Qu'est-ce que le baryum, quelle est son application et comment tester l'élément de baryum?

Dans le monde magique de la chimie,baryuma toujours attiré l'attention des scientifiques avec son charme unique et son large application. Bien que cet élément métallique blanc argenté ne soit pas aussi éblouissant que l'or ou l'argent, il joue un rôle indispensable dans de nombreux domaines. Des instruments de précision dans les laboratoires de recherche scientifique aux principales matières premières en production industrielle en passant par les réactifs diagnostiques dans le domaine médical, le baryum a écrit la légende de la chimie avec ses propriétés et fonctions uniques.

Dès 1602, Cassio Lauro, cordonnier dans la ville italienne de Porra, a rôti une baryte contenant du sulfate de baryum avec une substance combustible dans une expérience et a été surpris de constater qu'il pouvait briller dans l'obscurité. Cette découverte a suscité un grand intérêt parmi les chercheurs à l'époque, et la pierre a été nommée Porra Stone et est devenue le centre de la recherche par les chimistes européens.

Cependant, c'est le chimiste suédois Scheele qui a vraiment confirmé que le baryum était un nouvel élément. Il a découvert l'oxyde de baryum en 1774 et l'a appelé "Baryta" (Terre lourde). Il a étudié cette substance en profondeur et pensait qu'elle était composée d'une nouvelle terre (oxyde) combinée à l'acide sulfurique. Deux ans plus tard, il a réussi à chauffer le nitrate de ce nouveau sol et à avoir obtenu de l'oxyde pur. Cependant, bien que Scheele ait découvert l'oxyde de baryum, ce n'est qu'en 1808 que le chimiste britannique Davy a produit avec succès le baryum métallique en électrolysant un électrolyte fabriqué à partir de baryte. Cette découverte a marqué la confirmation officielle du barum en tant qu'élément métallique et a également ouvert le voyage de l'application du baryum dans divers domaines.

Depuis lors, les êtres humains ont continuellement approfondi leur compréhension du baryum. Les scientifiques ont exploré les mystères de la nature et promu le progrès de la science et de la technologie en étudiant les propriétés et les comportements du baryum. L'application du baryum dans les domaines de la recherche scientifique, de l'industrie et du médical est également devenue de plus en plus étendue, apportant la commodité et le confort à la vie humaine.

Le charme du baryum réside non seulement dans son aspect pratique, mais aussi dans le mystère scientifique derrière. Les scientifiques ont continuellement exploré les mystères de la nature et promu le progrès de la science et de la technologie en étudiant les propriétés et les comportements du baryum. Dans le même temps, le baryum joue également tranquillement un rôle dans notre vie quotidienne, apportant la commodité et le réconfort à nos vies. Embarquons dans ce voyage magique d'exploration de baryum, dévoile son mystérieux voile et apprécions son charme unique. Dans l'article suivant, nous présenterons de manière approfondie les propriétés et les applications du baryum, ainsi que son rôle important dans la recherche scientifique, l'industrie et la médecine. Je crois qu'en lisant cet article, vous aurez une compréhension plus profonde du baryum.

1. Application de baryum

Baryumest un élément chimique commun. C'est un métal blanc argenté qui existe dans la nature sous la forme d'une variété de minéraux. Voici quelques utilisations quotidiennes du baryum.

Brûle et éclatant: le baryum est un métal hautement réactif qui produit une flamme brillante en contact avec de l'ammoniac ou de l'oxygène. Cela rend le baryum largement utilisé dans des industries telles que les feux d'artifice, les fusées éclairantes et la fabrication du phosphore.

