O que é bário, qual é a sua aplicação e como testar elemento de bário?

No mundo mágico da química,bárioSempre atraiu a atenção dos cientistas com seu charme único e ampla aplicação. Embora esse elemento metal branco-prateado não seja tão deslumbrante quanto o ouro ou a prata, ele desempenha um papel indispensável em muitos campos. Desde instrumentos de precisão em laboratórios de pesquisa científica até matérias -primas importantes na produção industrial e reagentes de diagnóstico no campo médico, o Bário escreveu a lenda da química com suas propriedades e funções únicas.

Já em 1602, Cassio Lauro, sapateiro da cidade italiana de Porra, assou um barita contendo sulfato de bário com uma substância combustível em um experimento e ficou surpreso ao descobrir que poderia brilhar no escuro. Essa descoberta despertou um grande interesse entre os estudiosos da época, e a pedra foi chamada Porra Stone e se tornou o foco da pesquisa dos químicos europeus.

No entanto, foi o químico sueco Scheele que realmente confirmou que o bário era um novo elemento. Ele descobriu óxido de bário em 1774 e o chamou de "baryta" (terra pesada). Ele estudou essa substância em profundidade e acreditava que ela era composta por uma nova terra (óxido) combinada com ácido sulfúrico. Dois anos depois, ele aqueceu com sucesso o nitrato deste novo solo e obteve óxido puro. No entanto, embora Scheele tenha descoberto o óxido do bário, não foi até 1808 que o químico britânico Davy produziu com sucesso o bário metálico ao eletrolisando um eletrólito feito de barita. Essa descoberta marcou a confirmação oficial do bário como um elemento metálico e também abriu a jornada da aplicação do bário em vários campos.

Desde então, os seres humanos aprofundaram continuamente sua compreensão do bário. Os cientistas exploraram os mistérios da natureza e promoveram o progresso da ciência e da tecnologia estudando as propriedades e comportamentos do bário. A aplicação do bário em pesquisas científicas, indústria e campos médicos também se tornou cada vez mais extensa, trazendo conveniência e conforto à vida humana.

O charme do bário reside não apenas em sua praticidade, mas também no mistério científico por trás dele. Os cientistas exploraram continuamente os mistérios da natureza e promoveram o progresso da ciência e da tecnologia estudando as propriedades e comportamentos do bário. Ao mesmo tempo, o bário também está silenciosamente desempenhando um papel em nossas vidas diárias, trazendo conveniência e conforto às nossas vidas. Vamos embarcar nessa jornada mágica de explorar o bário, revelar seu véu misterioso e apreciar seu charme único. No artigo a seguir, apresentaremos de maneira abrangente as propriedades e aplicações do bário, bem como seu importante papel na pesquisa científica, indústria e medicina. Acredito que, lendo este artigo, você terá uma compreensão mais profunda do bário.

1. Aplicação de bário

Bárioé um elemento químico comum. É um metal branco prateado que existe na natureza na forma de uma variedade de minerais. A seguir, são apresentados alguns usos diários do bário.

Queimando e brilhante: O bário é um metal altamente reativo que produz uma chama brilhante quando em contato com amônia ou oxigênio. Isso torna o bário amplamente utilizado em indústrias como fogos de artifício, explosões e fabricação de fósforos.

Indústria médica: os compostos de bário também são amplamente utilizados no setor médico. As refeições de bário (como comprimidos de bário) são usadas em exames de raios X gastrointestinais para ajudar os médicos a observar o funcionamento do sistema digestivo. Os compostos de bário também são usados ​​em certas terapias radioativas, como iodo radioativo para o tratamento da doença da tireóide.
Vidro e cerâmica: os compostos de bário são frequentemente usados ​​na fabricação de vidro e cerâmica devido ao seu bom ponto de fusão e resistência à corrosão. Os compostos de bário podem melhorar a dureza e a força da cerâmica e podem fornecer algumas propriedades especiais da cerâmica, como isolamento elétrico e alto índice de refração. Ligas de metal: o bário pode formar ligas com outros elementos metálicos, e essas ligas têm algumas propriedades únicas. Por exemplo, ligas de bário podem aumentar o ponto de fusão das ligas de alumínio e magnésio, facilitando o processamento e o fundido. Além disso, ligas de bário com propriedades magnéticas também são usadas para fabricar placas de bateria e materiais magnéticos.

