אלמנט 56: בריום

1 、 מבוא אלמנטליבריום,
אלמנט המתכת האדמה האלקליין, עם הסמל הכימי BA, ממוקם בקבוצה IIA של התקופה השישית של הטבלה התקופתית. זוהי מתכת אדמה אלקלית של ברק לבן רך וכסף והמרכיב הפעיל ביותר במתכות אדמה אלקליין. שם האלמנט מגיע מהמילה היוונית בטא אלפא ρύς (Barys) שמשמעותה "כבד".

2 、 גילוי היסטוריה קצרה
סולפידים של מתכות אדמה אלקליין מציגות זרחן, כלומר הם ממשיכים לפלוט אור למשך זמן בחושך לאחר שנחשפו לאור. תרכובות בריום החלו למשוך את תשומת ליבם של אנשים בדיוק בגלל מאפיין זה. בשנת 1602, סנדלר בשם קאסיו לורו בעיר בולוניה, איטליה, צלה בריט המכיל בריום סולפט יחד עם חומרים דליקים וגילה שהוא יכול לפלוט אור בחושך, שעורר את העניין של חוקרים באותה תקופה. מאוחר יותר, אבן מסוג זה נקראה פולוניט ועוררה את האינטרס של הכימאים האירופאים במחקר אנליטי. בשנת 1774 גילה הכימאי השבדי CW Scheee כי תחמוצת הבריום היא אדמה חדשה יחסית כבדה, אותה כינה "בריטה" (אדמה כבדה). בשנת 1774 האמין שלר כי אבן זו הייתה שילוב של אדמה חדשה (תחמוצת) וחומצה גופרתית. בשנת 1776 הוא חימם את החנקה באדמה חדשה זו כדי להשיג אדמה טהורה (תחמוצת). בשנת 1808 השתמש הכימאי הבריטי ה. דייווי כספית כקתודה ופלטינה כאנודה לאלקטרוליזה ברייט (BASO4) כדי לייצר אמלגם בריום. לאחר זיקוק להסרת כספית, הושגה מתכת טוהר נמוכה ונקראה על שם המילה היוונית Barys (כבד). סמל האלמנט מוגדר כ- BA, שנקראבריום.

3 、 תכונות פיזיקליות
בריוםהיא מתכת לבנה מכסף עם נקודת התכה של 725 מעלות צלזיוס, נקודת רתיחה של 1846 מעלות צלזיוס, צפיפות של 3.51 גרם/ס"מ 3 ומשיכות. העפרות העיקריות של הבריום הן בריט וארסנופיריט.

4 、בריוםהוא אלמנט כימי עם תכונות כימיות.
הסמל הכימי BA, מספר אטומי 56, שייך לקבוצת המערכת התקופתית IIA וחבר במתכות אדמה אלקליין. בריום יש פעילות כימית רבה והיא הפעילה ביותר בקרב מתכות אדמה אלקליין. מאנרגיית הפוטנציאל והיינון ניתן לראות כי בריום יש צמצום חזק. למעשה, ולו רק בהתחשב באובדן האלקטרון הראשון, בריום יש את הצמצום החזק ביותר במים. עם זאת, קשה יחסית לבריום לאבד את האלקטרון השני. לפיכך, בהתחשב בכל הגורמים, צמצום הבריום יקטן משמעותית. עם זאת, זהו גם אחד המתכות המגיבות ביותר בתמיסות חומציות, שנייה רק ​​ליתיום, צזיום, רובדיום ואשלגן.

