बेरियम का अनुप्रयोग. बेरियम

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बेरियम- आवधिक प्रणाली के दूसरे समूह का रासायनिक तत्व, परमाणु क्रमांक 56, सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान 137.33। सीज़ियम और लैंथेनम के बीच छठे आवर्त में स्थित है। प्राकृतिक बेरियम में सात स्थिर समस्थानिक होते हैं जिनकी द्रव्यमान संख्या 130(0.101%), 132(0.097%), 134(2.42%), 135(6.59%), 136(7.81%), 137(11.32%) और 138 ( 71.66%). अधिकांश रासायनिक यौगिकों में बेरियम +2 की अधिकतम ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करता है, लेकिन इसकी ऑक्सीकरण अवस्था शून्य भी हो सकती है। प्रकृति में बेरियम केवल द्विसंयोजक अवस्था में होता है।

खोज का इतिहास.

1602 में, कैसियारोलो (बोलोग्नीज़ शूमेकर और कीमियागर) ने आसपास के पहाड़ों में एक पत्थर उठाया जो इतना भारी था कि कैसियारोलो को संदेह हुआ कि यह सोना है। एक पत्थर से सोना अलग करने की कोशिश करते हुए, कीमियागर ने इसे कोयले से शांत किया। यद्यपि सोने को अलग करना संभव नहीं था, प्रयोग ने स्पष्ट रूप से उत्साहजनक परिणाम लाए: ठंडा कैल्सीनेशन उत्पाद अंधेरे में लाल रंग की चमक देता था। इस तरह की असामान्य खोज की खबर ने रसायन विज्ञान समुदाय और असामान्य खनिज में एक वास्तविक सनसनी पैदा कर दी, जिसे कई नाम मिले - सनस्टोन (लैपिस सोलारिस), बोलोग्नीज़ स्टोन (लैपिस बोलोनिएन्सिस), बोलोग्नीज़ फॉस्फोरस (फॉस्फोरम बोलोनिएन्सिस) एक भागीदार बन गया। विभिन्न प्रयोग. लेकिन समय बीतता गया, और सोना बाहर खड़ा होने के बारे में सोचता भी नहीं था, इसलिए नए खनिज में रुचि धीरे-धीरे गायब हो गई, और लंबे समय तक इसे जिप्सम या चूने का संशोधित रूप माना जाता था। केवल डेढ़ सदी बाद, 1774 में, प्रसिद्ध स्वीडिश रसायनज्ञ कार्ल शीले और जोहान हैन ने "बोलोग्ना पत्थर" का ध्यानपूर्वक अध्ययन किया और पाया कि इसमें किसी प्रकार की "भारी पृथ्वी" थी। बाद में, 1779 में, गुइटन डी मोरव्यू ने इस "भूमि" का नाम ग्रीक शब्द "बार्यू" - भारी से बरोट (बैरोटे) रखा, और बाद में नाम बदलकर बैराइट (बैराइट) कर दिया। इस नाम के तहत, बेरियम अर्थ 18वीं सदी के अंत और 19वीं सदी की शुरुआत में रसायन विज्ञान की पाठ्यपुस्तकों में दिखाई दिया। उदाहरण के लिए, ए.एल. लावोइसियर (1789) की पाठ्यपुस्तक में, बैराइट को नमक बनाने वाले मिट्टी के सरल पिंडों की सूची में शामिल किया गया है, और बैराइट का दूसरा नाम दिया गया है - "भारी पृथ्वी" (टेरे पेसांटे, लैटिन टेरा पोंडरोसा)। खनिज में निहित अभी भी अज्ञात धातु को बेरियम (लैटिन - बेरियम) कहा जाने लगा। 19वीं सदी के रूसी साहित्य में। बैराइट और बेरियम नाम का भी प्रयोग किया गया। अगला ज्ञात बेरियम खनिज प्राकृतिक बेरियम कार्बोनेट था, जिसे 1782 में विदरिंग द्वारा खोजा गया था और बाद में उनके सम्मान में इसका नाम विदेराइट रखा गया। बेरियम धातु को पहली बार 1808 में अंग्रेज हम्फ्री डेवी द्वारा पारा कैथोड के साथ गीले बेरियम हाइड्रॉक्साइड के इलेक्ट्रोलिसिस और उसके बाद बेरियम अमलगम से पारा के वाष्पीकरण द्वारा तैयार किया गया था। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि उसी 1808 में, डेवी से कुछ पहले, बेरियम मिश्रण स्वीडिश रसायनज्ञ जेन्स बर्ज़ेलियस द्वारा प्राप्त किया गया था। अपने नाम के बावजूद, बेरियम 3.78 ग्राम/सेमी 3 के घनत्व के साथ एक अपेक्षाकृत हल्की धातु है, इसलिए 1816 में अंग्रेजी रसायनज्ञ क्लार्क ने इस आधार पर "बेरियम" नाम को अस्वीकार करने का प्रस्ताव रखा कि यदि बेरियम पृथ्वी (बेरियम ऑक्साइड) वास्तव में है अन्य पृथ्वी (ऑक्साइड) की तुलना में भारी, इसके विपरीत, धातु अन्य धातुओं की तुलना में हल्की होती है। क्लार्क प्लूटो के भूमिगत साम्राज्य के शासक, प्राचीन रोमन देवता के सम्मान में इस तत्व का नाम प्लूटोनियम रखना चाहते थे, लेकिन इस प्रस्ताव को अन्य वैज्ञानिकों का समर्थन नहीं मिला और हल्की धातु को "भारी" कहा जाता रहा।

