בריום בבולוניט

אריום, יסוד 56 בטבלה המחזורית.

בריום הידרוקסיד, בריום כלוריד, בריום סולפט... הם ריאגנטים נפוצים מאוד בספרי לימוד לבתי ספר תיכוניים. בשנת 1602, אלכימאים מערביים גילו את אבן הבולוניה (הנקראת גם "אבן שמש") שיכולה לפלוט אור. לסוג זה של עפרה יש גבישים קטנים זוהרים, אשר פולטים אור ברציפות לאחר חשיפה לאור שמש. מאפיינים אלה ריתקו קוסמים ואלכימאים. בשנת 1612, המדען חוליו צ'זארה לגארה פרסם את הספר "De Phenomenis in Orbe Lunae", שתיעד את הסיבה לזוהר של אבן הבולוניה כפי שמקורה במרכיב העיקרי שלה, בריט (BaSO4). עם זאת, בשנת 2012, דיווחים חשפו כי הסיבה האמיתית לזוהר של אבן הבולוניה נובעת מבריום גופרתי מסומם ביוני נחושת חד-ערכיים ודו-ערכיים. בשנת 1774, הכימאי השוודי שלר גילה את תחמוצת הבריום וכינה אותה "Baryta" (אדמה כבדה), אך המתכת בריום מעולם לא הושגה. רק בשנת 1808 הכימאי הבריטי דיוויד השיג מתכת בעלת טוהר נמוך מבריט באמצעות אלקטרוליזה, שהיא בריום. מאוחר יותר היא נקראה על שם המילה היוונית בריס (כבד) וסמל היסוד Ba. השם הסיני "Ba" מגיע ממילון קאנגשי, שפירושו עפרת ברזל נחושת לא מותכת.

מתכת בריוםהוא פעיל מאוד ומגיב בקלות עם אוויר ומים. ניתן להשתמש בו להסרת גזים זעירים בשפופרות ואקום ושפופרות תמונה, כמו גם לייצור סגסוגות, זיקוקים וכורים גרעיניים. בשנת 1938, מדענים גילו בריום כאשר חקרו את התוצרים לאחר הפצצת אורניום עם נויטרונים איטיים, והשערו שבריום אמור להיות אחד התוצרים של ביקוע גרעיני של אורניום. למרות תגליות רבות על בריום מתכתי, אנשים עדיין משתמשים בתרכובות בריום בתדירות גבוהה יותר.

התרכובת המוקדמת ביותר בה נעשה שימוש הייתה בריט - בריום סולפט. ניתן למצוא אותו בחומרים רבים ושונים, כגון פיגמנטים לבנים בנייר צילום, צבע, פלסטיק, ציפויי רכב, בטון, מלט עמיד לקרינה, טיפולים רפואיים וכו'. במיוחד בתחום הרפואי, בריום סולפט הוא "קמח בריום" שאנו אוכלים במהלך גסטרוסקופיה. קמח בריום - אבקה לבנה חסרת ריח וחסרת טעם, אינה מסיסה במים ובשמן, ואינה תיספג ברירית מערכת העיכול, וגם לא תושפע מחומצת קיבה ונוזלי גוף אחרים. בשל המקדם האטומי הגדול של בריום, הוא יכול ליצור אפקט פוטואלקטרי עם קרני רנטגן, להקרין קרני רנטגן אופייניות וליצור ערפל על הסרט לאחר שעבר דרך רקמות אנושיות. ניתן להשתמש בו כדי לשפר את ניגודיות התצוגה, כך שאיברים או רקמות עם ובלי חומר ניגוד יוכלו להציג ניגודיות שחורה-לבנה שונה על הסרט, על מנת להשיג את אפקט הבדיקה, ולהראות באמת את השינויים הפתולוגיים באיבר האדם. בריום אינו יסוד חיוני לבני אדם, ובריום סולפט בלתי מסיס משמש בקמח בריום, כך שלא תהיה לו השפעה משמעותית על גוף האדם.

אבל מינרל בריום נפוץ נוסף, בריום קרבונט, שונה. רק משמו ניתן לזהות את נזקו. ההבדל העיקרי בינו לבין בריום סולפט הוא שהוא מסיס במים ובחומצה, ומייצר יותר יוני בריום, מה שמוביל להיפוקלמיה. הרעלת מלח בריום חריפה היא נדירה יחסית, ולעתים קרובות נגרמת עקב בליעה מקרית של מלחי בריום מסיסים. התסמינים דומים לדלקת קיבה חריפה, לכן מומלץ לפנות לבית חולים לשטיפת קיבה או לקחת נתרן סולפט או נתרן תיוסולפט לניקוי רעלים. לחלק מהצמחים יש תפקיד של ספיגה וצבירה של בריום, כמו אצות ירוקות, הדורשות בריום כדי לגדול היטב; אגוזי ברזיל מכילים גם 1% בריום, ולכן חשוב לצרוך אותם במתינות. למרות זאת, ויתריט עדיין ממלא תפקיד חשוב בייצור כימי. זהו מרכיב של זיגוג. בשילוב עם תחמוצות אחרות, הוא יכול גם להראות צבע ייחודי, המשמש כחומר עזר בציפויים קרמיים וזכוכית אופטית.

ניסוי התגובה הכימית האנדותרמית מבוצע בדרך כלל עם בריום הידרוקסיד: לאחר ערבוב הבריום הידרוקסיד המוצק עם מלח אמוניום, יכולה להתרחש תגובה אנדותרמית חזקה. אם מטפטפים כמה טיפות מים על תחתית המיכל, ניתן לראות את הקרח שנוצר על ידי המים, ואפילו את חתיכות הזכוכית ניתן להקפיא ולהידבק לתחתית המיכל. לבריום הידרוקסיד יש בסיסיות חזקה והוא משמש כזרז לסינתזה של שרפים פנוליים. הוא יכול להפריד ולשקוע יוני סולפט ולייצר מלחי בריום. מבחינת ניתוח, קביעת תכולת הפחמן הדו-חמצני באוויר וניתוח כמותי של כלורופיל דורשים שימוש בבריום הידרוקסיד. בייצור מלחי בריום, אנשים המציאו יישום מעניין מאוד: שיקום ציורי קיר לאחר שיטפון בפירנצה בשנת 1966 הושלם על ידי תגובה שלו עם גבס (סידן גופרתי) לייצור בריום גופרתי.

תרכובות אחרות המכילות בריום מציגות גם תכונות יוצאות דופן, כגון תכונות שבירה פוטוכימית של בריום טיטנאט; מוליכות העל בטמפרטורה גבוהה של YBa2Cu3O7, כמו גם הצבע הירוק החיוני של מלחי בריום בזיקוקים, הפכו כולם למאפיינים בולטים של יסודות בריום.