In die magiese wêreld van chemie,bariumhet nog altyd die aandag van wetenskaplikes getrek met sy unieke sjarme en wye toepassing. Alhoewel hierdie silwerwit metaalelement nie so skitterend soos goud of silwer is nie, speel dit 'n onontbeerlike rol op baie terreine. Van presisie-instrumente in wetenskaplike navorsingslaboratoriums tot sleutelgrondstowwe in industriële produksie tot diagnostiese reagense in die mediese veld, barium het die legende van chemie met sy unieke eienskappe en funksies geskryf.
Reeds in 1602 het Cassio Lauro, 'n skoenmaker in die Italiaanse stad Porra, 'n bariet wat bariumsulfaat bevat met 'n brandbare stof in 'n eksperiment gebraai en was verbaas om te vind dat dit in die donker kon gloei. Hierdie ontdekking het destyds groot belangstelling onder geleerdes gewek, en die steen is Porra-steen genoem en het die fokus van navorsing deur Europese chemici geword.
Dit was egter die Sweedse chemikus Scheele wat werklik bevestig het dat barium 'n nuwe element is. Hy het bariumoksied in 1774 ontdek en dit "Baryta" (swaar aarde) genoem. Hy het hierdie stof in diepte bestudeer en geglo dat dit saamgestel is uit 'n nuwe aarde (oksied) gekombineer met swaelsuur. Twee jaar later het hy die nitraat van hierdie nuwe grond suksesvol verhit en suiwer oksied verkry. Alhoewel Scheele egter die oksied van barium ontdek het, was dit eers in 1808 dat die Britse chemikus Davy metaalbarium suksesvol vervaardig het deur 'n elektroliet wat van bariet gemaak is, te elektroliseer. Hierdie ontdekking was die amptelike bevestiging van barium as 'n metaalelement, en het ook die reis van die toepassing van barium in verskeie velde geopen.
Sedertdien het mense voortdurend hul begrip van barium verdiep. Wetenskaplikes het die geheimenisse van die natuur ondersoek en die vooruitgang van wetenskap en tegnologie bevorder deur die eienskappe en gedrag van barium te bestudeer. Die toepassing van barium in wetenskaplike navorsing, nywerheid en mediese velde het ook al hoe meer omvangryk geword, wat gerief en gemak vir die mens se lewe gebring het.
Die bekoring van barium lê nie net in die praktiese toepassing daarvan nie, maar ook in die wetenskaplike misterie daaragter. Wetenskaplikes het voortdurend die geheimenisse van die natuur ondersoek en die vooruitgang van wetenskap en tegnologie bevorder deur die eienskappe en gedrag van barium te bestudeer. Terselfdertyd speel barium ook stilweg 'n rol in ons daaglikse lewe, wat gerief en gemak in ons lewens bring. Kom ons begin met hierdie magiese reis om barium te verken, onthul sy geheimsinnige sluier en waardeer sy unieke sjarme. In die volgende artikel sal ons die eienskappe en toepassings van barium, sowel as die belangrike rol daarvan in wetenskaplike navorsing, nywerheid en medisyne, volledig bekendstel. Ek glo dat deur hierdie artikel te lees, jy 'n dieper begrip van barium sal hê.
1. Toepassing van Barium
Bariumis 'n algemene chemiese element. Dit is 'n silwerwit metaal wat in die natuur voorkom in die vorm van 'n verskeidenheid minerale. Die volgende is 'n paar daaglikse gebruike van barium.
Brand en gloei: Barium is 'n hoogs reaktiewe metaal wat 'n helder vlam produseer wanneer dit met ammoniak of suurstof in aanraking kom. Dit maak barium wyd gebruik in nywerhede soos vuurwerke, fakkels en fosforvervaardiging.
Mediese industrie: Bariumverbindings word ook wyd in die mediese industrie gebruik. Bariummaaltye (soos bariumtablette) word in gastro-intestinale X-straalondersoeke gebruik om dokters te help om die werking van die spysverteringstelsel waar te neem. Bariumverbindings word ook in sekere radioaktiewe terapieë gebruik, soos radioaktiewe jodium vir die behandeling van skildkliersiekte.
