Sa mahiwagang mundo ng kimika,bariumay palaging nakakaakit ng pansin ng mga siyentipiko sa kanyang natatanging kagandahan at malawak na aplikasyon. Bagaman ang kulay-pilak-puting metal na elementong ito ay hindi kasingsilaw ng ginto o pilak, ito ay gumaganap ng isang kailangang-kailangan na papel sa maraming larangan. Mula sa mga instrumento sa katumpakan sa mga laboratoryo ng siyentipikong pananaliksik hanggang sa mga pangunahing hilaw na materyales sa produksyong pang-industriya hanggang sa mga diagnostic reagents sa larangang medikal, isinulat ng barium ang alamat ng kimika kasama ang mga natatanging katangian at pag-andar nito.
Noong unang bahagi ng 1602, si Cassio Lauro, isang shoemaker sa Italyano na lungsod ng Porra, ay nag-ihaw ng barite na naglalaman ng barium sulfate na may nasusunog na substance sa isang eksperimento at nagulat siya nang makitang maaari itong kumikinang sa dilim. Ang pagtuklas na ito ay pumukaw ng malaking interes sa mga iskolar noong panahong iyon, at ang bato ay pinangalanang Porra stone at naging pokus ng pananaliksik ng mga European chemist.
Gayunpaman, ang Swedish chemist na si Scheele ang tunay na nagkumpirma na ang barium ay isang bagong elemento. Natuklasan niya ang barium oxide noong 1774 at tinawag itong "Baryta" (mabigat na lupa). Pinag-aralan niya ang sangkap na ito nang malalim at naniniwala na ito ay binubuo ng isang bagong lupa (oxide) na sinamahan ng sulfuric acid. Pagkalipas ng dalawang taon, matagumpay niyang pinainit ang nitrate ng bagong lupang ito at nakakuha ng purong oksido.
Gayunpaman, kahit na natuklasan ni Scheele ang oksido ng barium, ito ay hindi hanggang 1808 na ang British chemist na si Davy ay matagumpay na nakagawa ng barium metal sa pamamagitan ng electrolyzing ng isang electrolyte na ginawa mula sa barite. Ang pagtuklas na ito ay minarkahan ang opisyal na kumpirmasyon ng barium bilang isang metal na elemento, at binuksan din ang paglalakbay ng aplikasyon ng barium sa iba't ibang larangan.
Mula noon, patuloy na pinalalim ng mga tao ang kanilang pag-unawa sa barium. Sinaliksik ng mga siyentipiko ang mga misteryo ng kalikasan at itinaguyod ang pag-unlad ng agham at teknolohiya sa pamamagitan ng pag-aaral ng mga katangian at pag-uugali ng barium. Ang paggamit ng barium sa siyentipikong pananaliksik, industriya, at mga larangang medikal ay naging mas malawak din, na nagdudulot ng kaginhawahan at kaginhawahan sa buhay ng tao. Ang kagandahan ng barium ay namamalagi hindi lamang sa pagiging praktikal nito, kundi pati na rin sa misteryong pang-agham sa likod nito. Ang mga siyentipiko ay patuloy na ginalugad ang mga misteryo ng kalikasan at itinaguyod ang pag-unlad ng agham at teknolohiya sa pamamagitan ng pag-aaral ng mga katangian at pag-uugali ng barium. Kasabay nito, tahimik ding gumaganap ang barium sa ating pang-araw-araw na buhay, na nagdudulot ng kaginhawahan at kaginhawahan sa ating buhay.
Simulan natin ang mahiwagang paglalakbay na ito ng pagtuklas sa barium, ibunyag ang mahiwagang belo nito, at pahalagahan ang kakaibang kagandahan nito. Sa susunod na artikulo, komprehensibong ipakikilala namin ang mga katangian at aplikasyon ng barium, gayundin ang mahalagang papel nito sa siyentipikong pananaliksik, industriya, at medisina. Naniniwala ako na sa pamamagitan ng pagbabasa ng artikulong ito, magkakaroon ka ng mas malalim na pag-unawa at kaalaman sa barium.
1. Application field ng barium
Ang Barium ay isang karaniwang elemento ng kemikal. Ito ay isang kulay-pilak-puting metal na umiiral sa anyo ng iba't ibang mga mineral sa kalikasan. Ang mga sumusunod ay ilang araw-araw na gamit ng barium
Pagsunog at luminescence: Ang Barium ay isang mataas na reaktibong metal na gumagawa ng maliwanag na apoy kapag ito ay nadikit sa ammonia o oxygen. Ginagawa nitong malawakang ginagamit ang barium sa mga industriya tulad ng paggawa ng paputok, flare, at paggawa ng phosphor.