O bário é um elemento químico com o símbolo químico BA e o número atômico 56. O bário é um metal da terra alcalina e está localizado no grupo 6 da tabela periódica, os principais elementos do grupo.
2. Propriedades físicas de bário
Bário (BA) é um elemento de metal da terra alcalina
1. Aparência: O bário é um metal macio e prateado com um brilho metálico distinto quando cortado.
2. Densidade: O bário tem uma densidade relativamente alta de cerca de 3,5 g/cm³. É um dos metais mais densos da Terra.
3. Pontos de fusão e ebulição: o bário tem um ponto de fusão de cerca de 727 ° C e um ponto de ebulição de cerca de 1897 ° C.
4. DRUSTE: O bário é um metal relativamente macio com uma dureza Mohs de cerca de 1,25 a 20 graus Celsius.
5. Condutividade: O bário é um bom condutor de eletricidade com alta condutividade elétrica.
6. Ductilidade: Embora o bário seja um metal macio, ele possui um certo grau de ductilidade e pode ser processado em folhas finas ou fios.
7. Atividade química: O bário não reage fortemente com a maioria dos não metais e muitos metais à temperatura ambiente, mas forma óxidos a altas temperaturas e no ar. Ele pode formar compostos com muitos elementos não metálicos, como óxidos, sulfetos, etc.
8. Formas de existência: minerais contendo bário na crosta terrestre, como barita (sulfato de bário), etc. O bário também pode existir na forma de hidratos, óxidos, carbonatos, etc. na natureza.
9. Radioatividade: O bário possui uma variedade de isótopos radioativos, entre os quais o bário-133 é um isótopo radioativo comum usado em aplicações de imagem médica e medicina nuclear.
10. APLICAÇÕES: Os compostos de bário são amplamente utilizados na indústria, como vidro, borracha, catalisadores da indústria química, tubos de elétrons, etc. Seu sulfato é frequentemente usado como agente de contraste nos exames médicos. O bário é um elemento metálico importante cujas propriedades o tornam amplamente utilizado em muitos campos.

3. Propriedades químicas do bário
Propriedades metálicas: O bário é um sólido metálico com aparência prateada e branca e boa condutividade elétrica.

Densidade e ponto de fusão: o bário é um elemento relativamente denso com uma densidade de 3,51 g/cm3. O bário tem um baixo ponto de fusão de cerca de 727 graus Celsius (1341 graus Fahrenheit).

Reatividade: O bário reage rapidamente com a maioria dos elementos não metálicos, especialmente com halogênios (como cloro e bromo), para produzir compostos de bário correspondentes. Por exemplo, o bário reage com cloro para produzir cloreto de bário.
Oxidação: O bário pode ser oxidado para formar óxido de bário. O óxido de bário é amplamente utilizado em indústrias como fundição de metal e fabricação de vidro.
Alta atividade: o bário possui alta atividade química e reage facilmente com a água para liberar hidrogênio e produzir hidróxido de bário.

4. Propriedades biológicas do bário

O papel e as propriedades biológicas do bário nos organismos não são totalmente compreendidas, mas sabe -se que o bário tem certeza de toxicidade para os organismos.

Rotas de admissão: as pessoas ingerem principalmente o bário através da comida e da água potável. Alguns alimentos podem conter quantidades de bário, como grãos, carne e laticínios. Além disso, as águas subterrâneas às vezes contêm maiores concentrações de bário.
Absorção biológica e metabolismo: O bário pode ser absorvido por organismos e distribuído no corpo através da circulação sanguínea. O bário se acumula principalmente nos rins e ossos, especialmente em concentrações mais altas nos ossos.
Função biológica: ainda não foi encontrado o bário que possui funções fisiológicas essenciais em organismos. Portanto, a função biológica do bário permanece controversa.

