U čarobnom svijetu kemije,barijOduvijek je privlačio pažnju znanstvenika svojim jedinstvenim šarmom i širokom primjenom. Iako ovaj srebrno-bijeli metalni element nije tako zasljepljujući kao zlato ili srebro, on igra neophodnu ulogu u mnogim poljima. Od preciznih instrumenata u laboratorijima znanstvenih istraživanja do ključnih sirovina u industrijskoj proizvodnji do dijagnostičkih reagensa u medicinskom polju, Barium je napisao legendu o kemiji svojim jedinstvenim svojstvima i funkcijama.
Već 1602. Cassio Lauro, obućar u talijanskom gradu Porri, pekao je barite koji sadrži barijski sulfat s zapaljivom tvari u eksperimentu i iznenadio se kad je otkrio da bi mogao svijetliti u mraku. To je otkriće tada izazvalo veliko zanimanje među znanstvenicima, a kamen je nazvan Porra Stone i postao je fokus istraživanja europskih kemičara.
Međutim, švedski kemičar Scheele uistinu je potvrdio da je Barium novi element. Otkrio je barijski oksid 1774. godine i nazvao ga "barita" (teška zemlja). Dubinu je proučavao ovu tvar i vjerovao je da se sastoji od nove zemlje (oksida) u kombinaciji sa sumpornom kiselinom. Dvije godine kasnije, uspješno je zagrijao nitrat ovog novog tla i dobio čisti oksid. Međutim, iako je Scheele otkrio oksid barijeva, tek 1808. britanski kemičar Davy je uspješno proizveo metalni barij elektroliziranjem elektrolita napravljenog od barita. Ovo otkriće označilo je službenu potvrdu barija kao metalik element, a također je otvorilo i putovanje primjene barija u raznim poljima.
Od tada su ljudska bića kontinuirano produbila svoje razumijevanje barija. Znanstvenici su istražili misterije prirode i promovirali napredak znanosti i tehnologije proučavanjem svojstava i ponašanja barija. Primjena barija u znanstvenim istraživanjima, industriji i medicinskim područjima također je postajala sve opsežnija, donoseći praktičnost i utjehu u ljudski život.
Šarm barija leži ne samo u svojoj praktičnosti, već i u znanstvenoj misteriji iza nje. Znanstvenici su kontinuirano istraživali misterije prirode i promovirali napredak znanosti i tehnologije proučavajući svojstva i ponašanja barija. U isto vrijeme, Barium također tiho igra ulogu u našem svakodnevnom životu, donoseći praktičnost i utjehu u naš život. Krećemo u ovo čarobno putovanje istraživanja Barija, otkriva svoj tajanstveni veo i cijenimo njegov jedinstveni šarm. U sljedećem ćemo članku sveobuhvatno uvesti svojstva i primjene barija, kao i njegovu važnu ulogu u znanstvenim istraživanjima, industriji i medicini. Vjerujem da ćete čitajući ovaj članak dublje razumijevanje barija.
1. Primjena barija
Barijje uobičajeni kemijski element. To je srebrno-bijeli metal koji u prirodi postoji u obliku raznih minerala. Slijedi neka dnevna upotreba barija.
Izgaranje i užareno: Barij je visoko reaktivni metal koji stvara svijetli plamen kada je u kontaktu s amonijakom ili kisikom. Zbog toga se Barium široko koristi u industrijama kao što su vatromet, rakete i proizvodnju fosfora.
Medicinska industrija: Barijski spojevi također se široko koriste u medicinskoj industriji. Barijski obroci (poput barijskih tableta) koriste se u gastrointestinalnim rendgenskim ispitivanjima kako bi se liječnicima promatrali rad probavnog sustava. Barijski spojevi također se koriste u određenim radioaktivnim terapijama, poput radioaktivnog joda za liječenje bolesti štitnjače.