Glas en keramiek: Bariumverbindings word dikwels in glas- en keramiekvervaardiging gebruik vanweë hul goeie smeltpunt en korrosiebestandheid. Bariumverbindings kan die hardheid en sterkte van keramiek verbeter en kan spesiale eienskappe van keramiek verskaf, soos elektriese isolasie en hoë brekingsindeks. Metaallegerings: Barium kan legerings met ander metaalelemente vorm, en hierdie legerings het 'n paar unieke eienskappe. Bariumlegerings kan byvoorbeeld die smeltpunt van aluminium- en magnesiumlegerings verhoog, wat dit makliker maak om te verwerk en te giet. Daarbenewens word bariumlegerings met magnetiese eienskappe ook gebruik om batteryplate en magnetiese materiale te maak.
Barium is 'n chemiese element met die chemiese simbool Ba en atoomgetal 56. Barium is 'n aardalkalimetaal en is geleë in Groep 6 van die periodieke tabel, die hoofgroepelemente.
2. Barium Fisiese Eienskappe
Barium (Ba) is 'n aardalkalimetaalelement
1. Voorkoms: Barium is 'n sagte, silwerwit metaal met 'n duidelike metaalglans wanneer dit gesny word.
2. Digtheid: Barium het 'n relatief hoë digtheid van ongeveer 3,5 g/cm³. Dit is een van die digter metale op aarde.
3. Smelt- en kookpunte: Barium het 'n smeltpunt van ongeveer 727°C en 'n kookpunt van ongeveer 1897°C.
4. Hardheid: Barium is 'n relatief sagte metaal met 'n Mohs-hardheid van ongeveer 1,25 by 20 grade Celsius.
5. Geleidingsvermoë: Barium is 'n goeie geleier van elektrisiteit met 'n hoë elektriese geleidingsvermoë.
6. Duktiliteit: Alhoewel barium 'n sagte metaal is, het dit 'n sekere mate van rekbaarheid en kan dit tot dun velle of drade verwerk word.
7. Chemiese aktiwiteit: Barium reageer nie sterk met die meeste nie-metale en baie metale by kamertemperatuur nie, maar dit vorm oksiede by hoë temperature en in lug. Dit kan verbindings met baie nie-metaalelemente vorm, soos oksiede, sulfiede, ens.
8. Bestaansvorme: Minerale wat barium in die aardkors bevat, soos bariet (bariumsulfaat), ens. Barium kan ook in die vorm van hidrate, oksiede, karbonate, ens. in die natuur voorkom.
9. Radioaktiwiteit: Barium het 'n verskeidenheid radioaktiewe isotope, waaronder barium-133 'n algemene radioaktiewe isotoop is wat in mediese beelding en kerngeneeskunde toepassings gebruik word.
10. Toepassings: Bariumverbindings word wyd gebruik in die industrie, soos glas, rubber, katalisators in die chemiese industrie, elektronbuise, ens. Die sulfaat daarvan word dikwels as kontrasmiddel in mediese ondersoeke gebruik. Barium is 'n belangrike metaalelement waarvan die eienskappe dit wyd in baie velde gebruik maak.
3. Chemiese eienskappe van barium
Metaal eienskappe: Barium is 'n metaal vaste stof met 'n silwerwit voorkoms en goeie elektriese geleidingsvermoë.
Digtheid en smeltpunt: Barium is 'n relatief digte element met 'n digtheid van 3,51 g/cm3. Barium het 'n lae smeltpunt van ongeveer 727 grade Celsius (1341 grade Fahrenheit).
Reaktiwiteit: Barium reageer vinnig met die meeste nie-metaalelemente, veral met halogene (soos chloor en broom), om ooreenstemmende bariumverbindings te produseer. Byvoorbeeld, barium reageer met chloor om bariumchloried te produseer.
Oksiederbaarheid: Barium kan geoksideer word om bariumoksied te vorm. Bariumoksied word wyd gebruik in nywerhede soos metaalsmelting en glasvervaardiging.
Hoë aktiwiteit: Barium het hoë chemiese aktiwiteit en reageer maklik met water om waterstof vry te stel en bariumhidroksied te produseer.
4. Biologiese eienskappe van barium
Die rol en biologiese eienskappe van barium in organismes word nie ten volle verstaan nie, maar dit is bekend dat barium sekere toksisiteit vir organismes het.