प्रकृति में बेरियम.

पृथ्वी की पपड़ी में 0.065% बेरियम होता है, यह सल्फेट, कार्बोनेट, सिलिकेट्स और एल्युमिनोसिलिकेट्स के रूप में होता है। मुख्य बेरियम खनिज उपरोक्त बेराइट (बेरियम सल्फेट) हैं, जिन्हें भारी या फ़ारसी स्पर और विदेराइट (बेरियम कार्बोनेट) भी कहा जाता है। 1999 में दुनिया के बैराइट के खनिज संसाधनों का अनुमान 2 बिलियन टन था, उनमें से एक महत्वपूर्ण हिस्सा चीन (लगभग 1 बिलियन टन) और कजाकिस्तान (0.5 बिलियन टन) में केंद्रित था। संयुक्त राज्य अमेरिका, भारत, तुर्की, मोरक्को और मैक्सिको में बैराइट के बड़े भंडार हैं। रूसी बैराइट संसाधनों का अनुमान 10 मिलियन टन है, इसका उत्पादन खाकासिया, केमेरोवो और चेल्याबिंस्क क्षेत्रों में स्थित तीन मुख्य जमाओं पर किया जाता है। दुनिया में बैराइट का कुल वार्षिक उत्पादन लगभग 7 मिलियन टन है, रूस 5 हजार टन का उत्पादन करता है और प्रति वर्ष 25 हजार टन बैराइट का आयात करता है।

रसीद।

बेरियम और उसके यौगिकों के उत्पादन के लिए मुख्य कच्चा माल बैराइट और, आमतौर पर विथेराइट हैं। कोयला, कोक या प्राकृतिक गैस के साथ इन खनिजों को कम करने से क्रमशः बेरियम सल्फाइड और बेरियम ऑक्साइड प्राप्त होते हैं:

BaSO 4 + 4C = BaS + 4CO

BaSO 4 + 2CH 4 = BaS + 2C + 4H 2 O

BaCO 3 + C = BaO + 2CO

बेरियम धातु को एल्युमिनियम ऑक्साइड के साथ अपचयित करके प्राप्त किया जाता है।

3BaO + 2Al = 3Ba + Al 2 O 3

इस प्रक्रिया को सबसे पहले रूसी भौतिक रसायनज्ञ एन.एन. बेकेटोव ने अंजाम दिया था। इस प्रकार उन्होंने अपने प्रयोगों का वर्णन किया: "मैंने निर्जल बेरियम ऑक्साइड लिया और इसमें फ्लक्स की तरह एक निश्चित मात्रा में बेरियम क्लोराइड मिलाया, मैंने इस मिश्रण को मिट्टी (एल्यूमीनियम) के टुकड़ों के साथ कार्बन क्रूसिबल में डाला और इसे कई दिनों तक गर्म किया घंटे। क्रूसिबल को ठंडा करने के बाद, मुझे उसमें मिट्टी की तुलना में बिल्कुल अलग प्रकार और भौतिक गुणों वाला एक धातु मिश्र धातु मिला। इस मिश्र धातु में एक मोटी-क्रिस्टलीय संरचना होती है, यह बहुत भंगुर होती है, एक ताजा फ्रैक्चर में हल्की पीली चमक होती है; विश्लेषण से पता चला कि 100 घंटों में इसमें 33.3 बेरियम और 66.7 मिट्टी होती है, या, अन्यथा, बेरियम के एक भाग के लिए इसमें मिट्टी के दो भाग होते हैं..." वर्तमान में, एल्यूमीनियम के साथ कटौती की प्रक्रिया 1100 से 1250 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर वैक्यूम में की जाती है, जबकि परिणामी बेरियम वाष्पित हो जाता है और रिएक्टर के ठंडे हिस्सों पर संघनित हो जाता है।

इसके अलावा, बेरियम और कैल्शियम क्लोराइड के पिघले हुए मिश्रण के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा बेरियम प्राप्त किया जा सकता है।

साधारण पदार्थ.

