Элемент 56: Барый

1. Элементарнае ўвядзеннеБарый,
Шчолачназямельны метал з хімічным сімвалам Ba знаходзіцца ў IIA групе шостага перыяду перыядычнай табліцы. Гэта мяккі, серабрыста-белы бляск шчолачназямельны метал і найбольш актыўны элемент сярод шчолачназямельных металаў. Назва элемента паходзіць ад грэчаскага слова beta alpha ρύς (barys), што азначае «цяжкі».

2. Кароткая гісторыя
Сульфіды шчолачназямельных металаў праяўляюць фасфарэсцэнцыю, гэта значыць, яны працягваюць выпраменьваць святло на працягу пэўнага часу ў цемры пасля ўздзеяння святла. Злучэнні барыю пачалі прыцягваць увагу людзей менавіта з-за гэтай характарыстыкі. У 1602 годзе шавец па імені Касіа Лаўра ў горадзе Балоння, Італія, абпаліў барыт, які змяшчаў сульфат барыю, разам з лёгкаўзгаральнымі рэчывамі і выявіў, што ён можа выпраменьваць святло ў цемры, што выклікала цікавасць навукоўцаў таго часу. Пазней гэты тып каменя быў названы паланітам і выклікаў цікавасць еўрапейскіх хімікаў да аналітычных даследаванняў. У 1774 годзе шведскі хімік К. В. Шэеле выявіў, што аксід барыю — гэта адносна цяжкі новы грунт, які ён назваў «Барыта» (цяжкі грунт). У 1774 годзе Шэлер лічыў, што гэты камень уяўляе сабой спалучэнне новага грунту (аксіду) і сернай кіслаты. У 1776 годзе ён нагрэў салетру ў гэтым новым грунте, каб атрымаць чысты грунт (аксід). У 1808 годзе брытанскі хімік Г. Дэві выкарыстаў ртуць у якасці катода і плаціну ў якасці анода для электралізу барыту (BaSO4) з мэтай атрымання амальгамы барыю. Пасля дыстыляцыі для выдалення ртуці быў атрыманы метал нізкай чысціні, названы ў гонар грэчаскага слова barys (цяжкі). Сімвал элемента — Ba, які называеццабарый.

3. Фізічныя ўласцівасці
Барый— гэта серабрыста-белы метал з тэмпературай плаўлення 725 °C, тэмпературай кіпення 1846 °C, шчыльнасцю 3,51 г/см3 і пластычнасцю. Асноўнымі рудамі барыю з'яўляюцца барыт і арсенапірыт.

4,Барый— гэта хімічны элемент з хімічнымі ўласцівасцямі.
Хімічны сімвал Ba, атамны нумар 56, належыць да перыядычнай сістэмы IIA групы і з'яўляецца прадстаўніком шчолачназямельных металаў. Барый мае вялікую хімічную актыўнасць і з'яўляецца найбольш актыўным сярод шчолачназямельных металаў. З патэнцыялу і энергіі іянізацыі відаць, што барый мае моцную аднаўляльную здольнасць. Фактычна, калі ўлічваць толькі страту першага электрона, барый мае наймацнейшую аднаўляльную здольнасць у вадзе. Аднак барыю адносна цяжка страціць другі электрон. Такім чынам, улічваючы ўсе фактары, аднаўляльная здольнасць барыю значна знізіцца. Тым не менш, ён таксама з'яўляецца адным з самых рэакцыйных металаў у кіслых растворах, саступаючы толькі літыю, цэзію, рубідыю і калію.