Innameroetes: Mense neem hoofsaaklik barium in deur kos en drinkwater. Sommige kosse kan spoorhoeveelhede barium bevat, soos graan, vleis en suiwelprodukte. Daarbenewens bevat grondwater soms hoër konsentrasies barium.
Biologiese absorpsie en metabolisme: Barium kan deur organismes geabsorbeer word en deur bloedsirkulasie in die liggaam versprei word. Barium versamel hoofsaaklik in die niere en bene, veral in hoër konsentrasies in bene.
Biologiese funksie: Daar is nog nie gevind dat barium enige noodsaaklike fisiologiese funksies in organismes het nie. Daarom bly die biologiese funksie van barium omstrede.
5. Biologiese eienskappe van barium
Toksisiteit: Hoë konsentrasies bariumione of bariumverbindings is giftig vir die menslike liggaam. Oormatige inname van barium kan akute vergiftigingsimptome veroorsaak, insluitend braking, diarree, spierswakheid, aritmie, ens. Erge vergiftiging kan skade aan die senuweestelsel, nierskade en hartprobleme veroorsaak.
Beenophoping: Barium kan in die bene in die menslike liggaam ophoop, veral by bejaardes. Langtermyn blootstelling aan hoë konsentrasies barium kan beensiektes soos osteoporose veroorsaak. Kardiovaskulêre effekte: Barium, soos natrium, kan inmeng met ioonbalans en elektriese aktiwiteit, wat hartfunksie beïnvloed. Oormatige inname van barium kan abnormale hartritmes veroorsaak en die risiko van hartaanvalle verhoog.
Karsinogeniteit: Alhoewel daar steeds omstredenheid is oor die karsinogeniteit van barium, het sommige studies getoon dat langtermyn blootstelling aan hoë konsentrasies barium die risiko van sekere kankers, soos maagkanker en slukdermkanker, kan verhoog. As gevolg van die toksisiteit en potensiële gevaar van barium, moet mense versigtig wees om oormatige inname of langtermyn blootstelling aan hoë konsentrasies barium te vermy. Bariumkonsentrasies in drinkwater en voedsel moet gemonitor en beheer word om menslike gesondheid te beskerm. As jy vergiftiging vermoed of verwante simptome het, soek asseblief onmiddellik mediese hulp.
6. Barium in die natuur
Bariumminerale: Barium kan in die aardkors gevind word in die vorm van minerale. Sommige algemene bariumminerale sluit bariet en witheriet in. Hierdie ertse word dikwels saam met ander minerale gevind, soos lood, sink en silwer.
Opgelos in grondwater en gesteentes: Barium kan gevind word in grondwater en gesteentes in 'n opgeloste toestand. Grondwater bevat spoorhoeveelhede opgeloste barium, en die konsentrasie daarvan hang af van die geologiese toestande en die chemiese eienskappe van die waterliggaam.
Bariumsoute: Barium kan verskillende soute vorm, soos bariumchloried, bariumnitraat en bariumkarbonaat. Hierdie verbindings kan in die natuur gevind word as natuurlike minerale.
Inhoud in grond: Barium kan in verskillende vorms in grond gevind word, waarvan sommige afkomstig is van natuurlike mineraaldeeltjies of die oplos van rotse. Barium kom oor die algemeen in lae konsentrasies in grond voor, maar kan in hoë konsentrasies in sekere gebiede teenwoordig wees.
Daar moet kennis geneem word dat die teenwoordigheid en inhoud van barium in verskillende geologiese omgewings en streke kan verskil, dus moet spesifieke geografiese en geologiese toestande in ag geneem word wanneer barium bespreek word.
7. Bariummynbou en -produksie
Die myn- en voorbereidingsproses van barium sluit gewoonlik die volgende stappe in:
1. Ontginning van bariumerts: Die hoofmineraal van bariumerts is bariet, ook bekend as bariumsulfaat. Dit word gewoonlik in die aardkors aangetref en kom wydverspreid in rotse en afsettings op die aarde voor. Mynbou behels gewoonlik skietwerk, ontginning, vergruising en gradering van erts om erts wat bariumsulfaat bevat te verkry.