बेरियम एक चांदी-सफ़ेद निंदनीय धातु है जो तेज़ प्रहार से टूट जाती है। गलनांक 727°C, क्वथनांक 1637°C, घनत्व 3.780 ग्राम/सेमी 3। सामान्य दबाव पर यह दो एलोट्रोपिक संशोधनों में मौजूद होता है: a -Ba घन शरीर-केंद्रित जाली के साथ 375° C तक स्थिर होता है b -Ba 375° C से ऊपर स्थिर होता है; ऊंचे दबाव पर, एक षट्कोणीय संशोधन बनता है। धातु बेरियम में उच्च रासायनिक गतिविधि होती है; यह हवा में तीव्रता से ऑक्सीकरण करता है, जिससे BaO, BaO 2 और Ba 3 N 2 युक्त एक फिल्म बनती है, और मामूली ताप या प्रभाव से प्रज्वलित हो जाती है।

2Ba + O 2 = 2BaO; बा + ओ 2 = बाओ 2; 3बीए + एन 2 = बीए 3 एन 2,

इसलिए, बेरियम को मिट्टी के तेल या पैराफिन की एक परत के नीचे संग्रहित किया जाता है। बेरियम पानी और एसिड के घोल के साथ तीव्रता से प्रतिक्रिया करता है, जिससे बेरियम हाइड्रॉक्साइड या संबंधित लवण बनता है:

बा + 2एच 2 ओ = बा(ओएच) 2 + एच 2

बा + 2HCl = BaCl 2 + H 2

हैलोजन के साथ, बेरियम हैलाइड बनाता है; गर्म होने पर, यह क्रमशः हाइड्राइड और नाइट्राइड बनाता है।

बा + सीएल 2 = बीएसीएल 2; बा + एच 2 = बाह 2

धात्विक बेरियम तरल अमोनिया में घुलकर गहरे नीले रंग का घोल बनाता है, जिसमें से अमोनिया बा (एनएच 3) 6 को अलग किया जा सकता है - सुनहरी चमक वाले क्रिस्टल जो अमोनिया के निकलने पर आसानी से विघटित हो जाते हैं। इस यौगिक में बेरियम की ऑक्सीकरण अवस्था शून्य होती है।

उद्योग और विज्ञान में आवेदन.

इसकी उच्च रासायनिक प्रतिक्रियाशीलता के कारण बेरियम धातु का उपयोग बहुत सीमित है; बेरियम यौगिकों का उपयोग अधिक व्यापक रूप से किया जाता है। एल्यूमीनियम के साथ बेरियम का एक मिश्र धातु - एक अल्बा मिश्र धातु जिसमें 56% बीए होता है - गेटर्स (वैक्यूम प्रौद्योगिकी में अवशिष्ट गैसों के अवशोषक) का आधार है। गेटर स्वयं प्राप्त करने के लिए, बेरियम को उपकरण के खाली फ्लास्क में गर्म करके मिश्र धातु से वाष्पित किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप फ्लास्क के ठंडे हिस्सों पर एक "बेरियम दर्पण" बनता है। थोड़ी मात्रा में, बेरियम का उपयोग धातु विज्ञान में पिघले हुए तांबे और सल्फर, ऑक्सीजन और नाइट्रोजन की अशुद्धियों से सीसे को शुद्ध करने के लिए किया जाता है। बेरियम को मुद्रण और घर्षणरोधी मिश्रधातुओं में मिलाया जाता है; बेरियम और निकल की मिश्रधातु का उपयोग कार्बोरेटर इंजन में रेडियो ट्यूब और स्पार्क प्लग इलेक्ट्रोड के लिए पुर्जे बनाने के लिए किया जाता है। इसके अलावा, बेरियम के गैर-मानक उपयोग भी हैं। उनमें से एक कृत्रिम धूमकेतु का निर्माण है: एक अंतरिक्ष यान से छोड़ा गया बेरियम वाष्प सौर किरणों द्वारा आसानी से आयनित हो जाता है और एक चमकीले प्लाज्मा बादल में बदल जाता है। पहला कृत्रिम धूमकेतु 1959 में सोवियत स्वचालित इंटरप्लेनेटरी स्टेशन लूना-1 की उड़ान के दौरान बनाया गया था। 1970 के दशक की शुरुआत में, जर्मन और अमेरिकी भौतिकविदों ने पृथ्वी के विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र पर शोध करते हुए कोलंबिया के ऊपर 15 किलोग्राम छोटा बेरियम पाउडर छोड़ा। परिणामस्वरूप प्लाज्मा बादल चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के साथ फैला हुआ है, जिससे उनकी स्थिति स्पष्ट करना संभव हो गया है। 1979 में, अरोरा का अध्ययन करने के लिए बेरियम कणों के जेट का उपयोग किया गया था।

बेरियम यौगिक.

