Kemian maagisessa maailmassa,bariumon aina herättänyt tutkijoiden huomion ainutlaatuisella viehätyksellä ja laajalla sovelluksella. Vaikka tämä hopeanvalkoinen metallielementti ei ole yhtä häikäisevä kuin kulta tai hopea, sillä on välttämätön rooli monilla aloilla. Tieteellisten tutkimuslaboratorioiden tarkkuusvälineistä teollisuustuotannon keskeisiin raaka -aineisiin lääketieteen alan diagnostisiin reagensseihin Barium on kirjoittanut kemian legendan ainutlaatuisilla ominaisuuksillaan ja toiminnollaan.
Jo vuonna 1602 Cassio Lauro, italialaisen Porran kaupungin kentä, paahti bariitin, joka sisälsi bariumsulfaattia, jolla oli palava aine kokeessa ja oli yllättynyt huomatessaan, että se voisi hehkua pimeässä. Tämä löytö herätti tuolloin tutkijoiden suurta kiinnostusta, ja kivi nimettiin Porra Stoneksi ja siitä tuli eurooppalaisten kemistien tutkimuksen painopiste.
Ruotsin kemisti Scheele kuitenkin vahvisti todella, että Barium oli uusi elementti. Hän löysi bariumoksidin vuonna 1774 ja kutsui sitä “barytaksi” (raskas maa). Hän tutki tätä ainetta perusteellisesti ja uskoi, että se koostui uudesta maapallosta (oksidista) yhdistettynä rikkihapon kanssa. Kaksi vuotta myöhemmin hän lämmitti onnistuneesti tämän uuden maaperän nitraattia ja sai puhtaan oksidin.
Vaikka Scheele löysi Bariumin oksidin, vasta 1808 brittiläinen kemisti Davy tuotti menestyksekkäästi bariummetallia bariitista valmistetun elektrolyytin elektrolysoimalla. Tämä löytö merkitsi Bariumin virallista vahvistusta metalliseksi elementille ja avasi myös bariumin levityksen matkan eri aloilla.
Siitä lähtien ihmiset ovat jatkuvasti syventäneet ymmärrystään bariumista. Tutkijat ovat tutkineet luonnon mysteerejä ja edistäneet tieteen ja tekniikan etenemistä tutkimalla Bariumin ominaisuuksia ja käyttäytymistä. Bariumin soveltaminen tieteellisiin tutkimuksiin, teollisuuteen ja lääketieteellisiin aloihin on myös tullut yhä laajempaa, ja se on tuonut mukavuutta ja mukavuutta ihmisen elämään. Bariumin viehätys ei ole vain sen käytännöllisyydessä, vaan myös sen takana olevassa tieteellisessä mysteerissä. Tutkijat ovat jatkuvasti tutkineet luonnon mysteerejä ja edistäneet tieteen ja tekniikan etenemistä tutkimalla Bariumin ominaisuuksia ja käyttäytymistä. Samaan aikaan Barium on myös hiljaa rooli jokapäiväisessä elämässämme, tuomalla mukavuutta ja mukavuutta elämäämme.
Aloitetaan tämä maaginen matka bariumin tutkimiseen, paljastamaan sen salaperäisen verhon ja arvostavat sen ainutlaatuista viehätysvoimaa. Seuraavassa artikkelissa esittelemme kattavasti bariumin ominaisuudet ja sovellukset sekä sen tärkeän roolin tieteellisessä tutkimuksessa, teollisuudessa ja lääketieteessä. Uskon, että lukemalla tätä artikkelia sinulla on syvempi ymmärrys ja tieto bariumista.
1. Bariumin levityskentät
Barium on yleinen kemiallinen elementti. Se on hopeanvalkoinen metalli, joka on luonteeltaan eri mineraalien muodossa. Seuraavassa on joitain päivittäisiä bariumin käyttötarkoituksia
Poltto ja luminesenssi: Barium on erittäin reaktiivinen metalli, joka tuottaa kirkkaan liekin, kun se on kosketuksissa ammoniakin tai hapen kanssa. Tämä tekee bariumista laajasti käytettynä teollisuudenaloilla, kuten ilotulitusten valmistus, soihdut ja fosforin valmistus.