2. Voorbereiding van konsentraat: Om barium uit bariumerts te onttrek vereis konsentraatbehandeling van die erts. Konsentraatvoorbereiding sluit gewoonlik handseleksie en flotasiestappe in om onsuiwerhede te verwyder en erts te verkry wat meer as 96% bariumsulfaat bevat.
3. Bereiding van bariumsulfaat: Die konsentraat word onderwerp aan stappe soos yster- en silikonverwydering om uiteindelik bariumsulfaat (BaSO4) te verkry.
4. Bereiding van bariumsulfied: Om barium uit bariumsulfaat te berei, is dit nodig om bariumsulfaat om te skakel in bariumsulfied, ook bekend as swart as. Bariumsulfaatertspoeier met 'n deeltjiegrootte van minder as 20 maas word gewoonlik met steenkool of petroleumkokspoeier in 'n gewigsverhouding van 4:1 gemeng. Die mengsel word by 1100 ℃ in 'n galmoond gerooster, en die bariumsulfaat word tot bariumsulfied gereduseer.
5. Oplos van bariumsulfied: Bariumsulfiedoplossing van bariumsulfaat kan verkry word deur warmwaterloging.
6. Bereiding van bariumoksied: Om bariumsulfied in bariumoksied om te skakel, word natriumkarbonaat of koolstofdioksied gewoonlik by die bariumsulfiedoplossing gevoeg. Nadat bariumkarbonaat en koolstofpoeier gemeng is, kan kalsinering by bo 800 ℃ bariumoksied produseer.
7. Verkoeling en verwerking: Daar moet kennis geneem word dat bariumoksied oksideer om bariumperoksied te vorm by 500-700 ℃, en bariumperoksied kan ontbind om bariumoksied by 700-800 ℃ te vorm. Om die produksie van bariumperoksied te vermy, moet die gebrande produk afgekoel of geblus word onder die beskerming van inerte gas.
Bogenoemde is die algemene myn- en voorbereidingsproses van barium. Hierdie prosesse kan verskil na gelang van die industriële proses en toerusting, maar die algehele beginsel bly dieselfde. Barium is 'n belangrike industriële metaal wat in 'n verskeidenheid toepassings gebruik word, insluitend chemiese industrie, medisyne, elektronika, ens.
8. Algemene opsporingsmetodes vir barium
Barium is 'n algemene element wat algemeen in verskeie industriële en wetenskaplike toepassings gebruik word. In analitiese chemie sluit metodes vir die opsporing van barium gewoonlik kwalitatiewe analise en kwantitatiewe analise in. Die volgende is 'n gedetailleerde inleiding tot die algemeen gebruikte opsporingsmetodes vir barium:
1. Vlamatoomabsorpsiespektrometrie (FAAS): Dit is 'n algemeen gebruikte kwantitatiewe ontledingsmetode wat geskik is vir monsters met hoër konsentrasies. Die monsteroplossing word in die vlam gespuit, en die bariumatome absorbeer lig van 'n spesifieke golflengte. Die intensiteit van die geabsorbeerde lig word gemeet en is eweredig aan die konsentrasie barium.
2. Vlamatoomemissiespektrometrie (FAES): Hierdie metode bespeur barium deur die monsteroplossing in die vlam te spuit, wat die bariumatome opwek om lig van 'n spesifieke golflengte uit te straal. In vergelyking met FAAS, word FAES oor die algemeen gebruik om laer konsentrasies barium op te spoor.
3. Atoomfluoressensiespektrometrie (AAS): Hierdie metode is soortgelyk aan FAAS, maar gebruik 'n fluoressensiespektrometer om die teenwoordigheid van barium op te spoor. Dit kan gebruik word om spoorhoeveelhede barium te meet.
4. Ioonchromatografie: Hierdie metode is geskik vir die ontleding van barium in watermonsters. Bariumione word geskei en deur ioonchromatograaf opgespoor. Dit kan gebruik word om die bariumkonsentrasie in watermonsters te meet.
5. X-straalfluoressensiespektrometrie (XRF): Dit is 'n nie-vernietigende analitiese metode wat geskik is vir die opsporing van barium in vaste monsters. Nadat die monster deur X-strale opgewek is, straal die bariumatome spesifieke fluoressensie uit, en die bariuminhoud word bepaal deur die fluoressensie-intensiteit te meet.
