În lumea magică a chimiei,bariua atras întotdeauna atenția oamenilor de știință cu farmecul său unic și aplicarea largă. Deși acest element de metal alb-argintiu nu este la fel de orbitor ca aurul sau argintul, el joacă un rol indispensabil în multe domenii. De la instrumente de precizie din laboratoarele de cercetare științifică la materii prime cheie în producția industrială până la reactivi de diagnostic în domeniul medical, bariul a scris legenda chimiei cu proprietățile și funcțiile sale unice.
Încă din 1602, Cassio Lauro, un cizmar din orașul italian Porra, a prăjit o barită care conținea sulfat de bariu cu o substanță combustibilă într-un experiment și a fost surprins să descopere că ar putea străluci în întuneric. Această descoperire a stârnit un mare interes în rândul savanților de la acea vreme, iar piatra a fost numită piatră Porra și a devenit centrul cercetării chimiștilor europeni.
Cu toate acestea, chimistul suedez Scheele a fost cel care a confirmat cu adevărat că bariul este un element nou. El a descoperit oxidul de bariu în 1774 și l-a numit „Baryta” (pământ greu). A studiat această substanță în profunzime și a crezut că este compusă dintr-un pământ nou (oxid) combinat cu acid sulfuric. Doi ani mai târziu, a încălzit cu succes nitratul acestui nou sol și a obținut oxid pur. Cu toate acestea, deși Scheele a descoperit oxidul de bariu, abia în 1808 chimistul britanic Davy a produs cu succes bariu metalic prin electrolizarea unui electrolit din barit. Această descoperire a marcat confirmarea oficială a bariului ca element metalic și a deschis, de asemenea, călătoria aplicării bariului în diverse domenii.
De atunci, ființele umane și-au aprofundat continuu înțelegerea bariului. Oamenii de știință au explorat misterele naturii și au promovat progresul științei și tehnologiei, studiind proprietățile și comportamentele bariului. Aplicarea bariului în cercetarea științifică, industrie și domenii medicale a devenit, de asemenea, din ce în ce mai extinsă, aducând confort și confort vieții umane.
Farmecul bariului constă nu numai în caracterul său practic, ci și în misterul științific din spatele lui. Oamenii de știință au explorat continuu misterele naturii și au promovat progresul științei și tehnologiei prin studierea proprietăților și comportamentelor bariului. În același timp, bariul joacă, în liniște, un rol în viața noastră de zi cu zi, aducând confort și confort în viața noastră. Să ne lansăm în această călătorie magică de explorare a bariului, să-i dezvăluim vălul misterios și să apreciem farmecul său unic. În articolul următor, vom prezenta în mod cuprinzător proprietățile și aplicațiile bariului, precum și rolul său important în cercetarea științifică, industrie și medicină. Cred că citind acest articol, veți avea o înțelegere mai profundă a bariului.
1. Aplicarea bariului
Bariueste un element chimic comun. Este un metal alb-argintiu care există în natură sub formă de o varietate de minerale. Următoarele sunt câteva utilizări zilnice ale bariului.
Arde și strălucește: bariul este un metal foarte reactiv care produce o flacără strălucitoare atunci când intră în contact cu amoniacul sau oxigenul. Acest lucru face ca bariul să fie utilizat pe scară largă în industrii precum artificiile, rachetele de lumină și producția de fosfor.
Industria medicală: Compușii de bariu sunt, de asemenea, utilizați pe scară largă în industria medicală. Făncile de bariu (cum ar fi tabletele de bariu) sunt utilizate în examinările cu raze X gastrointestinale pentru a ajuta medicii să observe funcționarea sistemului digestiv. Compușii de bariu sunt utilizați și în anumite terapii radioactive, cum ar fi iodul radioactiv pentru tratamentul bolilor tiroidiene.