5. Propriedades biológicas do bário
Toxicidade: Altas concentrações de íons de bário ou compostos de bário são tóxicos para o corpo humano. A ingestão excessiva de bário pode causar sintomas agudos de envenenamento, incluindo vômitos, diarréia, fraqueza muscular, arritmia, etc. O envenenamento grave pode causar danos ao sistema nervoso, danos nos rins e problemas cardíacos.
Acumulação óssea: O bário pode se acumular nos ossos do corpo humano, especialmente em idosos. A exposição a longo prazo a altas concentrações de bário pode causar doenças ósseas como osteoporose. Efeitos do cardiovascular: o bário, como o sódio, pode interferir no equilíbrio de íons e atividade elétrica, afetando a função cardíaca. A ingestão excessiva de bário pode causar ritmos cardíacos anormais e aumentar o risco de ataques cardíacos.
Carcinogenicidade: Embora ainda exista controvérsia sobre a carcinogenicidade do bário, alguns estudos mostraram que a exposição a longo prazo a altas concentrações de bário pode aumentar o risco de certos tipos de câncer, como câncer de estômago e câncer de esôfago. Devido à toxicidade e ao perigo potencial do bário, as pessoas devem ter cuidado para evitar a ingestão excessiva ou a exposição a longo prazo a altas concentrações de bário. As concentrações de bário na água potável e nos alimentos devem ser monitoradas e controladas para proteger a saúde humana. Se você suspeitar de envenenamento ou tiver sintomas relacionados, procure atendimento médico imediatamente.

6. Bário na natureza

Minerais de bário: o bário pode ser encontrado na crosta terrestre na forma de minerais. Alguns minerais comuns de bário incluem Barite e Witherite. Esses minérios são frequentemente encontrados com outros minerais, como chumbo, zinco e prata.

Dissolvido em águas subterrâneas e rochas: O bário pode ser encontrado em águas subterrâneas e rochas em um estado dissolvido. As águas subterrâneas contêm quantidades vestigiais de bário dissolvido, e sua concentração depende das condições geológicas e das propriedades químicas do corpo da água.

Sais de bário: o bário pode formar sais diferentes, como cloreto de bário, nitrato de bário e carbonato de bário. Esses compostos podem ser encontrados na natureza como minerais naturais.

Conteúdo no solo: o bário pode ser encontrado no solo em diferentes formas, algumas das quais vêm de partículas minerais naturais ou da dissolução das rochas. O bário geralmente está presente em baixas concentrações no solo, mas pode estar presente em altas concentrações em certas áreas.

Deve -se notar que a presença e o conteúdo do bário podem variar em diferentes ambientes e regiões geológicas; portanto, as condições geográficas e geológicas específicas precisam ser consideradas ao discutir o bário.

7. Mineração e produção de bário
O processo de mineração e preparação do bário geralmente inclui as seguintes etapas:
1. Mineração de minério de bário: o principal mineral de minério de bário é barita, também conhecido como sulfato de bário. Geralmente é encontrado na crosta terrestre e é amplamente distribuído em rochas e depósitos na terra. A mineração geralmente envolve jateamento, mineração, esmagamento e classificação de minério para obter minério contendo sulfato de bário.
2. Preparação de concentrado: extrair bário do minério de bário requer tratamento concentrado do minério. A preparação do concentrado geralmente inclui etapas de seleção e flotação das mãos para remover impurezas e obter minério contendo mais de 96% de sulfato de bário.
3. Preparação do sulfato de bário: o concentrado é submetido a etapas como remoção de ferro e silício para finalmente obter sulfato de bário (BASO4).
4. Preparação de sulfeto de bário: Para preparar o bário do sulfato de bário, é necessário converter sulfato de bário em sulfeto de bário, também conhecido como cinza preta. Pó de minério de sulfato de bário com um tamanho de partícula inferior a 20 malha é geralmente misturada com pó de coque de carvão ou petróleo em uma proporção de peso de 4: 1. A mistura é assada a 1100 ℃ em um forno reverberatório e o sulfato de bário é reduzido ao sulfeto de bário.
5. A dissolução de sulfeto de bário: a solução de sulfeto de bário de sulfato de bário pode ser obtida por lixiviação de água quente.
6. Preparação de óxido de bário: para converter sulfeto de bário em óxido de bário, carbonato de sódio ou dióxido de carbono é geralmente adicionado à solução de sulfeto de bário. Após misturar carbonato de bário e pó de carbono, a calcinação acima de 800 ℃ pode produzir óxido de bário.
7. Resfriamento e processamento: Deve-se notar que o óxido de bário oxida para formar peróxido de bário a 500-700 ℃ e o peróxido de bário pode se decompor para formar óxido de bário em 700-800 ℃. Para evitar a produção de peróxido de bário, o produto calcinado precisa ser resfriado ou extinto sob a proteção do gás inerte.

