Hvað er baríum, hver er notkun þess og hvernig á að prófa baríum frumefni?

Í töfrandi heimi efnafræðinnar,baríumhefur alltaf vakið athygli vísindamanna með sínum einstaka sjarma og víðtækri notkun. Þó að þessi silfurhvíti málmþáttur sé ekki eins töfrandi og gull eða silfur, gegnir hann ómissandi hlutverki á mörgum sviðum. Frá nákvæmnistækjum í vísindarannsóknarstofum til lykilhráefna í iðnaðarframleiðslu til greiningarhvarfefna á læknissviði, baríum hefur skrifað goðsögnina um efnafræði með einstökum eiginleikum og virkni.

Strax árið 1602 steikti Cassio Lauro, skósmiður í ítölsku borginni Porra, barít sem innihélt baríumsúlfat með brennanlegu efni í tilraun og varð hissa á því að hann gæti glóa í myrkri. Þessi uppgötvun vakti mikinn áhuga meðal fræðimanna á sínum tíma og fékk steinninn nafnið Porra steinn og varð þungamiðja rannsókna evrópskra efnafræðinga.

Hins vegar var það sænski efnafræðingurinn Scheele sem sannarlega staðfesti að baríum væri nýtt frumefni. Hann uppgötvaði baríumoxíð árið 1774 og kallaði það „Baryta“ (þung jörð). Hann rannsakaði þetta efni ítarlega og taldi að það væri samsett úr nýrri jörð (oxíði) ásamt brennisteinssýru. Tveimur árum síðar hitaði hann nítrat þessa nýja jarðvegs með góðum árangri og fékk hreint oxíð. Hins vegar, þó Scheele hafi uppgötvað baríumoxíðið, var það ekki fyrr en 1808 sem breski efnafræðingurinn Davy framleiddi málmbaríum með góðum árangri með rafgreiningu á raflausn úr baríti. Þessi uppgötvun markaði opinbera staðfestingu á baríum sem málmþáttum og opnaði einnig ferðina um notkun baríums á ýmsum sviðum.

Síðan þá hafa manneskjur stöðugt dýpkað skilning sinn á baríum. Vísindamenn hafa kannað leyndardóma náttúrunnar og stuðlað að framförum vísinda og tækni með því að rannsaka eiginleika og hegðun baríums. Notkun baríums í vísindarannsóknum, iðnaði og læknisfræðilegum sviðum hefur einnig orðið sífellt umfangsmeiri, sem færir mannlífinu þægindi og þægindi.

Heilla baríums felst ekki aðeins í hagkvæmni þess, heldur einnig í vísindalega ráðgátunni á bak við það. Vísindamenn hafa stöðugt kannað leyndardóma náttúrunnar og stuðlað að framförum vísinda og tækni með því að rannsaka eiginleika og hegðun baríums. Á sama tíma er baríum einnig hljóðlega að gegna hlutverki í daglegu lífi okkar og færa okkur þægindi og þægindi. Við skulum leggja af stað í þessa töfrandi ferð til að kanna baríum, afhjúpa dularfulla blæju þess og meta einstaka sjarma þess. Í eftirfarandi grein munum við kynna ítarlega eiginleika og notkun baríums, sem og mikilvægu hlutverki þess í vísindarannsóknum, iðnaði og læknisfræði. Ég tel að með því að lesa þessa grein muntu hafa dýpri skilning á baríum.

1. Notkun baríums

Baríumer algengt efnafræðilegt frumefni. Það er silfurhvítur málmur sem er til í náttúrunni í formi margs konar steinefna. Eftirfarandi eru nokkur dagleg notkun baríums.

Brennandi og glóandi: Baríum er mjög hvarfgjarn málmur sem gefur frá sér bjartan loga þegar hann kemst í snertingu við ammoníak eða súrefni. Þetta gerir baríum mikið notað í iðnaði eins og flugeldum, blysum og fosfórframleiðslu.