Sticlă și ceramică: Compușii de bariu sunt adesea utilizați în fabricarea sticlei și ceramicii datorită punctului lor de topire bun și rezistenței la coroziune. Compușii de bariu pot spori duritatea și rezistența ceramicii și pot oferi unele proprietăți speciale ale ceramicii, cum ar fi izolarea electrică și indicele de refracție ridicat. Aliaje metalice: bariul poate forma aliaje cu alte elemente metalice, iar aceste aliaje au unele proprietăți unice. De exemplu, aliajele de bariu pot crește punctul de topire al aliajelor de aluminiu și magneziu, făcându-le mai ușor de prelucrat și turnat. În plus, aliajele de bariu cu proprietăți magnetice sunt, de asemenea, folosite pentru a face plăci pentru baterii și materiale magnetice.
Bariul este un element chimic cu simbolul chimic Ba și numărul atomic 56. Bariul este un metal alcalino-pământos și se află în Grupa 6 a tabelului periodic, principalele elemente ale grupului.
2. Proprietăţile fizice ale bariului
Bariul (Ba) este un element de metal alcalino-pământos
1. Aspect: Bariul este un metal moale, alb-argintiu, cu un luciu metalic distinct când este tăiat.
2. Densitate: Bariul are o densitate relativ mare de aproximativ 3,5 g/cm³. Este unul dintre metalele mai dense de pe pământ.
3. Puncte de topire și de fierbere: Bariul are un punct de topire de aproximativ 727°C și un punct de fierbere de aproximativ 1897°C.
4. Duritate: Bariul este un metal relativ moale cu o duritate Mohs de aproximativ 1,25 la 20 de grade Celsius.
5. Conductivitate: Bariul este un bun conductor de electricitate cu o conductivitate electrică ridicată.
6. Ductilitate: Deși bariul este un metal moale, are un anumit grad de ductilitate și poate fi prelucrat în foi sau fire subțiri.
7. Activitate chimică: Bariul nu reacționează puternic cu majoritatea nemetalelor și multe metale la temperatura camerei, dar formează oxizi la temperaturi ridicate și în aer. Poate forma compuși cu multe elemente nemetalice, cum ar fi oxizi, sulfuri etc.
8. Forme de existență: Minerale care conțin bariu în scoarța terestră, precum baritul (sulfatul de bariu), etc. Bariul poate exista și sub formă de hidrați, oxizi, carbonați etc., în natură.
9. Radioactivitate: Bariul are o varietate de izotopi radioactivi, printre care bariul-133 este un izotop radioactiv comun utilizat în imagistica medicală și aplicațiile de medicină nucleară.
10. Aplicații: Compușii de bariu sunt utilizați pe scară largă în industrie, cum ar fi sticlă, cauciuc, catalizatori din industria chimică, tuburi de electroni etc. Sulfatul său este adesea folosit ca agent de contrast în examinările medicale. Bariul este un element metalic important, ale cărui proprietăți îl fac utilizat pe scară largă în multe domenii.
3. Proprietățile chimice ale bariului
Proprietăți metalice: bariul este un solid metalic cu un aspect alb-argintiu și o conductivitate electrică bună.
Densitatea și punctul de topire: Bariul este un element relativ dens, cu o densitate de 3,51 g/cm3. Bariul are un punct de topire scăzut de aproximativ 727 de grade Celsius (1341 de grade Fahrenheit).
Reactivitate: Bariul reacționează rapid cu majoritatea elementelor nemetalice, în special cu halogenii (cum ar fi clorul și bromul), pentru a produce compuși de bariu corespunzători. De exemplu, bariul reacţionează cu clorul pentru a produce clorură de bariu.
Oxidabilitate: bariul poate fi oxidat pentru a forma oxid de bariu. Oxidul de bariu este utilizat pe scară largă în industrii precum topirea metalelor și fabricarea sticlei.
Activitate mare: Bariul are activitate chimică ridicată și reacționează ușor cu apa pentru a elibera hidrogen și a produce hidroxid de bariu.
4. Proprietățile biologice ale bariului
Rolul și proprietățile biologice ale bariului în organisme nu sunt pe deplin înțelese, dar se știe că bariul are o anumită toxicitate pentru organisme.
