химический каталог




БАРИЙ

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

БАРИЙ (от греческого barys-тяжелый; лат. Barium) Ba, химический элемент II гр. периодической системы, ат. н. 56, ат. м. 137,33; относится к щелочноземельным элементам. Прир. БАРИЙ состоит из семи стабильных изотопов с мае. ч. 130, 132, 134-137 и 138 (71,66%). Поперечное сечение захвата тепловых нейтронов 1,17-10 28 м2. Конфигурация внешний электронной оболочки 6s2; степень окисления + 2, редко + 1; энергия ионизации Ва°->Ва+->Ва2+ соответственно 5,21140 и 10,0040 эВ; электроотрицательность по Полингу 0,9; атомный радиус 0,221 нм, ионный радиус Ва2+ 0,149 нм (координационное число 6).

Содержание БАРИЙ в земной коре 5-10-2% по массе. В свободный виде не встречается. Важнейшие минералы - барит (тяжелый, или персидский, шпат) BaSO4, наиб, крупные месторождения которого находятся в СССР, США, Франции, Румынии, и витерит ВаСО3. Разведанные запасы барита ок. 115 млн. т, общие запасы - ок. 300 млн, т (1980).

Свойства. Б. - серебристо-белый ковкий металл. При резком ударе раскалывается. При обычном давлении существует в двух аллотропных модификациях: до 375°С устойчив с кубической объемно-центриров. решеткой (а = = 0,501 нм), выше 375 °С устойчив; перехода 0,86 кДж/моль. При 19°С и 5530 МПа образуется гексаген, модификация. Температура плавления 727°С, температура кипения 1637°С; плотность 3,780 г/см3; тройная точка: температура 710°С, давл. 1,185 Па; уравения температурной зависимости давления пара над твердым и жидким БАРИЙ соответственно: 1g р (мм рт. ст.) = 9,405 - 9496/Г --0,787*10-3 T - 0,3641g T (298-983К), 1gр(мм рт. ст.) = = 20,408 - 8304/Г - 4,036lg T (983 - 1959 К); tкрит 2497°С; Сp° 28,1 Дж/(моль*К); 7,12 кДж/моль, 150,9 кДж/моль (1910 К); So298 62,5 Дж/(моль*К); температурный коэффициент линейного расширения (17-21)*10 К-1 (273-573 Ю; _6*10-8 Ом*м (273 К), температурный коэффициент 3,6*10-3 К-1. БАРИЙ парамагнитен, магн. восприимчивость 0,15*109. Работа выхода электрона 2,49 эВ. Стандартный электродный потенциал Ва2+/Ва — 2,906 В. Твердость по минералогич. шкале 1,25, по шкале Мооса 2, по Бринеллю 42 МПа; коэффициент сжимаемости 10,4*1011 Па-1; 12,8-0,98 МПа (293-873 К). БАРИЙ интенсивно окисляется на воздухе, образуя пленку, содержащую бария оксид ВаО и нитрид Ba3N2 (температура плавления ~ 1000°С). При незначительной нагревании на воздухе воспламеняется. Энергично реагирует с водой, давая бария гидроксид Ва(ОН)2. С разбавленый кислотами образует соли. Большинство солей БАРИЙ с анионами слабых кислот и кислот средней силы малорастворимы, исключение - BaS, Ba(CN)2, Ba(SCN)2, Ba(OOCCH3)2. С галогенами БАРИЙ образует галогениды, с Н2 при нагревании - гидрид ВаН2 [температура плавления 675oС (с различные), плотность 4,15 г/см3, — 190,1 кДж/моль], с NH3 при нагревании - ВаН2 и Ba3N2, с С и N2 - цианид Ba(CN)2. С жидким NH3 дает темно-синий раствор, из которого можно выделить аммиакат [Ba(NH3)6], имеющий золотистый блеск и легко разлагающийся с отщеплением NH3. В присут. платинового катализатор аммиакат разлагается с образованием амида БАРИЙ:

БАРИЙ восстанавливает оксиды, галогениды и сульфиды многие металлов до соответствующего металла. Для него характерно образование интерметаллидов, например в системе Ва - Al обнаружены BaAl, ВаAl2, ВаAl4.