Industrie médicale: les composés baryum sont également largement utilisés dans l'industrie médicale. Les repas de baryum (tels que les comprimés de baryum) sont utilisés dans les examens de rayons X gastro-intestinaux pour aider les médecins à observer le fonctionnement du système digestif. Les composés de baryum sont également utilisés dans certaines thérapies radioactives, telles que l'iode radioactif pour le traitement de la maladie thyroïdienne.
Verre et céramique: les composés baryum sont souvent utilisés dans la fabrication de verre et de céramique en raison de leur bon point de fusion et de leur résistance à la corrosion. Les composés de baryum peuvent améliorer la dureté et la force de la céramique et peuvent fournir des propriétés spéciales de céramique, telles que l'isolation électrique et l'indice de réfraction élevé. Alloys métalliques: le baryum peut former des alliages avec d'autres éléments métalliques, et ces alliages ont des propriétés uniques. Par exemple, les alliages de baryum peuvent augmenter le point de fusion de l'aluminium et des alliages de magnésium, ce qui les rend plus faciles à traiter et à lancer. De plus, les alliages de baryum avec des propriétés magnétiques sont également utilisés pour fabriquer des plaques de batterie et des matériaux magnétiques.

Le baryum est un élément chimique avec le symbole chimique BA et le numéro atomique 56. Barium est un métal terrestre alcalin et est situé dans le groupe 6 du tableau périodique, les principaux éléments du groupe.
2. Propriétés physiques de baryum
Le baryum (BA) est un élément de métal de terre alcalin
1. Apparence: le baryum est un métal doux et argenté-blanc avec un lustre métallique distinct lorsqu'il est coupé.
2. Densité: le baryum a une densité relativement élevée d'environ 3,5 g / cm³. C'est l'un des métaux plus denses sur Terre.
3. Points de fusion et d'ébullition: le baryum a un point de fusion d'environ 727 ° C et un point d'ébullition d'environ 1897 ° C.
4. Dureté: le baryum est un métal relativement doux avec une dureté MOHS d'environ 1,25 à 20 degrés Celsius.
5. Conductivité: le baryum est un bon conducteur d'électricité avec une conductivité électrique élevée.
6. DUCTILITÉ: Bien que le baryum soit un métal doux, il a un certain degré de ductilité et peut être transformé en feuilles ou fils minces.
7. Activité chimique: le baryum ne réagit pas fortement avec la plupart des non-métaux et de nombreux métaux à température ambiante, mais il forme des oxydes à des températures élevées et dans l'air. Il peut former des composés avec de nombreux éléments non métalliques, tels que les oxydes, les sulfures, etc.
8. Formes d'existence: minéraux contenant du baryum dans la croûte terrestre, tels que la barite (sulfate de baryum), etc. Le baryum peut également exister sous forme d'hydrates, d'oxydes, de carbonates, etc. dans la nature.
9. Radioactivité: Barium a une variété d'isotopes radioactifs, parmi lesquels le baryum-133 est un isotope radioactif courant utilisé dans l'imagerie médicale et les applications de médecine nucléaire.
10. Applications: Les composés baryum sont largement utilisés dans l'industrie, comme le verre, le caoutchouc, les catalyseurs de l'industrie chimique, les tubes électroniques, etc. Son sulfate est souvent utilisé comme agent de contraste aux examens médicaux. Le baryum est un élément métallique important dont les propriétés le rendent largement utilisé dans de nombreux domaines.

3. Propriétés chimiques du baryum
Propriétés métalliques: le baryum est un solide métallique avec une apparence blanche argentée et une bonne conductivité électrique.

Densité et point de fusion: le baryum est un élément relativement dense avec une densité de 3,51 g / cm3. Le baryum a un faible point de fusion d'environ 727 degrés Celsius (1341 degrés Fahrenheit).

Réactivité: le baryum réagit rapidement avec la plupart des éléments non métalliques, en particulier avec les halogènes (comme le chlore et le brome), pour produire des composés baryum correspondants. Par exemple, le baryum réagit avec le chlore pour produire du chlorure de baryum.
Oxydisation: le baryum peut être oxydé pour former l'oxyde de baryum. L'oxyde de baryum est largement utilisé dans les industries telles que la fusion métallique et la fabrication de verre.
Activité élevée: le baryum a une activité chimique élevée et réagit facilement avec l'eau pour libérer l'hydrogène et produire de l'hydroxyde de baryum.

