Élément 56: baryum

1 、 Introduction élémentaireBaryum,
L'élément de métal terrestre alcalin, avec le symbole chimique BA, est situé dans le groupe IIA de la sixième période du tableau périodique. Il s'agit d'un métal de terre alcalin blanc doux et argenté et de l'élément le plus actif des métaux terrestres alcalins. Le nom de l'élément vient du mot grec bêta alpha ρύς (Barys), ce qui signifie «lourd».

2 、 Découvrir une brève histoire
Les sulfures de métaux de la Terre alcalins présentent une phosphorescence, ce qui signifie qu'ils continuent d'émettre de la lumière pendant une période de temps dans l'obscurité après avoir été exposés à la lumière. Les composés de baryum ont commencé à attirer l'attention des gens précisément à cause de cette caractéristique. En 1602, un cordonnier nommé Casio Lauro dans la ville de Bologne, en Italie, a rôti une barite contenant du sulfate de baryum avec des substances inflammables et a découvert qu'elle pouvait émettre de la lumière dans l'obscurité, ce qui a suscité l'intérêt des chercheurs à ce moment-là. Plus tard, ce type de pierre a été appelé polonite et a suscité l'intérêt des chimistes européens dans la recherche analytique. En 1774, le chimiste suédois CW Scheele a découvert que l'oxyde de baryum était un nouveau sol relativement lourd, qu'il appelait «Baryta» (sol lourd). En 1774, Scheler croyait que cette pierre était une combinaison de nouveaux sols (oxyde) et d'acide sulfurique. En 1776, il a chauffé le nitrate dans ce nouveau sol pour obtenir un sol pur (oxyde). En 1808, le chimiste britannique H. Davy a utilisé Mercure comme cathode et platine comme anode pour électrolyser la baryte (Baso4) pour produire de l'amalgame de baryum. Après distillation pour éliminer le mercure, un métal de faible pureté a été obtenu et nommé d'après le mot grec, les barys (lourds). Le symbole d'élément est défini comme BA, qui est appelébaryum.

3 、 Propriétés physiques
Baryumest un métal blanc argenté avec un point de fusion de 725 ° C, un point d'ébullition de 1846 ° C, une densité de 3,51 g / cm3 et une ductilité. Les principaux minerais du baryum sont la baryte et l'arsénopyrite.

4 、Baryumest un élément chimique aux propriétés chimiques.
Le symbole chimique BA, numéro atomique 56, appartient au groupe périodique du système IIA et est membre de Metals de Terre alcalins. Le baryum a une grande activité chimique et est le plus actif parmi les métaux terrestres alcalins. D'après le potentiel et l'énergie d'ionisation, on peut voir que le baryum a une forte réductibilité. En fait, ne considérant que la perte du premier électron, le baryum a la réductibilité la plus forte dans l'eau. Cependant, il est relativement difficile pour le baryum de perdre le deuxième électron. Par conséquent, compte tenu de tous les facteurs, la réductibilité du baryum diminuera considérablement. Néanmoins, c'est aussi l'un des métaux les plus réactifs des solutions acides, juste derrière le lithium, le césium, le rubidium et le potassium.

