Қазақстан тарихы[היום-מחר
Барий ашылды түрінде оксиді BaO 1774 жылы Карл Шееле және Юханом Ган[3]. 1808 жылы ағылшын химигі Гемфри Дэви электролизімен ылғалды барий гидроксидін с ртутным катодты алды амальгаму барий; кейін булану сынап қыздырғанда ол бөлді металл барий.

Происхождение названия[היום-מחר
Өз атауын алды т. б.-греч. βαρύς — “ауыр”.

Табиғатта таралуы[өңдеу | қайнарын қарау]
Мазмұны барий жер қыртысында 0,05% құрайды салмағы бойынша; теңіз суында орта мазмұны барий құрайды, 0,02 мг/литр. Барий белсенді, ол кіші топқа сілтіліжер металдар мен минералдар байланысты жеткілікті берік. Негізгі минералдары: барит (BaSO4), витерит (BaCO3).

Сирек кездесетін минералдар барий: цельзиан немесе бариевый дала шпаты (алюмосиликат барий), гиалофан (аралас алюмосиликат барий және калий), нитробарит (барий нитраты және т. б.

Түрлері кен орындарының[היום-מחר
Бойынша минералды қауымдастықтарға баритовые кендер болып бөлінеді мономинеральные және кешенді. Кешенді болып бөлінеді барито-сульфидті (құрамында сульфидтері қорғасын, мырыш, кейде мыс және темір колчедана, сирек Sn, Ni, Au, Ag), барито-кальцитовые (құрамында 75% – ға дейін кальцита), темір-баритовые (құрамында магнетит, гематит, ал жоғары аймақтарда гетит және гидрогетит) және барито-флюоритовые (бұдан барит және флюорит, әдетте, құрамында кварц және кальцит, түріндегі шағын қоспалардың кейде отырса, сульфидтер мырыш, қорғасын, мыс, сынап).

Практикалық тұрғысынан ең үлкен қызығушылық тудырады гидротермальные жильные мономинеральные, барито-сульфидті және барито-флюоритовые кен орны. Өнеркәсіптік маңызы бар, сондай-ақ, кейбір метасоматические қабаттық кен орны мен элювиальные россыпи. Шөгінді кен орнын білдіретін типтік химиялық жауын-шашын су бассейндерінің, сирек кездеседі және маңызды рөлін ойнайды емес.

Әдетте, баритовые кеннің құрамында басқа да пайдалы компоненттер (флюорит, галенит, сфалерит, мыс, алтын өнеркәсіптік қоспалардың), сондықтан да олар кешенді түрде қолданамыз.

Изотоптар[өңдеу | қайнарын қарау]
Толық мақаласы: Изотоптар барий
Табиғи барий тұрады қоспалар жеті тұрақты изотоптар: 130Ba, 132Ba, 134Ba, 135Ba, 136Ba, 137Ba, 138Ba. Соңғы болып табылады ең кең таралған (71,66 %). Белгілі және радиоактивті изотоптар барий, ең маңызды оның ішінде болып табылады 140Ba. Ол құрылады бөлу кезінде ядролардың уран, торий және плутоний.

Алу[היום-מחר
Негізгі шикізат алу үшін барий — барит концентраты (80-95 % BaSO4), ол, өз кезегінде алады флотацией барит. Барий сульфаты одан әрі қалпына коксом немесе табиғи газбен:

{\displaystyle {\mathsf {BaSO_{4}+4C\rightarrow BaS+4CO}}} {\mathsf {BaSO_{4}+4C\rightarrow BaS+4CO}}
{\displaystyle {\mathsf {BaSO_{4}+2CH_{4}\rightarrow BaS+2C+4H_{2}O}}} {\mathsf {BaSO_{4}+2CH_{4}\rightarrow BaS+2C+4H_{2}O}}
Бұдан әрі сульфид қыздырғанда гидролизуют дейін барий гидроксиді Ba(OH)2 немесе әсерінен СО2 меншікке үлесі болса да нерастворимый барий карбонаты BaCO3, содан кейін ауыстырады барий оксиді BaO (қыздыру кезінде 800 °C үшін, Ba(OH)2 және 1000-нан астам °C үшін BaCO3):

