Kimyanın sehrli dünyasında,bariumözünəməxsus cazibəsi və geniş tətbiqi ilə həmişə alimlərin diqqətini cəlb etmişdir. Bu gümüşü-ağ metal element qızıl və ya gümüş qədər göz qamaşdıran olmasa da, bir çox sahələrdə əvəzolunmaz rol oynayır. Elmi tədqiqat laboratoriyalarındakı dəqiq alətlərdən tutmuş sənaye istehsalında əsas xammala, tibb sahəsində diaqnostik reagentlərə qədər barium özünəməxsus xassələri və funksiyaları ilə kimyanın əfsanəsini yazmışdır.
Hələ 1602-ci ildə İtaliyanın Porra şəhərində ayaqqabı ustası olan Kassio Lauro eksperimentdə tərkibində barium sulfat olan bariti yanan maddə ilə qovurmuş və onun qaranlıqda parlaya biləcəyini görüb təəccüblənmişdi. Bu kəşf o zaman alimlər arasında böyük maraq doğurmuş və daş Porra daşı adlandırılmış və Avropa kimyaçılarının araşdırmalarının mərkəzinə çevrilmişdir.
Bununla belə, bariumun yeni bir element olduğunu həqiqətən təsdiqləyən isveçli kimyaçı Scheele idi. O, 1774-cü ildə barium oksidini kəşf etdi və onu “Baryta” (ağır torpaq) adlandırdı. O, bu maddəni dərindən tədqiq etmiş və onun sulfat turşusu ilə birləşmiş yeni torpaqdan (oksiddən) ibarət olduğuna inanmışdır. İki il sonra o, bu yeni torpağın nitratını uğurla qızdırdı və təmiz oksid əldə etdi.
Bununla belə, Scheele bariumun oksidini kəşf etsə də, yalnız 1808-ci ildə İngilis kimyaçısı Davy baritdən hazırlanmış elektroliti elektroliz edərək barium metalını uğurla istehsal etdi. Bu kəşf bariumun metal element kimi rəsmi təsdiqini qeyd etdi və eyni zamanda bariumun müxtəlif sahələrdə tətbiqi səyahətini açdı.
O vaxtdan bəri insanlar barium haqqında anlayışlarını davamlı olaraq dərinləşdirdilər. Elm adamları bariumun xüsusiyyətlərini və davranışlarını öyrənməklə təbiətin sirlərini araşdırdılar və elm və texnologiyanın tərəqqisini təşviq etdilər. Bariumun elmi tədqiqatlarda, sənayedə və tibb sahələrində tətbiqi də getdikcə daha geniş vüsət almışdır, insan həyatına rahatlıq və rahatlıq gətirir. Bariumun cazibəsi təkcə praktikliyində deyil, həm də elmi sirrindədir. Elm adamları davamlı olaraq təbiətin sirlərini araşdırdılar və bariumun xüsusiyyətlərini və davranışlarını öyrənməklə elm və texnologiyanın tərəqqisini təşviq etdilər. Eyni zamanda, barium da gündəlik həyatımızda sakitcə rol oynayır, həyatımıza rahatlıq və rahatlıq gətirir.
Gəlin bariumu kəşf edən bu sehrli səyahətə çıxaq, onun sirli pərdəsini açaq və unikal cazibəsini qiymətləndirək. Növbəti məqalədə bariumun xassələri və tətbiqləri, eləcə də elmi tədqiqatlarda, sənayedə və tibbdə mühüm rolunu hərtərəfli təqdim edəcəyik. İnanıram ki, bu yazını oxumaqla siz barium haqqında daha dərindən anlayış və biliyə sahib olacaqsınız.
1. Bariumun tətbiq sahələri
Barium ümumi kimyəvi elementdir. Təbiətdə müxtəlif minerallar şəklində mövcud olan gümüşü-ağ metaldır. Aşağıda bariumun bəzi gündəlik istifadələri verilmişdir
Yanan və lüminesans: Barium ammonyak və ya oksigenlə təmasda olduqda parlaq alov çıxaran yüksək reaktiv metaldır. Bu, bariumun atəşfəşanlıq istehsalı, məşəllər və fosfor istehsalı kimi sənayelərdə geniş istifadə edilməsinə səbəb olur.