6. Massaspektrometrie: Massaspektrometrie kan gebruik word om die isotopiese samestelling van barium te bepaal en die bariuminhoud te bepaal. Hierdie metode word gewoonlik gebruik vir hoë-sensitiwiteitsanalise en kan baie lae konsentrasies barium opspoor.
Bogenoemde is 'n paar algemeen gebruikte metodes vir die opsporing van barium. Die spesifieke metode om te kies hang af van die aard van die monster, die konsentrasiereeks van barium en die doel van die analise. As jy verdere inligting benodig of ander vrae het, laat weet my asseblief. Hierdie metodes word wyd gebruik in laboratorium- en industriële toepassings om die teenwoordigheid en konsentrasie van barium akkuraat en betroubaar te meet en op te spoor. Die spesifieke metode om te gebruik hang af van die tipe monster wat gemeet moet word, die omvang van bariuminhoud en die spesifieke doel van die analise.
9. Atoomabsorpsiemetode vir kalsiummeting
In elementmeting het die atoomabsorpsiemetode hoë akkuraatheid en sensitiwiteit, en bied 'n effektiewe manier om die chemiese eienskappe, samestelling en inhoud te bestudeer. Volgende gebruik ons atoomabsorpsiemetode om die inhoud van elemente te meet. Die spesifieke stappe is soos volg: Berei die monster voor om getoets te word. Berei die elementmonster wat gemeet moet word in 'n oplossing, wat gewoonlik met gemengde suur verteer moet word vir daaropvolgende meting. Kies 'n geskikte atoomabsorpsiespektrometer. Volgens die eienskappe van die monster wat getoets moet word en die reeks elementinhoud wat gemeet moet word, kies 'n geskikte atoomabsorpsiespektrometer.
Pas die parameters van die atoomabsorpsiespektrometer aan. Volgens die element wat getoets moet word en die instrumentmodel, pas die parameters van die atoomabsorpsiespektrometer aan, insluitend ligbron, verstuiver, detektor, ens.
Meet die absorpsie van die element. Plaas die monster wat getoets moet word in die verstuiver, en straal ligstraling van 'n spesifieke golflengte deur die ligbron uit. Die element wat getoets moet word, sal hierdie ligstraling absorbeer en energievlakoorgange produseer. Meet die absorpsie van die silwer element deur die detektor. Bereken die inhoud van die element. Die inhoud van die element word bereken op grond van die absorpsie en die standaardkromme. Die volgende is die spesifieke parameters wat deur 'n instrument gebruik word om elemente te meet.
Standaard: hoë-suiwer BaCO3 of BaCl2·2H2O.
Metode: Weeg 0.1778g BaCl2·2H2O akkuraat, los op in 'n klein hoeveelheid water en maak akkuraat aan tot 100ml. Die Ba-konsentrasie in hierdie oplossing is 1000μg/mL. Bêre in 'n poliëtileenbottel weg van lig.
Vlam tipe: lug-asetileen, ryk vlam.
