Kaj je barij, kakšna je njegova uporaba in kako preizkusiti barijev element?

V čarobnem svetu kemije,barijje vedno pritegnil pozornost znanstvenikov s svojim edinstvenim šarmom in široko uporabo. Čeprav ta srebrno-beli kovinski element ni tako bleščeč kot zlato ali srebro, ima na mnogih področjih nepogrešljivo vlogo. Od natančnih instrumentov v znanstvenih raziskovalnih laboratorijih do ključnih surovin v industrijski proizvodnji do diagnostičnih reagentov na medicinskem področju je Barium napisal legendo o kemiji s svojimi edinstvenimi lastnostmi in funkcijami.

Že leta 1602 je Cassio Lauro, čevljar v italijanskem mestu Porra, v poskusu pražil barit, ki vsebuje barijev sulfat z gorljivo snovjo in je bil presenečen, ko je ugotovil, da lahko žari v temi. To odkritje je takrat vzbudilo veliko zanimanja med učenjaki, kamen pa je bil poimenovan Porra Stone in postal v središču raziskav evropskih kemikov.

Vendar je švedski kemik Scheele resnično potrdil, da je Barium nov element. Leta 1774 je odkril barijev oksid in ga poimenoval "Baryta" (težka Zemlja). Poglobljeno je preučeval to snov in verjel, da je sestavljena iz nove zemlje (oksida) v kombinaciji z žveplovo kislino. Dve leti pozneje je uspešno ogrel nitrat te nove zemlje in pridobil čisti oksid. Kljub temu, da je Scheele odkril oksid barija, je britanski kemik Davy uspešno proizvajal kovinski barij z elektrolizijo elektrolita, narejenega iz barita. To odkritje je označilo uradno potrditev barija kot kovinskega elementa in odprlo tudi pot uporabe barija na različnih področjih.

Od takrat so človeška bitja nenehno poglabljala svoje razumevanje barija. Znanstveniki so raziskali skrivnosti narave in spodbujali napredek znanosti in tehnologije s preučevanjem lastnosti in vedenja barija. Uporaba barija v znanstvenih raziskavah, industriji in medicinskih področjih je postala tudi vse bolj obsežna, kar prinaša udobje in udobje človeškemu življenju.

Čar barija ni le v svoji praktičnosti, ampak tudi v znanstveni skrivnosti za njim. Znanstveniki nenehno raziskujejo skrivnosti narave in spodbujajo napredek znanosti in tehnologije s preučevanjem lastnosti in vedenja barija. Hkrati tudi Barium mirno igra vlogo v našem vsakdanjem življenju, kar prinaša udobje in udobje v naše življenje. Pojdimo na to čarobno potovanje raziskovanja Barija, razkrij svojo skrivnostno tančico in cenimo njegov edinstven čar. V naslednjem članku bomo izčrpno uvedli lastnosti in aplikacije barija, pa tudi njegovo pomembno vlogo v znanstvenih raziskavah, industriji in medicini. Verjamem, da boste z branjem tega članka globlje razumeli barija.

1. Uporaba barija

Barijje pogost kemični element. To je srebrno-bela kovina, ki v naravi obstaja v obliki različnih mineralov. Sledi nekaj vsakodnevnih uporabe barija.

Izgorevanje in žarenje: Barium je zelo reaktivna kovina, ki povzroči svetel plamen, ko je v stiku z amonijakom ali kisikom. Zaradi tega se barij široko uporablja v panogah, kot so ognjemet, raketi in proizvodnja fosfor.

Medicinska industrija: Barijeve spojine se pogosto uporabljajo tudi v medicinski industriji. Barijevi obroki (na primer barijeve tablete) se uporabljajo pri rentgenskih pregledih prebavil za pomoč zdravnikom pri opazovanju delovanja prebavnega sistema. Barijeve spojine se uporabljajo tudi pri nekaterih radioaktivnih terapijah, kot je radioaktivni jod za zdravljenje bolezni ščitnice.
Steklena in keramika: Barijeve spojine se pogosto uporabljajo v proizvodnji stekla in keramike zaradi dobre talilne točke in korozijske odpornosti. Barijeve spojine lahko povečajo trdoto in moč keramike in lahko zagotovijo nekatere posebne lastnosti keramike, kot sta električna izolacija in visok indeks loma. Kovinske zlitine: Barium lahko tvori zlitine z drugimi kovinskimi elementi, te zlitine pa imajo nekaj edinstvenih lastnosti. Na primer, barijeve zlitine lahko povečajo tališče aluminijevih in magnezijevih zlitin, kar jih olajša predelavo in igranje. Poleg tega se za izdelavo baterijskih plošč in magnetnih materialov uporabljajo tudi barijeve zlitine z magnetnimi lastnostmi.