4. Propriétés biologiques du baryum

Le rôle et les propriétés biologiques du baryum dans les organismes ne sont pas entièrement comprises, mais il est connu que le baryum a une certaine toxicité pour les organismes.

Itinéraires d'admission: les gens ingèrent principalement le baryum par la nourriture et l'eau potable. Certains aliments peuvent contenir des traces de baryum, comme les céréales, la viande et les produits laitiers. De plus, les eaux souterraines contient parfois des concentrations plus élevées de baryum.
Absorption biologique et métabolisme: le baryum peut être absorbé par les organismes et distribué dans le corps par circulation sanguine. Le baryum s'accumule principalement dans les reins et les os, en particulier dans des concentrations plus élevées dans les os.
Fonction biologique: Barium n'a pas encore été constaté pour avoir des fonctions physiologiques essentielles dans les organismes. Par conséquent, la fonction biologique du baryum reste controversée.

5. Propriétés biologiques du baryum
Toxicité: des concentrations élevées d'ions baryum ou de composés baryum sont toxiques pour le corps humain. Un apport excessif de baryum peut provoquer des symptômes d'intoxication aiguë, notamment des vomissements, de la diarrhée, de la faiblesse musculaire, de l'arythmie, etc. L'empoisonnement sévère peut causer des dommages au système nerveux, des dommages rénaux et des problèmes cardiaques.
Accumulation osseuse: le baryum peut s'accumuler dans les os du corps humain, en particulier chez les personnes âgées. Une exposition à long terme à des concentrations élevées de baryum peut provoquer des maladies osseuses telles que l'ostéoporose. Effets cardiovasculaires: le baryum, comme le sodium, peut interférer avec l'équilibre ionique et l'activité électrique, affectant la fonction cardiaque. Un apport excessif de baryum peut provoquer des rythmes cardiaques anormaux et augmenter le risque de crises cardiaques.
Cancériogène: Bien qu'il y ait encore une controverse sur la cancérogénicité du baryum, certaines études ont montré que l'exposition à long terme à des concentrations élevées de baryum peut augmenter le risque de certains cancers, tels que le cancer de l'estomac et le cancer de l'œsophage. En raison de la toxicité et du danger potentiel du baryum, les gens doivent veiller à éviter une apport excessif ou une exposition à long terme à des concentrations élevées de baryum. Les concentrations de baryum dans l'eau potable et les aliments doivent être surveillées et contrôlées pour protéger la santé humaine. Si vous soupçonnez l'empoisonnement ou présente des symptômes connexes, veuillez consulter immédiatement un médecin.

6. Barium de nature

Barium Minerals: Barium peut être trouvé dans la croûte terrestre sous forme de minéraux. Certains minéraux de baryum communs comprennent la baryte et le fartite. Ces minerais se trouvent souvent avec d'autres minéraux, tels que le plomb, le zinc et l'argent.

Dissous dans les eaux souterraines et les roches: le baryum peut être trouvé dans les eaux souterraines et les roches dans un état dissous. Les eaux souterraines contient des traces de baryum dissous et sa concentration dépend des conditions géologiques et des propriétés chimiques du plan d'eau.

Salts de baryum: le baryum peut former différents sels, tels que le chlorure de baryum, le nitrate de baryum et le carbonate de baryum. Ces composés peuvent être trouvés dans la nature comme des minéraux naturels.

Contenu dans le sol: le baryum peut être trouvé dans le sol sous différentes formes, dont certaines proviennent de particules minérales naturelles ou de la dissolution des roches. Le baryum est généralement présent dans de faibles concentrations dans le sol, mais peut être présent à des concentrations élevées dans certaines zones.

