Барий элементі

     Барий элементі

 

Барит , ауыр шпат – сульфаттар класының минералы. Химиялық формуласы: BaSО₄, құрамына қоспа түрінде стронций мен кальций енеді. Стронций мөлшері көп болса, баритоцелестин деп аталады. Кристалдары тақтайша жалпақ, сирек призма немесе бағана пішінді болып келеді. Минералдық агрегаттары түйірлі массадан тұрады. Көбіне ақ, кейде әр түсті, шыныдай жылтыр. Қаттылығы 3 – 3,5, меншікті салмағы 4,3 – 4,7 г/см³. Гидротермаль кендер мен шөгінді жыныстарда кездеседі. Қазақстанда көп таралған (Бадам барит кені, т.б.). Резина, қағаз, химия өндірістерінде толықтырғыш ретінде пайдаланылады, бұрғылау ерітінділеріне қосылады.^[2]

Барит - Минерал ВаSO₄. Минерал құрамындағы барий элементі стронциймен (баритоцелестин, целестобарит), қорғасынмен (хокутолит, англезиобарит), кальциймен (кальциобарит) алмасуы мүмкін. Түссіз болуы, ақ, сұрғылт, көкшіл түстерге боялуы ықтимал. Шыныша жалтырайды, қаттылығы 2,5-3,5. Меншікті салмағы 4,5 г/см³. Мұнай ұңғымаларын бұрғылауға керекті сазды ерітінділерді ауырлатңыш ретінде, лак, бояу, резина, қағаз, пластмасса дайындауға және барий элементін алуға пайдаланады.

