Yn 'e magyske wrâld fan skiekunde,bariumhat altyd de oandacht fan wittenskippers lutsen mei syn unike sjarme en brede tapassing. Hoewol dit sulverwyt metaalelemint net sa ferblindend is as goud of sulver, spilet it in ûnmisbere rol yn in protte fjilden. Fan presyzje-ynstruminten yn wittenskiplike ûndersykslaboratoaria oant wichtige grûnstoffen yn yndustriële produksje oant diagnostyske reagentia yn 'e medyske sektor, barium hat de leginde fan 'e skiekunde skreaun mei syn unike eigenskippen en funksjes.
Al yn 1602 roastere Cassio Lauro, in skuonmakker yn 'e Italjaanske stêd Porra, in baryt mei bariumsulfaat mei in brânbere stof yn in eksperimint en wie ferrast om te ûntdekken dat it yn it tsjuster gloeie koe. Dizze ûntdekking wekte doe grutte belangstelling ûnder gelearden, en de stien krige de namme Porra-stien en waard it fokus fan ûndersyk troch Jeropeeske skiekundigen.
It wie lykwols de Sweedske skiekundige Scheele dy't wier befêstige dat barium in nij elemint wie. Hy ûntduts bariumokside yn 1774 en neamde it "Baryta" (swiere ierde). Hy bestudearre dizze stof yngeand en leaude dat it gearstald wie út in nije ierde (okside) kombinearre mei swevelsoer. Twa jier letter ferwaarme hy mei súkses it nitraat fan dizze nije boaiem en krige hy suvere okside.
Hoewol't Scheele it okside fan barium ûntduts, wie it pas yn 1808 dat de Britske skiekundige Davy mei súkses bariummetaal produsearre troch in elektrolyt makke fan baryt te elektrolysearjen. Dizze ûntdekking markearre de offisjele befêstiging fan barium as in metallysk elemint, en iepene ek de reis foar de tapassing fan barium yn ferskate fjilden.
Sûnt dy tiid hawwe minsken har begryp fan barium kontinu ferdjippe. Wittenskippers hawwe de mystearjes fan 'e natuer ûndersocht en de foarútgong fan wittenskip en technology befoardere troch de eigenskippen en it gedrach fan barium te bestudearjen. De tapassing fan barium yn wittenskiplik ûndersyk, yndustry en medyske fjilden is ek hieltyd wiidweidiger wurden, wat gemak en komfort bringt oan it minsklik libben. De sjarme fan barium leit net allinich yn syn praktykens, mar ek yn it wittenskiplike mystearje derachter. Wittenskippers hawwe de mystearjes fan 'e natuer kontinu ûndersocht en de foarútgong fan wittenskip en technology befoardere troch de eigenskippen en it gedrach fan barium te bestudearjen. Tagelyk spilet barium ek stil in rol yn ús deistich libben, wêrtroch gemak en komfort yn ús libben komt.
Lit ús begjinne oan dizze magyske reis fan it ferkennen fan barium, syn mysterieuze sluier ûntbleate, en syn unike sjarme wurdearje. Yn it folgjende artikel sille wy de eigenskippen en tapassingen fan barium wiidweidich yntrodusearje, lykas syn wichtige rol yn wittenskiplik ûndersyk, yndustry en medisinen. Ik leau dat jo troch it lêzen fan dit artikel in djipper begryp en kennis fan barium krije.
1. Tapassingsfjilden fan barium
Barium is in gewoan gemysk elemint. It is in sulverwyt metaal dat yn 'e foarm fan ferskate mineralen yn 'e natuer foarkomt. Hjirûnder binne wat deistige gebrûken fan barium.
Baarnjen en luminesinsje: Barium is in tige reaktyf metaal dat in heldere flam produseart as it yn kontakt komt mei ammoniak of soerstof. Dêrtroch wurdt barium in soad brûkt yn yndustryen lykas fjoerwurkproduksje, fakkels en fosforproduksje.