Tibb sənayesi: Barium birləşmələri tibb sənayesində də geniş istifadə olunur. Barium yeməkləri (məsələn, barium tabletləri) həzm sisteminin işini müşahidə etmək üçün həkimlərə kömək etmək üçün mədə-bağırsaq traktının rentgen müayinələrində istifadə olunur. Barium birləşmələri bəzi radioaktiv müalicələrdə, məsələn, tiroid xəstəliklərinin müalicəsi üçün radioaktiv yodda istifadə olunur.
Şüşə və keramika: Barium birləşmələri yaxşı ərimə nöqtəsi və korroziyaya davamlılığına görə tez-tez şüşə və keramika istehsalında istifadə olunur. Barium birləşmələri keramikanın sərtliyini və gücünü artıra bilər və elektrik izolyasiyası və yüksək sındırma indeksi kimi keramikanın bəzi xüsusi xüsusiyyətlərini təmin edə bilər.
Metal ərintiləri: Barium digər metal elementlərlə ərintilər yarada bilər və bu ərintilər bəzi unikal xüsusiyyətlərə malikdir. Məsələn, barium ərintiləri alüminium və maqnezium ərintilərinin ərimə nöqtəsini artıra bilər, onların emalını və tökülməsini asanlaşdırır. Bundan əlavə, maqnit xüsusiyyətləri olan barium ərintiləri akkumulyator lövhələri və maqnit materialları hazırlamaq üçün də istifadə olunur.
Barium kimyəvi simvolu Ba və atom nömrəsi 56 olan kimyəvi elementdir. Barium əsas qrup elementləri olan dövri cədvəlin 6-cı qrupunda olan qələvi torpaq metalıdır.
2. Bariumun fiziki xassələri
Barium (Ba)qələvi torpaq metal elementidir. 1. Görünüş: Barium yumşaq, gümüşü-ağ metaldır, kəsildikdə fərqli metal parıltısı var.
2. Sıxlıq: Bariumun nisbətən yüksək sıxlığı təxminən 3,5 q/sm³ təşkil edir. Yer üzündəki ən sıx metallardan biridir.
3. Ərimə və qaynama nöqtələri: Bariumun ərimə nöqtəsi təxminən 727 ° C, qaynama nöqtəsi isə təxminən 1897 ° C-dir.
4. Sərtlik: Barium 20 dərəcə Selsidə təxminən 1,25 Mohs sərtliyinə malik nisbətən yumşaq metaldır.
5. Keçiricilik: Barium yüksək elektrik keçiriciliyi ilə yaxşı elektrik keçiricisidir.
6. Çeviklik: Barium yumşaq bir metal olsa da, müəyyən dərəcədə çevikliyə malikdir və nazik təbəqələrə və ya məftillərə çevrilə bilər.
7. Kimyəvi aktivlik: Barium otaq temperaturunda əksər qeyri-metallar və bir çox metallarla güclü reaksiya vermir, lakin yüksək temperaturda və havada oksidlər əmələ gətirir. O, oksidlər, sulfidlər və s. kimi bir çox qeyri-metal elementlərlə birləşmələr yarada bilər.
8. Varlıq formaları: Yer qabığında barium olan minerallar, məsələn, barit (barium sulfat) və s.. Barium təbiətdə hidratlar, oksidlər, karbonatlar və s. şəklində də ola bilər.
9. Radioaktivlik: Bariumun müxtəlif radioaktiv izotopları var, bunlar arasında barium-133 tibbi görüntüləmə və nüvə təbabətində istifadə olunan ümumi radioaktiv izotopdur.
10. Tətbiq: Barium birləşmələri şüşə, kauçuk, kimya sənayesi katalizatorları, elektron borular və s. kimi sənayedə geniş istifadə olunur. Onun sulfatı tibbi müayinələrdə tez-tez kontrast maddə kimi istifadə olunur. Barium mühüm metal elementdir və onun xüsusiyyətləri onu bir çox sahələrdə geniş istifadə edir.