БАРИЙ ҚОСЫЛЫСТАРЫ — барий элементі түзетін тұрақты хим. қосылыстар. Тұрақты екі валентті Б. қ-н өндірісте алу үшін басты шикізат ретінде барит минералы қолданылады; ол арнаулы пештерде көмірмен тотықсыздандырылады: BaSO4 + 4C ® BaS + 4CO; түзілген барий сульфиді BaS барийдің басқа тұздарын алу үшін пайдаланылады. Барий гидроксиді [Ba(OH)2] — оның қалыпты темп-рада судағы қаныққан ерітіндісі барит суы деп аталады. Барит суы хим. анализде және иондарын анықтау үшін реактив ретінде және тамақ өнеркәсібінде қантты қант сіркесінен бөліп алуға қолданылады. Барий карбонаты [BaCO3] — барийдің ең маңызды қосылыстарының қатарына жатады, ол барийдің басқа қосылыстарын (оксид, нитрат, ацетат, т.б.) алуға қолданылады. Барий карбонатының көп мөлшері шыны өнеркәсібінде және эмаль, глазурьөндіруде қолданылады. Барий нитраты [Ba(NO3)2] — түссіз кристалл зат; пиротехникада жарықтандырғыш, тұтандырғыш зат ретінде және жасыл сәулелі сигналдар жасауға қолданылады; кейде шыны өнеркәсібінде барий карбонатының орнына пайдаланылады. Барий сульфаты [BaSO4] — түссіз кристалл зат, ақ бояулар өндіруде, қағаз, резеңке және керамика өнеркәсібінде, медицинада асқазан-ішек жолдарын рентгенәдісімен тексеруде қолданылады. Барий хлораты [Ba(ClO3)2] — түссіз моноксинді кристалл, пиротехникада жасыл сәулелі сигналдар жасауға, а. ш-нда арамшөптерді жоюға қолданылады. Барий хлориді (BaCl2) — барийдің басқа тұздарын (сульфат, нитрат, хромат, т.б.) алу үшін, а. ш-нда зиянкес жәндіктерді жоюға, тері өнеркәсібінде толтырғыш және түссіздендіргіш ретінде қолданылады. ^[1] Барий - мерзімді жүйенің 2-й тобының химиялықэлементі, атомды нөмір 56, салыстырмалы атомды ел137,33. Алты кезде пейілді цезием және лантаномарасында. Табиғи барий жеті тұрақты изотопов дегенқұралады 130(0,101 132(0,097 134(2,42 135(6,59 136(7,81 137(11,32и 138 (71,66 жаппай сандарымен барийхимиялық құралымның көпшілігінде айқында- окисленияең көп дәрежесін 2, бірақ иметь біледі және нулевую.Табиғатта барий кездес- ғана двухвалентном күйде. 
Ашылымның тарихы. Ара 1602 Касциароло (болонскийетікші және алхимик) сонша ауыр тасты төңіректегітауларда сайлаған, не Касциароло алтынды ондазаподозрил. Алтын тастан қасқайтуға қарай, алхимик оныкөмірмен прокалил. Тым қасқайт- алтын бұл ретте сәттіболмеппін, тәжірибе ашық үміттендір- нәтижелерді:әкелді прокаливания тоңазыт- продукт қызыл түспенауамдықта шұғылаланды. Хабар туралы столь оғашнаходке осы сенсацию алхимияның сәрсенбісінде жәнеоғаш жасады атаудың сау қатарын алған минерал -, жайма-шуақтас(Lapis solaris), болонский тас(Lapis Boloniensis)болонский фосфор(Phosphorum Boloniensis) түрлі-түрліэкспериментов қатысушысымен стал. бірақ уақыт барды,ал алтын және емес ажыратылу ойламады, сол себептенмүдде к жаңа минералға ақырын-ақырын бітті,қарамастан және ұзақ уақыт оны гипса немесе әктіңвидоизмененной пішін есепте-. Ғана арқылы, ара 1774белгілі шведские химики Карл Шееле және Юхан Ганқадала "болонский тасты" және танысты тағайында-, неонда әлдебір "ауыр жер" асырайды полтора жүз жылдық.Бер, ара 1779, Гитон де Морво барот(barote) осы "жерін"грек сөзден "barue" - ауыр ат қойды, ал ендігәрі атаудыбарит(baryte) өзгертті. Осы атаудың астында бариеваяжер адақтың химиясының оқулықтарында 18фигурировала - 19 вв. бастады. Олай, айталық, А.Лоқулығында.Лавуазье(1789) барит солеобразующихземлистых жай дененің тізбесіне деген кіреді, причемжәне барита сырттың атауы - "ауыр жер"(terre pesante,лат. terra ponderosa) келтіреді. Минералда асыра- пока белгісіз металл барием(лат. -Barium) атау стали. 19 в. орыс әдебиетінде те атауларбарит және барий қолданылды. Бария келесі белгіліминералымен бария Витерингом және аталғанвпоследствии оның абыройына витеритом ара 1782ашық табиғи карбонат стал. Бақыр барий тұңғыш рет ал-Гэмфри ағылшынымен Дэви ара 1808 жолымен барияылғалды гидроксида электролиза сынаптың катод және сынаптың кейінгі буымен бария амальгамы болды.Белгілеу тиіс, не баяғыда 1808 Дэви бірнеше бұрын швед химигі Йенс Берцелиус алды.қарамастан өзінің атауына қарамастан, барийсалыстырмалы жеңіл металлом мен см3 3,78 г/нығыздығымен қалды, сол себептен ара 1816 ағылшынхимик Кларк "барий" деген атауды бас ана түпте менқабылдамау сөйлеммен жұрт алдында сөйледі, не егербариевая жер(бария оксид) сырттың жерінің(оксидов)ақиқаттық ауыры, сол металл, наоборот, сырт металловоңайырақ. Кларк осы элементті плутонием в абыройдревнеримского ат қою қаладықұдай, жерасты патшалықтың властителя Плутона,алайда сол сөйлем бас сырттың ғалымдарыныңсүйенішті және жеңіл металл "ауыр" кездестірмедіаталып келе жат-. 
Барий табиғатта. Арада жер қыртысымда 0,065арияасырайды, ол түрінде сульфата, карбоната, силикатовжәне алюмосиликатов кездеседі. Бария негізгіминералдары - уже атан- биік те ауыр немесеперсидским шпатом атайтын барит(бария сульфат), жәневитерит(бария карбонат). Барита дүниежүзілікминералдық-шикізаттың қамбалары в 2 миллиард тоннара 1999 бағаланды, маңызды бөлік олардыңҚытайда(около 1 миллиард тонн) жинастыр- жәнеҚазақстанда(0,5 миллиард тонн). Барита кесек-кесекбосалқы қорларлары болады және арада США,Үндістанда, Түркияда, Марокко және Мексике. БаритаРесейдің қамбалары в 10 миллиондаған тоннбағаланады, оның алапасы үш негізгі месторожденияхжүргізетін кемеровской және челябинской облыстардаХакасии пейілді. Барита ортақ жылдық алапасы арадаәлемде келеді 7 миллиондаған тонна, Ресей 5 мың тонн жасайдыжәне 25 мың барита тонна жылда импорттайды.