Medyske yndustry: Bariumferbiningen wurde ek in soad brûkt yn 'e medyske yndustry. Bariummiel (lykas bariumtabletten) wurde brûkt yn gastrointestinale röntgenûndersiken om dokters te helpen by it observearjen fan it funksjonearjen fan it spiisfertarringssysteem. Bariumferbiningen wurde ek brûkt yn guon radioaktive terapyen, lykas radioaktyf jodium foar de behanneling fan skildkliersykte.
Glês en keramyk: Bariumferbiningen wurde faak brûkt yn glês- en keramykproduksje fanwegen har goede smeltpunt en korrosjebestriding. Bariumferbiningen kinne de hurdens en sterkte fan keramyk ferbetterje en kinne spesjale eigenskippen fan keramyk leverje, lykas elektryske isolaasje en hege brekingsyndeks.
Metaallegeringen: Barium kin legeringen foarmje mei oare metaaleleminten, en dizze legeringen hawwe wat unike eigenskippen. Bygelyks, bariumlegeringen kinne it smeltpunt fan aluminium- en magnesiumlegeringen ferheegje, wêrtroch't se makliker te ferwurkjen en te jitten binne. Derneist wurde bariumlegeringen mei magnetyske eigenskippen ek brûkt om batterijplaten en magnetyske materialen te meitsjen.
Barium is in gemysk elemint mei it gemyske symboal Ba en atoomnûmer 56. Barium is in ierdalkalimetaal dat yn groep 6 fan it periodyk systeem heart, de wichtichste groepeleminten.
2. Fysyske eigenskippen fan barium
Barium (Ba)is in ierdalkalimetaal elemint. 1. Uterlik: Barium is in sêft, sulverwyt metaal mei in dúdlike metallyske glâns as it snien wurdt.
2. Dichtheid: Barium hat in relatyf hege tichtheid fan sawat 3,5 g/cm³. It is ien fan 'e tichtste metalen op ierde.
3. Smelt- en siedpunten: It smeltpunt fan barium is sawat 727 °C en it siedpunt is sawat 1897 °C.
4. Hurdens: Barium is in relatyf sêft metaal mei in Mohs-hurdens fan sawat 1,25 by 20 graden Celsius.
5. Geliedingsfermogen: Barium is in goede geleider fan elektrisiteit mei in hege elektryske geliedingsfermogen.
6. Duktiliteit: Hoewol barium in sêft metaal is, hat it in beskate mjitte fan duktiliteit en kin it ferwurke wurde ta tinne platen of triedden.
7. Gemyske aktiviteit: Barium reagearret net sterk mei de measte net-metalen en in protte metalen by keamertemperatuer, mar it foarmet oksiden by hege temperatueren en yn loft. It kin ferbiningen foarmje mei in protte net-metalen eleminten, lykas oksiden, sulfiden, ensfh.
8. Foarmen fan bestean: Mineralen dy't barium befetsje yn 'e ierdkoarste, lykas baryt (bariumsulfaat), ensfh. Barium kin ek yn 'e foarm fan hydraten, oksiden, karbonaten, ensfh. yn 'e natuer foarkomme.
9. Radioaktiviteit: Barium hat in ferskaat oan radioaktive isotopen, wêrûnder barium-133 in gewoane radioaktive isotoop is dy't brûkt wurdt yn medyske ôfbylding en nukleêre medisinen.
10. Tapassing: Bariumferbiningen wurde in soad brûkt yn 'e yndustry, lykas glês, rubber, katalysatoren foar de gemyske yndustry, elektronbuizen, ensfh. It sulfaat wurdt faak brûkt as kontrastmiddel by medyske ûndersiken. Barium is in wichtich metallysk elemint, en syn eigenskippen meitsje it in soad brûkt yn in protte fjilden.