3. Bariumun kimyəvi xassələri
Metal xassələri: Barium gümüşü-ağ görünüşlü və yaxşı elektrik keçiriciliyi olan metal bərk maddədir.
Sıxlıq və ərimə nöqtəsi: Barium 3,51 q/sm3 sıxlığı olan nisbətən sıx elementdir. Bariumun aşağı ərimə nöqtəsi təxminən 727 dərəcə Selsi (1341 dərəcə Fahrenheit).
Reaktivlik: Barium əksər qeyri-metal elementlərlə, xüsusən də halogenlərlə (xlor və brom kimi) sürətlə reaksiya verir və müvafiq barium birləşmələri yaradır. Məsələn, barium xlorla reaksiyaya girərək barium xlorid əmələ gətirir.
Oksidləşmə qabiliyyəti: Barium, barium oksidi yaratmaq üçün oksidləşə bilər. Barium oksidi metal əritmə və şüşə istehsalı kimi sənaye sahələrində geniş istifadə olunur. Yüksək aktivlik: Barium yüksək kimyəvi aktivliyə malikdir və hidrogeni buraxmaq və barium hidroksid yaratmaq üçün su ilə asanlıqla reaksiya verir.
4. Bariumun bioloji xassələri
rolu və bioloji xassələribariumorqanizmlərdə tam başa düşülməmişdir, lakin məlumdur ki, barium orqanizmlər üçün müəyyən toksikliyə malikdir.
Qəbul yolu: İnsanlar əsasən qida və içməli su vasitəsilə barium qəbul edirlər. Bəzi qidalarda taxıl, ət və süd məhsulları kimi az miqdarda barium ola bilər. Bundan əlavə, yeraltı sularda bəzən daha yüksək konsentrasiyalarda barium olur.
Bioloji absorbsiya və maddələr mübadiləsi: Barium orqanizmlər tərəfindən sorula və qan dövranı ilə bədəndə paylana bilər. Barium əsasən böyrəklərdə və sümüklərdə, xüsusən də sümüklərdə daha yüksək konsentrasiyalarda toplanır.
Bioloji funksiya: Bariumun orqanizmlərdə hər hansı əsas fizioloji funksiyası hələ aşkar edilməmişdir. Buna görə də bariumun bioloji funksiyası mübahisəli olaraq qalır.
5. Bariumun bioloji xassələri
Toksiklik: Barium ionlarının və ya barium birləşmələrinin yüksək konsentrasiyası insan orqanizmi üçün zəhərlidir. Həddindən artıq barium qəbulu qusma, ishal, əzələ zəifliyi, aritmiya və s. daxil olmaqla kəskin zəhərlənmə əlamətlərinə səbəb ola bilər. Ağır zəhərlənmə sinir sisteminin zədələnməsinə, böyrəklərin zədələnməsinə və ürək problemlərinə səbəb ola bilər.
Sümük yığılması: Barium insan orqanizmində, xüsusilə yaşlılarda sümüklərdə toplana bilər. Bariumun yüksək konsentrasiyalarına uzun müddət məruz qalma osteoporoz kimi sümük xəstəliklərinə səbəb ola bilər.
Ürək-damar təsirləri: Barium, natrium kimi, ürəyin işinə təsir edərək ion balansına və elektrik fəaliyyətinə mane ola bilər. Həddindən artıq barium qəbulu anormal ürək ritmlərinə səbəb ola bilər və infarkt riskini artıra bilər.
Kanserogenlik: Bariumun kanserogenliyi ilə bağlı hələ də mübahisələr olsa da, bəzi tədqiqatlar göstərmişdir ki, yüksək konsentrasiyalarda bariumun uzun müddətə məruz qalması mədə xərçəngi və özofagus xərçəngi kimi bəzi xərçəng növlərinin riskini artıra bilər. Bariumun toksikliyi və potensial təhlükəsi səbəbindən insanlar bariumun həddindən artıq qəbulundan və ya yüksək konsentrasiyalarda uzun müddət məruz qalmalarından çəkinməlidirlər. İnsan sağlamlığını qorumaq üçün içməli suda və qidada barium konsentrasiyası izlənilməli və nəzarət edilməlidir. Zəhərlənmədən şübhələnirsinizsə və ya əlaqəli simptomlar varsa, dərhal həkimə müraciət edin.