Læknaiðnaður: Baríumsambönd eru einnig mikið notuð í lækningaiðnaðinum. Baríummáltíðir (eins og baríumtöflur) eru notaðar í röntgenrannsóknum í meltingarvegi til að hjálpa læknum að fylgjast með starfsemi meltingarkerfisins. Baríumsambönd eru einnig notuð í ákveðnum geislavirkum meðferðum, svo sem geislavirkt joð til meðferðar á skjaldkirtilssjúkdómum.
Gler og keramik: Baríumsambönd eru oft notuð í gler- og keramikframleiðslu vegna góðs bræðslumarks og tæringarþols. Baríumsambönd geta aukið hörku og styrk keramik og geta veitt sérstaka eiginleika keramik, svo sem rafeinangrun og hátt brotstuðul. Málmblöndur: Baríum getur myndað málmblöndur með öðrum málmþáttum og þessar málmblöndur hafa einstaka eiginleika. Til dæmis geta baríumblöndur aukið bræðslumark ál- og magnesíumblendis, sem gerir þær auðveldari í vinnslu og steypu. Að auki eru baríumblendi með segulmagnaðir eiginleikar einnig notaðar til að búa til rafhlöðuplötur og segulmagnaðir efni.

Baríum er efnafræðilegt frumefni með efnatáknið Ba og lotunúmer 56. Baríum er jarðalkalímálmur og er staðsettur í hópi 6 í lotukerfinu, helstu frumefni hópsins.
2. Líkamlegir eiginleikar baríums
Baríum (Ba) er jarðalkalímálm frumefni
1. Útlit: Baríum er mjúkur, silfurhvítur málmur með áberandi málmgljáa þegar hann er skorinn.
2. Þéttleiki: Baríum hefur tiltölulega mikinn þéttleika sem er um 3,5 g/cm³. Það er einn af þéttari málmum jarðar.
3. Bræðslu- og suðumark: Baríum hefur bræðslumark um 727°C og suðumark um 1897°C.
4. Harka: Baríum er tiltölulega mjúkur málmur með Mohs hörku um 1,25 við 20 gráður á Celsíus.
5. Leiðni: Baríum er góður rafleiðari með mikla rafleiðni.
6. Sveigjanleiki: Þó baríum sé mjúkur málmur hefur það ákveðna sveigjanleika og hægt að vinna það í þunnt blöð eða vír.
7. Efnavirkni: Baríum hvarfast ekki sterkt við flesta málmalausa og marga málma við stofuhita, en það myndar oxíð við háan hita og í lofti. Það getur myndað efnasambönd með mörgum málmlausum frumefnum, svo sem oxíðum, súlfíðum osfrv.
8. Tilveruform: Steinefni sem innihalda baríum í jarðskorpunni eins og barít (baríumsúlfat) o.s.frv. Baríum getur líka verið til í formi hýdrata, oxíða, karbónata o.fl. í náttúrunni.
9. Geislavirkni: Baríum hefur ýmsar geislavirkar samsætur, þar á meðal baríum-133 er algeng geislavirk samsæta sem notuð er í læknisfræðilegum myndgreiningum og kjarnorkulækningum.
10. Notkun: Baríumsambönd eru mikið notuð í iðnaði, svo sem gler, gúmmí, efnaiðnaðarhvatar, rafeindarör osfrv. Súlfat þess er oft notað sem skuggaefni í læknisskoðun. Baríum er mikilvægur málmþáttur sem gerir það að verkum að það er mikið notað á mörgum sviðum.

3. Efnafræðilegir eiginleikar baríums
Málmeiginleikar: Baríum er málmkennt fast efni með silfurhvítt útlit og góða rafleiðni.

Þéttleiki og bræðslumark: Baríum er tiltölulega þétt frumefni með þéttleika 3,51 g/cm3. Baríum hefur lágt bræðslumark um 727 gráður á Celsíus (1341 gráður á Fahrenheit).