Наиб. практически важным сое д. БАРИЙ (в частности, оксиду, сульфату, фториду, хлориду) посвящены спец. статьи. Ниже приводятся сведения о некоторых других соединение этого элемента.

Сульфид BaS - бесцветные кристаллы; температура плавления 2200°С; плотность 4,25 г/см3; -453 кДж/моль; растворим в воде (в 100г-7,86 г при 20 °С, 67,34 г при 90 °С), практически не растворим в спирте. Из раствора кристаллизуется гексагидрат, обезвоживающийся при 170°С. При растворении BaS частично гидролизуется до Ba(SH)2 и Ва(ОН)2; растворы медленно окисляются кислородом воздуха с образованием S. При хранении на воздухе BaS поглощает СО2, образуя ВаСО3 и H2S, при прокаливании на воздухе окисляется до BaSO4. BaS - промежуточные продукт при получении БАРИЙ Его применяют в производстве ВаCl2 и других соединение БАРИЙ, в кожевенной промышлености для удаления волосяного покрова со шкур.

Ацетат Ва(ООССН3), - бесцветные кристаллы; температура плавления 490°С (с различные); плотность 2,47 г/см3; растворим в воде (58,8 г в 100 г при 0°С). Ниже 25 °С из водных растворов кристаллизуется тригидрат, при 25-41 °С - моногидрат, выше 41 °С- безводная соль. Получают взаимодействие Ва(ОН)2, ВаСО3 или BaS с СН3СО2Н. Применяют как протраву при крашении шерсти и ситца.

Манганат(VI) ВаМnО4 - зеленые кристаллы; не разлагается до 1000°С. Получают прокаливанием смеси Ba(NO3)2 с МnО2. Пигмент (касселева, или марганцовая, зелень), обычно используемый для фресковой живописи.

Хромат(VI) ВаСrO4 - желтые кристаллы; температура плавления 1380°С; — 1366,8 кДж/моль; растворим в неорганическое кислотах, не растворим в воде. Получают взаимодействие водных растворов Ва(ОН)2 или BaS с хроматами(VI) щелочных металлов. Пигмент (баритовый желтый) для керамики. ПДК 0,01 мг/м3 (в пересчете на Сг03). Пирконат ВаZrО3-бесцветные кристаллы; температура плавления ~269°С; - 1762 кДж/моль; растворим в воде и водных растворах щелочей и NH4HCO3, разлагается сильными неорганическое кислотами. Получают взаимодействие ZrO2 с ВаО, Ва(ОН)2 или ВаСО3 при нагревании. Цирконат Ва в смеси с ВаТiO3-пьезоэлектемпературик.

Бромид ВаВr2 - белые кристаллы; температура плавления 847°С; плотность 4,79 г/см3; -757 кДж/моль; хорошо растворим в воде, метаноле, хуже - в этаноле. Из водных растворов кристаллизуется дигидрат, превращающийся в моногидрат при 75°С, в безводную соль - выше 100°С В водных растворах взаимодействие с СО2 и О2 воздуха, образуя ВаСО3 и Вr2. Получают ВаВr2 взаимодействие водных растворов Ва(ОН)2 или ВаСО3 с бромистоводородной кислотой.

Иодид ВаI2 - бесцветные кристаллы; температура плавления 740°С (с различные); плотность 5,15 г/см3; . -607 кДж/моль; хорошо растворим в воде и этаноле. Из горячих водных растворов кристаллизуется дигидрат (обезвоживается при 150°С), ниже 30 °С - гексагидрат. Получают ВаI2 взаимодействие водных растворов Ва(ОН)2 или ВаСО3 с иодистоводородной кислотой.

Получение. Осн. сырье в производстве БАРИЙ и его соединение -баритовый концентрат (80-95% BaSO4), который получают флотацией барита с использованием жидкого стекла в качестве депрессора пустой породы; степень извлечения BaSO4 - 55-60%. Восстановлением BaSO4 каменным углем, коксом или природные газом получают BaS (BaSO4 + 4С -> BaS + 4СО; BaSO4 + 2СН4 -> BaS + 2С + 4Н2О), который перерабатывают на другие соединение БАРИЙ, в частности Ва(ОН)2, ВаСО3 и Ba(NO3)2. Прокаливанием этих соединений соответственно при 800, 1400 и 700 °С получают ВаО.