3. Gemyske eigenskippen fan barium
Metallyske eigenskippen: Barium is in metallyske fêste stof mei in sulverwyt uterlik en goede elektryske geliedingsfermogen.
Tichtheid en smeltpunt: Barium is in relatyf ticht elemint mei in tichtheid fan 3,51 g/cm3. Barium hat in leech smeltpunt fan sawat 727 graden Celsius (1341 graden Fahrenheit).
Reaktiviteit: Barium reagearret rap mei de measte net-metallyske eleminten, benammen mei halogenen (lykas chloor en broom), wêrtroch't oerienkommende bariumferbiningen ûntsteane. Bygelyks, barium reagearret mei chloor om bariumchloride te produsearjen.
Oksideerberens: Barium kin oksidearre wurde om bariumokside te foarmjen. Bariumokside wurdt in soad brûkt yn yndustryen lykas metaalsmelten en glêsmeitsjen. Hege aktiviteit: Barium hat hege gemyske aktiviteit en reagearret maklik mei wetter om wetterstof frij te meitsjen en bariumhydrokside te generearjen.
4. Biologyske eigenskippen fan barium
De rol en biologyske eigenskippen fanbariumyn organismen binne net folslein begrepen, mar it is bekend dat barium in bepaalde giftigens hat foar organismen.
Ynnamerûte: Minsken nimme benammen barium yn fia iten en drinkwetter. Guon iten kinne spoaren fan barium befetsje, lykas nôt, fleis en suvelprodukten. Derneist befettet grûnwetter soms hegere konsintraasjes fan barium.
Biologyske opname en metabolisme: Barium kin troch organismen opnommen wurde en yn it lichem ferspraat wurde fia de bloedsirkulaasje. Barium sammelet him benammen op yn 'e nieren en bonken, benammen yn hegere konsintraasjes yn bonken.
Biologyske funksje: Barium is noch net fûn om essensjele fysiologyske funksjes te hawwen yn organismen. Dêrom bliuwt de biologyske funksje fan barium kontroversjeel.
5. Biologyske eigenskippen fan barium
Toksisiteit: Hege konsintraasjes fan bariumionen of bariumferbiningen binne giftich foar it minsklik lichem. Oermjittige yntak fan barium kin akute fergiftigingssymptomen feroarsaakje, ynklusyf braken, diarree, spierswakte, aritmy, ensfh. Swiere fergiftiging kin skea oan it senuwstelsel, nierskea en hertproblemen feroarsaakje.
Bonke-opbou: Barium kin him opbouwe yn 'e bonken fan it minsklik lichem, benammen by âlderein. Lange-termyn bleatstelling oan hege konsintraasjes barium kin bonkesykten lykas osteoporose feroarsaakje.
Kardiovaskulêre effekten: Barium kin, lykas natrium, de ionbalâns en elektryske aktiviteit fersteure, wêrtroch't de hertfunksje beynfloede wurdt. Oermjittige yntak fan barium kin abnormale hertritmes feroarsaakje en it risiko op hertoanfallen ferheegje.
Karsinogeniteit: Hoewol't der noch kontroverse is oer de karsinogeniteit fan barium, hawwe guon stúdzjes oantoand dat lange-termyn bleatstelling oan hege konsintraasjes barium it risiko op bepaalde kankersoarten kin ferheegje, lykas magekanker en sloktermkanker. Fanwegen de toksisiteit en it potinsjele gefaar fan barium moatte minsken foarsichtich wêze om oermjittige yntak of lange-termyn bleatstelling oan hege konsintraasjes barium te foarkommen. Bariumkonsintraasjes yn drinkwetter en iten moatte wurde kontroleare en kontroleare om de minsklike sûnens te beskermjen. As jo fergiftiging fermoedzje of relatearre symptomen hawwe, sykje dan direkt medyske help.