Il convient de noter que la présence et le contenu du baryum peuvent varier dans différents environnements et régions géologiques, de sorte que des conditions géographiques et géologiques spécifiques doivent être prises en compte lors de la discussion du baryum.

7. Extraction et production de baryum
Le processus d'extraction et de préparation du baryum comprend généralement les étapes suivantes:
1. L'exploitation du minerai de baryum: le principal minéral du minerai de baryum est la baryte, également connue sous le nom de sulfate de baryum. Il se trouve généralement dans la croûte terrestre et est largement distribué dans les roches et les dépôts sur la terre. L'exploitation minière implique généralement le dynamitage, l'exploitation, l'écrasement et le classement du minerai pour obtenir du minerai contenant du sulfate de baryum.
2. Préparation du concentré: L'extraction du baryum du minerai de baryum nécessite un traitement au concentré du minerai. La préparation du concentré comprend généralement des étapes de sélection et de flottation des mains pour éliminer les impuretés et obtenir du minerai contenant plus de 96% de sulfate de baryum.
3. Préparation du sulfate de baryum: Le concentré est soumis à des étapes telles que l'élimination du fer et du silicium pour enfin obtenir du sulfate de baryum (Baso4).
4. Préparation du sulfure de baryum: Afin de préparer le baryum à partir de sulfate de baryum, il est nécessaire de convertir le sulfate de baryum en sulfure de baryum, également connu sous le nom de cendre noir. La poudre de minerai de sulfate de baryum avec une taille de particules inférieure à 20 maille est généralement mélangée avec du charbon ou de la poudre de coke de pétrole dans un rapport de poids de 4: 1. Le mélange est rôti à 1100 ℃ dans une fournaise réverbère, et le sulfate de baryum est réduit en sulfure de baryum.
5. Dissolution du sulfure de baryum: Solution de sulfure de baryum de sulfate de baryum peut être obtenue par la lixiviation de l'eau chaude.
6. Préparation de l'oxyde de baryum: Afin de convertir le sulfure de baryum en oxyde de baryum, carbonate de sodium ou dioxyde de carbone est généralement ajouté à la solution de sulfure de baryum. Après avoir mélangé le carbonate de baryum et la poudre de carbone, la calcination à plus de 800 ℃ peut produire de l'oxyde de baryum.
7. refroidissement et traitement: il convient de noter que l'oxyde de baryum s'oxyde pour former du peroxyde de baryum à 500-700 ℃, et le peroxyde de baryum peut se décomposer pour former l'oxyde de baryum à 700-800 ℃. Afin d'éviter la production de peroxyde de baryum, le produit calciné doit être refroidi ou éteint sous la protection du gaz inerte.

Ce qui précède est le processus général d'extraction et de préparation du baryum. Ces processus peuvent varier en fonction du processus et de l'équipement industriels, mais le principe global reste le même. Le baryum est un métal industriel important utilisé dans une variété d'applications, notamment l'industrie chimique, la médecine, l'électronique, etc.

8. Méthodes de détection courantes pour le baryum
Le baryum est un élément commun qui est couramment utilisé dans diverses applications industrielles et scientifiques. En chimie analytique, les méthodes de détection du baryum incluent généralement une analyse qualitative et une analyse quantitative. Ce qui suit est une introduction détaillée aux méthodes de détection couramment utilisées pour le baryum:
1. Spectrométrie d'absorption atomique de la flamme (FAAS): Il s'agit d'une méthode d'analyse quantitative couramment utilisée adaptée aux échantillons avec des concentrations plus élevées. La solution d'échantillon est pulvérisée dans la flamme et les atomes de baryum absorbent la lumière d'une longueur d'onde spécifique. L'intensité de la lumière absorbée est mesurée et est proportionnelle à la concentration de baryum.
2. Spectrométrie d'émission atomique de la flamme (FAE): Cette méthode détecte le baryum en pulvérisant la solution d'échantillon dans la flamme, excitant les atomes de baryum pour émettre la lumière d'une longueur d'onde spécifique. Par rapport aux FAA, les FAE sont généralement utilisés pour détecter des concentrations plus faibles de baryum.
3. Spectrométrie de fluorescence atomique (AAS): Cette méthode est similaire à FAAS, mais utilise un spectromètre de fluorescence pour détecter la présence de baryum. Il peut être utilisé pour mesurer des traces de baryum.