Lääketieteellinen teollisuus: Barium -yhdisteitä käytetään myös laajasti lääketieteellisessä teollisuudessa. Barium-aterioita (kuten bariumbletit) käytetään maha-suolikanavan röntgentutkimuksissa, jotka auttavat lääkäreitä tarkkailemaan ruuansulatusjärjestelmän toimintaa. Bariumyhdisteitä käytetään myös joissakin radioaktiivisissa terapioissa, kuten radioaktiivinen jodi kilpirauhasen sairauden hoidossa.
Lasi ja keramiikka: Bariumyhdisteitä käytetään usein lasi- ja keraamisessa valmistuksessa niiden hyvästä sulamispisteen ja korroosionkestävyyden vuoksi. Bariumyhdisteet voivat parantaa keramiikan kovuutta ja lujuutta ja voivat tarjota joitain keramiikan erityisiä ominaisuuksia, kuten sähköeristys ja korkea taitekerroin.
Metalliseokset: Barium voi muodostaa seoksia muiden metallielementtien kanssa, ja näillä seoksilla on joitain ainutlaatuisia ominaisuuksia. Esimerkiksi bariumseokset voivat lisätä alumiini- ja magnesiumseosten sulamispistettä, mikä helpottaa niiden käsittelyä ja valua. Lisäksi akkulevyjen ja magneettisten materiaalien valmistukseen käytetään myös magneettisia ominaisuuksia, joilla on magneettisia ominaisuuksia.
Barium on kemiallinen elementti, jolla on kemiallinen symboli BA ja atominumero 56. Barium on emäksinen maa -metalli, joka on jaksollisen taulukon, pääryhmän elementtien ryhmässä 6.
2. bariumin fysikaaliset ominaisuudet
Barium (BA)on emäksinen maametallielementti. 1. Ulkonäkö: Barium on pehmeä, hopeinen-valkoinen metalli, jolla on selkeä metallinen kiilto, kun se on leikattu.
2. tiheys: Bariumin tiheys on suhteellisen korkea noin 3,5 g/cm³. Se on yksi maan tiheimmistä metalleista.
3. Sulatus- ja kiehumispisteet: Bariumin sulamispiste on noin 727 ° C ja kiehumispiste on noin 1897 ° C.
4. Kovuus: Barium on suhteellisen pehmeä metalli, jonka mohs -kovuus on noin 1,25 20 celsiusastetta.
5. Johtavuus: Barium on hyvä sähköjohdin, jolla on korkea sähkönjohtavuus.
6. Laivallisuus: Vaikka barium on pehmeä metalli, sillä on tietty taipuisuus ja se voidaan prosessoida ohuiksi levyiksi tai johdoiksi.
7. Kemiallinen aktiivisuus: Barium ei reagoi voimakkaasti useimpien ei -metallien ja monien metallien kanssa huoneenlämpötilassa, mutta se muodostaa oksidit korkeissa lämpötiloissa ja ilmassa. Se voi muodostaa yhdisteitä, joissa on monia ei -metallisia elementtejä, kuten oksidit, sulfidit jne.
8. olemassaolomuodot: Mineraalit, jotka sisältävät bariumia maankuoressa, kuten bariitti (bariumsulfaatti) jne. Barium voi esiintyä myös hydraattien, oksidien, karbonaattien jne. Muodoissa.
9. Radioaktiivisuus: Bariumilla on erilaisia radioaktiivisia isotooppeja, joista barium-133 on yleinen radioaktiivinen isotooppi, jota käytetään lääketieteellisissä kuvantamis- ja ydinlääketieteen sovelluksissa.
10. Levitys: Barium -yhdisteitä käytetään laajalti teollisuudessa, kuten lasissa, kumilla, kemianteollisuuden katalyytteillä, elektroniputkilla jne. Sen sulfaattia käytetään usein kontrastiaineena lääketieteellisissä tutkimuksissa. Barium on tärkeä metallielementti, ja sen ominaisuudet tekevät siitä laajasti monilla aloilla.