6. Barium yn 'e natuer
Bariummineralen: Barium kin yn 'e ierdkoarste foarkomme yn 'e foarm fan mineralen. Guon gewoane bariummineralen binne baryt en witheryt. Dizze ertsen komme faak foar mei oare mineralen, lykas lead, sink en sulver.
Oplost yn grûnwetter en rotsen: Barium kin yn oploste steat yn grûnwetter en rotsen bestean. Grûnwetter befettet spoaren fan oplost barium, en de konsintraasje dêrfan hinget ôf fan 'e geologyske omstannichheden en de gemyske eigenskippen fan it wetterlichem. Bariumsâlt: Barium kin ferskate sâlt foarmje, lykas bariumchloride, bariumnitraat en bariumkarbonaat. Dizze ferbiningen kinne yn 'e natuer bestean as natuerlike mineralen.
Ynhâld yn boaiem:Bariumkin yn ferskate foarmen yn 'e boaiem bestean, wêrfan guon komme troch it oplossen fan natuerlike minerale dieltsjes of rotsen. It bariumgehalte yn 'e boaiem is meastentiids leech, mar d'r kinne hege konsintraasjes barium wêze yn bepaalde spesifike gebieten.
It moat opmurken wurde dat de foarm en ynhâld fan barium kinne ferskille yn ferskate geologyske omjouwings en regio's, dus spesifike geografyske en geologyske omstannichheden moatte yn oerweging nommen wurde by it besprekken fan barium.
7. Bariumwinning en produksje
It proses fan mynbou en tarieding fan barium omfettet meastal de folgjende stappen:
1. Winning fan bariumerts: It wichtichste mineraal fan bariumerts is baryt, ek wol bekend as bariumsulfaat. It wurdt meastentiids fûn yn 'e ierdkoarste en is breed ferspraat yn rotsen en minerale ôfsettings op ierde. Winning omfettet meastentiids prosessen lykas eksploazje, mynbou, ferpletterjen en gradearjen fan erts om ertsen te krijen dy't bariumsulfaat befetsje.
2. Tarieding fan konsintraat: It winnen fan barium út bariumerts fereasket konsintraatbehanneling fan it erts. Konsintraattarieding omfettet meastentiids hânseleksje en flotaasjestappen om ûnreinheden te ferwiderjen en erts te krijen dat mear as 96% bariumsulfaat befettet.
3. Tarieding fan bariumsulfaat: It konsintraat wurdt ûnderwurpen oan stappen lykas it fuortheljen fan izer en silisium om úteinlik bariumsulfaat (BaSO4) te krijen.
4. Tarieding fan bariumsulfide: Om barium út bariumsulfaat te meitsjen, moat bariumsulfaat omset wurde yn bariumsulfide, ek wol bekend as swarte jiske. Bariumsulfaatertspoeier mei in dieltsjegrutte fan minder as 20 mesh wurdt meastentiids mingd mei stienkoal- of petroleumkokspoeder yn in gewichtsferhâlding fan 4:1. It mingsel wurdt roast by 1100 ℃ yn in galmoven, en it bariumsulfaat wurdt redusearre ta bariumsulfide.
5. Oplossen fan bariumsulfide: De bariumsulfide-oplossing fan bariumsulfaat kin wurde krigen troch útlûking mei hyt wetter.
6. Tarieding fan bariumokside: Om bariumsulfide yn bariumokside om te setten, wurdt meastentiids natriumkarbonaat of koalstofdiokside tafoege oan de bariumsulfide-oplossing. Nei it mingen fan bariumkarbonaat en koalstofpoeier kin kalsinaasje boppe 800 ℃ bariumokside produsearje.
7. Koeling en ferwurking: It moat opmurken wurde dat bariumokside oksidearre wurdt om bariumperoxide te foarmjen by 500-700 ℃, en bariumperoxide kin ûntbûn wurde om bariumokside te foarmjen by 700-800 ℃. Om de produksje fan bariumperoxide te foarkommen, moat it kalsinearre produkt ûnder beskerming fan inert gas ôfkuolle of blust wurde.