Industriyang medikal: Ang mga compound ng Barium ay malawak ding ginagamit sa industriyang medikal. Ang mga pagkain ng barium (tulad ng mga barium tablet) ay ginagamit sa mga pagsusuri sa gastrointestinal X-ray upang matulungan ang mga doktor na obserbahan ang paggana ng digestive system. Ginagamit din ang mga barium compound sa ilang radioactive na mga therapy, tulad ng radioactive iodine para sa paggamot ng thyroid disease.
Salamin at Keramik: Ang mga compound ng Barium ay kadalasang ginagamit sa paggawa ng salamin at seramik dahil sa kanilang mahusay na punto ng pagkatunaw at paglaban sa kaagnasan. Ang mga compound ng barium ay maaaring mapahusay ang katigasan at lakas ng mga keramika at maaaring magbigay ng ilang mga espesyal na katangian ng mga keramika, tulad ng electrical insulation at mataas na refractive index.
Metal Alloys: Ang Barium ay maaaring bumuo ng mga haluang metal sa iba pang mga elemento ng metal, at ang mga haluang ito ay may ilang natatanging katangian. Halimbawa, ang mga haluang metal ng barium ay maaaring tumaas ang punto ng pagkatunaw ng mga haluang metal na aluminyo at magnesiyo, na ginagawang mas madaling iproseso at i-cast ang mga ito. Bilang karagdagan, ang mga haluang metal ng barium na may mga magnetic na katangian ay ginagamit din upang gumawa ng mga plate ng baterya at magnetic na materyales.
Ang Barium ay isang kemikal na elemento na may simbolo ng kemikal na Ba at atomic number na 56. Ang Barium ay isang alkaline earth metal na nasa pangkat 6 ng periodic table, ang mga pangunahing elemento ng pangkat.
2. Mga pisikal na katangian ng barium
Barium (Ba)ay isang alkaline earth metal na elemento. 1. Hitsura: Ang Barium ay isang malambot, kulay-pilak-puting metal na may natatanging metal na kinang kapag pinutol.
2. Densidad: Ang Barium ay may medyo mataas na density na humigit-kumulang 3.5 g/cm³. Ito ay isa sa mga pinakamakapal na metal sa mundo.
3. Mga punto ng pagkatunaw at pagkulo: Ang punto ng pagkatunaw ng barium ay humigit-kumulang 727°C at ang punto ng kumukulo ay humigit-kumulang 1897°C.
4. Katigasan: Ang Barium ay isang medyo malambot na metal na may Mohs na tigas na humigit-kumulang 1.25 sa 20 degrees Celsius.
5. Conductivity: Ang Barium ay isang magandang conductor ng kuryente na may mataas na electrical conductivity.
6. Ductility: Bagama't ang barium ay isang malambot na metal, mayroon itong tiyak na antas ng ductility at maaaring iproseso sa manipis na mga sheet o wire.
7. Aktibidad ng kemikal: Ang Barium ay hindi malakas na tumutugon sa karamihan ng mga nonmetals at maraming mga metal sa temperatura ng silid, ngunit ito ay bumubuo ng mga oxide sa mataas na temperatura at sa hangin. Maaari itong bumuo ng mga compound na may maraming di-metal na elemento, tulad ng mga oxide, sulfide, atbp.
8. Mga anyo ng pag-iral: Mga mineral na naglalaman ng barium sa crust ng lupa, tulad ng barite (barium sulfate), atbp. Ang Barium ay maaari ding umiral sa anyo ng mga hydrates, oxides, carbonates, atbp. sa kalikasan.
9. Radioactivity: Ang Barium ay may iba't ibang radioactive isotopes, kung saan ang barium-133 ay isang karaniwang radioactive isotope na ginagamit sa medical imaging at nuclear medicine applications.
10. Aplikasyon: Ang mga compound ng Barium ay malawakang ginagamit sa industriya, tulad ng salamin, goma, mga catalyst ng industriya ng kemikal, mga tubo ng elektron, atbp. Ang sulfate nito ay kadalasang ginagamit bilang kontrast agent sa mga medikal na eksaminasyon. Ang Barium ay isang mahalagang elementong metal, at ang mga katangian nito gawin itong malawakang ginagamit sa maraming larangan.