Ал-. Негізгі шикізатпен барий және оның құралымы үшін барит және, сирек, витерит қызмет етеді.Қалпына келтіру  осы минералдарды тастың көмірінің,коксен немесе табиғи газбен, сәйкесінше сульфид және барий оксидін алады:

BaSO4 4C = BaS 4CO

BaSO4 2CH4 = BaS 2C 4H2O

BaCO3 C = BaO 2CO

Бақыр барий алады, оны алюминия оксидімен қалпына келтіреді

3BaO 2Al = 3Ba Al2O3

Тұңғыш рет осы процеcc орыс физика-химигі Н.Бекетовпен жасалды. Міне сияқты ол өзінің тәжірибелерін:суреттеді "мен бариді сусыз  алдым және оған қарамастан, хлорлы  барий біреудің санын оған қосып,  осы қоспаны бір (алюминий) тілімдерінің угленой тигель салды . Бойынша тиглясуыстығының мен бақыр құйындыны  ада-гүде сырт көрініс және физикалық сипаттардың,  глинийонда таптым.

Осы құйындыда крупнокристаллическое құрылым, өтешетін , жас излом әлсіз қуаң шұғыла ; сарала-көргізді, не ол 33,3 бария бас 100 ч құралады және 66,7глиния немесе қарамастан, әйтпесе, бария бір бөлігінеглиния екі бөлігін асырады.". Қазір қалпына келтір-үдерісінің алюминий қызуларда 1100 до 1250° C вакууме жасайды, бұл ретте қыртыстал- барий буланадыжәне реактора суық бөліктерінде конденстенеді

Басқа ана, барий алу болады бария және кальцияхлоридов балқыт- қоспасының электролизымен.

Жай зат. Барий - серебристо-белый ковкий металл, приқатты соққыда жарылады. Балқыт- қызуы 727° мен,қайна- қызуы 1637° мен, см3 3,780 г/нығыздығы. Приәдеттегі қысымда: до 375° C - Ba текше объемно-центрированной ауа тартқышпен екі аллотропныхмодификациях өмір сүреді төзімді a, биік 375° ментөзімді b- Ba. При көтеріңкі қысымда гексагональнаямодификация қыртысталады.

Бақыр барий биік химиялық белсенділікпен ие болады,ол қарышты ауада окисляется, пленку, асыра- BaO, BaO2және Ba3N2, при аз ысыт- тәрбиелей немесе присоққыда тұтанады.

2Ba O2 = 2BaO; Ba O2 = BaO2; 3Ba N2 = Ba3N2,қарамастан

сол себептен барий жермайдың немесе парафинақабатының астында сақтайды. Барий қарқынмен, бариягидроксид немесе лайықты тұздарды: су жәнеащылықтың ашпаларымен назар аударады тәрбиеле-

Ba 2H2O = Ba(OH) 2 H2

Ba 2HCl = BaCl2 H2

Галогенами барий галогениды тәрбиелейді, сутегіменжәне азотпен при ысыт- - сәйкесінше гидрид жәненитрид.

Ba Cl2 = BaCl2; Ba H2 = BaH2

Бақыр барий темно-синего ашпаның білімімен қасқайтуболады Ba(NH3) 6 аммиакат - аммиака қасқайт- жеңілтеказғында- алтын түстес жарқ кристаллы сұйық аммиакемалталанатын. Осы құралымда барий окислениянулевую дәрежесі имеет.

Қолданыс өнеркәсіпте және ғылымда. Бақыр барияқолданысы ара оның биік химиялық белсенділігінің еңшектеулі, бария құралымдары едәуір кеңпайдаланылады. Бария құйындысы алюминием - альбақұйындысының 56a асыра- - геттеров(қалдықтың газыныңсіңіргіштерінің вакуумной техникада) негізінің. Геттера ал-үшін меншікті барий құйындыдан деген буландырады,оны аспаптың вакуумированной колбе ысыта, араданәтижеде колбы суық бөліктерінде "бариевое айна"қыртысталады.