O exposto acima é o processo geral de mineração e preparação do bário. Esses processos podem variar dependendo do processo e do equipamento industrial, mas o princípio geral permanece o mesmo. O bário é um metal industrial importante usado em uma variedade de aplicações, incluindo indústria química, medicina, eletrônica, etc.

8. Métodos de detecção comuns para bário
O bário é um elemento comum que é comumente usado em várias aplicações industriais e científicas. Na química analítica, os métodos para detectar o bário geralmente incluem análise qualitativa e análise quantitativa. A seguir, é apresentada uma introdução detalhada aos métodos de detecção comumente usados ​​para o bário:
1. Espectrometria de absorção atômica de chama (FAAs): Este é um método de análise quantitativa comumente usada adequada para amostras com concentrações mais altas. A solução de amostra é pulverizada na chama e os átomos de bário absorvem a luz de um comprimento de onda específico. A intensidade da luz absorvida é medida e é proporcional à concentração de bário.
2. Espectrometria de emissão atômica da chama (FAEs): Este método detecta bário pulverizando a solução da amostra na chama, entrando nos átomos de bário para emitir a luz de um comprimento de onda específico. Comparado com as FAAs, as FAEs geralmente são usadas para detectar concentrações mais baixas de bário.
3. Espectrometria de fluorescência atômica (AAS): Este método é semelhante ao FAAS, mas usa um espectrômetro de fluorescência para detectar a presença de bário. Pode ser usado para medir quantidades de rastreamento de bário.

4. Cromatografia de íons: Este método é adequado para a análise do bário em amostras de água. Os íons bário são separados e detectados por cromatógrafo de íons. Pode ser usado para medir a concentração de bário em amostras de água.

5. Espectrometria de fluorescência de raios X (XRF): Este é um método analítico não destrutivo adequado para a detecção de bário em amostras sólidas. Depois que a amostra é excitada por raios-X, os átomos de bário emitem fluorescência específica e o teor de bário é determinado medindo a intensidade da fluorescência.

6. Espectrometria de massa: A espectrometria de massa pode ser usada para determinar a composição isotópica do bário e determinar o teor de bário. Esse método é geralmente usado para análise de alta sensibilidade e pode detectar concentrações muito baixas de bário.

Os acima são alguns métodos comumente usados ​​para detectar o bário. O método específico a ser escolhido depende da natureza da amostra, da faixa de concentração do bário e do objetivo da análise. Se você precisar de mais informações ou tiver outras perguntas, não hesite em me informar. Esses métodos são amplamente utilizados em aplicações de laboratório e industrial para medir e confiáveis ​​e confiáveis ​​e confiáveis ​​a presença e concentração de bário. O método específico a ser usado depende do tipo de amostra que precisa ser medida, da faixa de conteúdo de bário e do objetivo específico da análise.

9. Método de absorção atômica para medição de cálcio

Na medição de elementos, o método de absorção atômica tem alta precisão e sensibilidade e fornece um meio eficaz para estudar as propriedades químicas, composição de composto e conteúdo. As etapas específicas são as seguintes: Prepare a amostra a ser testada. Prepare a amostra de elemento a ser medida em uma solução, que geralmente precisa ser digerida com ácido misto para medição subsequente. Escolha um espectrômetro de absorção atômica adequado. De acordo com as propriedades da amostra a ser testada e a faixa de conteúdo do elemento a ser medida, selecione um espectrômetro de absorção atômica adequado.
Ajuste os parâmetros do espectrômetro de absorção atômica. De acordo com o elemento a ser testado e o modelo de instrumento, ajuste os parâmetros do espectrômetro de absorção atômica, incluindo fonte de luz, atomizador, detector, etc.
Meça a absorvância do elemento. Coloque a amostra a ser testada no atomizador e emite radiação leve de um comprimento de onda específico através da fonte de luz. O elemento a ser testado absorverá essas radiações de luz e produzirá transições de nível de energia. Meça a absorvância do elemento prateado através do detector. Calcule o conteúdo do elemento. O conteúdo do elemento é calculado com base na absorvância e na curva padrão. A seguir, são apresentados os parâmetros específicos usados ​​por um instrumento para medir elementos.