Staklo i keramika: Barijski spojevi često se koriste u proizvodnji stakla i keramike zbog svoje dobre točke topljenja i korozije. Barijski spojevi mogu poboljšati tvrdoću i snagu keramike i mogu pružiti neka posebna svojstva keramike, poput električne izolacije i visokog indeksa loma. Metalne legure: Barija može formirati legure s drugim metalnim elementima, a ove legure imaju neka jedinstvena svojstva. Na primjer, barijske legure mogu povećati talicu aluminijskih i magnezija legura, što ih olakšava obrada i lijevanje. Osim toga, barijske legure s magnetskim svojstvima također se koriste za izradu ploča baterija i magnetskih materijala.
Barij je kemijski element s kemijskim simbolom BA i atomskim brojem 56. Barium je alkalni metal Zemlje i nalazi se u skupini 6 periodične tablice, glavne elemente grupe.
2. Barijska fizička svojstva
Barium (BA) je metalni metalni element alkalne zemlje
1. Izgled: Barij je mekani, srebrno-bijeli metal s izrazitim metalnim sjajem prilikom rezanja.
2. Gustoća: Barij ima relativno visoku gustoću od oko 3,5 g/cm³. To je jedan od gušćih metala na zemlji.
3. Točke topljenja i ključanja: Barija ima talište od oko 727 ° C i točku ključanja od oko 1897 ° C.
4. Tvrdoća: Barij je relativno mekan metal s tvrdoćom MOHS -a od oko 1,25 na 20 stupnjeva Celzijusa.
5. vodljivost: Barij je dobar provodnik električne energije s visokom električnom vodljivošću.
6. Duktilnost: Iako je barij meki metal, ima određeni stupanj duktilnosti i može se obraditi u tanke listove ili žice.
7. Kemijska aktivnost: Barij ne reagira snažno s većinom ne-metala i mnogim metalima na sobnoj temperaturi, ali stvara okside na visokim temperaturama i u zraku. Može formirati spojeve s mnogim nemetalnim elementima, poput oksida, sulfida itd.
8. Oblici postojanja: minerali koji sadrže barij u zemaljskoj kore, poput barita (barij sulfat) itd. Barij može postojati i u obliku hidrata, oksida, karbonata itd. U prirodi.
9. Radioaktivnost: Barium ima razne radioaktivne izotope, među kojima je Barium-133 uobičajeni radioaktivni izotop koji se koristi u medicinskim snimkama i primjenama nuklearne medicine.
10. Primjene: Barijski spojevi široko se koriste u industriji, poput stakla, gume, katalizatora kemijske industrije, epruvete za elektrone itd. Njegov sulfat se često koristi kao kontrastno sredstvo u medicinskim pregledima. Barij je važan metalni element čija svojstva čine široko korištenim u mnogim poljima.
3. Kemijska svojstva barija
Metalna svojstva: Barija je metalna kruta tvar s srebrno-bijelim izgledom i dobrom električnom vodljivošću.
Gustoća i talište: Barij je relativno gusti element s gustoćom od 3,51 g/cm3. Barij ima nisku talicu od oko 727 stupnjeva Celzijusa (1341 stupnjeva Fahrenheita).
Reaktivnost: Barij brzo reagira s većinom nemetalnih elemenata, posebno s halogenima (poput klora i broma), kako bi se stvorio odgovarajući barijski spojevi. Na primjer, barij reagira s klorom kako bi proizveo barijev klorid.
Oksidizabilnost: Barij se može oksidirati da nastavi barijev oksid. Barijev oksid se široko koristi u industrijama kao što su topiranje metala i proizvodnja stakla.
Visoka aktivnost: Barij ima visoku kemijsku aktivnost i lako reagira s vodom kako bi se oslobodio vodik i proizvodio barijev hidroksid.
4. Biološka svojstva barija
Uloga i biološka svojstva barija u organizmima nisu u potpunosti shvaćena, ali poznato je da Barium ima određenu toksičnost na organizme.
Rute za usisavanje: Ljudi uglavnom gutaju barij kroz hranu i pitku vodu. Neke namirnice mogu sadržavati količine barija u tragovima, poput žitarica, mesa i mliječnih proizvoda. Pored toga, podzemna voda ponekad sadrži veće koncentracije barija.