{\displaystyle {\mathsf {BaS+2H_{2}O\rightarrow Ba(OH)_{2}+H_{2}S\uparrow }}} {\mathsf {BaS+2H_{2}O\rightarrow Ba(OH)_{2}+H_{2}S\uparrow }}
{\displaystyle {\mathsf {BaS+H_{2}, O+CO_{2}\rightarrow BaCO_{3}+H_{2}S\uparrow }}} {\mathsf {BaS+H_{2}, O+CO_{2}\rightarrow BaCO_{3}+H_{2}S\uparrow }}
{\displaystyle {\mathsf {Ba(OH)_{2}\rightarrow BaO+H_{2}O}}} {\mathsf {Ba(OH)_{2}\rightarrow BaO+H_{2}O}}
{\displaystyle {\mathsf {BaCO_{3}\rightarrow BaO+CO_{2}}}} {\mathsf {BaCO_{3}\rightarrow BaO+CO_{2}}}
Металл барий алады оксидінің алюминиймен қалпына вакуумда кезінде 1200-1250 °C:

{\displaystyle {\mathsf {3BaO+2Al\rightarrow 3Ba+Al_{2}O_{3}}}} {\mathsf {3BaO+2Al\rightarrow 3Ba+Al_{2}O_{3}}}
Тазартады, барий айырумен вакуумда немесе аймақтық плавкой.

Физикалық қасиеттері[өңдеу | қайнарын қарау]
Барий — күмісті-ақ соғылмалы металл. Шұғыл төмендеуі кезінде соққы раскалывается. Екі аллотропные түрлендіру барий: 375 °C тұрақты α-Ba с кубической көлемдік-центрированной тормен (а = 0,501 нм), жоғары төзімді β-Ba[дереккөзі көрсетілмеген 1293 күн].

Қаттылығы Моос шкаласы бойынша 1,25[4].

Сақтайды металл барий керосинде немесе қабаты астында парафин.

Химиялық қасиеттері[өңдеу | қайнарын қарау]
Барий — щелочноземельный металл. Ауада барий тез тотығады құра отырып, қоспасы барий оксиді BaO және нитрида барий Ba3N2, ал шамалы қызған кезде жанады. Белсенді әрекет етеді сумен құра отырып, барий гидроксиді Ba(он)2:

{\displaystyle {\mathsf {Ba+2H_{2}O\rightarrow Ba(OH)_{2}+H_{2}\uparrow }}} {\mathsf {Ba+2H_{2}O\rightarrow Ba(OH)_{2}+H_{2}\uparrow }}
Белсенді өзара іс-қимыл жасайды разбавленными қышқылдары. Көптеген барий тұздары нерастворимы немесе малорастворимы суда барий сульфаты BaSO4, кристалды барий BaSO3, барий карбонаты BaCO3, барий фосфаты Ba3(PO4)2. Барий сульфиді BaS айырмашылығы сульфидінің кальций Саs, жақсы суда еритін. Еритін барий тұздары анықтауға мүмкіндік береді болуы күкірт қышқылы ерітіндісінде және оның еритін тұздар бойынша выпадению ақ тұнба сульфаты барий, ерімейтін суда және қышқылдарда[5].

Оңай реакцияға түскенде галогенами құра отырып, галогениды.

Қыздыру кезінде сутегімен құрады гидриді барий BaH2, ол, өз кезегінде, гидридом литий LiH береді кешені Li[BaH3].

Жауап қыздырғанда аммиак болатын:

{\displaystyle {\mathsf {6Ba+2NH_{3}\rightarrow 3BaH_{2}+Ba_{3}N _ _ _ {2}}}} {\mathsf {6Ba+2NH_{3}\rightarrow 3BaH_{2}+Ba_{3}N _ _ _ {2}}}
Барий Нитрид Ba3N2 қыздырғанда әрекеттеседі CO құра отырып, цианиді:

{\displaystyle {\mathsf {Ba_{3}N _ _ _ {2}+2CO\rightarrow Ba(CN)_{2}+2BaO}}} {\mathsf {Ba_{3}N _ _ _ {2}+2CO\rightarrow Ba(CN)_{2}+2BaO}}
Сұйық аммиакпен береді қара-көк ерітінді, бөлуге болады аммиакат [Ba(NH3)6] бар алтын түстес жылтыр және оңай разлагающийся с отщеплением NH3. Қатысуымен платинового катализатор аммиакат разлагается білімі бар амид барий:

{\displaystyle {\mathsf {[Ba(NH_{3})_{6}]\rightarrow Ba(NH_{2})_{2}+4NH_{3}+H_{2}}}} {\mathsf {[Ba(NH_{3})_{6}]\rightarrow Ba(NH_{2})_{2}+4NH_{3}+H_{2}}}
Карбид барий BaC2 алынуы мүмкін жылытқан кезде доғалық пештер BaO көмір.

Фосформен фосфид түзеді Ba3P2.