5. Асноўныя злучэнні
1). Аксід барыю павольна акісляецца на паветры, утвараючы аксід барыю, які ўяўляе сабой бясколерны кубічны крышталь. Растваральны ў кіслаце, нерастваральны ў ацэтоне і аміячнай вадзе. Рэагуе з вадой, утвараючы гідраксід барыю, які з'яўляецца таксічным. Пры гарэнні ён вылучае зялёнае полымя і ўтварае пераксід барыю.
2). Пераксід барыю рэагуе з сернай кіслатой з утварэннем пераксіду вадароду. Гэтая рэакцыя заснавана на прынцыпе атрымання пераксіду вадароду ў лабараторыі.
3). Гідраксід барыю рэагуе з вадой з утварэннем гідраксіду барыю і вадароду. З-за нізкай растваральнасці гідраксіду барыю і яго высокай энергіі сублімацыі рэакцыя не такая інтэнсіўная, як у шчолачных металаў, і атрыманы гідраксід барыю будзе засланяць агляд. Невялікая колькасць вуглякіслага газу ўводзіцца ў раствор для ўтварэння асадка карбанату барыю, а лішак вуглякіслага газу ўводзіцца далей для растварэння асадка карбанату барыю і атрымання растваральнага бікарбанату барыю.
4). Амінабарый можа растварацца ў вадкім аміяку, утвараючы сіні раствор з парамагнетызмам і праводнасцю, які па сутнасці ўтварае электроны аміяку. Пасля працяглага захоўвання вадарод у аміяку аднаўляецца да газападобнага вадароду пад уздзеяннем электронаў аміяку, і ў выніку барый рэагуе з вадкім аміякам, утвараючы амінабарый і газападобны вадарод.
5). Сульфіт барыю — гэта белы крышталь або парашок, таксічны, маларастваральны ў вадзе і паступова акісляецца ў сульфат барыю на паветры. Раствараецца ў моцных неакісляльных кіслотах, такіх як саляная кіслата, з утварэннем газападобнага дыяксіду серы з рэзкім пахам. Пры кантакце з акісляльнымі кіслотамі, такімі як разведзеная азотная кіслата, ён можа ператварацца ў сульфат барыю.
6). Сульфат барыю мае стабільныя хімічныя ўласцівасці, а частка сульфату барыю, раствораная ў вадзе, цалкам іянізавана, што робіць яго моцным электралітам. Сульфат барыю нерастваральны ў разведзенай азотнай кіслаце. У асноўным выкарыстоўваецца ў якасці кантраснага рэчыва для страўнікава-кішачнага гасцінца.
Карбанат барыю таксічны і амаль нерастваральны ў халоднай вадзе. Ён слаба растваральны ў вадзе, якая змяшчае вуглякіслы газ, і растваральны ў разведзенай салянай кіслаце. Ён рэагуе з сульфатам натрыю, утвараючы больш нерастваральны белы асадак сульфату барыю - тэндэнцыя пераўтварэння паміж асадкамі ў водным растворы: яго лёгка пераўтварыць у больш нерастваральны бок.

6. Галіны прымянення
1. Выкарыстоўваецца ў прамысловых мэтах пры вытворчасці соляў барыю, сплаваў, феерверкаў, ядзерных рэактараў і г.д. Ён таксама з'яўляецца выдатным раскісляльнікам для рафінавання медзі. Шырока выкарыстоўваецца ў сплавах, у тым ліку свінцовых, кальцыевых, магніевых, натрыевых, літыевых, алюмініевых і нікелевых сплавах. Металічны барый можа выкарыстоўвацца ў якасці дэгазатара для выдалення слядоў газаў з вакуумных і электронна-прамянёвых трубак, а таксама ў якасці дэгазатара для рафінавання металаў. Нітрат барыю, змяшаны з хларатам калію, парашком магнію і каніфоллю, можа выкарыстоўвацца для вырабу сігнальных ракет і феерверкаў. Растваральныя злучэнні барыю звычайна выкарыстоўваюцца ў якасці інсектыцыдаў, такіх як хларыд барыю, для барацьбы з рознымі шкоднікамі раслін. Ён таксама можа выкарыстоўвацца для ачысткі расолу і катлоўнай вады для вытворчасці электралітычнай каўстычнай соды. Таксама выкарыстоўваецца для падрыхтоўкі пігментаў. У тэкстыльнай і скураной прамысловасці ён выкарыстоўваецца ў якасці протравы і матыруючага агента для штучнага шоўку.
2. Сульфат барыю для медыцынскага прымянення — гэта дапаможны прэпарат для рэнтгеналагічных даследаванняў. Белы парашок без паху і смаку, рэчыва, якое можа забяспечыць станоўчы кантраст у арганізме падчас рэнтгенаўскага даследавання. Медыцынскі сульфат барыю не ўсмоктваецца ў страўнікава-кішачным тракце і не выклікае алергічных рэакцый. Ён не ўтрымлівае растваральных злучэнняў барыю, такіх як хларыд барыю, сульфід барыю і карбанат барыю. У асноўным выкарыстоўваецца для візуалізацыі страўнікава-кішачнага гасцінца, часам выкарыстоўваецца для іншых мэт абследавання.

7. Спосаб падрыхтоўкі
Прамысловая вытворчасцьметалічны барыйпадзелены на два этапы: вытворчасць аксіду барыю і тэрмічнае аднаўленне металу (тэрмічнае аднаўленне алюмінію). Пры тэмпературы 1000-1200 ℃,металічны барыйможна атрымаць шляхам аднаўлення аксіду барыю металічным алюмініем, а затым ачысціць вакуумнай дыстыляцыяй. Метад тэрмічнага аднаўлення алюмінію для атрымання металічнага барыю: з-за розных суадносін інгрэдыентаў могуць існаваць дзве рэакцыі аднаўлення аксіду барыю алюмініем. Раўнанне рэакцыі такое: абедзве рэакцыі могуць вырабляць толькі невялікую колькасць барыю пры тэмпературы 1000-1200 ℃. Такім чынам, для таго, каб рэакцыя працягвала рухацца ўправа, неабходна выкарыстоўваць вакуумны помпа для бесперапыннай перадачы пароў барыю з зоны рэакцыі ў зону халоднай кандэнсацыі. Рэшта пасля рэакцыі таксічная і патрабуе апрацоўкі перад утылізацыяй.