Căi de aport: oamenii ingeră în principal bariu prin alimente și apă potabilă. Unele alimente pot conține urme de bariu, cum ar fi cerealele, carnea și produsele lactate. În plus, apele subterane conțin uneori concentrații mai mari de bariu.
Absorbție și metabolism biologic: bariul poate fi absorbit de organisme și distribuit în organism prin circulația sângelui. Bariul se acumulează în principal în rinichi și oase, în special în concentrații mai mari în oase.
Funcția biologică: Bariul nu s-a dovedit încă a avea funcții fiziologice esențiale în organisme. Prin urmare, funcția biologică a bariului rămâne controversată.
5. Proprietățile biologice ale bariului
Toxicitate: Concentrațiile mari de ioni de bariu sau compuși de bariu sunt toxice pentru corpul uman. Aportul excesiv de bariu poate provoca simptome acute de otrăvire, inclusiv vărsături, diaree, slăbiciune musculară, aritmie etc. Otrăvirea severă poate provoca leziuni ale sistemului nervos, leziuni ale rinichilor și probleme cardiace.
Acumulare osoasa: bariul se poate acumula in oasele corpului uman, in special la varstnici. Expunerea pe termen lung la concentrații mari de bariu poate provoca boli osoase, cum ar fi osteoporoza. Efecte cardiovasculare: Bariul, precum sodiul, poate interfera cu echilibrul ionic și activitatea electrică, afectând funcția inimii. Aportul excesiv de bariu poate provoca ritmuri anormale ale inimii și crește riscul de atacuri de cord.
Carcinogenitate: Deși există încă controverse cu privire la carcinogenitatea bariului, unele studii au arătat că expunerea pe termen lung la concentrații mari de bariu poate crește riscul apariției anumitor tipuri de cancer, cum ar fi cancerul de stomac și cancerul esofagian. Datorită toxicității și pericolului potențial al bariului, oamenii ar trebui să fie atenți să evite consumul excesiv sau expunerea pe termen lung la concentrații mari de bariu. Concentrațiile de bariu din apa potabilă și alimente ar trebui monitorizate și controlate pentru a proteja sănătatea umană. Dacă bănuiți otrăvire sau aveți simptome asociate, vă rugăm să solicitați imediat asistență medicală.
6. Bariul în natură
Minerale de bariu: Bariul poate fi găsit în scoarța terestră sub formă de minerale. Unele minerale comune de bariu includ barita și witherita. Aceste minereuri se găsesc adesea împreună cu alte minerale, cum ar fi plumbul, zincul și argintul.
Dizolvat în apele subterane și roci: bariul poate fi găsit în apele subterane și în roci în stare dizolvată. Apele subterane conțin urme de bariu dizolvat, iar concentrația acesteia depinde de condițiile geologice și de proprietățile chimice ale corpului de apă.
Săruri de bariu: bariul poate forma diferite săruri, cum ar fi clorura de bariu, nitratul de bariu și carbonatul de bariu. Acești compuși pot fi găsiți în natură ca minerale naturale.
Conținut în sol: Bariul poate fi găsit în sol sub diferite forme, dintre care unele provin din particule minerale naturale sau din dizolvarea rocilor. Bariul este prezent în general în concentrații scăzute în sol, dar poate fi prezent în concentrații mari în anumite zone.
Trebuie remarcat faptul că prezența și conținutul de bariu pot varia în diferite medii și regiuni geologice, astfel încât condițiile geografice și geologice specifice trebuie luate în considerare atunci când discutăm despre bariu.
7. Exploatarea și producția de bariu
Procesul de extracție și preparare a bariului include de obicei următorii pași:
1. Exploatarea minereului de bariu: principalul mineral al minereului de bariu este baritul, cunoscut și sub numele de sulfat de bariu. Se găsește de obicei în scoarța terestră și este larg distribuită în roci și depozite de pe pământ. Mineritul implică de obicei sablare, exploatare, zdrobire și clasificare a minereului pentru a obține minereu care conține sulfat de bariu.
2. Prepararea concentratului: Extragerea bariului din minereu de bariu necesită tratarea cu concentrat a minereului. Prepararea concentratului include de obicei etape de selecție manuală și de flotare pentru a îndepărta impuritățile și a obține minereu care conține mai mult de 96% sulfat de bariu.