Padrão: BACO3 ou BACL2 · 2H2O.
Método: Pesar com precisão 0,1778G BACL2 · 2H2O, dissolver -se em uma pequena quantidade de água e compensar com precisão até 100 ml. A concentração de BA nesta solução é de 1000μg/ml. Armazene em uma garrafa de polietileno longe da luz.
Tipo de chama: ar-acetileno, chama rica.
Parâmetros analíticos: comprimento de onda (nm) 553.6
Largura de banda espectral (nm) 0.2
Coeficiente de filtro 0,3
Corrente da lâmpada recomendada (MA) 5
Alta tensão negativa (V) 393.00
Altura da cabeça do queimador (mm) 10
Tempo (s) de integração 3
Pressão e fluxo do ar (MPA, ML/min) 0,24
Pressão e fluxo de acetileno (MPA, ml/min) 0,05, 2200
Faixa linear (μg/ml) 3 ～ 400
Coeficiente de correlação linear 0,9967
Concentração característica (μg/ml) 7.333
Limite de detecção (μg/ml) 1,0rsd (%) 0,27
Método de cálculo Método contínuo
Solução acidez 0,5% HNO3

Formulário de teste:

Curva de calibração:

Tipo de chama: óxido nitroso-acetileno, chama rica
Parâmetros de análise: comprimento de onda: 553.6
Largura de banda espectral (nm) 0.2
Coeficiente de filtro 0,6
Corrente da lâmpada recomendada (MA) 6.0
Alta tensão negativa (v) 374.5
Altura da cabeça de combustão (mm) 13
Tempo (s) de integração 3
Pressão e fluxo do ar (MP, Ml/min) 0,25, 5100
Pressão e fluxo de óxido nitroso (MP, ml/min) 0,1, 5300
Pressão e fluxo de acetileno (MP, ml/min) 0,1, 4600
Coeficiente de correlação linear 0,9998
Concentração característica (μg/ml) 0,379
Método de cálculo Método contínuo
Solução acidez 0,5% HNO3

Formulário de teste:

Curva de calibração:

Interferência: O bário é seriamente interferido por fosfato, silício e alumínio na chama do ar-acetileno, mas essas interferências podem ser superadas na chama nitrosa de óxido-acetileno. 80% de BA é ionizado na chama nitroso de óxido-acetileno, portanto, 2000 μg/ml de K+ devem ser adicionados às soluções padrão e de amostra para suprimir a ionização e melhorar a sensibilidade. Bario, esse elemento químico aparentemente comum, mas extraordinário, sempre tem desempenhado seu papel em nossas vidas em silêncio. De instrumentos de precisão em laboratórios de pesquisa científica a matérias -primas na produção industrial, a reagentes de diagnóstico no campo médico, o Bário forneceu um apoio importante a muitos campos com suas propriedades únicas.
No entanto, assim como todas as moedas têm dois lados, alguns compostos de bário também são tóxicos. Portanto, ao usar o bário, devemos permanecer vigilantes para garantir o uso seguro e evitar danos desnecessários ao meio ambiente e ao corpo humano.
Olhando para a jornada de exploração do Bário, não podemos deixar de suspirar com seu mistério e charme. Não é apenas o objeto de pesquisa dos cientistas, mas também um poderoso assistente de engenheiros e um ponto positivo no campo da medicina. Olhando para o futuro, esperamos que o bário continue trazendo mais surpresas e avanços para a humanidade e ajude o avanço contínuo da ciência e da tecnologia e da sociedade. Embora no final deste artigo, não podemos demonstrar completamente o apelo de bário com palavras lindas, mas acredito que, através da compreensão da introdução de suas propriedades. Vamos esperar o maravilhoso desempenho do bário no futuro e contribuir mais para o progresso e o desenvolvimento da humanidade.

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