3. Mga kemikal na katangian ng barium
Mga katangian ng metal: Ang Barium ay isang metal na solid na may kulay-pilak-puting anyo at magandang kondaktibiti ng kuryente.
Densidad at punto ng pagkatunaw: Ang Barium ay isang medyo siksik na elemento na may density na 3.51 g/cm3. Ang Barium ay may mababang melting point na humigit-kumulang 727 degrees Celsius (1341 degrees Fahrenheit).
Reaktibidad: Mabilis na tumutugon ang Barium sa karamihan ng mga di-metal na elemento, lalo na sa mga halogens (tulad ng chlorine at bromine), na gumagawa ng mga katumbas na barium compound. Halimbawa, ang barium ay tumutugon sa chlorine upang makagawa ng barium chloride.
Oxidizability: Ang Barium ay maaaring ma-oxidized upang bumuo ng barium oxide. Ang barium oxide ay malawakang ginagamit sa mga industriya tulad ng metal smelting at glassmaking. Mataas na aktibidad: Ang Barium ay may mataas na aktibidad ng kemikal at madaling tumutugon sa tubig upang maglabas ng hydrogen at makabuo ng barium hydroxide.
4. Biological na katangian ng barium
Ang papel at biological na katangian ngbariumsa mga organismo ay hindi lubos na nauunawaan, ngunit ito ay kilala na ang barium ay may tiyak na toxicity sa mga organismo.
Ruta ng paggamit: Ang mga tao ay pangunahing nakakain ng barium sa pamamagitan ng pagkain at inuming tubig. Ang ilang mga pagkain ay maaaring maglaman ng kaunting barium, tulad ng mga butil, karne, at mga produkto ng pagawaan ng gatas. Bilang karagdagan, ang tubig sa lupa kung minsan ay naglalaman ng mas mataas na konsentrasyon ng barium.
Biological absorption at metabolism: Ang Barium ay maaaring makuha ng mga organismo at ipamahagi sa katawan sa pamamagitan ng sirkulasyon ng dugo. Ang barium ay pangunahing naiipon sa mga bato at buto, lalo na sa mas mataas na konsentrasyon sa mga buto.
Biological function: Ang Barium ay hindi pa nakikitang mayroong anumang mahahalagang physiological function sa mga organismo. Samakatuwid, ang biological function ng barium ay nananatiling kontrobersyal.
5. Biological na katangian ng barium
Toxicity: Ang mataas na konsentrasyon ng mga barium ions o barium compound ay nakakalason sa katawan ng tao. Ang labis na paggamit ng barium ay maaaring magdulot ng matinding sintomas ng pagkalason, kabilang ang pagsusuka, pagtatae, panghihina ng kalamnan, arrhythmia, atbp. Ang matinding pagkalason ay maaaring magdulot ng pinsala sa nervous system, pinsala sa bato at mga problema sa puso.
Pagtitipon ng buto: Maaaring maipon ang Barium sa mga buto sa katawan ng tao, lalo na sa mga matatanda. Ang pangmatagalang pagkakalantad sa mataas na konsentrasyon ng barium ay maaaring magdulot ng mga sakit sa buto tulad ng osteoporosis.
Mga epekto sa cardiovascular: Ang Barium, tulad ng sodium, ay maaaring makagambala sa balanse ng ion at aktibidad ng kuryente, na nakakaapekto sa paggana ng puso. Ang labis na paggamit ng barium ay maaaring magdulot ng abnormal na ritmo ng puso at mapataas ang panganib ng mga atake sa puso.
Carcinogenicity: Bagama't may kontrobersya pa rin tungkol sa carcinogenicity ng barium, ipinakita ng ilang pag-aaral na ang pangmatagalang pagkakalantad sa mataas na konsentrasyon ng barium ay maaaring magpapataas ng panganib ng ilang mga kanser, tulad ng kanser sa tiyan at kanser sa esophageal. Dahil sa toxicity at potensyal na panganib ng barium, ang mga tao ay dapat mag-ingat upang maiwasan ang labis na paggamit o pangmatagalang pagkakalantad sa mataas na konsentrasyon ng barium. Ang mga konsentrasyon ng barium sa inuming tubig at pagkain ay dapat na subaybayan at kontrolin upang maprotektahan ang kalusugan ng tao. Kung pinaghihinalaan mo ang pagkalason o may mga kaugnay na sintomas, mangyaring agad na humingi ng medikal na atensyon.