4. Chromatographie ionique: Cette méthode convient à l'analyse du baryum dans les échantillons d'eau. Les ions baryum sont séparés et détectés par chromatographe ionique. Il peut être utilisé pour mesurer la concentration de baryum dans les échantillons d'eau.

5. Spectrométrie de fluorescence aux rayons X (XRF): Il s'agit d'une méthode analytique non destructive adaptée à la détection de baryum dans des échantillons solides. Une fois que l'échantillon est excité par les rayons X, les atomes de baryum émettent une fluorescence spécifique et la teneur en baryum est déterminée en mesurant l'intensité de fluorescence.

6. Spectrométrie de masse: la spectrométrie de masse peut être utilisée pour déterminer la composition isotopique du baryum et déterminer la teneur en baryum. Cette méthode est généralement utilisée pour une analyse à haute sensibilité et peut détecter de très faibles concentrations de baryum.

Ce qui précède sont certaines méthodes couramment utilisées pour détecter le baryum. La méthode spécifique à choisir dépend de la nature de l'échantillon, de la plage de concentration de baryum et du but de l'analyse. Si vous avez besoin d'informations supplémentaires ou avez d'autres questions, n'hésitez pas à me le faire savoir. Ces méthodes sont largement utilisées dans les applications de laboratoire et industrielles pour mesurer et détecter avec précision et détecter de manière fiable la présence et la concentration de baryum. La méthode spécifique à utiliser dépend du type d'échantillon qui doit être mesuré, de la plage de teneur en baryum et du but spécifique de l'analyse.

9. Méthode d'absorption atomique pour la mesure du calcium

Dans la mesure des éléments, la méthode d'absorption atomique a une précision et une sensibilité élevées, et fournit un moyen efficace d'étudier les propriétés chimiques, la composition des composés et le contenu.Next, nous utilisons la méthode d'absorption atomique pour mesurer le contenu des éléments. Les étapes spécifiques sont les suivantes: Préparez l'échantillon à tester. Préparez l'échantillon d'élément à mesurer en une solution, qui doit généralement être digérée avec de l'acide mixte pour une mesure ultérieure.Choosez un spectromètre d'absorption atomique approprié. Selon les propriétés de l'échantillon à tester et la plage de teneur en élément à mesurer, sélectionnez un spectromètre d'absorption atomique approprié.
Ajustez les paramètres du spectromètre d'absorption atomique. Selon l'élément à tester et le modèle d'instrument, ajustez les paramètres du spectromètre d'absorption atomique, y compris la source lumineuse, l'atomiseur, le détecteur, etc.
Mesurez l'absorbance de l'élément. Placer l'échantillon à tester dans l'atomiseur et émettre un rayonnement lumineux d'une longueur d'onde spécifique à travers la source lumineuse. L'élément à tester absorbera ces rayonnements légers et produira des transitions de niveau d'énergie. Mesurez l'absorbance de l'élément argenté à travers le détecteur. Calculez le contenu de l'élément. Le contenu de l'élément est calculé en fonction de l'absorbance et de la courbe standard. Voici les paramètres spécifiques utilisés par un instrument pour mesurer les éléments.