Biološka apsorpcija i metabolizam: barij se može apsorbirati organizmima i rasporediti u tijelu cirkulacijom krvi. Barija se uglavnom akumulira u bubrezima i kostima, posebno u višim koncentracijama u kostima.
Biološka funkcija: Barij još nije utvrđeno da ima bitne fiziološke funkcije u organizmima. Stoga, biološka funkcija barija ostaje kontroverzna.
5. Biološka svojstva barija
Toksičnost: Visoke koncentracije barijskih iona ili barijskih spojeva toksične su za ljudsko tijelo. Prekomjerni unos barija može uzrokovati akutne simptome trovanja, uključujući povraćanje, proljev, slabost mišića, aritmiju itd. Teško trovanje može uzrokovati oštećenje živčanog sustava, oštećenje bubrega i srčane probleme.
Akumulacija kostiju: Barij se može akumulirati u kostima u ljudskom tijelu, posebno kod starijih osoba. Dugotrajna izloženost visokim koncentracijama barijeva može uzrokovati koštane bolesti poput osteoporoze. Kardiovaskularni učinci: barij, poput natrija, može ometati ionsku ravnotežu i električnu aktivnost, utječući na rad srca. Prekomjerni unos barija može uzrokovati nenormalne srčane ritmove i povećati rizik od srčanih udara.
Kancerogenost: Iako još uvijek postoji kontroverza o kancerogenosti barijeva, neka su istraživanja pokazala da dugoročna izloženost visokim koncentracijama barijeva može povećati rizik od određenih karcinoma, poput raka želuca i raka jednjaka. Zbog toksičnosti i potencijalne opasnosti od barija, ljudi bi trebali biti oprezni kako bi izbjegli prekomjerni unos ili dugoročno izlaganje visokim koncentracijama barija. Koncentracije barija u pitkoj vodi i hrani treba nadzirati i kontrolirati kako bi se zaštitila zdravlje ljudi. Ako sumnjate na trovanje ili imate povezane simptome, odmah potražite liječničku pomoć.
6. Barij u prirodi
Barijski minerali: Barija se može naći u Zemljinoj kore u obliku minerala. Neki uobičajeni minerali barija uključuju Barite i Witherite. Ove rude se često nalaze s drugim mineralima, poput olova, cinka i srebra.
Otopljeno u podzemnim vodama i stijenama: Barij se može naći u podzemnim vodama i stijenama u otopljenom stanju. Podzemna voda sadrži količine otopljenog barijeva u tragovima, a njegova koncentracija ovisi o geološkim uvjetima i kemijskim svojstvima vodenog tijela.
Barijske soli: Barij može tvoriti različite soli, poput barijevog klorida, barijevog nitrata i barijevog karbonata. Ovi spojevi u prirodi se mogu naći kao prirodni minerali.
Sadržaj u tlu: Barija se može naći u tlu u različitim oblicima, od kojih neki potječu iz prirodnih mineralnih čestica ili otapanja stijena. Barij je općenito prisutan u niskim koncentracijama u tlu, ali može biti prisutan u visokim koncentracijama u određenim područjima.
Treba napomenuti da prisutnost i sadržaj barija mogu varirati u različitim geološkim okruženjima i regijama, pa se prilikom rasprave o barijeru treba razmotriti specifični geografski i geološki uvjeti.
7. Barijsko rudarstvo i proizvodnja
Proces rudarstva i pripreme barija obično uključuje sljedeće korake:
1. Rudarstvo barijeve rude: Glavni mineral barijske rude je Barite, poznat i kao barij sulfat. Obično se nalazi u Zemljinoj kore i široko se distribuira u stijenama i naslagama na zemlji. Rudarstvo obično uključuje eksploziju, rudarstvo, drobljenje i ocjenjivanje rude kako bi se dobila ruda koja sadrži barij sulfat.
2. Priprema koncentrata: Izdvajanje barijeva iz barijeve rude zahtijeva tretman koncentrata rude. Priprema koncentrata obično uključuje korake odabira ruku i flotacije za uklanjanje nečistoća i dobivanje rude koja sadrži više od 96% barij sulfata.