द्विसंयोजक बेरियम यौगिक सर्वाधिक व्यावहारिक रुचि के हैं।

बेरियम ऑक्साइड(बाओ): बेरियम के उत्पादन में एक मध्यवर्ती उत्पाद - एक दुर्दम्य (पिघलने बिंदु लगभग 2020 डिग्री सेल्सियस) सफेद पाउडर, पानी के साथ प्रतिक्रिया करता है, बेरियम हाइड्रॉक्साइड बनाता है, हवा से कार्बन डाइऑक्साइड को अवशोषित करता है, कार्बोनेट में बदल जाता है:

बाओ + एच 2 ओ = बा(ओएच) 2; BaO + CO 2 = BaCO 3

जब 500-600 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर हवा में कैल्सीन किया जाता है, तो बेरियम ऑक्साइड ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करता है, जिससे पेरोक्साइड बनता है, जो 700 डिग्री सेल्सियस तक गर्म होने पर, फिर से ऑक्साइड में बदल जाता है, जिससे ऑक्सीजन खत्म हो जाती है:

2BaO + O 2 = 2BaO 2 ; 2BaO2 = 2BaO + O2

19वीं सदी के अंत तक इसी तरह से ऑक्सीजन प्राप्त की जाती थी, जब तक कि तरल हवा को आसवित करके ऑक्सीजन जारी करने की एक विधि विकसित नहीं हो गई थी।

प्रयोगशाला में, बेरियम नाइट्रेट को कैल्सीन करके बेरियम ऑक्साइड तैयार किया जा सकता है:

2Ba(NO3)2 = 2BaO + 4NO2 + O2

अब बेरियम ऑक्साइड का उपयोग पानी हटाने वाले एजेंट के रूप में, बेरियम पेरोक्साइड प्राप्त करने और बेरियम फेरेट से सिरेमिक चुंबक बनाने के लिए किया जाता है (इसके लिए, बेरियम और आयरन ऑक्साइड पाउडर के मिश्रण को एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र में एक प्रेस के नीचे सिंटर किया जाता है), लेकिन बेरियम ऑक्साइड का मुख्य उपयोग थर्मिओनिक कैथोड का निर्माण है। 1903 में, युवा जर्मन वैज्ञानिक वेहनेल्ट ने ठोस पदार्थों द्वारा इलेक्ट्रॉनों के उत्सर्जन के नियम का परीक्षण किया, जिसे कुछ ही समय पहले अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी रिचर्डसन ने खोजा था। प्लैटिनम तार के साथ पहले प्रयोग ने पूरी तरह से कानून की पुष्टि की, लेकिन नियंत्रण प्रयोग विफल रहा: इलेक्ट्रॉनों का प्रवाह तेजी से अपेक्षित से अधिक हो गया। चूँकि धातु के गुण नहीं बदल सकते थे, वेहनेल्ट ने मान लिया कि प्लैटिनम की सतह पर किसी प्रकार की अशुद्धता थी। संभावित सतह संदूषकों का परीक्षण करने के बाद, उन्हें विश्वास हो गया कि अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन बेरियम ऑक्साइड द्वारा उत्सर्जित होते थे, जो प्रयोग में प्रयुक्त वैक्यूम पंप के स्नेहक का हिस्सा था। हालाँकि, वैज्ञानिक जगत ने इस खोज को तुरंत मान्यता नहीं दी, क्योंकि इसके अवलोकन को पुन: प्रस्तुत नहीं किया जा सका। लगभग एक चौथाई सदी बाद ही, अंग्रेज कोहलर ने दिखाया कि उच्च थर्मिओनिक उत्सर्जन प्रदर्शित करने के लिए, बेरियम ऑक्साइड को बहुत कम ऑक्सीजन दबाव पर गर्म किया जाना चाहिए। इस घटना को केवल 1935 में ही समझाया जा सका। जर्मन वैज्ञानिक पोहल ने सुझाव दिया कि ऑक्साइड में बेरियम की एक छोटी सी अशुद्धता से इलेक्ट्रॉन उत्सर्जित होते हैं: कम दबाव पर, ऑक्सीजन का कुछ हिस्सा ऑक्साइड से वाष्पित हो जाता है, और शेष बेरियम आसानी से आयनित हो जाता है। मुक्त इलेक्ट्रॉन, जो गर्म होने पर क्रिस्टल छोड़ देते हैं:

