Барій
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Барій

Барій (лат. Baryum), Ba, хімічний елемент II групи періодичної системи Менделєєва, атомний номер 56, атомна маса 137,34; сріблисто-білий метал. Складається з суміші 7 стабільних ізотопів, серед яких переважає 138 Ba (71,66%). При ядерному діленні урану і плутонію утворюється радіоактивний ізотоп 140 Ba, використовуваний як радіоактивний індикатор. Би. був відкритий шведським хіміком К. Шєєле (1774) у вигляді окиси Bao, названою «важкою землею», або баритом (від греч.(грецький) barys — важкий). Металевий. Би. (у вигляді амальгами) отримав англійський хімік Х. Деві (1808) електролізом вологого гідроокису Ba (ВІН) 2 з ртутним катодом. Вміст Би. у земній корі 0,05% по масі, у вільному поляганні в природі не зустрічається. З мінералів Би. промислове значення мають барит (важкий шпат) Baso 4 і вітерит ВаСОз, що рідше зустрічається.

загрузка...

  Фізичні і хімічні властивості Б. Кристалічна. грати Б. кубічна об'емноцентрірованная з періодом а = 5,019А; щільність 3,76 г/см 3 , t пл 710°С, t кіп 1637—1640°С. Би. — м'який метал (твердіше за свинець, але м'якше за цинк), його твердість за мінералогічною шкалою 2. Би. відноситься до лужноземельним металам і по хімічних властивостях схожий з кальцієм і стронцієм, перевершуючи їх по активності. Б. реагує з більшістю ін. елементів, утворюючи з'єднання, в яких він, як правило, 2-валентний (на зовнішній електронній оболонці атома Б. 2 електрони, її конфігурація 6 s 2 ) . На повітрі Б. швидко окислюється, утворюючи на поверхні плівку з окислу (а також перекису і нітриду Ва з N з ). При нагріванні легко запалав і горить жовто-зеленим полум'ям. Енергійно розкладає воду, утворюючи барії гідроокис : Ва+2Н 2 O=Ва (ВІН) 2 2 . Із-за хімічної активності Б. зберігають під шаром гасу. Окисел ВАО — безбарвні кристали; на повітрі легко переходить в карбонат Baco 3 , з водою енергійно взаємодіє, утворюючи Ba (ВІН) 2 . Нагріванням BAO на повітрі при 500°С отримують перекис Bao 2 , що розкладається при 700°С на BAO і O 2 . Нагріванням перекису з киснем під високим тиском отриманий вищий перекис Bao 4 — речовина жовтого кольору. що розкладається при 50-60°С. З галогенами і сіркою Б. з'єднується, утворюючи галогеніди (наприклад Bacl 2 ) і сульфід BAS, з воднем — гідрид Bh 2 , що бурхливо розкладається водою і кислотами. Із зазвичай вживаних солей Би. добре растворіми барії хлорид Bacl 2 і ін. галогеніди, нітрат Ba (No з ) 2 , сульфід BAS, хлорат Ba (Cl0 з ) 2 , важко растворіми — барії сульфат Baso 4 , карбонат ВаСО з і хромат Baco 4 .

  Здобуття і вживання Б. Основним сировиною для здобуття Б. і його з'єднань служить барит, який відновлюють вугіллям в полум'яних печах: Bas0 4 +4C=BaS+4CO. Що утворюється розчинний BAS переробляється на ін. солі Б. Основной промисловий метод здобуття металевого Б. — термічне відновлення його окислу порошком алюмінію: 4bao+2al=ЗВа+ВаО . Al 2 O з .

  Суміш нагрівають при 1100—1200°С у вакуумі (100 мн/м 2 , 10 -3 мм рт. ст. ) . Би. випаровується, осідаючи на холодних частинах апаратури. Процес ведуть в електровакуумних апаратах періодичної дії, що дозволяють послідовно проводити відновлення, дистиляцію, конденсацію і відливання металу, отримуючи за один технологічний цикл злиток Б. Двойной перегонкою у вакуумі при 900°С метал очищають до вмісту в нім домішок менш 1-10 -4 %.

  Практичне вживання металевого Б. невелико. Воно обмежене також і тим, що маніпуляції з чистим Би. скрутні. Зазвичай Би. або поміщають в захисну оболонку з ін. металу, або сплавляють з яким-небудь металом, що додає Б. стійкість. Інколи металевий Би. отримують безпосередньо у приладах, поміщаючи в них пігулки з суміші окислу Б. і алюмінію і проводячи потім термічне відновлення у вакуумі. Б., а також його сплави з магнієм і алюмінієм застосовують в техніці високого вакууму як поглинач залишкових газів (геттера). У невеликих кількостях Би. застосовують в металургії міді і свинцю для їх розкислювання, очищення від сірки і газів. У деяких антифрикційні матеріали додають незначну кількість Би. Так, добавка Б. до свинцю помітно збільшує твердість сплаву, вживаного для друкарських шрифтів. Сплави Б. з нікелем застосовують при виготовленні електродів запальних свічок двигунів і в радіолампах.

  Широко застосовуються з'єднання Б. Перекись Bao 2 служить для здобуття перекису водню, для вибілювання шовку і рослинних волокон, як дезинфікуючий засіб і як один з компонентів запальних сумішей в алюмінотермії . Сульфідом BAS видаляють волосяний покрив з шкур. Перхлорат Ba (Clo 4 ) 2 — один з кращих осушувачів. Нітрат Ва (NО 3 ) 2 використовують в піротехніці. Забарвлені солі Б. — хромат ВаСгО4 (жовтий) і манганат Bamno 4 (зелений) — хороші пігменти при виготовленні фарб. Платіноцианатом Би. Ba [Pt (CN) 4 ] покривають екрани при роботі з рентгенівським і радіоактивним випромінюванням (у кристалах цієї солі під дією випромінювань збуджується яскрава жовто-зелена флуоресценція). Титанат Би. Batio 3 — один з найбільш важливих сегнетоелектріков . Оскільки Б. добре поглинає рентгенівські промені і гамма-випромінювання, його вводять до складу захисних матеріалів в рентгенівських установках і ядерних реакторах . З'єднання Б. є інертними носіями при витяганні радію з уранових руд. Нерозчинний сульфат Би. нетоксичний і застосовується як контрастна маса при рентгенологічному дослідженні шлунково-кишкового тракту. Карбонат Би. використовується для знищення гризунів (див. Дератизація ) .

 

  Літ.: Димчишин Д. А., Виробництво барієвих солей, М.— Л., 1938; Беляєв А. І., Металургія легких металів, 4 видавництва, М., 1954; Баранова М. До., Барій. (Огляд літератури), М., 1962.

  Ю. І. Романьков.

 

  Би. у організмі. Б. присутній у всіх органах рослин; його вміст в золі рослини залежить від кількості Б. у грунті і вагається від 0,06—0,2 до 3% (на родовищах бариту). Коефіцієнт накопичення Б. (Б. у золе/Б. у грунті) в трав'янистих рослин рівний 0,2—6, в деревинних 1—30. Концентрація Б. більше в корінні і гілках, менше — в листі; вона збільшується у міру старіння втеч. Для тварин Би. (його розчинні солі) отруйний, тому трави, що містять багато Б. (до 2—30% в золі), викликають в травоїдних отруєння. Б. відкладається в кістках і в невеликих кількостях в ін. органах тварин. Доза 0,2—0,5 г хлористого Б. викликає у людини гостре отруєння, 0,8—0,9 г — смерть. Гранично допустима концентрація Б. у воді, використовуваній з побутовими цілями, 4,0 г/м 3 (4,0 міліграм/л ) .