Hvarfgirni: Baríum hvarfast hratt við flest málmlaus frumefni, sérstaklega við halógen (eins og klór og bróm), til að framleiða samsvarandi baríumsambönd. Til dæmis hvarfast baríum við klór til að framleiða baríumklóríð.
Oxunarhæfni: Hægt er að oxa baríum til að mynda baríumoxíð. Baríumoxíð er mikið notað í atvinnugreinum eins og málmbræðslu og glerframleiðslu.
Mikil virkni: Baríum hefur mikla efnavirkni og hvarfast auðveldlega við vatn til að losa vetni og framleiða baríumhýdroxíð.

4. Líffræðilegir eiginleikar baríums

Hlutverk og líffræðilegir eiginleikar baríums í lífverum eru ekki að fullu skildir, en vitað er að baríum hefur ákveðnar eiturverkanir á lífverur.

Inntökuleiðir: Fólk neytir aðallega baríums í gegnum mat og drykkjarvatn. Sum matvæli geta innihaldið snefilmagn af baríum, svo sem korni, kjöti og mjólkurvörum. Að auki inniheldur grunnvatn stundum hærri styrk baríums.
Líffræðilegt frásog og umbrot: Baríum getur frásogast af lífverum og dreift um líkamann með blóðrásinni. Baríum safnast aðallega fyrir í nýrum og beinum, sérstaklega í hærri styrk í beinum.
Líffræðileg virkni: Baríum hefur ekki enn reynst hafa neina nauðsynlega lífeðlisfræðilega virkni í lífverum. Þess vegna er líffræðileg virkni baríums enn umdeild.

5. Líffræðilegir eiginleikar baríums
Eiturhrif: Mikill styrkur baríumjóna eða baríumefnasambanda er eitruð fyrir mannslíkamann. Of mikil neysla baríums getur valdið bráðum eitrunareinkennum, þar með talið uppköstum, niðurgangi, vöðvaslappleika, hjartsláttartruflunum o.s.frv. Alvarleg eitrun getur valdið skaða á taugakerfi, nýrnaskemmdum og hjartavandamálum.
Beinuppsöfnun: Baríum getur safnast fyrir í beinum í mannslíkamanum, sérstaklega hjá öldruðum. Langtíma útsetning fyrir háum styrk baríums getur valdið beinsjúkdómum eins og beinþynningu. Áhrif á hjarta og æðar: Baríum, eins og natríum, getur truflað jónajafnvægi og rafvirkni og haft áhrif á hjartastarfsemi. Of mikil neysla á baríum getur valdið óeðlilegum hjartslætti og aukið hættuna á hjartaáföllum.
Krabbameinsvaldandi áhrif: Þó að enn sé deilt um krabbameinsvaldandi áhrif baríums, hafa sumar rannsóknir sýnt að langvarandi útsetning fyrir háum styrk baríums getur aukið hættuna á tilteknum krabbameinum, svo sem magakrabbameini og vélindakrabbameini. Vegna eiturverkana og hugsanlegrar hættu af baríum ætti fólk að gæta þess að forðast of mikla neyslu eða langvarandi útsetningu fyrir háum styrk baríums. Fylgjast skal með og stjórna baríumþéttni í drykkjarvatni og mat til að vernda heilsu manna. Ef þig grunar um eitrun eða ert með tengd einkenni, vinsamlegast leitaðu tafarlaust til læknis.

6. Baríum í náttúrunni

Baríum steinefni: Baríum er að finna í jarðskorpunni í formi steinefna. Sum algeng baríum steinefni eru barít og visnarít. Þessi málmgrýti finnast oft með öðrum steinefnum, svo sem blýi, sinki og silfri.

Uppleyst í grunnvatni og steinum: Baríum er að finna í grunnvatni og steinum í uppleystu ástandi. Grunnvatn inniheldur snefilmagn af uppleystu baríum og fer styrkur þess eftir jarðfræðilegum aðstæðum og efnafræðilegum eiginleikum vatnshlotsins.

Baríumsölt: Baríum getur myndað mismunandi sölt, svo sem baríumklóríð, baríumnítrat og baríumkarbónat. Þessi efnasambönd má finna í náttúrunni sem náttúruleg steinefni.