3. Priprema barij sulfata: Koncentrat je podvrgnut koracima poput uklanjanja željeza i silicija kako bi se konačno dobilo barijski sulfat (BASO4).
4. Priprema barijevog sulfida: Da bi se pripremio barij iz barij sulfata, potrebno je pretvoriti barij sulfat u barijski sulfid, poznat i kao crni pepeo. Barium sulfatni rudni prah s veličinom čestica manjim od 20 mreža obično se miješa s prahom ugljena ili nafte koksa u omjeru težine od 4: 1. Smjesa je pečena na 1100 ℃ u reverberacijskoj peći, a barij sulfat se smanjuje na barijev sulfid.
5. Otopina barijevog sulfida: Otopina barijevog sulfida barijevog sulfida može se dobiti ispiranjem tople vode.
6. Priprema barijevog oksida: Da bi se pretvorio barij sulfid u barijski oksid, u otopinu barijevog sulfida obično se dodaje natrijev karbonat ili ugljični dioksid. Nakon miješanja barijevog karbonata i ugljičnog praha, kalcinacija na iznad 800 ℃ može proizvesti barijski oksid.
7. Hlađenje i obrada: Treba napomenuti da barijev oksid oksidira tako da tvori barijev peroksid na 500-700 ℃, a barijev peroksid može se razgraditi kako bi nastao barijev oksid na 700-800 ℃. Kako bi se izbjegla proizvodnja barij peroksida, kalcinirani proizvod treba ohladiti ili ugasiti pod zaštitom inertnog plina.
Navedeno je opći proces rudarstva i pripreme barija. Ti se procesi mogu razlikovati ovisno o industrijskom procesu i opremi, ali ukupni princip ostaje isti. Barium je važan industrijski metal koji se koristi u raznim primjenama, uključujući kemijsku industriju, medicinu, elektroniku itd.
8. Uobičajene metode otkrivanja barija
Barij je uobičajeni element koji se obično koristi u različitim industrijskim i znanstvenim primjenama. U analitičkoj kemiji, metode za otkrivanje barija obično uključuju kvalitativnu analizu i kvantitativnu analizu. Slijedi detaljan uvod u najčešće korištene metode otkrivanja barijeva:
1. Spektrometrija atomske apsorpcije plamena (FAAS): Ovo je najčešće korištena kvantitativna metoda analize pogodna za uzorke s višim koncentracijama. Otopina uzorka prska se u plamen, a barijski atomi apsorbiraju svjetlost specifične valne duljine. Intenzitet apsorbirane svjetlosti se mjeri i proporcionalan je koncentraciji barija.
2. Spektrometrija atomske emisije plamena (FAES): Ova metoda otkriva barij raspršivanjem otopine uzorka u plamen, uzbudljivim barijevim atomima kako bi emitirali svjetlost određene valne duljine. U usporedbi s FAAS -om, FAE se obično koristi za otkrivanje nižih koncentracija barija.
3. Atomska fluorescentna spektrometrija (AAS): Ova je metoda slična FAAS -u, ali koristi fluorescentni spektrometar za otkrivanje prisutnosti barija. Može se koristiti za mjerenje količina barija u tragovima.
4. ionska kromatografija: Ova je metoda prikladna za analizu barija u uzorcima vode. Barijski ioni razdvajaju se i otkrivaju ionskim kromatografom. Može se koristiti za mjerenje koncentracije barij u uzorcima vode.
5. rendgenska fluorescentna spektrometrija (XRF): Ovo je nerazorna analitička metoda pogodna za otkrivanje barijeva u čvrstim uzorcima. Nakon što se uzorak pobudi rendgenskim zrakama, barijski atomi emitiraju specifičnu fluorescenciju, a sadržaj barijeva određuje se mjerenjem intenziteta fluorescencije.