3. Bariumin kemialliset ominaisuudet
Metalliset ominaisuudet: Barium on metallinen kiinteä aine, jolla on hopeanvalkoinen ulkonäkö ja hyvä sähkönjohtavuus.
Tiheys ja sulamispiste: Barium on suhteellisen tiheä elementti, jonka tiheys on 3,51 g/cm3. Bariumin sulamispiste on noin 727 celsiusastetta (1341 astetta Fahrenheit).
Reaktiivisuus: Barium reagoi nopeasti useimpien ei-metallisten elementtien kanssa, etenkin halogeenien (kuten kloorin ja bromin) kanssa, mikä tuottaa vastaavia bariumyhdisteitä. Esimerkiksi Barium reagoi kloorin kanssa bariumkloridin tuottamiseksi.
Hapettavuus: Barium voidaan hapettaa bariumoksidin muodostamiseksi. Bariumoksidia käytetään laajasti teollisuudessa, kuten metallin sulatus ja lasinvalmistus. Korkea aktiivisuus: Bariumilla on korkea kemiallinen aktiivisuus ja se reagoi helposti veden kanssa vedyn vapauttamiseksi ja bariumhydroksidin tuottamiseksi.
4. Bariumin biologiset ominaisuudet
Rooli ja biologiset ominaisuudetbariumOrganismeissa ei ymmärretä täysin, mutta tiedetään, että bariumilla on tietty toksisuus organismeille.
Saanireiti: Ihmiset nauttivat pääasiassa bariumia ruoan ja juomaveden kautta. Jotkut elintarvikkeet voivat sisältää vähäpätöisiä määriä bariumia, kuten jyviä, lihaa ja maitotuotteita. Lisäksi pohjavesi sisältää joskus korkeampia bariumpitoisuuksia.
Biologinen imeytyminen ja aineenvaihdunta: organismit voivat absorboida bariumin ja jakautuvat kehossa verenkierron kautta. Barium kerääntyy pääasiassa munuaisissa ja luissa, etenkin luiden korkeammissa pitoisuuksissa.
Biologinen toiminta: Bariumilla ei ole vielä havaittu olevan olennaisia fysiologisia toimintoja organismeissa. Siksi bariumin biologinen toiminta on edelleen kiistanalainen.
5. Bariumin biologiset ominaisuudet
Myrkyllisyys: Barium -ionien tai bariumyhdisteiden korkeat pitoisuudet ovat myrkyllisiä ihmiskeholle. Liiallinen bariumin saanti voi aiheuttaa akuutteja myrkytysoireita, mukaan lukien oksentelu, ripuli, lihasheikkous, rytmihäiriö jne. Vakava myrkytys voi aiheuttaa hermostovaurioita, munuaisvaurioita ja sydänongelmia.
Luun kertyminen: Barium voi kertyä ihmiskehon luihin, etenkin vanhuksilla. Pitkäaikainen altistuminen suurille bariumpitoisuuksille voi aiheuttaa luusairauksia, kuten osteoporoosia.
Sydän- ja verisuonitehosteet: Barium, kuten natrium, voi häiritä ionitasapainoa ja sähköistä aktiivisuutta, mikä vaikuttaa sydämen toimintaan. Bariumin liiallinen saanti voi aiheuttaa epänormaaleja sydämen rytmejä ja lisätä sydänkohtausten riskiä.
Karsinogeenisuus: Vaikka bariumin syöpää aiheuttavat karsinogeenisuudesta on edelleen kiistaa, jotkut tutkimukset ovat osoittaneet, että pitkäaikainen altistuminen korkealle bariumpitoisuudelle voi lisätä tiettyjen syöpien, kuten mahasyövän ja ruokatorven syövän riskiä. Bariumin myrkyllisyyden ja mahdollisen vaaran vuoksi ihmisten tulee olla varovaisia välttämään liiallista saannia tai pitkäaikaista altistumista suurille bariumpitoisuuksille. Juomaveden ja ruoan bariumpitoisuuksia on tarkkailtava ja hallita ihmisten terveyden suojelemiseksi. Jos epäilet myrkytystä tai sinulla on niihin liittyviä oireita, etsi lääkärin hoitoa heti.