Norme: BACO3 de haute pureté ou BACL2 · 2H2O.
Méthode: Pesez avec précision 0,1778g BACL2 · 2H2O, dissoudre dans une petite quantité d'eau et se comporter avec précision jusqu'à 100 ml. La concentration de BA dans cette solution est de 1000 μg / ml. Conserver dans une bouteille de polyéthylène loin de la lumière.
Type de flamme: air-acétylène, riche flamme.
Paramètres analytiques: longueur d'onde (nm) 553.6
Bande passante spectrale (nm) 0,2
Coefficient de filtre 0,3
Courant de lampe recommandé (MA) 5
Haute tension négative (V) 393.00
Hauteur de la tête du brûleur (mm) 10
Temps d'intégration (s) 3
Pression d'air et débit (MPa, ML / min) 0,24
Pression et débit d'acétylène (MPA, ML / min) 0,05, 2200
Plage linéaire (μg / ml) 3 ～ 400
Coefficient de corrélation linéaire 0,9967
Concentration caractéristique (μg / ml) 7,333
Limite de détection (μg / ml) 1,0RSD (%) 0,27
Méthode de calcul de la méthode continue
Acidité de la solution 0,5% HNO3

Formulaire de test:

Courbe d'étalonnage:

Type de flamme: oxyde nitreylène, riche flamme
.Analyse Paramètres: longueur d'onde: 553.6
Bande passante spectrale (nm) 0,2
Coefficient de filtre 0,6
Courant de lampe recommandé (MA) 6.0
Haute tension négative (V) 374,5
Hauteur de la tête de combustion (mm) 13
Temps d'intégration (s) 3
Pression d'air et débit (MP, ML / min) 0,25, 5100
Pression et débit d'oxyde nitreux (MP, ML / min) 0,1, 5300
Pression et débit d'acétylène (MP, ml / min) 0,1, 4600
Coefficient de corrélation linéaire 0,9998
Concentration caractéristique (μg / ml) 0,379
Méthode de calcul de la méthode continue
Acidité de la solution 0,5% HNO3

Formulaire de test:

Courbe d'étalonnage:

Interférence: le baryum est sérieusement interféré par le phosphate, le silicium et l'aluminium dans la flamme de l'air-acétylène, mais ces interférences peuvent être surmontées dans la flamme d'oxyde nitreylène-acétylène. 80% du BA est ionisé dans une flamme d'oxyde d'azote-acétylène, de sorte que 2000 μg / ml de K + devraient être ajoutés aux solutions standard et échantillon pour supprimer l'ionisation et améliorer la sensibilité. Le barium, cet élément chimique apparemment ordinaire mais extraordinaire, a toujours joué son rôle dans nos vies silencieusement. Des instruments de précision dans les laboratoires de recherche scientifique aux matières premières en production industrielle en passant par les réactifs diagnostiques dans le domaine médical, le baryum a fourni un soutien important à de nombreux domaines avec ses propriétés uniques.
Cependant, tout comme chaque pièce a deux côtés, certains composés de baryum sont également toxiques. Par conséquent, lorsque vous utilisez le baryum, nous devons rester vigilants pour assurer une utilisation sûre et éviter les dommages inutiles à l'environnement et au corps humain.
En regardant en arrière sur le voyage d'exploration du baryum, nous ne pouvons pas nous empêcher de soupirer à son mystère et à son charme. Ce n'est pas seulement l'objet de recherche des scientifiques, mais aussi un puissant assistant d'ingénieurs, et un point lumineux dans le domaine de la médecine. En regardant vers l'avenir, nous nous attendons à ce que le baryum continue d'apporter plus de surprises et de percées à l'humanité et à aider la progression continue de la science et de la technologie et de la société. Bien qu'à la fin de cet article, nous ne serons peut-être pas en mesure de démontrer pleinement l'attrait du baryum avec des mots magnifiques, mais je crois que par l'introduction complète de ses propriétés, des applications et de la sécurité, les lecteurs ont une compréhension profonde de la barrium. Attendons avec impatience la merveilleuse performance du baryum à l'avenir et contribuons davantage aux progrès et au développement de l'humanité.

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