6. Masena spektrometrija: masena spektrometrija može se koristiti za određivanje izotopskog sastava barijeva i određivanje sadržaja barijeva. Ova se metoda obično koristi za analizu visoke osjetljivosti i može otkriti vrlo niske koncentracije barija.
Navedeno su neke najčešće korištene metode za otkrivanje barija. Specifična metoda za odabir ovisi o prirodi uzorka, rasponu koncentracije barija i svrsi analize. Ako vam trebaju dodatne informacije ili imate druga pitanja, slobodno me obavijestite. Ove se metode široko koriste u laboratorijskim i industrijskim primjenama za precizno i pouzdano mjerenje i otkrivanje prisutnosti i koncentracije barija. Specifična metoda koja se koristi ovisi o vrsti uzorka koju je potrebno izmjeriti, rasponu sadržaja barija i specifičnoj svrsi analize.
9. Metoda atomske apsorpcije za mjerenje kalcija
U mjerenju elemenata, atomska metoda apsorpcije ima visoku točnost i osjetljivost i pruža učinkovito sredstvo za proučavanje kemijskih svojstava, sastav i sadržaj. Srednje, koristimo atomsku metodu apsorpcije za mjerenje sadržaja elemenata. Specifični koraci su sljedeći: Pripremite uzorak koji treba testirati. Pripremite uzorak elemenata koji će se mjeriti u otopinu, koju općenito treba probaviti mješovitom kiselinom za naknadno mjerenje. Potpuno odgovarajući atomski apsorpcijski spektrometar. Prema svojstvima uzorka koji će se testirati i raspon sadržaja elemenata koji se mjeri, odaberite odgovarajući atomski apsorpcijski spektrometar.
Podesite parametre spektrometra atomske apsorpcije. Prema elementu koji će se testirati i modela instrumenta, prilagodite parametre atomskog apsorpcijskog spektrometra, uključujući izvor svjetlosti, raspršivač, detektor, itd.
Izmjerite apsorbanciju elementa. Postavite uzorak koji će se testirati u raspršivaču i emitirati svjetlosno zračenje određene valne duljine kroz izvor svjetlosti. Element koji će se testirati apsorbirat će ta svjetlosna zračenja i proizvesti prijelaze na razini energije. Izmjerite apsorpciju srebrnog elementa kroz detekktor. Izračunajte sadržaj elementa. Sadržaj elementa izračunava se na temelju apsorpcije i standardne krivulje. Slijede specifični parametri koje instrument koristi za mjerenje elemenata.
Standard: visoke čistoće baco3 ili bacl2 · 2H2O.
Metoda: Precizno težite 0,1778 g BACL2 · 2H2O, otopi se u maloj količini vode i točno čine do 100 ml. Koncentracija BA u ovoj otopini je 1000 μg/ml. Čuvajte u bočici polietilena od svjetla.
Vrsta plamena: zrak-acetilen, bogat plamen.
Analitički parametri: valna duljina (NM) 553.6
Spektralna širina pojasa (NM) 0,2
Koeficijent filtra 0,3
Preporučena struja svjetiljke (MA) 5
Negativni visoki napon (v) 393,00
Visina glave plamenika (mm) 10
Vrijeme integracije 3
Tlak zraka i protok (MPA, ML/min) 0,24
Tlak i protok acetilena (MPA, ML/min) 0,05, 2200
Linearni raspon (μg/ml) 3 ~ 400
Linearni koeficijent korelacije 0,9967
Karakteristična koncentracija (µg/ml) 7,333
Granica detekcije (μg/ml) 1,0RSD (%) 0,27
Metoda izračuna kontinuirana metoda
Otopina Kiselost 0,5% HNO3
Testni obrazac:
NO | Mjerni objekt | Uzorak br. | Abs | koncentracija | SD |
1 | Standardni uzorci | Ba1 | 0,000 | 0,000 | 0,0002 |