6. Barium sa Kalikasan
Barium Minerals: Barium ay maaaring umiral sa crust ng lupa sa anyo ng mga mineral. Ang ilang karaniwang mineral na barium ay kinabibilangan ng barite at witherite. Ang mga ores na ito ay kadalasang nangyayari kasama ng iba pang mga mineral, tulad ng lead, zinc, at pilak.
Natunaw sa Tubig sa Lupa at Mga Bato: Maaaring umiral ang Barium sa tubig sa lupa at mga bato sa isang estadong natunaw. Ang tubig sa lupa ay naglalaman ng mga bakas na dami ng natunaw na barium, at ang konsentrasyon nito ay nakasalalay sa mga geological na kondisyon at mga kemikal na katangian ng katawan ng tubig. Barium salts: Ang barium ay maaaring bumuo ng iba't ibang salts, tulad ng barium chloride, barium nitrate at barium carbonate. Ang mga compound na ito ay maaaring umiral sa kalikasan bilang mga natural na mineral.
Nilalaman sa lupa:Bariummaaaring umiral sa lupa sa iba't ibang anyo, na ang ilan ay nagmumula sa pagkatunaw ng natural na mga particle ng mineral o bato. Karaniwang mababa ang nilalaman ng barium sa lupa, ngunit maaaring mayroong mataas na konsentrasyon ng barium sa ilang partikular na lugar.
Dapat pansinin na ang anyo at nilalaman ng barium ay maaaring mag-iba sa iba't ibang geological na kapaligiran at rehiyon, kaya ang mga tiyak na heograpikal at geological na kondisyon ay kailangang isaalang-alang kapag tinatalakay ang barium.
7. Pagmimina at produksyon ng Barium
Karaniwang kasama sa proseso ng pagmimina at paghahanda ng barium ang mga sumusunod na hakbang:
1. Pagmimina ng barium ore: Ang pangunahing mineral ng barium ore ay barite, na kilala rin bilang barium sulfate. Karaniwan itong matatagpuan sa crust ng lupa at malawak na ipinamamahagi sa mga bato at deposito ng mineral sa lupa. Karaniwang kinabibilangan ng pagmimina ang mga proseso tulad ng pagsabog, pagmimina, pagdurog at pagmamarka ng mineral upang makakuha ng mga ores na naglalaman ng barium sulfate.
2. Paghahanda ng concentrate: Ang pagkuha ng barium mula sa barium ore ay nangangailangan ng concentrate treatment ng ore. Karaniwang kasama sa paghahanda ng concentrate ang pagpili ng kamay at mga hakbang sa flotation upang alisin ang mga impurities at makakuha ng ore na naglalaman ng higit sa 96% barium sulfate.
3. Paghahanda ng barium sulfate: Ang concentrate ay sumasailalim sa mga hakbang tulad ng iron at silicon removal upang tuluyang makakuha ng barium sulfate (BaSO4).
4. Paghahanda ng barium sulfide: Upang maihanda ang barium mula sa barium sulfate, ang barium sulfate ay kailangang i-convert sa barium sulfide, na kilala rin bilang black ash. Barium sulfate ore powder na may maliit na butil na laki ng mas mababa sa 20 mesh ay karaniwang hinahalo sa karbon o petrolyo coke powder sa isang ratio ng timbang na 4:1. Ang halo ay inihaw sa 1100 ℃ sa isang reverberatory furnace, at ang barium sulfate ay nabawasan sa barium sulfide.
5. Pagtunaw ng barium sulfide: Ang barium sulfide solution ng barium sulfate ay maaaring makuha sa pamamagitan ng hot water leaching.
6. Paghahanda ng barium oxide: Upang ma-convert ang barium sulfide sa barium oxide, ang sodium carbonate o carbon dioxide ay karaniwang idinaragdag sa barium sulfide solution. Pagkatapos ng paghahalo ng barium carbonate at carbon powder, ang calcination sa itaas ng 800 ℃ ay maaaring makagawa ng barium oxide.