2BaO = 2Ba + O 2 ; बा = बा 2+ + 2इ

इस परिकल्पना की सत्यता अंततः 1950 के दशक के अंत में सोवियत रसायनज्ञ ए. बुंदेल और पी. कोवतुन द्वारा स्थापित की गई, जिन्होंने ऑक्साइड में बेरियम अशुद्धता की सांद्रता को मापा और इसकी तुलना थर्मिओनिक इलेक्ट्रॉन उत्सर्जन के प्रवाह से की। अब बेरियम ऑक्साइड अधिकांश थर्मिओनिक कैथोड का सक्रिय हिस्सा है। उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रॉनों की एक किरण जो टीवी स्क्रीन या कंप्यूटर मॉनिटर पर एक छवि बनाती है, बेरियम ऑक्साइड द्वारा उत्सर्जित होती है।

बेरियम हाइड्रॉक्साइड, ऑक्टाहाइड्रेट(बा(ओएच)2· 8H2O). सफेद पाउडर, गर्म पानी में अत्यधिक घुलनशील (80 डिग्री सेल्सियस पर 50% से अधिक), ठंडे पानी में बदतर (20 डिग्री सेल्सियस पर 3.7%)। ऑक्टाहाइड्रेट का गलनांक 78°C है; जब 130°C तक गर्म किया जाता है, तो यह निर्जल Ba(OH)2 में बदल जाता है। बेरियम हाइड्रॉक्साइड का उत्पादन ऑक्साइड को गर्म पानी में घोलकर या बेरियम सल्फाइड को अत्यधिक गर्म भाप की धारा में गर्म करके किया जाता है। बेरियम हाइड्रॉक्साइड कार्बन डाइऑक्साइड के साथ आसानी से प्रतिक्रिया करता है, इसलिए इसका जलीय घोल, जिसे "बैराइट वॉटर" कहा जाता है, का उपयोग विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान में CO2 के अभिकर्मक के रूप में किया जाता है। इसके अलावा, "बैराइट पानी" सल्फेट और कार्बोनेट आयनों के लिए एक अभिकर्मक के रूप में कार्य करता है। बेरियम हाइड्रॉक्साइड का उपयोग पौधों और जानवरों के तेल और औद्योगिक समाधानों से सल्फेट आयनों को हटाने, स्नेहक के एक घटक के रूप में रुबिडियम और सीज़ियम हाइड्रॉक्साइड प्राप्त करने के लिए किया जाता है।

बेरियम कार्बोनेट(BaCO3). प्रकृति में, खनिज मुरझाया हुआ होता है। सफेद पाउडर, पानी में अघुलनशील, मजबूत एसिड में घुलनशील (सल्फ्यूरिक एसिड को छोड़कर)। 1000°C तक गर्म करने पर यह विघटित हो जाता है, जिससे CO2 निकलती है:

BaCO 3 = BaO + CO 2

बेरियम कार्बोनेट को उसके अपवर्तक सूचकांक को बढ़ाने के लिए कांच में मिलाया जाता है और इसे एनामेल्स और ग्लेज़ में जोड़ा जाता है।

बेरियम सल्फ़ेट(BaSO4). प्रकृति में - बैराइट (भारी या फारसी स्पर) - बेरियम का मुख्य खनिज - एक सफेद पाउडर (पिघलने बिंदु लगभग 1680 डिग्री सेल्सियस) है, व्यावहारिक रूप से पानी में अघुलनशील (18 डिग्री सेल्सियस पर 2.2 मिलीग्राम / एल), धीरे-धीरे केंद्रित सल्फ्यूरिक में घुल जाता है अम्ल.