5. תרכובות עיקריות
1). תחמוצת הבריום מתחמצנת לאט באוויר ליצירת תחמוצת הבריום, שהיא גביש מעוקב חסר צבע. מסיס בחומצה, בלתי מסיס במי אצטון ובמי אמוניה. מגיב עם מים ליצירת בריום הידרוקסיד, שהוא רעיל. כאשר הוא נשרף, הוא פולט להבה ירוקה ומייצר חמצן בריום.
2). בריום מי חמצן מגיב עם חומצה גופרתית לייצור מי חמצן. תגובה זו מבוססת על העיקרון של הכנת מי חמצן במעבדה.
3). בריום הידרוקסיד מגיב עם מים לייצור בריום הידרוקסיד וגז מימן. בשל המסיסות הנמוכה של בריום הידרוקסיד ואנרגיית הסובלימציה הגבוהה שלה, התגובה אינה אינטנסיבית כמו זו של מתכות אלקלי, והבריום ההידרוקסיד המתקבל יטשטש את הנוף. כמות קטנה של פחמן דו חמצני מוצגת לתמיסה ליצירת משקעים של בריום קרבונט, ועודף פחמן דו חמצני מוצג עוד יותר כדי להמיס את משקעי הבריום קרבונט ולייצר בריום ביקרבונט מסיס.
4). בריום אמינו יכול להתמוסס באמוניה נוזלית, לייצר תמיסה כחולה עם פרמגנטיות ומוליכות, המהווה למעשה אלקטרונים אמוניה. לאחר תקופה ארוכה של אחסון, המימן באמוניה יופחת לגז מימן על ידי אלקטרונים אמוניה, והתגובה הכוללת היא בריום המגיב עם אמוניה נוזלית לייצור בריום אמינו וגז מימן.
5). בריום סולפיט הוא גביש או אבקה לבנים, רעילים, מעט מסיסים במים, ומחמצן בהדרגה לבריום סולפט כאשר הוא מונח באוויר. מתמוססים בחומצות חזקות שאינן מחמצנות כמו חומצה הידרוכלורית ליצירת גז דו תחמוצת הגופרית עם ריח חריף. בעת פגישה עם חומצות מחמצן כמו חומצה חנקתית מדוללת, ניתן להמיר אותה לבריום גופרתי.
6). בריום סולפט הוא בעל תכונות כימיות יציבות, וחלקו של בריום גופרתי המומס במים מיונן לחלוטין, מה שהופך אותו לאלקטרוליט חזק. בריום סולפט אינו מסיס בחומצה חנקתית מדוללת. משמש בעיקר כחומר ניגודיות במערכת העיכול.
בריום פחמתי רעיל וכמעט בלתי מסיס במים קרים., מעט מסיסים במים המכילים פחמן דו חמצני ומסיס בחומצה הידרוכלורית מדוללת. הוא מגיב עם נתרן גופרתי כדי לייצר משקעים לבנים בלתי מסיסים יותר של בריום סולפט - מגמת ההמרה בין משקעים בתמיסה מימית: קל להמיר לכיוון בלתי מסיס יותר.

6 、 שדות יישומים
1. הוא משמש למטרות תעשייתיות בייצור מלחי בריום, סגסוגות, זיקוקים, כורים גרעיניים וכו '. זה גם דיססידייזר מצוין לזיקוק נחושת. בשימוש נרחב בסגסוגות, כולל עופרת, סידן, מגנזיום, נתרן, ליתיום, אלומיניום וסגסוגות ניקל. מתכת בריום יכולה לשמש כחומר גזז כדי להסיר גזי עקבות מצינורות ואקום וצינורות קרני קתודה, כמו גם חומר גזז לזיקוק מתכות. ניתן להשתמש בריום חנקתי מעורבב עם אשלגן כלורט, אבקת מגנזיום ורוזין לייצור התלקחויות איתות וזיקוקים. תרכובות בריום מסיסות משמשות בדרך כלל כקוטלי חרקים, כמו בריום כלוריד, כדי לשלוט על מזיקים צמחיים שונים. זה יכול לשמש גם לזיקוק מי מלח ומי דוד לייצור סודה קאוסטית אלקטרוליטית. משמש גם להכנת פיגמנטים. תעשיות הטקסטיל והעור משתמשות בו כמרדנט וכסוכן משמורת למשי מלאכותי.
2. בריום סולפט לשימוש רפואי הוא תרופה עזר לבדיקת רנטגן. אבקה לבנה חסרת ריח וחסרת טעם, חומר שיכול לספק ניגודיות חיובית בגוף במהלך בדיקת רנטגן. בריום סולפט רפואי אינו נספג בדרכי העיכול ואינו גורם לתגובות אלרגיות. הוא אינו מכיל תרכובות בריום מסיסות כמו בריום כלוריד, בריום גופרתי ובריום פחמתי. משמש בעיקר להדמיה במערכת העיכול, המשמש מדי פעם למטרות אחרות של בדיקה

7 、 שיטת הכנה
הייצור התעשייתי שלבריום מתכתימחולק לשני שלבים: ייצור תחמוצת הבריום והפחתה תרמית מתכתית (הפחתה תרמית של אלומיניום). ב 1000-1200 ℃,בריום מתכתיניתן להשיג על ידי הפחתת תחמוצת הבריום בעזרת אלומיניום מתכתי, ואז לטיהור על ידי זיקוק ואקום. שיטת הפחתה תרמית של אלומיניום לייצור בריום מתכתי: בגלל יחסי רכיב שונים, יתכנו שתי תגובות להפחתת אלומיניום של תחמוצת הבריום. משוואת התגובה היא: שתי התגובות יכולות לייצר רק כמות קטנה של בריום בטלפון 1000-1200 ℃. לפיכך, יש להשתמש במשאבת ואקום כדי להעביר ברציפות אדי בריום מאזור התגובה לאזור העיבוי הקר על מנת שהתגובה תמשיך לעבור ימינה. המשקעים לאחר התגובה רעילים ויש לטפל בהם לפני סילוק