Барий оксиді қалпына келтіреді, галогениды және сульфидтер көптеген металдардың дейін тиісті металл.

Сапалық және сандық талдау[היום-מחר
Сапалы ерітінділерде барий анықталса бойынша выпадению тұнбаны барий сульфаты BaSO4, отличимого тиісті сульфаттар, кальций және стронций сульфат өте төмен растворимостью ” бейорганикалық қышқылдар.

Родизонат натрий бөледі келген бейтарап тұздардың барий тән қызыл-қоңыр тұнба родизоната барий. Реакциясы өте сезімтал, ерекше мүмкіндік бере отырып, анықтау (1 бөлім иондары барий негізінде 210000 бұқаралық бөлшектер ерітінді[6].

Барий қосылыстары боялады жалын сары-жасыл түсі (толқын ұзындығы 455 493 нм).

Сандық барий анықтайды гравиметрическим әдісімен түрінде BaSO4 немесе BaCrO4.

Қолдану[היום-מחר
Вакуумды электронды аспаптар
Металл барий, жиі қорытпадағы алюминиймен ретінде пайдаланылады газ сорғыш (геттера), жоғары вакуумдық электрондық құралдар.

Барий оксиді, құрамында қатты ерітінді оксидтерінің басқа сілтіліжер металдар — кальций және стронций (CaO, SrO) ретінде пайдаланылады белсенді қабатының катодтарды жанама арпалысын.

Антикоррозионный материал
Барий қосылады бірлесіп цирконием ” жидкометаллические жылу алмастырғыш (қорытпалар натрий, калий, рубидия, литий, цезий) азайту үшін агрессивтілік соңғы құбыржолдар және металлургия.

Сегнето – және пьезоэлектрик
Титанат барий ретінде пайдаланылады диэлектриктен дайындау кезінде керамикалық конденсаторлар, сондай-ақ материал ретінде үшін пьезоэлектрических микрофон және пьезокерамических сәулелендіргіштер.

Оптика
Фторлы барий түрінде қолданылады монокристалдар оптикасында (линзалар, призмалар).

Пиротехника
Пероксид барий үшін пайдаланылады пиротехника мен тотықтырғыш. Барий нитраты және барий хлораты пайдаланылады пиротехнике бояу үшін жалынның (жасыл шам).

Атом-сутегілік энергетика
Барий Хромат қолданылады және алу кезінде сутегі мен оттегінің термохимическим тәсілімен (цикл Ок-Ридж, АҚШ).

Жоғары температуралық сверхпроводимость
Пероксид барий бірлесіп оксидами мыс және сирек-жер металдар үшін қолданылады синтез сверхпроводящей керамика, жұмыс істейтін температурада сұйық азот және одан жоғары.

Ядролық энергетика
Барий оксиді қолданылады қайнату үшін арнайы сортты шыны — қолданылатын жабу үшін урандық өзекшелерді. Бір широкораспространенных үлгідегі мұндай шынылардың бар келесі құрамы (фосфор оксиді — 61 %, Активті — 32 % – ға, алюминий оксиді — 1,5 %, натрий оксиді — 5,5 %). “Стекловарении атом өнеркәсібі үшін қолданылады және барий фосфаты.

Токтың химиялық көздері
Барий фториді пайдаланылады қатты денелі фторионных аккумулятор батареяларындағы компонент ретінде фторидного электролит.

Барий оксиді қолданылады қуатты медноокисных аккумулятор компонент ретінде белсенді массасын (барий тотығы-тотығы, мыс).

Барий сульфаты ретінде қолданылады кеңейткішті белсенді массасының теріс электрод өндірісінде қорғасын-қышқылды аккумуляторлар.

Медицинада қолдануы
Барий сульфаты, нерастворимый және нетоксичный ретінде қолданылады рентгеноконтрастного заттар медициналық тексеру асқазан-ішек жолдарының.

Бағасы[היום-מחר
Бағаның металл барий құйма тазалығы 99,9 % ауытқиды 30-ға жуық доллар үшін 1 кг.

Биологиялық рөлі және уыттылығы[היום-מחר
Барий биологиялық ролі зерттелген жеткіліксіз. Қатарына өмірлік маңызды микроэлементтердің ол кірмейді.

Барлық суда еритін қосылыстар барий высокотоксичны. Салдарынан жақсы ерігіштігін суға тұз барий қауіпті хлориді, сондай-ақ нитрат, нитрит, хлораты және перхлораты. Суда жақсы еритін барий тұздары тез резорбируются ішекте.