पेंट का उत्पादन लंबे समय से बेरियम सल्फेट से जुड़ा हुआ है। सच है, सबसे पहले इसका उपयोग आपराधिक प्रकृति का था: कुचले हुए बैराइट को लेड व्हाइट के साथ मिलाया गया था, जिससे अंतिम उत्पाद की लागत काफी कम हो गई और साथ ही, पेंट की गुणवत्ता भी खराब हो गई। हालाँकि, ऐसे संशोधित सफ़ेद रंग नियमित सफ़ेद रंग के समान कीमत पर बेचे गए, जिससे डाई प्लांट मालिकों को महत्वपूर्ण लाभ हुआ। 1859 में, विनिर्माण और घरेलू व्यापार विभाग को यारोस्लाव कारखाने के मालिकों की कपटपूर्ण साजिशों के बारे में जानकारी मिली, जिन्होंने लेड व्हाइट में भारी स्पर मिलाया, जो "उपभोक्ताओं को उत्पाद की वास्तविक गुणवत्ता के बारे में धोखा देता है, और इस पर रोक लगाने के लिए एक अनुरोध भी प्राप्त हुआ था। निर्माताओं ने लेड व्हाइट के उत्पादन में स्पर का उपयोग करने से मना कर दिया। लेकिन इन शिकायतों का कोई नतीजा नहीं निकला. यह कहना पर्याप्त है कि 1882 में यारोस्लाव में एक स्पर संयंत्र की स्थापना की गई थी, जिसने 1885 में 50 हजार पाउंड कुचले हुए भारी स्पर का उत्पादन किया था। 1890 के दशक की शुरुआत में, डी.आई. मेंडेलीव ने लिखा: "...कई कारखानों में सफेद रंग के मिश्रण में बैराइट मिलाया जाता है, क्योंकि कीमत कम करने के लिए विदेश से लाए गए सफेद रंग में यह मिश्रण होता है।"

बेरियम सल्फेट लिथोपोन का हिस्सा है, जो उच्च छिपने की शक्ति वाला एक गैर विषैला सफेद पेंट है, जिसकी बाजार में व्यापक रूप से मांग है। लिथोपोन बनाने के लिए, बेरियम सल्फाइड और जिंक सल्फेट के जलीय घोल को मिलाया जाता है, जिसके दौरान एक विनिमय प्रतिक्रिया होती है और महीन-क्रिस्टलीय बेरियम सल्फेट और जिंक सल्फाइड - लिथोपोन - का मिश्रण अवक्षेपित होता है, और घोल में शुद्ध पानी रहता है।

BaS + ZnSO 4 = BaSO 4 Ї + ZnSЇ

महंगे ग्रेड के कागज के उत्पादन में, बेरियम सल्फेट एक भराव और भारोत्तोलन एजेंट की भूमिका निभाता है, जिससे कागज सफेद और सघन हो जाता है, इसका उपयोग रबर और सिरेमिक के लिए भराव के रूप में भी किया जाता है।

दुनिया में खनन किए गए 95% से अधिक बैराइट का उपयोग गहरे कुओं की ड्रिलिंग के लिए कार्यशील समाधान तैयार करने के लिए किया जाता है।

बेरियम सल्फेट एक्स-रे और गामा किरणों को दृढ़ता से अवशोषित करता है। गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल रोगों के निदान के लिए दवा में इस गुण का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। ऐसा करने के लिए, रोगी को पानी में बेरियम सल्फेट के निलंबन या सूजी दलिया - "बेरियम दलिया" के साथ इसके मिश्रण को निगलने की अनुमति दी जाती है और फिर एक्स-रे के संपर्क में लाया जाता है। पाचन तंत्र के वे भाग जिनसे होकर "बेरियम दलिया" गुजरता है, चित्र में काले धब्बे के रूप में दिखाई देते हैं। इस तरह डॉक्टर पेट और आंतों के आकार का अंदाजा लगा सकते हैं और रोग का स्थान निर्धारित कर सकते हैं। बेरियम सल्फेट का उपयोग बेराइट कंक्रीट बनाने के लिए भी किया जाता है, जिसका उपयोग परमाणु ऊर्जा संयंत्रों और परमाणु संयंत्रों के निर्माण में प्रवेश विकिरण से बचाने के लिए किया जाता है।

बेरियम सल्फाइड(बस). बेरियम और उसके यौगिकों के उत्पादन में मध्यवर्ती उत्पाद। वाणिज्यिक उत्पाद एक भूरे रंग का भुरभुरा पाउडर है, जो पानी में खराब घुलनशील है। बेरियम सल्फाइड का उपयोग लिथोपोन का उत्पादन करने के लिए, चमड़ा उद्योग में खाल से बाल हटाने के लिए और शुद्ध हाइड्रोजन सल्फाइड का उत्पादन करने के लिए किया जाता है। BaS कई फॉस्फोरस का एक घटक है - पदार्थ जो प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित करने के बाद चमकते हैं। कोयले के साथ बैराइट को कैल्सीन करके कैसियारोलो ने यही प्राप्त किया। अपने आप में, बेरियम सल्फाइड चमकता नहीं है: इसमें सक्रिय पदार्थों - बिस्मथ, सीसा और अन्य धातुओं के लवण को जोड़ने की आवश्यकता होती है।