6. Təbiətdə barium
Barium Mineralları: Barium yer qabığında minerallar şəklində mövcud ola bilər. Bəzi ümumi barium minerallarına barit və bitirit daxildir. Bu filizlər çox vaxt qurğuşun, sink və gümüş kimi digər minerallarla birlikdə olur.
Yeraltı sularda və qayalarda həll olunur: Barium qrunt sularında və süxurlarda həll olunmuş vəziyyətdə ola bilər. Qrunt sularında az miqdarda həll olunmuş barium var və onun konsentrasiyası su obyektinin geoloji şəraiti və kimyəvi xüsusiyyətlərindən asılıdır. Barium duzları: Barium barium xlorid, barium nitrat və barium karbonat kimi müxtəlif duzlar əmələ gətirə bilər. Bu birləşmələr təbiətdə təbii minerallar kimi mövcud ola bilər.
Torpaqdakı tərkibi:bariumtorpaqda müxtəlif formalarda mövcud ola bilər, bəziləri təbii mineral hissəciklərin və ya süxurların əriməsi nəticəsində yaranır. Torpaqda bariumun tərkibi adətən aşağı olur, lakin müəyyən spesifik sahələrdə yüksək konsentrasiyalarda barium ola bilər.
Qeyd etmək lazımdır ki, bariumun forma və məzmunu müxtəlif geoloji mühitlərdə və bölgələrdə fərqli ola bilər, ona görə də bariumdan bəhs edərkən konkret coğrafi və geoloji şərait nəzərə alınmalıdır.
7. Barium hasilatı və istehsalı
Bariumun çıxarılması və hazırlanması prosesi adətən aşağıdakı addımları əhatə edir:
1. Barium filizinin çıxarılması: Barium filizinin əsas mineralı barium sulfat kimi də tanınır. O, adətən yer qabığında olur və yer üzündə süxurlarda və faydalı qazıntı yataqlarında geniş yayılmışdır. Mədənçıxarma adətən tərkibində barium sulfat olan filizləri əldə etmək üçün filizin partladılması, çıxarılması, əzilməsi və çeşidlənməsi kimi prosesləri əhatə edir.
2. Konsentratın hazırlanması: Barium filizindən bariumun çıxarılması filizin konsentratla təmizlənməsini tələb edir. Konsentratın hazırlanması adətən çirkləri təmizləmək və tərkibində 96%-dən çox barium sulfat olan filiz əldə etmək üçün əl seçimi və flotasiya mərhələlərini əhatə edir.
3. Barium sulfatın hazırlanması: Konsentrat, nəhayət, barium sulfat (BaSO4) əldə etmək üçün dəmir və silisiumun çıxarılması kimi mərhələlərə məruz qalır.
4. Barium sulfidinin hazırlanması: Barium sulfatdan barium hazırlamaq üçün barium sulfat qara kül kimi tanınan barium sulfidinə çevrilməlidir. Hissəcik ölçüsü 20 mesh-dən az olan barium sulfat filizi tozu adətən 4:1 çəki nisbətində kömür və ya neft koksu tozu ilə qarışdırılır. Qarışıq 1100 ° C-də reverberator sobasında qovrulur və barium sulfat barium sulfidinə qədər azaldılır.
5. Barium sulfidinin həll edilməsi: Barium sulfatın barium sulfid məhlulu isti su ilə yuyulma yolu ilə əldə edilə bilər.
6. Barium oksidinin hazırlanması: Barium sulfidini barium oksidinə çevirmək üçün adətən barium sulfid məhluluna natrium karbonat və ya karbon dioksid əlavə edilir. Barium karbonat və karbon tozunu qarışdırdıqdan sonra 800 ℃-dən yuxarı kalsinasiya barium oksidi yarada bilər.
7. Soyutma və emal: Qeyd etmək lazımdır ki, barium oksidi 500-700 ℃ temperaturda barium peroksidi əmələ gətirmək üçün oksidləşir və barium peroksid 700-800 ℃ temperaturda barium oksidi əmələ gətirmək üçün parçalana bilər. Barium peroksidin istehsalının qarşısını almaq üçün kalsine edilmiş məhsulu inert qazın mühafizəsi altında soyutmaq və ya söndürmək lazımdır.
