Dans le monde magique de la chimie,baryuma toujours attiré l'attention des scientifiques avec son charme unique et son large application. Bien que cet élément métallique blanc argenté ne soit pas aussi éblouissant que l'or ou l'argent, il joue un rôle indispensable dans de nombreux domaines. Des instruments de précision dans les laboratoires de recherche scientifique aux principales matières premières en production industrielle en passant par les réactifs diagnostiques dans le domaine médical, le baryum a écrit la légende de la chimie avec ses propriétés et fonctions uniques.
Dès 1602, Cassio Lauro, cordonnier dans la ville italienne de Porra, a rôti une baryte contenant du sulfate de baryum avec une substance combustible dans une expérience et a été surpris de constater qu'il pouvait briller dans l'obscurité. Cette découverte a suscité un grand intérêt parmi les chercheurs à l'époque, et la pierre a été nommée Porra Stone et est devenue le centre de la recherche par les chimistes européens.
Cependant, c'est le chimiste suédois Scheele qui a vraiment confirmé que le baryum était un nouvel élément. Il a découvert l'oxyde de baryum en 1774 et l'a appelé «Baryta» (Terre lourde). Il a étudié cette substance en profondeur et pensait qu'elle était composée d'une nouvelle terre (oxyde) combinée à l'acide sulfurique. Deux ans plus tard, il a réussi à chauffer le nitrate de ce nouveau sol et a obtenu de l'oxyde pur.
Cependant, bien que Scheele ait découvert l'oxyde de baryum, ce n'est qu'en 1808 que le chimiste britannique Davy a produit avec succès le baryum en électrolysant un électrolyte en baryte. Cette découverte a marqué la confirmation officielle du barum en tant qu'élément métallique et a également ouvert le voyage de l'application du baryum dans divers domaines.
Depuis lors, les êtres humains ont continuellement approfondi leur compréhension du baryum. Les scientifiques ont exploré les mystères de la nature et promu le progrès de la science et de la technologie en étudiant les propriétés et les comportements du baryum. L'application du baryum dans les domaines de la recherche scientifique, de l'industrie et de la santé est également devenue de plus en plus étendue, apportant la commodité et le confort à la vie humaine. Le charme du baryum réside non seulement dans son praticité, mais aussi dans le mystère scientifique derrière. Les scientifiques ont continuellement exploré les mystères de la nature et promu le progrès de la science et de la technologie en étudiant les propriétés et les comportements du baryum. Dans le même temps, le baryum joue également tranquillement un rôle dans notre vie quotidienne, apportant la commodité et le réconfort à nos vies.
Lançons dans ce voyage magique d'exploration de baryum, de dévoiler son mystérieux voile et d'apprécier son charme unique. Dans l'article suivant, nous présenterons de manière approfondie les propriétés et les applications du baryum, ainsi que son rôle important dans la recherche scientifique, l'industrie et la médecine. Je crois qu'en lisant cet article, vous aurez une compréhension et une connaissance plus profondes du baryum.
1. Champs d'application du baryum
Le baryum est un élément chimique commun. C'est un métal blanc argenté qui existe sous la forme de divers minéraux dans la nature. Voici quelques utilisations quotidiennes du baryum
Burning and Luminescence: Barium est un métal hautement réactif qui produit une flamme brillante lorsqu'elle entre en contact avec de l'ammoniac ou de l'oxygène. Cela rend le baryum largement utilisé dans des industries telles que la fabrication de feux d'artifice, les fusées éclairantes et la fabrication de phosphore.
Industrie médicale: les composés baryum sont également largement utilisés dans l'industrie médicale. Les repas de baryum (tels que les comprimés de baryum) sont utilisés dans les examens de rayons X gastro-intestinaux pour aider les médecins à observer le fonctionnement du système digestif. Les composés de baryum sont également utilisés dans certaines thérapies radioactives, telles que l'iode radioactif pour le traitement de la maladie thyroïdienne.
Verre et céramique: les composés baryum sont souvent utilisés dans la fabrication de verre et de céramique en raison de leur bon point de fusion et de leur résistance à la corrosion. Les composés de baryum peuvent améliorer la dureté et la force de la céramique et peuvent fournir des propriétés spéciales de céramique, telles que l'isolation électrique et l'indice de réfraction élevé.