बेरियम टाइटेनेट(BaTiO3). बेरियम के सबसे औद्योगिक रूप से महत्वपूर्ण यौगिकों में से एक एक सफेद, दुर्दम्य (गलनांक 1616 डिग्री सेल्सियस) क्रिस्टलीय पदार्थ है, जो पानी में अघुलनशील है। बेरियम टाइटेनेट लगभग 1300 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर टाइटेनियम डाइऑक्साइड को बेरियम कार्बोनेट के साथ संलयन करके प्राप्त किया जाता है:

BaCO 3 + TiO 2 = BaTiO 3 + CO 2

बेरियम टाइटेनेट सर्वोत्तम फेरोइलेक्ट्रिक्स (), बहुत मूल्यवान विद्युत सामग्रियों में से एक है। 1944 में, सोवियत भौतिक विज्ञानी बी.एम. वुल ने बेरियम टाइटेनेट की असाधारण फेरोइलेक्ट्रिक क्षमताओं (बहुत उच्च ढांकता हुआ स्थिरांक) की खोज की, जिसने उन्हें एक विस्तृत तापमान सीमा में बनाए रखा - लगभग पूर्ण शून्य से +125 डिग्री सेल्सियस तक। यह परिस्थिति, साथ ही महान यांत्रिक शक्ति और बेरियम टाइटेनेट की नमी प्रतिरोध ने इसे सबसे महत्वपूर्ण फेरोइलेक्ट्रिक्स में से एक बनने में योगदान दिया है, जिसका उपयोग, उदाहरण के लिए, विद्युत कैपेसिटर के निर्माण में किया जाता है। सभी फेरोइलेक्ट्रिक्स की तरह, बेरियम टाइटेनेट में भी पीजोइलेक्ट्रिक गुण होते हैं: यह दबाव में अपनी विद्युत विशेषताओं को बदलता है। एक वैकल्पिक विद्युत क्षेत्र के संपर्क में आने पर, इसके क्रिस्टल में दोलन होते हैं, और इसलिए उनका उपयोग पीजोएलिमेंट्स, रेडियो सर्किट और स्वचालित प्रणालियों में किया जाता है। गुरुत्वाकर्षण तरंगों का पता लगाने के प्रयासों में बेरियम टाइटेनेट का उपयोग किया गया था।

अन्य बेरियम यौगिक.

बेरियम नाइट्रेट और क्लोरेट (Ba(ClO 3) 2) आतिशबाजी का एक अभिन्न अंग हैं; इन यौगिकों को मिलाने से लौ को चमकीला हरा रंग मिलता है। बेरियम पेरोक्साइड एलुमिनोथर्मी के लिए इग्निशन मिश्रण का एक घटक है। एक्स-रे और गामा किरणों के संपर्क में आने पर बेरियम (बीए) टेट्रासायनोप्लेटिनेट (II) चमकता है। 1895 में, जर्मन भौतिक विज्ञानी विल्हेम रोएंटजेन ने इस पदार्थ की चमक को देखकर एक नए विकिरण के अस्तित्व का सुझाव दिया, जिसे बाद में एक्स-रे कहा गया। अब चमकदार उपकरण स्क्रीन को कवर करने के लिए बेरियम टेट्रासायनोप्लेटिनेट (II) का उपयोग किया जाता है। बेरियम थायोसल्फेट (BaS 2 O 3) रंगहीन वार्निश को मोती जैसा रंग देता है, और इसे गोंद के साथ मिलाकर, आप मोती की माँ की पूरी नकल प्राप्त कर सकते हैं।

बेरियम यौगिकों का विष विज्ञान।

सभी घुलनशील बेरियम लवण जहरीले होते हैं। फ्लोरोस्कोपी में प्रयुक्त बेरियम सल्फेट व्यावहारिक रूप से गैर विषैला होता है। बेरियम क्लोराइड की घातक खुराक 0.8-0.9 ग्राम है, बेरियम कार्बोनेट 2-4 ग्राम है। जब जहरीले बेरियम यौगिकों का सेवन किया जाता है, तो मुंह में जलन, पेट में दर्द, लार आना, मतली, उल्टी, चक्कर आना, मांसपेशियों में कमजोरी होती है। और सांस लेने में तकलीफ, धीमी हृदय गति और रक्तचाप में गिरावट होती है। बेरियम विषाक्तता का मुख्य उपचार गैस्ट्रिक पानी से धोना और जुलाब का उपयोग है।