2 | Standardni uzorci | Ba2 | 0,030 | 50.000 | 0,0007 |
3 | Standardni uzorci | Ba3 | 0,064 | 100.000 | 0,0004 |
4 | Standardni uzorci | Ba4 | 0,121 | 200.000 | 0,0016 |
5 | Standardni uzorci | Ba5 | 0,176 | 300.000 | 0,0011 |
6 | Standardni uzorci | Bar | 0,240 | 400.000 | 0,0012 |
Krivulja kalibracije:
Vrsta plamena: dušični oksid-acetilen, bogat plamen
.Analize Parametri: Valna duljina: 553.6
Spektralna širina pojasa (NM) 0,2
Koeficijent filtra 0,6
Preporučena struja svjetiljke (MA) 6.0
Negativni visoki napon (v) 374.5
Visina glave izgaranja (mm) 13
Vrijeme integracije 3
Tlak i protok zraka (MP, ML/min) 0,25, 5100
Tlak i protok dušičnog oksida (MP, ML/min) 0,1, 5300
Tlak i protok acetilena (MP, ML/min) 0,1, 4600
Linearni koeficijent korelacije 0,9998
Karakteristična koncentracija (µg/ml) 0,379
Metoda izračuna kontinuirana metoda
Otopina Kiselost 0,5% HNO3
Testni obrazac:
NO | Mjerni objekt | Uzorak br. | Abs | koncentracija | SD | RSD [%] |
1 | Standardni uzorci | Ba1 | 0,005 | 0,0000 | 0,0030 | 64.8409 |
2 | Standardni uzorci | Ba2 | 0,131 | 10.0000 | 0,0012 | 0,8817 |
3 | Standardni uzorci | Ba3 | 0,251 | 20.0000 | 0,0061 | 2.4406 |
4 | Standardni uzorci | Ba4 | 0,366 | 30.0000 | 0,0022 | 0,5922 |
5 | Standardni uzorci | Ba5 | 0,480 | 40.0000 | 0,0139 | 2.9017 |
Krivulja kalibracije:
Interferencija: Barij ozbiljno ometa fosfat, silicij i aluminij u plamenu zraka-acetilen, ali ove se smetnje mogu prevladati u plamenu dušičnog oksida-acetilena. 80% ba je ionizirano u plamenu dušičnog oksida-acetilena, tako da bi 2000 μg/ml K+ trebalo dodati standardnim i uzorcima otopina za suzbijanje ionizacije i poboljšanje osjetljivosti. Barium, ovaj naizgled uobičajeni, ali izvanredni kemijski element, uvijek je igrao svoje Uloga u našem životu tiho. Od preciznih instrumenata u laboratorijima znanstvenih istraživanja do sirovina u industrijskoj proizvodnji, do dijagnostičkih reagensa u medicinskom području, Barium je pružio važnu potporu mnogim poljima sa svojim jedinstvenim svojstvima.
Međutim, kao što svaki novčić ima dvije strane, neki su spojevi barija također toksični. Stoga, kada koristimo barij, moramo ostati budni kako bismo osigurali sigurnu upotrebu i izbjegli nepotrebnu štetu okolišu i ljudskom tijelu.
Osvrnuvši se na istraživačko putovanje Bariuma, ne možemo si pomoći, ali uzdahnemo u njenoj misteriji i šarmu. To nije samo istraživački objekt znanstvenika, već i moćan asistent inženjera i svijetla točka na području medicine. Gledajući u budućnost, očekujemo da će Barium nastaviti donositi više iznenađenja i proboja čovječanstvu i pomoći kontinuiranom napretku znanosti i tehnologije i društva. Iako na kraju ovog članka, možda nećemo moći u potpunosti pokazati privlačnost Barij s prekrasnim riječima, ali vjerujem da čitateljima sveobuhvatnog uvođenja njegovih svojstava, aplikacija i sigurnosti imaju dublje razumijevanje barija. Radujmo se u prekrasnom izvedbu Bariuma u budućnosti i više doprinosimo napretku i razvoju čovječanstva.
Za više informacija ili za ispitivanje visoke čistoće 99,9% BARIUM metala, dobrodošli da nas kontaktirate u nastavku:
Što je Ssapp & Tel: 008613524231522
Email:sales@shxlchem.com
Post Vrijeme: studeno 15-2024