6. Barium luonnossa
Barium -mineraalit: Barium voi esiintyä maankuoressa mineraalien muodossa. Joitakin yleisiä barium -mineraaleja ovat bariitti ja witeriitti. Näitä malmeja esiintyy usein muiden mineraalien, kuten lyijyn, sinkin ja hopean kanssa.
Pohjaveteen ja kiviin liuotettu: barium voi esiintyä pohjavedessä ja kivissä liuenneessa tilassa. Pohjavesi sisältää vähäpätöisiä määriä liuennettua bariumia, ja sen pitoisuus riippuu vesistöjen geologisista olosuhteista ja kemiallisista ominaisuuksista. Bariumsuolat: Barium voi muodostaa erilaisia suoloja, kuten bariumkloridi, bariumnitraatti ja bariumkarbonaatti. Nämä yhdisteet voivat olla luonnossa luonnollisina mineraaleina.
Sisältö maaperässä:Bariumvoi esiintyä maaperässä eri muodoissa, joista osa tulee luonnollisten mineraalihiukkasten tai kivien liukenemisesta. Bariumin pitoisuus maaperässä on yleensä alhainen, mutta bariumpitoisuuksia voi olla suuria tietyillä tietyillä alueilla.
On huomattava, että bariumin muoto ja sisältö voivat vaihdella erilaisissa geologisissa ympäristöissä ja alueilla, joten bariumista keskustellaan erityisiä maantieteellisiä ja geologisia tiloja.
7. Bariumin louhinta ja tuotanto
Bariumin kaivos- ja valmistusprosessi sisältää yleensä seuraavat vaiheet:
1. Bariummalmin louhinta: Bariummalmin pää mineraali on bariitti, joka tunnetaan myös nimellä bariumsulfaatti. Sitä löytyy yleensä maankuoresta ja jakautuu laajasti kivinä ja mineraaliesiintymiin maapallolla. Kaivostoiminta sisältää yleensä prosesseja, kuten malmin räjäyttäminen, kaivostoiminta, murskaaminen ja luokittelu, jotta saadaan malmia, jotka sisältävät bariumsulfaattia.
2. Konsentraatin valmistus: Bariumin uuttaminen bariummalmista vaatii malmin konsentraattikäsittelyä. Konsentraattivalmistus sisältää yleensä käsinvalinta- ja vaahdotusvaiheet epäpuhtauksien poistamiseksi ja malmin saamiseksi, joka sisältää yli 96% bariumsulfaattia.
3. Bariumsulfaatin valmistus: Konsentraatti altistetaan vaiheittain, kuten rauta- ja piinpoisto, jotta saadaan lopulta bariumsulfaatti (BASO4).
4. Bariumsulfidin valmistus: Bariumsulfaatin bariumin valmistelemiseksi bariumsulfaatti on muutettava bariumsulfidiksi, joka tunnetaan myös nimellä musta tuhka. Bariumsulfaattimalmijauhe, jonka hiukkaskoko on alle 20, sekoitetaan yleensä hiilen tai öljykoksijauheen kanssa painosuhteessa 4: 1. Seos paahdetaan 1100 ℃: n kohdalla kaikuvalta uunissa, ja bariumsulfaatti pelkistetään bariumsulfidiksi.
5. Liuenneen bariumsulfidi: Bariumsulfaatin bariumsulfidiliuos voidaan saada kuuman veden upottamalla.
6. Bariumoksidin valmistus: Bariumsulfidin muuntamiseksi bariumoksidiksi, natriumkarbonaatti tai hiilidioksidi lisätään yleensä bariumsulfidiliuokseen. Bariumkarbonaatin ja hiilijauheen sekoittamisen jälkeen kalsinointi yli 800 ℃ voi tuottaa bariumoksidia.