Barij je kemični element s kemičnim simbolom BA in atomsko številko 56. Barij je alkalna zemeljska kovina in se nahaja v skupini 6 periodične tabele, glavnih skupinskih elementov.
2. fizikalne lastnosti barijev
Barium (BA) je alkalni zemeljski kovinski element
1. Videz: Barium je mehka, srebrno bela kovina z izrazitim kovinskim sijajem, ko je rezan.
2. Gostota: Barium ima razmeroma visoko gostoto približno 3,5 g/cm³. Je ena od gostejših kovin na zemlji.
3. Točke taljenja in vrelišča: Barium ima tališče približno 727 ° C in vrelišče približno 1897 ° C.
4. Trdota: Barium je razmeroma mehka kovina z MOHS trdoto približno 1,25 pri 20 stopinjah Celzija.
5. Prevodnost: Barium je dober prevodnik električne energije z visoko električno prevodnostjo.
6. Duktilnost: Čeprav je barij mehka kovina, ima določeno stopnjo duktilnosti in ga je mogoče predelati v tanke liste ali žice.
7. Kemična aktivnost: Barium ne reagira močno z večino neobdelanih in številnih kovin pri sobni temperaturi, ampak tvori okside pri visokih temperaturah in v zraku. Lahko tvori spojine s številnimi nekovinskimi elementi, kot so oksidi, sulfidi itd.
8. Oblike obstoja: minerali, ki vsebujejo barij v zemeljski skorji, kot je barit (barijev sulfat) itd. Barium lahko obstajajo tudi v obliki hidratov, oksidov, karbonatov itd.
9. Radioaktivnost: Barium ima različne radioaktivne izotope, med katerimi je Barium-133 pogost radioaktivni izotop, ki se uporablja pri medicinskem slikanju in aplikacijah za nuklearno medicino.
10. Aplikacije: Barijeve spojine se pogosto uporabljajo v industriji, kot so steklo, guma, katalizatorji kemične industrije, elektronske cevi itd. Njegov sulfat se pogosto uporablja kot kontrastni sredstva pri medicinskih pregledih. Barij je pomemben kovinski element, katerega lastnosti se široko uporabljajo na številnih področjih.

3. Kemične lastnosti barija
Kovinske lastnosti: Barium je kovinska trdna snov z srebrno-belim videzom in dobro električno prevodnostjo.

Gostota in tališče: Barium je relativno gost element z gostoto 3,51 g/cm3. Barium ima nizko tališče približno 727 stopinj Celzija (1341 stopinj Fahrenheita).

Reaktivnost: Barium se hitro reagira z večino nemetalnih elementov, zlasti s halogeni (na primer klor in bromom), da ustvari ustrezne barijeve spojine. Na primer, Barium reagira s klorom, da proizvaja barijev klorid.
Oksizabilnost: Bariju lahko oksidiramo tako, da tvori barijev oksid. Barijev oksid se pogosto uporablja v panogah, kot so taljenje kovin in proizvodnja stekla.
Visoka aktivnost: Barium ima visoko kemijsko aktivnost in zlahka reagira z vodo, da sprosti vodik in proizvaja barijev hidroksid.

4. biološke lastnosti barija

Vloga in biološke lastnosti barija v organizmih niso popolnoma razumljeni, vendar je znano, da ima barij določeno strupenost za organizme.

Vnos poti: Ljudje v glavnem zaužijejo barij s hrano in pitno vodo. Nekatera živila lahko vsebujejo sledilne količine barija, kot so zrna, meso in mlečni izdelki. Poleg tega podzemna voda včasih vsebuje večje koncentracije barija.
Biološka absorpcija in presnova: Barium lahko absorbiramo organizmi in jih v telesu porazdelijo s krvnim obtokom. Barij se v glavnem kopiči v ledvicah in kosteh, zlasti v višjih koncentracijah v kosteh.
Biološka funkcija: Barium še ni bilo nobenih bistvenih fizioloških funkcij v organizmih. Zato biološka funkcija barija ostaja sporna.