3. Prepararea sulfatului de bariu: Concentratul este supus unor etape precum îndepărtarea fierului și a siliciului pentru a obține în final sulfat de bariu (BaSO4).
4. Prepararea sulfurei de bariu: Pentru a prepara bariul din sulfatul de bariu, este necesar să se transforme sulfatul de bariu în sulfură de bariu, cunoscută și sub numele de cenușă neagră. Pulberea de minereu de sulfat de bariu cu o dimensiune a particulelor mai mică de 20 de mesh este de obicei amestecată cu pulbere de cărbune sau cocs de petrol într-un raport de greutate de 4:1. Amestecul este prăjit la 1100 ℃ într-un cuptor cu reverberație, iar sulfatul de bariu este redus la sulfură de bariu.
5. Dizolvarea sulfurei de bariu: Soluția de sulfură de bariu de sulfat de bariu poate fi obținută prin leșierea cu apă fierbinte.
6. Prepararea oxidului de bariu: Pentru a transforma sulfura de bariu în oxid de bariu, la soluția de sulfură de bariu se adaugă de obicei carbonat de sodiu sau dioxid de carbon. După amestecarea carbonatului de bariu și a pulberii de carbon, calcinarea la peste 800℃ poate produce oxid de bariu.
7. Răcire și procesare: Trebuie remarcat faptul că oxidul de bariu se oxidează pentru a forma peroxid de bariu la 500-700℃, iar peroxidul de bariu se poate descompune pentru a forma oxid de bariu la 700-800℃. Pentru a evita producerea de peroxid de bariu, produsul calcinat trebuie răcit sau stins sub protecția gazului inert.
Cele de mai sus este procesul general de extracție și preparare a bariului. Aceste procese pot varia în funcție de procesul industrial și de echipamente, dar principiul general rămâne același. Bariul este un metal industrial important folosit într-o varietate de aplicații, inclusiv industria chimică, medicină, electronică etc.
8. Metode comune de detectare a bariului
Bariul este un element comun care este utilizat în mod obișnuit în diverse aplicații industriale și științifice. În chimia analitică, metodele de detectare a bariului includ de obicei analiza calitativă și analiza cantitativă. Mai jos este o introducere detaliată a metodelor de detecție utilizate în mod obișnuit pentru bariu:
1. Spectrometrie de absorbție atomică cu flacără (FAAS): Aceasta este o metodă de analiză cantitativă utilizată în mod obișnuit, potrivită pentru probe cu concentrații mai mari. Soluția de probă este pulverizată în flacără, iar atomii de bariu absorb lumina de o anumită lungime de undă. Se măsoară intensitatea luminii absorbite și este proporțională cu concentrația de bariu.
2. Spectrometrie de emisie atomică de flacără (FAES): Această metodă detectează bariul prin pulverizarea soluției de probă în flacără, excitând atomii de bariu să emită lumină cu o anumită lungime de undă. În comparație cu FAAS, FAES este utilizat în general pentru a detecta concentrații mai mici de bariu.
3. Spectrometrie de fluorescență atomică (AAS): Această metodă este similară cu FAAS, dar folosește un spectrometru de fluorescență pentru a detecta prezența bariului. Poate fi folosit pentru a măsura urme de bariu.
4. Cromatografia ionică: Această metodă este potrivită pentru analiza bariului din probele de apă. Ionii de bariu sunt separați și detectați prin cromatograf ionic. Poate fi folosit pentru a măsura concentrația de bariu din probele de apă.
5. Spectrometria de fluorescență cu raze X (XRF): Aceasta este o metodă analitică nedistructivă potrivită pentru detectarea bariului în probe solide. După ce proba este excitată de raze X, atomii de bariu emit fluorescență specifică, iar conținutul de bariu este determinat prin măsurarea intensității fluorescenței.