Yuxarıdakılar barium elementinin ümumi hasilatı və hazırlanması prosesidir. Bu proseslər sənaye prosesindən və avadanlıqdan asılı olaraq dəyişə bilər, lakin ümumi prinsiplər eyni qalır. Barium, kimya sənayesi, tibb, elektronika və digər sahələr də daxil olmaqla müxtəlif tətbiqlərdə istifadə olunan mühüm sənaye metalıdır.
8. Barium elementi üçün ümumi aşkarlama üsulları
bariummüxtəlif sənaye və elmi tətbiqlərdə geniş istifadə olunan ümumi elementdir. Analitik kimyada bariumun aşkarlanması üsullarına adətən keyfiyyət analizi və kəmiyyət analizi daxildir. Aşağıda barium elementi üçün tez-tez istifadə olunan aşkarlama üsullarına ətraflı giriş verilmişdir:
1. Alov Atom Absorbsiya Spektrometriyası (FAAS): Bu, daha yüksək konsentrasiyaları olan nümunələr üçün uyğun olan çox istifadə edilən kəmiyyət analizi üsuludur. Nümunə məhlulu alova səpilir və barium atomları müəyyən dalğa uzunluğunun işığını udur. Udulmuş işığın intensivliyi ölçülür və bariumun konsentrasiyası ilə mütənasibdir.
2. Alov Atom Emissiya Spektrometriyası (FAES): Bu üsul nümunə məhlulunu alova səpərək, barium atomlarını müəyyən dalğa uzunluğunun işığını yaymaq üçün həyəcanlandıraraq bariyi aşkar edir. FAAS ilə müqayisədə, FAES ümumiyyətlə bariumun daha aşağı konsentrasiyalarını aşkar etmək üçün istifadə olunur.
3. Atom Flüoresan Spektrometriya (AAS): Bu üsul FAAS-a bənzəyir, lakin bariumun mövcudluğunu aşkar etmək üçün flüoresan spektrometrdən istifadə edir. Bariumun iz miqdarını ölçmək üçün istifadə edilə bilər.
4. İon Xromatoqrafiyası: Bu üsul su nümunələrində bariumun analizi üçün uyğundur. Barium ionları ayrılır və ion xromatoqrafiyası ilə aşkar edilir. Su nümunələrində bariumun konsentrasiyasını ölçmək üçün istifadə edilə bilər.
5. X-ray Flüoresan Spektrometriya (XRF): Bu bərk nümunələrdə bariumun aşkarlanması üçün uyğun olan dağıdıcı olmayan analitik üsuldur. Nümunə rentgen şüaları ilə həyəcanlandıqdan sonra barium atomları xüsusi flüoresans yayır və bariumun miqdarı flüoresans intensivliyini ölçməklə müəyyən edilir.
6. Kütləvi spektrometriya: Kütləvi spektrometriya bariumun izotopik tərkibini təyin etmək və bariumun tərkibini təyin etmək üçün istifadə edilə bilər. Bu üsul adətən yüksək həssaslıq analizi üçün istifadə olunur və bariumun çox aşağı konsentrasiyalarını aşkar edə bilir. Yuxarıda bariumun aşkarlanması üçün istifadə olunan bəzi üsullar verilmişdir. Seçmək üçün xüsusi üsul nümunənin təbiətindən, bariumun konsentrasiya diapazonundan və analizin məqsədindən asılıdır. Əlavə məlumat lazımdırsa və ya başqa suallarınız varsa, lütfən, mənə bildirin. Bu üsullar bariumun varlığını və konsentrasiyasını dəqiq və etibarlı şəkildə ölçmək və aşkar etmək üçün laboratoriya və sənaye tətbiqlərində geniş istifadə olunur. İstifadə ediləcək xüsusi üsul ölçülməli olan nümunənin növündən, bariumun miqdarından və analizin xüsusi məqsədindən asılıdır.
Göndərmə vaxtı: 09 dekabr 2024-cü il