5. Biološke lastnosti barija
Toksičnost: visoke koncentracije barijev ionov ali barijevih spojin so strupene za človeško telo. Prekomerni vnos barija lahko povzroči akutne simptome zastrupitve, vključno z bruhanjem, drisko, mišično šibkostjo, aritmijo itd. Močna zastrupitev lahko povzroči poškodbe živčnega sistema, poškodbo ledvic in težave s srcem.
Akumulacija kosti: Barij se lahko kopiči v kosteh v človeškem telesu, zlasti pri starejših. Dolgotrajna izpostavljenost visokim koncentracijam barija lahko povzroči bolezni kosti, kot je osteoporoza. Kardiovaskularni učinki: barij, podobno kot natrij, lahko moti ionsko ravnovesje in električno aktivnost, kar vpliva na delovanje srca. Prekomerni vnos barija lahko povzroči nenormalne srčne ritme in poveča tveganje za srčni napad.
Kancerogenost: Čeprav je še vedno polemika glede rakotvornosti barija, so nekatere študije pokazale, da lahko dolgotrajna izpostavljenost visokim koncentracijam barija poveča tveganje za nekatere raka, kot sta rak želodca in rak požiralnika. Zaradi toksičnosti in morebitne nevarnosti barija bi morali biti ljudje previdni, da se izognejo prekomernemu vnosu ali dolgotrajni izpostavljenosti visokim koncentracijam barija. Koncentracije barija v pitni vodi in hrani je treba spremljati in nadzorovati, da zaščitimo zdravje ljudi. Če sumite na zastrupitve ali imate povezane simptome, takoj poiščite zdravniško pomoč.

6. barij v naravi

Barijev minerali: Barium najdemo v Zemljini skorji v obliki mineralov. Nekateri običajni barijevski minerali vključujejo barit in utrip. Te rude pogosto najdemo z drugimi minerali, kot so svinec, cink in srebro.

Raztopljeno v podzemni vodi in kamninah: Barium najdete v podzemni vodi in kamninah v raztopljenem stanju. Podzemna voda vsebuje tračne količine raztopljenega barija, njegova koncentracija pa je odvisna od geoloških pogojev in kemijskih lastnosti vodnega telesa.

Barijeve soli: Barium lahko tvori različne soli, kot so barijev klorid, barijev nitrat in barijev karbonat. Te spojine lahko v naravi najdemo kot naravne minerale.

Vsebnost v tleh: Barium najdemo v tleh v različnih oblikah, od katerih nekateri prihajajo iz naravnih mineralnih delcev ali raztapljanja kamnin. Barij je na splošno prisoten v nizkih koncentracijah v tleh, vendar je lahko prisoten v visokih koncentracijah na določenih območjih.

Treba je opozoriti, da se lahko prisotnost in vsebnost barija razlikujeta v različnih geoloških okoljih in regijah, zato je treba pri razpravljanju o bariju upoštevati specifične geografske in geološke razmere.

7. rudarjenje in proizvodnja barija
Postopek rudarjenja in priprave barija običajno vključuje naslednje korake:
1. rudarjenje barijeve rude: Glavni mineral barijeve rude je barit, znan tudi kot barijev sulfat. Običajno ga najdemo v zemeljski skorji in je široko razporejena v skalah in nahajališčih na zemlji. Rudarjenje običajno vključuje peskanje, rudarjenje, drobljenje in razvrščanje rude za pridobivanje rude, ki vsebuje barijev sulfat.
2. Priprava koncentrata: Ekstrakcijo barija iz barijeve rude zahteva koncentratno zdravljenje rude. Priprava koncentrata običajno vključuje ročno izbiro in flotacijske korake za odstranjevanje nečistoč in pridobivanje rude, ki vsebuje več kot 96% barijev sulfat.
3. Priprava barijevega sulfata: koncentrat je podvržen korakom, kot sta odstranjevanje železa in silicija, da končno dobimo barijev sulfat (baso4).
4. Priprava barijevega sulfida: Da bi pripravili barij iz barijev sulfat, je treba pretvoriti barijev sulfat v barijev sulfid, znan tudi kot črni pepel. Barijev sulfatni rudni prah z velikostjo delcev manj kot 20 mreže običajno mešamo s premogom ali naftnim koksom v prahu v teži 4: 1. Zmes je pražena pri 1100 ℃ v odmevni peči, barijev sulfat pa se zmanjša na barijev sulfid.
5. Raztapljanje barijevega sulfida: raztopino barijevega sulfida barijevega sulfata lahko dobimo z izpiranjem tople vode.
6. Priprava barijevega oksida: Za pretvorbo barijevega sulfida v barijev oksid, natrijev karbonat ali ogljikov dioksid običajno dodamo raztopini barijev sulfid. Po mešanju barijevega karbonata in ogljikovega prahu lahko kalcinacija nad 800 ℃ proizvede barijev oksid.
7. Hlajenje in predelava: Opozoriti je treba, da barijev oksid oksidira, da tvori barijev peroksid pri 500-700 ℃, barijev peroksid pa se lahko razgradi, da tvori barijev oksid pri 700-800 ℃. Da bi se izognili proizvodnji barijevega peroksida, je treba kalcinirani izdelek ohladiti ali gašenje pod zaščito inertnega plina.