Осн. пром. метод получения металлич. БАРИЙ из ВаО - восстановление его порошком Al: 4ВаО + 2Al -> ЗВа + ВаО*Al2О3. Процесс проводят в реакторе при 1100-1200 °С в атмосфере Аг или в вакууме (последний способ предпочтителен). Молярное соотношение ВаО:Al составляет (1,5-2):1. Реактор помещают в печь так, чтобы температура его "холодной части" (в ней конденсируются образующиеся пары БАРИЙ) была ок. 520°С Перегонкой в вакууме БАРИЙ очищают до содержания примесей менее 10~4% по массе, а при использовании зонной плавки - до 10~6%.

Небольшие кол-ва БАРИЙ получают также восстановлением ВаВеО2 [синтезируемого сплавлением Ва(ОН)2 и Ве(ОН)2] при 1300°С титаном, а также разложением при 120°С Ba(N3)2, образующегося при обменных реакциях солей БАРИЙ с NaN3.

Определение. Из водных растворов солей БАРИЙ осаждается вместе с Са и Sr при действии (NH4)2CO3. От Са и Sr барий отделяют в виде ВаСrO4 в присутствии СН3СО2Н либо в виде BaSO4 благодаря его очень низкой растворимости в неорганическое кислотах. Обнаруживают БАРИЙ по желто-зеленому окрашиванию пламени (длина волны 455 и 493 нм) и по розовому окрашиванию раствора родизоната Na. Количественно БАРИЙ определяют гравиметрически в виде BaSO4 [осадители - H2SO4, (NH4)2S04, H2NS02OH, (CH3)2SOJ, в присутствии Са и Sr-в виде ВаСrO4 (получаемого осаждением К2Сr2О7 из уксуснокислых растворов). БАРИЙ определяют также титриметрически с применением комплексона III при рН 10 и эриохрома черного Т в качестве индикатора и фотометрически с использованием ортонилового С при рН 2-8 в водно-спиртовом или водно-ацетоновом растворе (длина волны окрашенного комплекса 640 нм). Для экспресс-анализа природные минералов, руд и др. используют рентгенофлуоресцентный метод (источникиизлучения - 170Тm, 241Ат с активностью 5-6 Кюри; эмиссионная линия БАРИЙ при 0,386 °С).

Применение. Сплав БАРИЙ с Al (сплав альба, 56% Ва) - основа геттеров (газопоглотителей). Для получения собственно геттера БАРИЙ испаряют из сплава высокочастотным нагревом в вакуумированной колбе прибора, в результате на холодных частях колбы образуется так называемой бариевое зеркало (или диффузное покрытие при испарении в среде азота). Активной частью подавляющего большинства термоэмиссионных катодов является ВаО. БАРИЙ используют также как раскислитель Си и Рb, в качестве присадки к антифрикц. сплавам, черным и цветным металлам, а также к сплавам, из которых изготавливают типографские шрифты для увеличения их твердости. Сплавы БАРИЙ с Ni служат для изготовления электродов запальных свечей в двигателях внутр. сгорания и в радиолампах. 140Ва (T1/2 12,8 дней) - изотопный индикатор, используемый при исследовании соединений БАРИЙ

Мировое производство (без СССР) барита 7,3 млн. т, др. соединение Ва - 0,70-0,75 млн. т (1980). Металлич. БАРИЙ хранят в керосине, под слоем парафина, сплавы - в герметичной металлич. упаковке в атмосфере азота. БАРИЙ открыт в виде ВаО в 1774 К. Шееле, металлич. БАРИЙ впервые получен в 1808 Г. Дэви.

Химическая энциклопедия. Том 1 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
http://taxiru.ru/faq/reklamniy-korob/
ручки ghidini urwa
купить gotway mcm4 hs 520wh
деревянные стулья цена

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(21.09.2017)