6. Spectrometria de masă: Spectrometria de masă poate fi utilizată pentru a determina compoziția izotopică a bariului și pentru a determina conținutul de bariu. Această metodă este de obicei utilizată pentru analiza de înaltă sensibilitate și poate detecta concentrații foarte scăzute de bariu.
Cele de mai sus sunt câteva metode frecvent utilizate pentru detectarea bariului. Metoda specifică de ales depinde de natura probei, intervalul de concentrație de bariu și scopul analizei. Dacă aveți nevoie de informații suplimentare sau aveți alte întrebări, vă rugăm să nu ezitați să-mi spuneți. Aceste metode sunt utilizate pe scară largă în aplicații de laborator și industriale pentru a măsura și detecta în mod precis și fiabil prezența și concentrația de bariu. Metoda specifică de utilizat depinde de tipul de eșantion care trebuie măsurat, de gama de conținut de bariu și de scopul specific al analizei.
9. Metoda de absorbție atomică pentru măsurarea calciului
În măsurarea elementelor, metoda de absorbție atomică are o acuratețe și sensibilitate ridicate și oferă un mijloc eficient pentru studiul proprietăților chimice, compoziția și conținutul compusului. În continuare, folosim metoda de absorbție atomică pentru a măsura conținutul elementelor. Pașii specifici sunt următorii: Pregătiți proba de testat. Pregătiți proba de element pentru a fi măsurată într-o soluție, care în general trebuie digerată cu acid amestecat pentru măsurarea ulterioară. Alegeți un spectrometru de absorbție atomică adecvat. În funcție de proprietățile probei de testat și de intervalul conținutului de element care trebuie măsurat, selectați un spectrometru de absorbție atomică adecvat.
Reglați parametrii spectrometrului de absorbție atomică. În funcție de elementul de testat și de modelul instrumentului, reglați parametrii spectrometrului de absorbție atomică, inclusiv sursa de lumină, atomizorul, detectorul etc.
Măsurați absorbanța elementului. Puneți proba care urmează să fie testată în atomizor și emiteți radiații luminoase cu o anumită lungime de undă prin sursa de lumină. Elementul care va fi testat va absorbi aceste radiații luminoase și va produce tranziții ale nivelului de energie. Măsurați absorbanța elementului de argint prin detector. Calculați conținutul elementului. Conținutul elementului este calculat pe baza absorbanței și a curbei standard. Următorii sunt parametrii specifici utilizați de un instrument pentru măsurarea elementelor.
Standard: BaCO3 de înaltă puritate sau BaCl2·2H2O.
Metodă: Cântăriți cu precizie 0,1778 g BaCl2·2H2O, dizolvați într-o cantitate mică de apă și aduceți cu precizie până la 100 ml. Concentrația de Ba din această soluție este de 1000 μg/mL. A se păstra într-o sticlă de polietilenă ferit de lumină.
Tip de flacără: aer-acetilenă, flacără bogată.
Parametri analitici: Lungime de undă (nm) 553,6
Lățimea de bandă spectrală (nm) 0,2
Coeficient de filtrare 0,3
Curentul recomandat al lămpii (mA) 5
Tensiune înaltă negativă (v) 393,00
Înălțimea capului arzătorului (mm) 10
Timp de integrare (S) 3
Presiunea și debitul aerului (MPa, mL/min) 0,24
Presiunea și debitul acetilenei (MPa, ml/min) 0,05, 2200
Interval liniar (μg/mL) 3~400
Coeficient de corelație liniară 0,9967
Concentrația caracteristică (μg/mL) 7.333
Limită de detectare (μg/mL) 1,0 RSD(%) 0,27
Metoda de calcul Metoda continuă
Aciditatea soluției 0,5% HNO3
Formular de testare:
| NO | Obiect de măsurare | Proba nr. | Abs | concentraţie | SD |
| 1 | Probe standard | Ba1 | 0.000 | 0.000 | 0,0002 |