Zgoraj je splošni postopek rudarjenja in priprave barija. Ti procesi se lahko razlikujejo glede na industrijski proces in opremo, vendar splošno načelo ostaja enako. Barium je pomembna industrijska kovina, ki se uporablja v različnih aplikacijah, vključno s kemično industrijo, medicino, elektroniko itd.

8. Pogoste metode odkrivanja za barij
Barium je pogost element, ki se običajno uporablja v različnih industrijskih in znanstvenih aplikacijah. Pri analitični kemiji metode za odkrivanje barija običajno vključujejo kvalitativno analizo in kvantitativno analizo. Sledi podroben uvod v najpogosteje uporabljene metode odkrivanja za bariju:
1. plamen atomska absorpcijska spektrometrija (FAAS): To je pogosto uporabljena metoda kvantitativne analize, primerna za vzorce z višjimi koncentracijami. Raztopina vzorca se razprši v plamen, barijev atomi pa absorbirajo svetlobo določene valovne dolžine. Intenzivnost absorbirane svetlobe se meri in je sorazmerna s koncentracijo barija.
2. Plamenska atomska emisijska spektrometrija (FAES): Ta metoda zazna barij tako, da raztopino vzorca razprši v plamen, vznemirja atome barija, da oddaja svetlobo določene valovne dolžine. V primerjavi s FAA se običajno uporablja FAES za odkrivanje nižjih koncentracij barija.
3. Atomska fluorescenčna spektrometrija (AAS): Ta metoda je podobna FAAS, vendar za zaznavanje prisotnosti barija uporablja fluorescenčni spektrometer. Uporablja se lahko za merjenje sledov količin barija.

4. Ionska kromatografija: Ta metoda je primerna za analizo barija v vzorcih vode. Barijev ioni ločijo in zaznajo z ionskim kromatografom. Uporablja se lahko za merjenje koncentracije barija v vzorcih vode.

5. Rentgenska fluorescenčna spektrometrija (XRF): to je nedestruktivna analitična metoda, primerna za odkrivanje barija v trdnih vzorcih. Ko vzorec vzbujajo z rentgenskimi žarki, atomi barija oddajajo specifično fluorescenco, vsebnost barija pa se določi z merjenjem intenzivnosti fluorescence.

6. Masna spektrometrija: Masna spektrometrija lahko uporabimo za določitev izotopske sestave barija in določitev vsebnosti barija. Ta metoda se običajno uporablja za analizo visoke občutljivosti in lahko zazna zelo nizke koncentracije barija.

Zgoraj so nekatere pogosto uporabljene metode za odkrivanje barija. Specifična metoda za izbiro je odvisna od narave vzorca, območja koncentracije barija in namen analize. Če potrebujete dodatne informacije ali imate druga vprašanja, me obvestite. Te metode se pogosto uporabljajo v laboratorijskih in industrijskih aplikacijah za natančno in zanesljivo merjenje in odkrivanje prisotnosti in koncentracije barija. Specifična metoda za uporabo je odvisna od vrste vzorca, ki ga je treba izmeriti, razpona vsebnosti barija in posebnega namena analize.

9. Atomska absorpcijska metoda za merjenje kalcija

Pri merjenju elementov ima metoda atomske absorpcije visoko natančnost in občutljivost ter zagotavlja učinkovito sredstvo za preučevanje kemijskih lastnosti, sestavo sestave in vsebino. Next uporabljamo metodo atomske absorpcije za merjenje vsebnosti elementov. Specifični koraki so naslednji: pripravite vzorec, ki ga je treba preizkusiti. Pripravite vzorec elementa, ki ga je treba izmeriti v raztopino, ki jo je treba na splošno prebaviti z mešano kislino za nadaljnje merjenje. Izberite ustrezen atomski absorpcijski spektrometer. Glede na lastnosti vzorca, ki ga je treba preizkusiti, in obseg vsebnosti elementov, ki jo je treba izmeriti, izberite ustrezen atomski absorpcijski spektrometer.
Prilagodite parametre atomskega absorpcijskega spektrometra. Glede na element, ki ga je treba preizkusiti, in model instrumenta, prilagodite parametre atomskega absorpcijskega spektrometra, vključno z virom svetlobe, atomizerjem, detektorjem itd.
Izmerite absorbanco elementa. Postavite vzorec, ki ga je treba preizkusiti v atomizerju, in oddajate svetlobno sevanje določene valovne dolžine skozi vir svetlobe. Element, ki ga je treba preizkusiti, bo absorbiral te svetlobne sevacije in ustvaril prehode na ravni energije. Izmerite absorbanco srebrnega elementa skozi detektor. Izračunajte vsebino elementa. Vsebnost elementa se izračuna na podlagi absorbance in standardne krivulje. Sledijo posebni parametri, ki jih instrument uporablja za merjenje elementov.