Alloys métalliques: le baryum peut former des alliages avec d'autres éléments métalliques, et ces alliages ont des propriétés uniques. Par exemple, les alliages de baryum peuvent augmenter le point de fusion de l'aluminium et des alliages de magnésium, ce qui les rend plus faciles à traiter et à lancer. De plus, les alliages de baryum avec des propriétés magnétiques sont également utilisés pour fabriquer des plaques de batterie et des matériaux magnétiques.
Le baryum est un élément chimique avec le symbole chimique BA et le numéro atomique 56. Barium est un métal terrestre alcalin qui se trouve dans le groupe 6 du tableau périodique, les principaux éléments du groupe.
2. Propriétés physiques du baryum
Barium (BA)est un élément de métal de terre alcalin. 1. Apparence: le baryum est un métal doux et argenté-blanc avec un lustre métallique distinct lorsqu'il est coupé.
2. Densité: le baryum a une densité relativement élevée d'environ 3,5 g / cm³. C'est l'un des métaux les plus denses de la Terre.
3. Points de fusion et d'ébullition: le point de fusion du baryum est d'environ 727 ° C et le point d'ébullition est d'environ 1897 ° C.
4. Dureté: le baryum est un métal relativement doux avec une dureté MOHS d'environ 1,25 à 20 degrés Celsius.
5. Conductivité: le baryum est un bon conducteur d'électricité avec une conductivité électrique élevée.
6. DUCTILITÉ: Bien que le baryum soit un métal doux, il a un certain degré de ductilité et peut être transformé en feuilles ou fils minces.
7. Activité chimique: Barium ne réagit pas fortement avec la plupart des non-métaux et de nombreux métaux à température ambiante, mais il forme des oxydes à des températures élevées et dans l'air. Il peut former des composés avec de nombreux éléments non métalliques, tels que les oxydes, les sulfures, etc.
8. Formes d'existence: minéraux contenant du baryum dans la croûte terrestre, tels que la barite (sulfate de baryum), etc. Le baryum peut également exister sous forme d'hydrates, d'oxydes, de carbonates, etc. dans la nature.
9. Radioactivité: Barium a une variété d'isotopes radioactifs, parmi lesquels le baryum-133 est un isotope radioactif courant utilisé dans l'imagerie médicale et les applications de médecine nucléaire.
10. Application: Les composés baryum sont largement utilisés dans l'industrie, comme le verre, le caoutchouc, les catalyseurs de l'industrie chimique, les tubes électroniques, etc. Son sulfate est souvent utilisé comme agent de contraste aux examens médicaux. Le barium est un élément métallique important, et ses propriétés le rendent largement utilisé dans de nombreux domaines.
3. Propriétés chimiques du baryum
Propriétés métalliques: le baryum est un solide métallique avec une apparence blanche argentée et une bonne conductivité électrique.
Densité et point de fusion: le baryum est un élément relativement dense avec une densité de 3,51 g / cm3. Le baryum a un faible point de fusion d'environ 727 degrés Celsius (1341 degrés Fahrenheit).
Réactivité: le baryum réagit rapidement avec la plupart des éléments non métalliques, en particulier avec les halogènes (comme le chlore et le brome), produisant des composés baryum correspondants. Par exemple, le baryum réagit avec le chlore pour produire du chlorure de baryum.
Oxydisation: le baryum peut être oxydé pour former l'oxyde de baryum. L'oxyde de baryum est largement utilisé dans les industries telles que la fusion métallique et la fabrication de verre. Activité élevée: le baryum a une activité chimique élevée et réagit facilement avec l'eau pour libérer l'hydrogène et générer de l'hydroxyde de baryum.
4. Propriétés biologiques du baryum
Le rôle et les propriétés biologiques debaryumDans les organismes, ne sont pas entièrement compris, mais on sait que le baryum a une certaine toxicité pour les organismes.
Route d'admission: Les gens ingèrent principalement le baryum par la nourriture et l'eau potable. Certains aliments peuvent contenir des traces de baryum, comme les céréales, la viande et les produits laitiers. De plus, les eaux souterraines contient parfois des concentrations plus élevées de baryum.
Absorption biologique et métabolisme: le baryum peut être absorbé par les organismes et distribué dans le corps par circulation sanguine. Le baryum s'accumule principalement dans les reins et les os, en particulier dans des concentrations plus élevées dans les os.
Fonction biologique: Barium n'a pas encore été constaté pour avoir des fonctions physiologiques essentielles dans les organismes. Par conséquent, la fonction biologique du baryum reste controversée.