7. Jäähdytys ja prosessi: On huomattava, että bariumoksidi hapettuu bariumperoksidin muodostamiseksi nopeudella 500-700 ℃ ja bariumperoksidi voidaan hajottaa bariumoksidin muodostamiseksi nopeudella 700-800 ℃. Bariumperoksidin tuotannon välttämiseksi kalsinoitu tuote on jäähdytettävä tai sammuttava inertin kaasun suojaamisessa.
Yllä oleva on bariumelementin yleinen kaivos- ja valmistusprosessi. Nämä prosessit voivat vaihdella teollisen prosessin ja laitteiden mukaan, mutta yleiset periaatteet pysyvät samoina. Barium on tärkeä teollisuusmetalli, jota käytetään monissa sovelluksissa, kuten kemianteollisuus, lääketiede, elektroniikka ja muut kentät.
8. Barium -elementin yleiset havaitsemismenetelmät
Bariumon yleinen elementti, jota käytetään yleisesti erilaisissa teollisissa ja tieteellisissä sovelluksissa. Analyyttisessä kemiassa bariumin havaitsemismenetelmät sisältävät yleensä laadullisen analyysin ja kvantitatiivisen analyysin. Seuraava on yksityiskohtainen johdanto bariumelementin yleisesti käytettyihin havaitsemismenetelmiin:
1. Liekin atomien absorptiospektrometria (FAAS): Tämä on yleisesti käytetty kvantitatiivinen analyysimenetelmä, joka sopii näytteille, joilla on korkeammat pitoisuudet. Näyteliuos ruiskutetaan liekkiin, ja bariumiatomit absorboivat tietyn aallonpituuden valoa. Absorboituneen valon voimakkuus mitataan ja on verrannollinen bariumin pitoisuuteen.
2. Liekki -atomiemissiospektrometria (FAES): Tämä menetelmä havaitsee bariumin suihkuttamalla näyteliuosta liekkiin, kiinnostavan bariumiatomeja tietyn aallonpituuden valoa. FAA: iin verrattuna FAES: ää käytetään yleensä pienempien pitoisuuksien havaitsemiseksi bariumin.
3. Atomifluoresenssispektrometria (AAS): Tämä menetelmä on samanlainen kuin FAA: t, mutta käyttää fluoresenssispektrometriä bariumin läsnäolon havaitsemiseksi. Sitä voidaan käyttää mittaamaan vähäisiä määriä bariumia.
4. Ionikromatografia: Tämä menetelmä soveltuu bariumin analysointiin vesinäytteissä. Barium -ionit erotetaan ja havaitaan ionikromatografialla. Sitä voidaan käyttää bariumin pitoisuuden mittaamiseen vesinäytteissä.
5. Röntgenfluoresenssispektrometria (XRF): Tämä on tuhoava analyyttinen menetelmä, joka sopii bariumin havaitsemiseen kiinteissä näytteissä. Kun näyte on herättänyt röntgenkuvat, bariumiatomit säteilevät spesifistä fluoresenssia ja bariumpitoisuus määritetään mittaamalla fluoresenssin voimakkuus.
6. Massaspektrometria: Massaspektrometriaa voidaan käyttää bariumin isotooppisen koostumuksen määrittämiseen ja bariumin pitoisuuden määrittämiseen. Tätä menetelmää käytetään yleensä suuren herkkyysanalyysiin, ja se voi havaita erittäin alhaiset bariumpitoisuudet. Yllä on joitain yleisesti käytettyjä menetelmiä bariumin havaitsemiseksi. Erityinen valintamenetelmä riippuu näytteen luonteesta, bariumin pitoisuusalueesta ja analyysin tarkoituksesta. Jos tarvitset lisätietoja tai sinulla on muita kysymyksiä, ilmoita siitä minulle. Näitä menetelmiä käytetään laajasti laboratorio- ja teollisissa sovelluksissa bariumin läsnäolon ja pitoisuuden mittaamiseksi ja luotettavasti ja luotettavasti havaitsemaan. Käytettävä erityinen menetelmä riippuu mitattavan näytteen tyypistä, bariumpitoisuuden alueesta ja analyysin erityisestä tarkoituksesta.
Viestin aika: joulukuu 09-2024