Innihald í jarðvegi: Baríum er að finna í jarðvegi í mismunandi formum, sum þeirra koma frá náttúrulegum steinefnaögnum eða upplausn steina. Baríum er almennt til staðar í litlum styrk í jarðvegi, en getur verið til staðar í miklum styrk á ákveðnum svæðum.

Það skal tekið fram að tilvist og innihald baríums getur verið mismunandi eftir mismunandi jarðfræðilegu umhverfi og svæðum og því þarf að huga að sérstökum landfræðilegum og jarðfræðilegum aðstæðum þegar fjallað er um baríum.

7. Baríumnám og framleiðsla
Námu- og undirbúningsferlið baríums inniheldur venjulega eftirfarandi skref:
1. Námur á baríumgrýti: Aðalsteinefni baríumgrýti er barít, einnig þekkt sem baríumsúlfat. Það finnst venjulega í jarðskorpunni og dreifist víða í steinum og útfellum á jörðinni. Námuvinnsla felur venjulega í sér sprengingu, námuvinnslu, mulning og flokkun á málmgrýti til að fá málmgrýti sem inniheldur baríumsúlfat.
2. Undirbúningur þykkni: Að vinna baríum úr baríumgrýti krefst þykknimeðferðar á málmgrýti. Þykkjaframleiðsla felur venjulega í sér handval og flotskref til að fjarlægja óhreinindi og fá málmgrýti sem inniheldur meira en 96% baríumsúlfat.
3. Undirbúningur baríumsúlfats: Þynnan er látin fara í skref eins og að fjarlægja járn og kísil til að loksins fá baríumsúlfat (BaSO4).
4. Undirbúningur baríumsúlfíðs: Til þess að undirbúa baríum úr baríumsúlfati er nauðsynlegt að umbreyta baríumsúlfati í baríumsúlfíð, einnig þekkt sem svartaska. Baríum súlfat málmgrýti duft með kornastærð minni en 20 möskva er venjulega blandað með kolum eða jarðolíu kókdufti í þyngdarhlutfallinu 4:1. Blandan er ristuð við 1100 ℃ í endurómofni og baríumsúlfatið er minnkað í baríumsúlfíð.
5. Baríumsúlfíð leyst upp: Baríumsúlfíðlausn af baríumsúlfati er hægt að fá með útskolun úr heitu vatni.
6. Undirbúningur baríumoxíðs: Til að breyta baríumsúlfíði í baríumoxíð er natríumkarbónati eða koltvísýringi venjulega bætt við baríumsúlfíðlausnina. Eftir að hafa blandað baríumkarbónati og kolefnisdufti getur brennsla við yfir 800 ℃ framleitt baríumoxíð.
7. Kæling og vinnsla: Það skal tekið fram að baríumoxíð oxast og myndar baríumperoxíð við 500-700 ℃ og baríumperoxíð getur brotnað niður og myndar baríumoxíð við 700-800 ℃. Til að forðast framleiðslu á baríumperoxíði þarf að kæla eða slökkva brennslu vöruna undir vernd óvirkrar gass.

Ofangreint er almennt námu- og undirbúningsferli baríums. Þessir ferlar geta verið mismunandi eftir iðnaðarferli og búnaði, en meginreglan er sú sama. Baríum er mikilvægur iðnaðarmálmur sem notaður er í margs konar notkun, þar á meðal efnaiðnaði, læknisfræði, rafeindatækni osfrv.

8. Algengar greiningaraðferðir fyrir baríum
Baríum er algengur þáttur sem er almennt notaður í ýmsum iðnaðar- og vísindalegum forritum. Í greiningarefnafræði innihalda aðferðir til að greina baríum venjulega eigindlega greiningu og megindlega greiningu. Eftirfarandi er ítarleg kynning á algengum greiningaraðferðum fyrir baríum:
1. Flame Atomic Absorption Spectrometry (FAAS): Þetta er almennt notuð megindleg greiningaraðferð sem hentar fyrir sýni með hærri styrk. Sýnislausninni er úðað í logann og baríumatómin gleypa ljós af ákveðinni bylgjulengd. Styrkur frásogaðs ljóss er mældur og er í réttu hlutfalli við styrk baríums.
2. Loga atómemission litróf (FAES): Þessi aðferð greinir baríum með því að úða sýnislausninni í logann, æsir baríum atómin til að gefa frá sér ljós af tiltekinni bylgjulengd. Í samanburði við FAAS er FAES almennt notað til að greina lægri styrk baríums.
3. Atomic Fluorescence Spectrometry (AAS): Þessi aðferð er svipuð FAAS, en notar flúrljómunarrófmæli til að greina nærveru baríums. Það er hægt að nota til að mæla snefilmagn af baríum.