Арада кемістерде барий балқыт- мыстың және свинцаарылт- үшін от қоспалардың күкірт, кислорода жәнеазоттың металлургии пайдаланылады. Барийтипографские және антифрикционные құйындыларғадеген үстейді, бария құйындысы никелемкарбюраторных қозғағыштарда радиоламп жәнетұтандыр- шамының электродов бөлшегінің изготовленияүшін пайдаланылады. Басқа ана, бария әркелкіқолданыстары болады.

Бір олардан - жасанды комет жаса-: шығар- бер борттыңғарыштың аппаратының тең бария жеңілтек жайма-шуақсәулелермен ионизируются және шақырайғанплазменное бұлтқа деген айналады. Бірінші жасандыкомета ара 1959 жаса- барысында "Луна-1" советскойавтоматты межпланетной бекетінің полета болды. Аратүп 1970-х германские және Америка физики, жердіңэлектромагнитного даласының зертте- жасай, бария ұсақұнтағының килограмм над Колумбии аумағының 15зытырды.

Құрыл- плазменное бұлт вдоль магнитного даланыңсызықтарының майыстырылды, оның жағдайынайқындау қойып. Бариевых бөлшектің 1979 жіңішкеағысына полярного сәуленің байқауы үшін пайдаланды.

Бария құралымдары. Наибольший тәжірибенің мүддесіндвухвалентного бария құралымдары ұсынады.

Бария(BaO) оксид: араның продукт бария өндірісінде -тугоплавкий(балқыт- қызуы около 2020° C) ақ ұнтақ, суменназар аударады, бария гидроксид тәрбиелей, углекислыйгазды ауадан жұтады,: карбонат деген ауыса

BaO H2O = Ba(OH) 2; BaO CO2 = BaCO3

Ауада прокаливаемый при 500-600° қызуда C, барияоксид кислородом назар аударады, тәрбиеле- при оданәрі ысыт- до 700° C тағы оксид деген ауысатын пероксид,кислород: отщепляя

2BaO O2 = 2BaO2; 2BaO2 = 2BaO O2

Олай кислород вплоть дейін 19 в. адағының алды, әлі деәзірле- кислорода қасқайт- әдісі сұйық ауаның асыр-болмады.

Зертханада бария оксид алу болады бария нитратапрокаливанием:

2Ba(NO3) 2 = 2BaO 4NO2 O2

Қазір бария оксид сияқты водоотнимающее тәсілдіпайдаланылады, бария және керамических магнитовизготовления пероксида ал- үшін бария(осы үшін барияжәне темірдің оксидов ұнтағының қоспасын күштімагнитном далада тығыздауыштың астында спекают)феррата, қарамастан

бірақ бария оксида негізгі қолданысы -термоэмиссионных катодов изготовление. Ара 1903 жаснемецкий ғалым Венельт незадолго дейін осы ағылшынфизиком Ричардсоном ашық электронов испусканиязаңын қатты денелермен тексерген. Біріншітәжірибелерден платиновой сыммен толықтай заңдырастады, бірақ бақылау эксперимент: электроновтасқынының сәтті болмеді шұғыл күт- превышал.Поскольку металла сипаттары өзгеру білмеді, Венельтболжады, не платины бетінде әлдеқандай қоспа болады.

Беттің ықтимал загрязнители перепробовав, ол, неқосымша электроны бария оксид ана иланған испускал вқұрам эксперименте пайдалан- вакуумного насосажағармайының кір-. Алайда ғылыми әлем емес айтар-айтпастан сол ашылымды мойындады, себебі оныңқадағалауының жаңғырту сәтті болмеппін. Ғана почтиарқылы ширек ғасырды ағылшын колер көргізді, не биіктермоэлектронной эмиссии айқында- үшін бария оксидпри кислорода өте аласа қысымдарында прогреватькерекке. Аңдат- сол көріністі смогли ғана арада 1935.

