질산염, 녹색 불꽃 구성 성분. 가열하면 분해되어 산화바륨을 형성합니다.
황산염바륨은 물과 산에 거의 녹지 않으므로 약간 독성이 있습니다. 표백지, 형광투시, 중정석 콘크리트 충전제(방사선으로부터 보호)에 사용됩니다.

신청:

바륨 금속은 구리 및 납 생산의 탈산제인 여러 합금의 구성 요소로 사용됩니다. 가용성 바륨 염은 유독하며 MPC는 0.5 mg/m 3 입니다. 또한보십시오:
시. Venetsky 희귀하고 흩어져 있습니다. 금속 이야기.

바륨- 원자 번호 56을 가진 D.I. Mendeleev의 화학 원소 주기율표의 여섯 번째 기간인 두 번째 그룹의 주요 하위 그룹의 요소. 기호 Ba(위도 바륨)로 지정됩니다. 단순 물질은 부드럽고 연성이 있는 은백색 알칼리 토금속입니다. 높은 화학적 활성을 가지고 있습니다. 바륨 발견의 역사

주기율표의 1개 원소인 바륨은 1774년 Karl Scheele에 의해 산화물 BaO의 형태로 발견되었습니다. 1808년 영국의 화학자 Humphrey Davy는 수은 음극으로 젖은 수산화바륨을 전기분해하여 바륨 아말감을 생산했습니다. 가열하면서 수은을 증발시킨 후, 그는 바륨 금속을 분리했습니다.
1774년, 스웨덴의 화학자 Carl Wilhelm Scheele와 그의 친구 Johan Gottlieb Hahn은 가장 무거운 광물 중 하나인 무거운 스파 BaSO4를 조사했습니다. 그들은 나중에 중정석이라고 불리는 이전에 알려지지 않은 "무거운 흙"(그리스어 βαρυς - 무거운)을 분리했습니다. 그리고 34년 후 Humphry Davy는 젖은 중정석을 전기분해하여 새로운 원소인 바륨을 얻었습니다. Davy보다 조금 더 이른 1808년에 Jene Jacob Berzelius와 그의 동료들은 칼슘, 스트론튬 및 바륨의 아말감을 얻었다. 이것이 바로 원소 바륨이 탄생한 방법입니다.

고대 연금술사들은 BaSO4를 나무나 목탄으로 소성하여 인광성 "볼로네제 보석"을 얻었습니다. 그러나 화학적으로 이러한 보석은 BaO가 아니라 황화바륨 BaS입니다.
그것은 그 산화물(BaO)이 그러한 물질에 대해 비정상적으로 높은 밀도를 갖는 것이 특징이기 때문에 그리스 바리에서 "무거운"이라는 이름을 얻었습니다.
지각은 0.05%의 바륨을 함유하고 있습니다. 이것은 납, 주석, 구리 또는 수은보다 훨씬 많습니다. 순수한 형태로 그것은 지구에 존재하지 않습니다. 바륨은 활성이고 알칼리 토금속의 하위 그룹에 포함되며 자연적으로 광물에 단단히 결합되어 있습니다.
바륨의 주요 광물은 1782년에 이 광물을 발견한 영국인 William Withering(1741 ... 1799)의 이름을 따서 명명된 이미 언급된 무거운 스파 BaSO4(더 자주 중정석이라고 함)와 시들음 BaCO3입니다. 많은 광천수와 해수. 이 경우 낮은 함량은 황산염을 제외한 모든 바륨 염이 유독하기 때문에 마이너스가 아닌 플러스입니다.