7. Paglamig at pagproseso: Dapat tandaan na ang barium oxide ay na-oxidized upang bumuo ng barium peroxide sa 500-700 ℃, at ang barium peroxide ay maaaring mabulok upang bumuo ng barium oxide sa 700-800 ℃. Upang maiwasan ang paggawa ng barium peroxide, ang calcined na produkto ay kailangang palamigin o pawiin sa ilalim ng proteksyon ng inert gas.
Ang nasa itaas ay ang pangkalahatang proseso ng pagmimina at paghahanda ng elemento ng barium. Ang mga prosesong ito ay maaaring mag-iba depende sa pang-industriya na proseso at kagamitan, ngunit ang mga pangkalahatang prinsipyo ay nananatiling pareho. Ang Barium ay isang mahalagang metal na pang-industriya na ginagamit sa iba't ibang mga aplikasyon, kabilang ang industriya ng kemikal, gamot, electronics at iba pang larangan.
8. Mga karaniwang paraan ng pagtuklas para sa elemento ng barium
Bariumay isang karaniwang elemento na karaniwang ginagamit sa iba't ibang pang-industriya at siyentipikong aplikasyon. Sa analytical chemistry, ang mga pamamaraan para sa pag-detect ng barium ay kadalasang kinabibilangan ng qualitative analysis at quantitative analysis. Ang sumusunod ay isang detalyadong panimula sa mga karaniwang ginagamit na paraan ng pagtuklas para sa elemento ng barium:
1. Flame Atomic Absorption Spectrometry (FAAS): Ito ay isang karaniwang ginagamit na quantitative analysis method na angkop para sa mga sample na may mas mataas na konsentrasyon. Ang sample na solusyon ay ini-spray sa apoy, at ang barium atoms ay sumisipsip ng liwanag ng isang tiyak na haba ng daluyong. Ang intensity ng hinihigop na liwanag ay sinusukat at proporsyonal sa konsentrasyon ng barium.
2. Flame Atomic Emission Spectrometry (FAES): Nakikita ng paraang ito ang barium sa pamamagitan ng pag-spray ng sample na solusyon sa apoy, na nagpapasigla sa mga atomo ng barium na naglalabas ng liwanag ng isang tiyak na haba ng daluyong. Kung ikukumpara sa FAAS, ang FAES ay karaniwang ginagamit upang makita ang mas mababang konsentrasyon ng barium.
3. Atomic Fluorescence Spectrometry (AAS): Ang pamamaraang ito ay katulad ng FAAS, ngunit gumagamit ng fluorescence spectrometer upang makita ang pagkakaroon ng barium. Maaari itong magamit upang sukatin ang mga bakas na halaga ng barium.
4. Ion Chromatography: Ang pamamaraang ito ay angkop para sa pagsusuri ng barium sa mga sample ng tubig. Ang mga barium ions ay pinaghihiwalay at nakita ng ion chromatography. Maaari itong magamit upang masukat ang konsentrasyon ng barium sa mga sample ng tubig.
5. X-ray Fluorescence Spectrometry (XRF): Ito ay isang non-destructive analytical method na angkop para sa pagtuklas ng barium sa mga solidong sample. Matapos ang sample ay nasasabik ng X-ray, ang mga barium atoms ay naglalabas ng tiyak na pag-ilaw, at ang nilalaman ng barium ay natutukoy sa pamamagitan ng pagsukat sa intensity ng fluorescence.
6. Mass Spectrometry: Maaaring gamitin ang mass spectrometry upang matukoy ang isotopic na komposisyon ng barium at matukoy ang nilalaman ng barium. Ang pamamaraang ito ay karaniwang ginagamit para sa pagsusuri ng mataas na sensitivity at maaaring makakita ng napakababang konsentrasyon ng barium. Sa itaas ay ilang karaniwang ginagamit na paraan para sa pag-detect ng barium. Ang tiyak na paraan upang pumili ay depende sa likas na katangian ng sample, ang hanay ng konsentrasyon ng barium, at ang layunin ng pagsusuri. Kung kailangan mo ng karagdagang impormasyon o may iba pang tanong, mangyaring ipaalam sa akin. Ang mga pamamaraang ito ay malawakang ginagamit sa laboratoryo at pang-industriya na mga aplikasyon upang tumpak at mapagkakatiwalaang sukatin at makita ang presensya at konsentrasyon ng barium. Ang partikular na paraan na gagamitin ay depende sa uri ng sample na kailangang sukatin, ang hanay ng nilalaman ng barium, at ang partikular na layunin ng pagsusuri.
Oras ng post: Dis-09-2024