2BaO = 2Ba O2; Ba = Ba2 2е

Осы жорамалдың дұрыстығы соңында 1950-х ада-гүдетағайынды А.Бунделем және П.Ковтуном советскимихимиками болды, нешінші бария қоспасыныңшоғырлануын оксиде өлшетті және оны электроновтермоэмиссии тасқынымен салыстырды. Қазір барияоксид термоэмиссионных катодов көпшілігінің белсендіқолданыстағы бөлігімен болып табылады. Олай айталық,суретті теледидардың немесе компьютерного монитораэкранында, қалыптастырушы электронов пучок барияоксидом испускается.

Бария гидроксид, октагидрат(Ba(OH) 2-8H2O). Ыстықсуда(үлкен 50ри 80° C) жөн растворимый ақ ұнтақ, нашарсуықта(3,7ри 20° C). Октагидрата балқыт- қызуы 78° C,при ысыт- до 130° C ол сусыз Ba(OH) 2 деген ауысады.Бария гидроксид оксид ыстық суда алады ез- немесебария сульфид перегретого будың тасқынында ысыта.Бария гидроксид жеңілтек углекислым газбен назараударады, сол себептен оның "баритовой сумен" арасапа реактива бас CO2 атайтын талдағыш химиядапайдалан- сулы ашпасы.

Басқа ана, "баритовая су" реактивом бас сульфат- қызмететеді және карбонат-ионы. Бария гидроксид өсімдікжәне айуан май және индустриялық ашпалардан,рубидия және цезия гидроксидов ал- үшін, ара сапажағармайдың компонента сульфат-ионов аулақтауы үшінқолданылады.

Бария(BaCO3) карбонат. Табиғатта - минерал витерит.Суда нерастворимый, ақ ұнтақ күшті ащылықтарда(басқакүкірттің) растворимый. При ысыт- до 1000° мен: CO2қасқайт- азғындайды

BaCO3 = BaO CO2

Бария карбонат преломления оның еселігінің аумақтауыүшін шыныға деген үстейді, в құрам сырдың жәнеәйнекейлердің кіргізеді.

Бария(BaSO4) сульфат. Табиғатта - барит(ауыр немесеперсидский шпат) - бария негізгі минералы - суда(л 2,2мг/при 18° C) іс жүзінде нерастворимый, ақ ұнтақ(балқыт-қызуы около 1680° C) ақырын арада топта- күкіртқышқылымда малталанады.

Бария сульфатом бұрыннан бояудың өндірісі тоқулы.Ақиқат, басында оның игерушілігі қылмыс істің мінезін:майдала- көріністе барит тасыды свинцовымағартқыларға деген подмешивали, бұл бірталай ақырғыпродукт арзандатты және, мезгілдес, бояудың сапасыназдырды. Де-, мынадай модифицированные ағартқыларша баяғы бағаға сатылды, не және әдеттегі, маңыздыпайданы бояулы зауыттың иелеріне әкеле.

тағы ара 1859 в мануфактур және ішкі сауданыңдепартаментіне мәліметтер туралы, ауыр шпат ксвинцовым ағартқыларға деген үсте- ярославскихзаводчиков жульнических айла-шарғыларында түскен,бұл тұтынушыларды в айла-қулықты на ақиқаттықсапаның есепшотына тауар "кіргізеді, причем түсті жәнеөтініш туралы тыйым шпата қолданыс означеннымзаводчикам при свинцовых ағартқы" өңдеу. Бірақ осыарыздар не келтірмеді неге. Айту баршылық, не ара 1882Ярославле негізде- шпатовый зауыт болған, ара 1885 50мыңдаған майдала- ауыр шпата пудов шығарды. Ара түп1890-х Д.И.

Менделеев: " жазды...Подмесь ағартқыларға многихзауытта барит примешивается, себебі және арашекараның әкеліп бер- ағартқылар, бағаның азайт- үшін,осы подмесь" асырайды.

Бария сульфат биік базарда жаядай востребованнойкроющей зейінмен в құрам литопона - емесулы ақбояудың кіретін. Литопона изготовления үшін бария жәнецинка сульфата сульфида сулы ашпаларын бұлғайды,бұл ретте обменная назар аудар- болып жатады жәнетұнбаға қоспа мелкокристаллических бария және цинкасульфида сульфата - литопон жауады, ал ашпада таза суқалады.