Analitiese parameters: Golflengte (nm) 553,6
Spektrale bandwydte (nm) 0,2
Filterkoëffisiënt 0.3
Aanbevole lampstroom (mA) 5
Negatiewe hoogspanning (v) 393.00
Hoogte van branderkop (mm) 10
Integrasietyd (S) 3
Lugdruk en vloei (MPa, mL/min) 0,24
Asetileendruk en vloei (MPa, ml/min) 0,05, 2200
Lineêre reeks (μg/ml) 3–400
Lineêre korrelasiekoëffisiënt 0,9967
Kenmerkende konsentrasie (μg/mL) 7,333
Opsporingslimiet (μg/mL) 1.0RSD(%) 0.27
Berekeningsmetode Deurlopende metode
Oplossingsuur 0,5% HNO3
Toetsvorm:
| NO | Meet voorwerp | Monster nr. | Abs | konsentrasie | SD |
| 1 | Standaard monsters | Ba1 | 0,000 | 0,000 | 0,0002 |
| 2 | Standaard monsters | Ba2 | 0,030 | 50 000 | 0,0007 |
| 3 | Standaard monsters | Ba3 | 0,064 | 100 000 | 0,0004 |
| 4 | Standaard monsters | Ba4 | 0,121 | 200 000 | 0,0016 |
| 5 | Standaard monsters | Ba5 | 0,176 | 300 000 | 0,0011 |
| 6 | Standaard monsters | Ba6 | 0,240 | 400 000 | 0,0012 |
Kalibrasie kurwe:
Vlam tipe: stikstofoksied-asetileen, ryk vlam
.Analise parameters: Golflengte: 553,6
Spektrale bandwydte (nm) 0,2
Filterkoëffisiënt 0.6
Aanbevole lampstroom (mA) 6.0
Negatiewe hoë spanning (v) 374,5
Hoogte van verbrandingskop (mm) 13
Integrasietyd (S) 3
Lugdruk en vloei (MP, ml/min) 0,25, 5100
Distikstofoksieddruk en vloei (MP, ml/min) 0,1, 5300
Asetileendruk en vloei (MP, ml/min) 0,1, 4600
Lineêre korrelasiekoëffisiënt 0,9998
Kenmerkende konsentrasie (μg/mL) 0,379
Berekeningsmetode Deurlopende metode
Oplossingsuur 0,5% HNO3
Toetsvorm:
| NO | Meet voorwerp | Monster nr. | Abs | konsentrasie | SD | RSD[%] |
| 1 | Standaard monsters | Ba1 | 0,005 | 0,0000 | 0,0030 | 64,8409 |
| 2 | Standaard monsters | Ba2 | 0,131 | 10 0000 | 0,0012 | 0,8817 |
| 3 | Standaard monsters | Ba3 | 0,251 | 20,0000 | 0,0061 | 2,4406 |
| 4 | Standaard monsters | Ba4 | 0,366 | 30,0000 | 0,0022 | 0,5922 |
| 5 | Standaard monsters | Ba5 | 0,480 | 40,0000 | 0,0139 | 2,9017 |
Kalibrasie kurwe:
Interferensie: Barium word ernstig inmeng deur fosfaat, silikon en aluminium in lug-asetileenvlam, maar hierdie interferensies kan oorkom word in stikstofoksied-asetileenvlam. 80% van Ba word in stikstofoksied-asetileenvlam geïoniseer, so 2000μg/mL K+ moet by die standaard en monsteroplossings gevoeg word om ionisasie te onderdruk en sensitiwiteit te verbeter. Barium, hierdie oënskynlik gewone maar buitengewone chemiese element, speel nog altyd sy rol stil in ons lewens. Van presisie-instrumente in wetenskaplike navorsingslaboratoriums tot grondstowwe in industriële produksie, tot diagnostiese reagense in die mediese veld, het barium belangrike ondersteuning gebied vir baie velde met sy unieke eienskappe.
Maar net soos elke muntstuk twee kante het, is sommige verbindings van barium ook giftig. Daarom, wanneer ons barium gebruik, moet ons waaksaam bly om veilige gebruik te verseker en onnodige skade aan die omgewing en menslike liggaam te vermy.
As ons terugkyk op die verkenningsreis van barium, kan ons nie anders as om te sug oor die misterie en sjarme daarvan nie. Dit is nie net die navorsingsobjek van wetenskaplikes nie, maar ook 'n kragtige assistent van ingenieurs, en 'n ligpunt op die gebied van medisyne. As ons in die toekoms kyk, verwag ons dat barium steeds meer verrassings en deurbrake vir die mensdom sal bring en die voortdurende vooruitgang van wetenskap en tegnologie en die samelewing sal help. Alhoewel ons aan die einde van hierdie artikel dalk nie die aantrekkingskrag van ten volle kan demonstreer nie barium met pragtige woorde, maar ek glo dat lesers deur die omvattende bekendstelling van sy eienskappe, toepassings en veiligheid 'n dieper begrip van barium het. Kom ons sien uit na die wonderlike prestasie van barium in die toekoms en dra meer by tot die vooruitgang en ontwikkeling van die mensdom.
Vir meer inligting of om navraag te doen met 'n hoë suiwerheid 99.9% bariummetaal, kontak ons gerus hieronder:
Whatsapp & tel: 008613524231522
Email:sales@shxlchem.com
Pos tyd: Nov-15-2024