5. Propriétés biologiques du baryum
Toxicité: des concentrations élevées d'ions baryum ou de composés baryum sont toxiques pour le corps humain. Un apport excessif de baryum peut provoquer des symptômes d'intoxication aiguë, notamment des vomissements, de la diarrhée, de la faiblesse musculaire, de l'arythmie, etc. L'empoisonnement sévère peut causer des dommages au système nerveux, des dommages rénaux et des problèmes cardiaques.
Accumulation osseuse: le baryum peut s'accumuler dans les os du corps humain, en particulier chez les personnes âgées. Une exposition à long terme à des concentrations élevées de baryum peut provoquer des maladies osseuses telles que l'ostéoporose.
Effets cardiovasculaires: le baryum, comme le sodium, peut interférer avec l'équilibre ionique et l'activité électrique, affectant la fonction cardiaque. Un apport excessif de baryum peut provoquer des rythmes cardiaques anormaux et augmenter le risque de crises cardiaques.
Cancériogène: Bien qu'il y ait encore une controverse sur la cancérogénicité du baryum, certaines études ont montré que l'exposition à long terme à des concentrations élevées de baryum peut augmenter le risque de certains cancers, tels que le cancer de l'estomac et le cancer de l'œsophage. En raison de la toxicité et du danger potentiel du baryum, les gens doivent veiller à éviter une apport excessif ou une exposition à long terme à des concentrations élevées de baryum. Les concentrations de baryum dans l'eau potable et les aliments doivent être surveillées et contrôlées pour protéger la santé humaine. Si vous soupçonnez l'empoisonnement ou présente des symptômes connexes, veuillez consulter immédiatement un médecin.
6. Barium de nature
Barium Minerals: Barium peut exister dans la croûte terrestre sous forme de minéraux. Certains minéraux de baryum communs comprennent la baryte et le fartite. Ces minerais se produisent souvent avec d'autres minéraux, comme le plomb, le zinc et l'argent.
Dissous dans les eaux souterraines et les roches: le baryum peut exister dans les eaux souterraines et les roches dans un état dissous. Les eaux souterraines contient des traces de baryum dissous et sa concentration dépend des conditions géologiques et des propriétés chimiques du plan d'eau. Sels de baryum: le baryum peut former différents sels, tels que le chlorure de baryum, le nitrate de baryum et le carbonate de baryum. Ces composés peuvent exister dans la nature en tant que minéraux naturels.
Contenu dans le sol:BaryumPeut exister dans le sol sous différentes formes, dont certaines proviennent de la dissolution des particules ou des roches minérales naturelles. La teneur en baryum dans le sol est généralement faible, mais il peut y avoir des concentrations élevées de baryum dans certaines zones spécifiques.
Il convient de noter que la forme et le contenu du baryum peuvent varier dans différents environnements et régions géologiques, de sorte que des conditions géographiques et géologiques spécifiques doivent être prises en compte lors de la discussion du baryum.
7. Extraction et production de baryum
Le processus d'extraction et de préparation du baryum comprend généralement les étapes suivantes:
1. L'exploitation du minerai de baryum: le principal minéral du minerai de baryum est la baryte, également connue sous le nom de sulfate de baryum. Il se trouve généralement dans la croûte terrestre et est largement distribué dans les roches et les dépôts minéraux sur la terre. L'exploitation minière implique généralement des processus tels que le dynamitage, l'extraction, l'écrasement et le classement du minerai pour obtenir des minerais contenant du sulfate de baryum.
2. Préparation du concentré: L'extraction du baryum du minerai de baryum nécessite un traitement au concentré du minerai. La préparation du concentré comprend généralement des étapes de sélection et de flottation des mains pour éliminer les impuretés et obtenir du minerai contenant plus de 96% de sulfate de baryum.
3. Préparation du sulfate de baryum: Le concentré est soumis à des étapes telles que l'élimination du fer et du silicium pour enfin obtenir du sulfate de baryum (Baso4).
4. Préparation du sulfure de baryum: Afin de préparer le baryum à partir de sulfate de baryum, le sulfate de baryum doit être converti en sulfure de baryum, également connu sous le nom de cendre noir. La poudre de minerai de sulfate de baryum avec une taille de particules inférieure à 20 maille est généralement mélangée avec du charbon ou de la poudre de coke de pétrole dans un rapport de poids de 4: 1. Le mélange est rôti à 1100 ℃ dans une fournaise réverbère, et le sulfate de baryum est réduit en sulfure de baryum.