5. composés mains
1). L'oxyde de baryum s'oxyde lentement dans l'air pour former l'oxyde de baryum, qui est un cristal cubique incolore. Soluble dans l'acide, insoluble dans l'acétone et l'eau d'ammoniac. Réagit avec l'eau pour former l'hydroxyde de baryum, qui est toxique. Lorsqu'il est brûlé, il émet une flamme verte et génère du peroxyde de baryum.
2). Le peroxyde de baryum réagit avec l'acide sulfurique pour produire du peroxyde d'hydrogène. Cette réaction est basée sur le principe de la préparation du peroxyde d'hydrogène en laboratoire.
3). L'hydroxyde de baryum réagit avec l'eau pour produire de l'hydroxyde de baryum et de l'hydrogène gazeux. En raison de la faible solubilité de l'hydroxyde de baryum et de son énergie de sublimation élevée, la réaction n'est pas aussi intense que celle des métaux alcalins, et l'hydroxyde de baryum résultant obscurcira la vue. Une petite quantité de dioxyde de carbone est introduite dans la solution pour former un précipité de carbonate de baryum, et un excès de dioxyde de carbone est en outre introduit pour dissoudre le précipité de carbonate de baryum et générer du bicarbonate de baryum soluble.
4). L'amio baryum peut se dissoudre dans l'ammoniac liquide, générant une solution bleue avec le paramagnétisme et la conductivité, qui forme essentiellement des électrons d'ammoniac. Après une longue période de stockage, l'hydrogène dans l'ammoniac sera réduit à l'hydrogène gazier par les électrons d'ammoniac, et la réaction totale est la réaction du baryum avec l'ammoniac liquide pour produire de l'amio barium et de l'hydrogène gazeux.
5). Le sulfite de baryum est un cristal ou une poudre blanc, toxique, légèrement soluble dans l'eau et oxydé progressivement en sulfate de baryum lorsqu'il est placé dans l'air. Dissolvez dans des acides forts non oxydants tels que l'acide chlorhydrique pour générer du dioxyde de dioxyde avec une odeur piquante. Lorsque vous rencontrez des acides oxydants tels que l'acide nitrique dilué, il peut être converti en sulfate de baryum.
6). Le sulfate de baryum a des propriétés chimiques stables, et la partie du sulfate de baryum dissous dans l'eau est complètement ionisée, ce qui en fait un électrolyte fort. Le sulfate de baryum est insoluble dans l'acide nitrique dilué. Principalement utilisé comme agent de contraste gastro-intestinal.
Le carbonate de baryum est toxique et presque insoluble dans l'eau froide., Légèrement soluble dans l'eau contenant du dioxyde de carbone et soluble dans l'acide chlorhydrique dilué. Il réagit avec le sulfate de sodium pour produire un précipité blanc plus insoluble de sulfate de baryum - la tendance de conversion entre les précipités en solution aqueuse: il est facile de convertir vers une direction plus insoluble.

6 、 champs d'application
1. Il est utilisé à des fins industrielles dans la production de sels de baryum, d'alliages, de feux d'artifice, de réacteurs nucléaires, etc. Il s'agit également d'un excellent désoxydant pour affiner le cuivre. Largement utilisé dans les alliages, y compris le plomb, le calcium, le magnésium, le sodium, le lithium, l'aluminium et les alliages nickel. Le baryum peut être utilisé comme agent de dégazage pour éliminer les gaz de trace des tubes à vide et des tubes à rayons cathodiques, ainsi qu'un agent dégazé pour affiner les métaux. Le nitrate de baryum mélangé avec du chlorate de potassium, de la poudre de magnésium et de la colophane peut être utilisé pour fabriquer des fusées éclairantes et des feux d'artifice. Les composés de baryum solubles sont couramment utilisés comme insecticides, tels que le chlorure de baryum, pour contrôler divers ravageurs végétaux. Il peut également être utilisé pour raffiner l'eau de saumure et de chaudière pour la production électrolytique de soude caustique. Également utilisé pour préparer des pigments. Les industries textiles et en cuir l'utilisent comme mordant et agent de tapis pour la soie artificielle.
2. Le sulfate de baryum à usage médical est un médicament auxiliaire pour l'examen des rayons X. Poudre blanche inodore et insipide, une substance qui peut fournir un contraste positif dans le corps pendant l'examen des rayons X. Le sulfate de baryum médical n'est pas absorbé dans le tractus gastro-intestinal et ne provoque pas de réactions allergiques. Il ne contient pas de composés de baryum solubles tels que le chlorure de baryum, le sulfure de baryum et le carbonate de baryum. Principalement utilisé pour l'imagerie gastro-intestinale, parfois utilisé à d'autres fins d'examen

7 、 Méthode de préparation
La production industrielle debaryum métalliqueest divisé en deux étapes: la production d'oxyde de baryum et de réduction thermique métallique (réduction thermique en aluminium). À 1000-1200 ℃,baryum métalliquePeut être obtenu en réduisant l'oxyde de baryum avec de l'aluminium métallique, puis purifié par distillation sous vide. Méthode de réduction thermique en aluminium pour produire du baryum métallique: en raison de différents rapports d'ingrédient, il peut y avoir deux réactions pour la réduction de l'aluminium de l'oxyde de baryum. L'équation de réaction est: les deux réactions ne peuvent produire qu'une petite quantité de baryum à 1000-1200 ℃. Par conséquent, une pompe à vide doit être utilisée pour transférer en continu la vapeur de baryum de la zone de réaction à la zone de condensation du froid afin que la réaction continue de se déplacer vers la droite. Le résidu après la réaction est toxique et doit être traité avant l'élimination