4. Jónaskiljun: Þessi aðferð hentar til greiningar á baríum í vatnssýnum. Baríumjónir eru aðskildar og greindar með jónaskiljun. Það er hægt að nota til að mæla baríumstyrk í vatnssýnum.

5. Röntgenflúrrófsgreining (XRF): Þetta er óeyðandi greiningaraðferð sem hentar til að greina baríum í föstum sýnum. Eftir að sýnið er örvað með röntgengeislum gefa baríumatómin frá sér sérstaka flúrljómun og baríuminnihaldið er ákvarðað með því að mæla flúrljómunarstyrkinn.

6. Massagreining: Massagreining er hægt að nota til að ákvarða samsætusamsetningu baríums og ákvarða baríuminnihald. Þessi aðferð er venjulega notuð fyrir hánæmni greiningu og getur greint mjög lágan styrk baríums.

Ofangreind eru nokkrar algengar aðferðir til að greina baríum. Sértæk aðferð sem á að velja fer eftir eðli sýnisins, styrkleikasviði baríums og tilgangi greiningarinnar. Ef þú þarft frekari upplýsingar eða hefur aðrar spurningar skaltu ekki hika við að láta mig vita. Þessar aðferðir eru mikið notaðar í rannsóknarstofum og iðnaði til að mæla og greina nærveru og styrk baríums nákvæmlega og áreiðanlega. Sértæk aðferð sem nota á fer eftir tegund sýnis sem þarf að mæla, magn baríuminnihalds og sérstökum tilgangi greiningarinnar.

9. Atómuppsogsaðferð til kalkmælinga

Í frumefnamælingu hefur atóm frásogsaðferð mikla nákvæmni og næmi og veitir árangursríka leið til að rannsaka efnafræðilega eiginleika, samsetningu efnasambanda og innihald. Næst notum við lotuupptökuaðferð til að mæla innihald frumefna. Sérstök skref eru sem hér segir: Undirbúið sýnið sem á að prófa. Undirbúið frumefnasýnið sem á að mæla í lausn, sem almennt þarf að melta með blönduðri sýru fyrir síðari mælingu. Veldu viðeigandi atómgleypnimæli. Í samræmi við eiginleika sýnisins sem á að prófa og svið frumefnainnihalds sem á að mæla skal velja viðeigandi atómgleypnimæli.
Stilltu færibreytur atómgleypsrófsmælisins. Í samræmi við frumefnið sem á að prófa og tækjalíkanið, stilltu færibreytur atómgleypisrófsmælisins, þar með talið ljósgjafa, úðabúnað, skynjara osfrv.
Mældu gleypni frumefnisins. Settu sýnishornið sem á að prófa í úðabúnaðinum og gefur frá sér ljósgeislun með ákveðinni bylgjulengd í gegnum ljósgjafann. Frumefnið sem á að prófa mun gleypa þessa ljósgeislun og framleiða orkustigsbreytingar. Mældu gleypni silfurþáttarins í gegnum skynjarann. Reiknaðu innihald frumefnisins. Innihald frumefnisins er reiknað út frá gleypni og staðalferli. Eftirfarandi eru sérstakar breytur sem tækið notar til að mæla þætti.