It boppesteande is it algemiene proses fan mynbou en tarieding fan it bariumelemint. Dizze prosessen kinne ferskille ôfhinklik fan it yndustriële proses en de apparatuer, mar de algemiene prinsipes bliuwe itselde. Barium is in wichtich yndustrieel metaal dat brûkt wurdt yn in ferskaat oan tapassingen, ynklusyf de gemyske yndustry, medisinen, elektroanika en oare fjilden.
8. Mienskiplike deteksjemetoaden foar bariumelemint
Bariumis in gewoan elemint dat faak brûkt wurdt yn ferskate yndustriële en wittenskiplike tapassingen. Yn analytyske skiekunde omfetsje metoaden foar it opspoaren fan barium meastentiids kwalitative analyze en kwantitative analyze. Hjirûnder folget in detaillearre ynlieding ta de faak brûkte deteksjemetoaden foar it bariumelemint:
1. Flamme-atomêre absorpsjespektrometry (FAAS): Dit is in faak brûkte kwantitative analysemetoade dy't geskikt is foar samples mei hegere konsintraasjes. De sampleoplossing wurdt yn 'e flam spuite, en de bariumatomen absorbearje ljocht fan in spesifike golflingte. De yntensiteit fan it absorbearre ljocht wurdt metten en is evenredich mei de konsintraasje fan barium.
2. Flamme-atomemissiespektrometry (FAES): Dizze metoade detektearret barium troch de stekproefoplossing yn 'e flam te spuiten, wêrtroch't de bariumatomen oanstutsen wurde om ljocht fan in spesifike golflingte út te stjoeren. Yn ferliking mei FAAS wurdt FAES oer it algemien brûkt om legere konsintraasjes fan barium te detektearjen.
3. Atomêre Fluoreszinsjespektrometry (AAS): Dizze metoade is fergelykber mei FAAS, mar brûkt in fluoreszinsjespektrometer om de oanwêzigens fan barium te detektearjen. It kin brûkt wurde om spoaren fan barium te mjitten.
4. Ionchromatografy: Dizze metoade is geskikt foar de analyze fan barium yn wettermonsters. Bariumionen wurde skieden en detektearre troch ionchromatografy. It kin brûkt wurde om de konsintraasje fan barium yn wettermonsters te mjitten.
5. Röntgenfluoreszinsjespektrometry (XRF): Dit is in net-destruktive analytyske metoade dy't geskikt is foar it opspoaren fan barium yn fêste samples. Nei't it sample oanstutsen is troch röntgenstralen, stjoere de bariumatomen spesifike fluoreszinsje út, en wurdt it bariumgehalte bepaald troch it mjitten fan de fluoreszinsje-yntensiteit.
6. Massespektrometry: Massespektrometry kin brûkt wurde om de isotopyske gearstalling fan barium te bepalen en de ynhâld fan barium te bepalen. Dizze metoade wurdt meastentiids brûkt foar analyses mei hege gefoelichheid en kin tige lege konsintraasjes fan barium detektearje. Hjirboppe steane wat faak brûkte metoaden foar it detektearjen fan barium. De spesifike metoade om te kiezen hinget ôf fan 'e aard fan it stekproef, it konsintraasjeberik fan barium en it doel fan 'e analyse. As jo fierdere ynformaasje nedich binne of oare fragen hawwe, lit it my dan gerêst witte. Dizze metoaden wurde breed brûkt yn laboratoarium- en yndustriële tapassingen om de oanwêzigens en konsintraasje fan barium sekuer en betrouber te mjitten en te detektearjen. De spesifike metoade om te brûken hinget ôf fan it type stekproef dat mjitten wurde moat, it berik fan bariumynhâld en it spesifike doel fan 'e analyse.
Pleatsingstiid: 9 desimber 2024