Standard: visoka čistosti BACO3 ali BACL2 · 2H2O.
Metoda: Natančno tehtamo 0,1778G BACL2 · 2H2O, raztopimo v majhni količini vode in natančno sestavite do 100 ml. Koncentracija BA v tej raztopini je 1000 μg/ml. Shranjujte v steklenici iz polietilena stran od svetlobe.
Vrsta plamena: zračni acetilen, bogat plamen.
Analitični parametri: valovna dolžina (NM) 553.6
Spektralna pasovna širina (NM) 0,2
Filter koeficient 0,3
Priporočen tok svetilke (MA) 5
Negativna visoka napetost (v) 393,00
Višina glave gorilnika (mm) 10
Čas integracije 3
Zračni tlak in pretok (MPA, ml/min) 0,24
Acetilen tlak in pretok (MPA, ML/min) 0,05, 2200
Linearno območje (μg/ml) 3 ～ 400
Linearni koeficient korelacije 0,9967
Karakteristična koncentracija (μg/ml) 7.333
Omejitev zaznavanja (μg/ml) 1,0rsd (%) 0,27
Način izračuna Neprekinjena metoda
Raztopina kislost 0,5% HNO3

Obrazec za preskus:

Kalibracijska krivulja:

Vrsta plamena: dušikov oksid-acetilen, bogat plamen
.Analiza Parametri: valovna dolžina: 553.6
Spektralna pasovna širina (NM) 0,2
Filter koeficient 0,6
Priporočen tok svetilke (MA) 6.0
Negativna visoka napetost (v) 374.5
Višina glave zgorevanja (mm) 13
Čas integracije 3
Zračni tlak in pretok (MP, ml/min) 0,25, 5100
Tlak in pretok dušikovega oksida (MP, ml/min) 0,1, 5300
Acetilen tlak in pretok (MP, ml/min) 0,1, 4600
Linearni koeficient korelacije 0,9998
Karakteristična koncentracija (μg/ml) 0,379
Način izračuna Neprekinjena metoda
Raztopina kislost 0,5% HNO3

Obrazec za preskus:

Kalibracijska krivulja:

Motnje: Barium resno vmešava fosfat, silicij in aluminij v zračnem-acetilenskem plamenu, vendar je te motenja mogoče premagati v dušikovem oksidno-acetilenskem plamenu. 80% BA je ioniziranih v dušikovem oksidno-acetilenskem plamenu, zato je treba v standardne in vzorčne rešitve dodati 2000 μg/ml K+ za zatiranje ionizacije in izboljšanje občutljivosti. Barium, to na videz navaden, a izjemen kemični element, je vedno igral svojo vlogo v našem življenju tiho. Od natančnih instrumentov v znanstvenih raziskovalnih laboratorijih do surovin v industrijski proizvodnji, do diagnostičnih reagentov na medicinskem področju, je Barium s svojimi edinstvenimi lastnostmi zagotovil pomembno podporo številnim področjem.
Vendar, tako kot ima vsak kovanec dve strani, so tudi nekatere barijeve spojine strupene. Zato moramo pri uporabi barija ostati pozorni, da zagotovimo varno uporabo in se izognemo nepotrebni škodi okolju in človeškemu telesu.
Če pogledamo nazaj na raziskovalno potovanje barija, si ne moremo pomagati, da ne bi vzdihnili njegovi skrivnosti in šarmu. To ni samo raziskovalni predmet znanstvenikov, ampak tudi močan asistent inženirjev in svetla točka na področju medicine. Če pogledamo v prihodnost, pričakujemo, da bo Barium še naprej prinašal več presenečenj in preboja človeštvu ter pomagal nenehnemu napredku znanosti in tehnologije ter družbe. Čeprav na koncu tega članka, morda ne bomo mogli v celoti pokazati privlačnosti Barija z čudovitimi besedami, vendar verjamem, da imajo s celovito uvedbo njegovih lastnosti, aplikacij in varnosti. Veselimo se čudovite predstave Barija v prihodnosti in prispevamo več k napredku in razvoju človeštva.

Če želite več informacij ali za poizvedovanje z visoko čistostjo 99,9% barijev kovina, dobrodošli, da nas kontaktirate spodaj:

What'Sapp & Tel: 008613524231522

Email:sales@shxlchem.com