5. Dissolution du sulfure de baryum: La solution de sulfate de baryum de baryum peut être obtenue par la lixiviation de l'eau chaude.
6. Préparation de l'oxyde de baryum: Afin de convertir le sulfure de baryum en oxyde de baryum, carbonate de sodium ou dioxyde de carbone est généralement ajouté à la solution de sulfure de baryum. Après avoir mélangé le carbonate de baryum et la poudre de carbone, la calcination à plus de 800 ℃ peut produire de l'oxyde de baryum.
7. refroidissement et traitement: il convient de noter que l'oxyde de baryum est oxydé pour former du peroxyde de baryum à 500-700 ℃, et le peroxyde de baryum peut être décomposé pour former l'oxyde de baryum à 700-800 ℃. Afin d'éviter la production de peroxyde de baryum, le produit calciné doit être refroidi ou éteint sous la protection du gaz inerte.
Ce qui précède est le processus d'extraction et de préparation générale de l'élément de baryum. Ces processus peuvent varier en fonction du processus et de l'équipement industriels, mais les principes globaux restent les mêmes. Le baryum est un métal industriel important utilisé dans une variété d'applications, notamment l'industrie chimique, la médecine, l'électronique et d'autres domaines.
8. Méthodes de détection courantes pour l'élément de baryum
Baryumest un élément commun qui est couramment utilisé dans diverses applications industrielles et scientifiques. En chimie analytique, les méthodes de détection du baryum incluent généralement une analyse qualitative et une analyse quantitative. Ce qui suit est une introduction détaillée aux méthodes de détection couramment utilisées pour l'élément de baryum:
1. Spectrométrie d'absorption atomique de la flamme (FAAS): Il s'agit d'une méthode d'analyse quantitative couramment utilisée adaptée aux échantillons avec des concentrations plus élevées. La solution d'échantillon est pulvérisée dans la flamme et les atomes de baryum absorbent la lumière d'une longueur d'onde spécifique. L'intensité de la lumière absorbée est mesurée et est proportionnelle à la concentration de baryum.
2. Spectrométrie d'émission atomique de la flamme (FAE): Cette méthode détecte le baryum en pulvérisant la solution d'échantillon dans la flamme, excitant les atomes de baryum pour émettre la lumière d'une longueur d'onde spécifique. Par rapport aux FAA, les FAE sont généralement utilisés pour détecter des concentrations plus faibles de baryum.
3. Spectrométrie de fluorescence atomique (AAS): Cette méthode est similaire à FAAS, mais utilise un spectromètre de fluorescence pour détecter la présence de baryum. Il peut être utilisé pour mesurer des traces de baryum.
4. Chromatographie ionique: Cette méthode convient à l'analyse du baryum dans les échantillons d'eau. Les ions baryum sont séparés et détectés par chromatographie ionique. Il peut être utilisé pour mesurer la concentration de baryum dans les échantillons d'eau.
5. Spectrométrie de fluorescence aux rayons X (XRF): Il s'agit d'une méthode analytique non destructive adaptée à la détection de baryum dans des échantillons solides. Une fois que l'échantillon est excité par les rayons X, les atomes de baryum émettent une fluorescence spécifique et la teneur en baryum est déterminée en mesurant l'intensité de fluorescence.
6. Spectrométrie de masse: la spectrométrie de masse peut être utilisée pour déterminer la composition isotopique du baryum et déterminer la teneur en baryum. Cette méthode est généralement utilisée pour une analyse à haute sensibilité et peut détecter de très faibles concentrations de baryum. Ci-dessus, certaines méthodes couramment utilisées pour détecter le baryum. La méthode spécifique à choisir dépend de la nature de l'échantillon, de la plage de concentration de baryum et du but de l'analyse. Si vous avez besoin d'informations supplémentaires ou avez d'autres questions, n'hésitez pas à me le faire savoir. Ces méthodes sont largement utilisées dans les applications de laboratoire et industrielles pour mesurer et détecter avec précision et détecter de manière fiable la présence et la concentration de baryum. La méthode spécifique à utiliser dépend du type d'échantillon qui doit être mesuré, de la plage de teneur en baryum et du but spécifique de l'analyse.
Heure du poste: DEC-09-2024