Staðall: hárhreint BaCO3 eða BaCl2·2H2O.
Aðferð: Vigið 0,1778 g af BaCl2·2H2O nákvæmlega, leysið upp í litlu magni af vatni og fyllið nákvæmlega upp í 100ml. Ba styrkurinn í þessari lausn er 1000μg/mL. Geymið í pólýetýlenflösku fjarri ljósi.
Logagerð: loft-asetýlen, ríkur logi.
Greiningarfæribreytur: Bylgjulengd (nm) 553,6
Litrófsbandbreidd (nm) 0,2
Síustuðull 0,3
Ráðlagður lampastraumur (mA) 5
Neikvæð háspenna (v) 393,00
Hæð brennarahauss (mm) 10
Samþættingartími (S) 3
Loftþrýstingur og flæði (MPa, ml/mín.) 0,24
Asetýlenþrýstingur og flæði (MPa, ml/mín.) 0,05, 2200
Línulegt svið (μg/mL) 3–400
Línulegur fylgnistuðull 0,9967
Einkennandi styrkur (μg/mL) 7,333
Greiningarmörk (μg/mL) 1,0RSD(%) 0,27
Reikniaðferð Stöðug aðferð
Sýrastig lausnar 0,5% HNO3

Prófform:

Kvörðunarferill:

Logagerð: nituroxíð-asetýlen, ríkur logi
.Stærðir greiningar: Bylgjulengd: 553,6
Litrófsbandbreidd (nm) 0,2
Síustuðull 0,6
Ráðlagður lampastraumur (mA) 6,0
Neikvæð háspenna (v) 374,5
Hæð brennsluhauss (mm) 13
Samþættingartími (S) 3
Loftþrýstingur og flæði (MP, ml/mín.) 0,25, 5100
Tvínituroxíðþrýstingur og flæði (MP, ml/mín.) 0,1, 5300
Asetýlenþrýstingur og flæði (MP, ml/mín.) 0,1, 4600
Línulegur fylgnistuðull 0,9998
Einkennandi styrkur (μg/mL) 0,379
Reikniaðferð Stöðug aðferð
Sýrastig lausnar 0,5% HNO3

Prófform:

Kvörðunarferill:

Truflun: Baríum truflast alvarlega af fosfati, sílikoni og áli í loft-asetýlenloga, en hægt er að yfirstíga þessar truflanir í nituroxíð-asetýlenloga. 80% af Ba er jónað í nituroxíð-asetýlenloga, þannig að 2000μg/mL af K+ ætti að bæta við staðalinn og sýnalausnir til að bæla jónun og bæta næmni. hlutverki í lífi okkar í hljóði. Frá nákvæmnistækjum í vísindarannsóknarstofum til hráefna í iðnaðarframleiðslu, til greiningarefna á læknisfræðilegu sviði, hefur baríum veitt mikilvægan stuðning fyrir mörg svið með einstökum eiginleikum.
Hins vegar, eins og sérhver mynt hefur tvær hliðar, eru sum baríumsambönd einnig eitruð. Þess vegna, þegar við notum baríum, verðum við að vera vakandi til að tryggja örugga notkun og forðast óþarfa skaða á umhverfinu og mannslíkamanum.
Þegar við lítum til baka á könnunarferð baríums getum við ekki annað en andvarpað yfir leyndardómi þess og sjarma. Það er ekki aðeins rannsóknarhlutur vísindamanna, heldur einnig öflugur aðstoðarmaður verkfræðinga, og ljós blettur á sviði læknisfræði. Þegar litið er inn í framtíðina gerum við ráð fyrir að baríum muni halda áfram að koma á óvart og byltingum fyrir mannkynið og hjálpa til við stöðuga framþróun vísinda og tækni og samfélags. baríum með glæsilegum orðum, en ég tel að með ítarlegri kynningu á eiginleikum þess, notkun og öryggi hafi lesendur dýpri skilning á baríum. Við skulum hlakka til dásamlegrar frammistöðu baríums í framtíðinni og leggja meira af mörkum til framfara og þróunar mannkyns.

Fyrir frekari upplýsingar eða til að spyrjast fyrir um háhreinleika 99,9% baríummálm, velkomið að hafa samband við okkur hér að neðan:

Whatsapp & sími: 008613524231522

Email:sales@shxlchem.com