| 2 | Probe standard | Ba2 | 0,030 | 50.000 | 0,0007 |
| 3 | Probe standard | Ba3 | 0,064 | 100.000 | 0,0004 |
| 4 | Probe standard | Ba4 | 0,121 | 200.000 | 0,0016 |
| 5 | Probe standard | Ba5 | 0,176 | 300.000 | 0,0011 |
| 6 | Probe standard | Ba6 | 0,240 | 400.000 | 0,0012 |
Curba de calibrare:
Tip de flacără: protoxid de azot-acetilenă, flacără bogată
.Parametri de analiză: Lungime de undă: 553,6
Lățimea de bandă spectrală (nm) 0,2
Coeficient de filtrare 0,6
Curentul recomandat al lămpii (mA) 6,0
Tensiune înaltă negativă (v) 374,5
Înălțimea capului de ardere (mm) 13
Timp de integrare (S) 3
Presiunea și debitul aerului (MP, ml/min) 0,25, 5100
Presiunea și debitul protoxidului de azot (MP, ml/min) 0,1, 5300
Presiunea și debitul acetilenei (MP, ml/min) 0,1, 4600
Coeficient de corelație liniară 0,9998
Concentrația caracteristică (μg/mL) 0,379
Metoda de calcul Metoda continuă
Aciditatea soluției 0,5% HNO3
Formular de testare:
| NO | Obiect de măsurare | Proba nr. | Abs | concentraţie | SD | RSD[%] |
| 1 | Probe standard | Ba1 | 0,005 | 0,0000 | 0,0030 | 64,8409 |
| 2 | Probe standard | Ba2 | 0,131 | 10.0000 | 0,0012 | 0,8817 |
| 3 | Probe standard | Ba3 | 0,251 | 20.0000 | 0,0061 | 2,4406 |
| 4 | Probe standard | Ba4 | 0,366 | 30.0000 | 0,0022 | 0,5922 |
| 5 | Probe standard | Ba5 | 0,480 | 40.0000 | 0,0139 | 2,9017 |
Curba de calibrare:
Interferență: bariul este serios interferat de fosfat, siliciu și aluminiu în flacăra aer-acetilenă, dar aceste interferențe pot fi depășite în flacăra de protoxid de azot-acetilenă. 80% din Ba este ionizat în flacără de protoxid de azot-acetilenă, astfel încât 2000 μg/mL de K+ ar trebui adăugate la soluțiile standard și de probă pentru a suprima ionizarea și a îmbunătăți sensibilitatea. Bariul, acest element chimic aparent obișnuit, dar extraordinar, și-a jucat întotdeauna rol în viețile noastre în tăcere. De la instrumente de precizie din laboratoarele de cercetare științifică la materii prime în producția industrială, la reactivi de diagnostic în domeniul medical, bariul a oferit un suport important pentru multe domenii cu proprietățile sale unice.
Cu toate acestea, așa cum fiecare monedă are două fețe, unii compuși ai bariului sunt, de asemenea, toxici. Prin urmare, atunci când folosim bariu, trebuie să rămânem vigilenți pentru a asigura o utilizare în siguranță și pentru a evita daunele inutile aduse mediului și corpului uman.
Privind înapoi la călătoria de explorare a bariului, nu putem să nu suspinăm la misterul și farmecul acestuia. Nu este doar obiectul de cercetare al oamenilor de știință, ci și un asistent puternic al inginerilor și un punct luminos în domeniul medicinei. Privind în viitor, ne așteptăm ca bariul să continue să aducă mai multe surprize și descoperiri omenirii și să ajute la progresul continuu al științei, tehnologiei și societății. Deși la sfârșitul acestui articol, este posibil să nu putem demonstra pe deplin atractivitatea bariu cu cuvinte superbe, dar cred că prin introducerea cuprinzătoare a proprietăților, aplicațiilor și siguranței sale, cititorii au o înțelegere mai profundă a bariului. Să așteptăm cu nerăbdare performanța minunată a bariului în viitor și să contribuim mai mult la progresul și dezvoltarea omenirii.
Pentru mai multe informații sau pentru a solicita informații de înaltă puritate 99,9% bariu metal, bine ați venit să ne contactați mai jos:
What'sapp &tel:008613524231522
Email:sales@shxlchem.com
Ora postării: 15-nov-2024