मानव शरीर में प्रवेश करने वाले बेरियम के मुख्य स्रोत भोजन (विशेषकर समुद्री भोजन) और पीने का पानी हैं। विश्व स्वास्थ्य संगठन की सिफ़ारिश के अनुसार, रूस में पीने के पानी में बेरियम की मात्रा 0.7 मिलीग्राम/लीटर से अधिक नहीं होनी चाहिए, इससे भी अधिक कड़े मानक लागू होते हैं - 0.1 मिलीग्राम/लीटर;

यूरी क्रुत्याकोव

बेरियम(अव्य. बेरियम), बा, मेंडेलीव की आवधिक प्रणाली के समूह II का रासायनिक तत्व, परमाणु संख्या 56, परमाणु द्रव्यमान 137.34; चांदी-सफेद धातु. इसमें 7 स्थिर समस्थानिकों का मिश्रण होता है, जिनमें 138 Ba (71.66%) की प्रधानता होती है। यूरेनियम और प्लूटोनियम के परमाणु विखंडन से रेडियोधर्मी आइसोटोप 140 Va उत्पन्न होता है, जिसका उपयोग रेडियोधर्मी अनुरेखक के रूप में किया जाता है। बेरियम की खोज स्वीडिश रसायनज्ञ के. शीले (1774) ने बाओ ऑक्साइड के रूप में की थी, जिसे "भारी पृथ्वी" या बैराइट (ग्रीक बैरीज़ से - भारी) कहा जाता है। धात्विक बेरियम (अमलगम के रूप में) अंग्रेजी रसायनज्ञ जी. डेवी (1808) द्वारा पारा कैथोड के साथ गीले बा(ओएच)2 हाइड्रॉक्साइड के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा प्राप्त किया गया था। पृथ्वी की पपड़ी में बेरियम की मात्रा भार के हिसाब से 0.05% है; यह प्रकृति में स्वतंत्र अवस्था में नहीं पाया जाता है। बेरियम खनिजों में से, बैराइट (भारी स्पार) BaSO 4 और कम आम विदेराइट BaCO 3 औद्योगिक महत्व के हैं।

बेरियम के भौतिक गुण.बेरियम की क्रिस्टल जाली घन पिंड-केंद्रित है जिसका आवर्तकाल a = 5.019 Å है; घनत्व 3.76 ग्राम/सेमी 3, टीएनएल 710°C, क्वथनांक 1637-1640°C। बेरियम एक नरम धातु है (सीसे से कठोर, लेकिन जस्ता से नरम), खनिज पैमाने पर इसकी कठोरता 2 है।

बेरियम के रासायनिक गुण.बेरियम क्षारीय पृथ्वी धातुओं से संबंधित है और रासायनिक गुणों में कैल्शियम और स्ट्रोंटियम के समान है, गतिविधि में उनसे आगे निकल जाता है। बेरियम अधिकांश अन्य तत्वों के साथ प्रतिक्रिया करके ऐसे यौगिक बनाता है जिनमें यह आमतौर पर 2-वैलेंट होता है (बेरियम परमाणु के बाहरी इलेक्ट्रॉन आवरण में 2 इलेक्ट्रॉन होते हैं, इसका विन्यास 6s 2 है)। हवा में, बेरियम तेजी से ऑक्सीकरण करता है, जिससे सतह पर ऑक्साइड (साथ ही पेरोक्साइड और नाइट्राइड बीए 3 एन 2) की एक फिल्म बनती है। गर्म करने पर यह आसानी से प्रज्वलित हो जाता है और पीली-हरी लौ के साथ जलता है। पानी को तीव्रता से विघटित करता है, जिससे बेरियम हाइड्रॉक्साइड बनता है: Ba + 2H 2 O = Ba(OH) 2 + H 2। अपनी रासायनिक गतिविधि के कारण, बेरियम को मिट्टी के तेल की एक परत के नीचे संग्रहित किया जाता है। बाओ ऑक्साइड - रंगहीन क्रिस्टल; हवा में यह आसानी से कार्बोनेट BaCO 3 में परिवर्तित हो जाता है और पानी के साथ तीव्रता से प्रतिक्रिया करके Ba(OH) 2 बनाता है। BaO को हवा में 500°C पर गर्म करने पर BaO2 पेरोक्साइड प्राप्त होता है, जो 700°C पर BaO और O2 में विघटित हो जाता है। उच्च दबाव में पेरोक्साइड को ऑक्सीजन के साथ गर्म करने पर, उच्च पेरोक्साइड BaO 4 प्राप्त होता है - एक पीला पदार्थ जो 50-60 डिग्री सेल्सियस पर विघटित होता है। बेरियम हैलोजन और सल्फर के साथ मिलकर हैलाइड बनाता है (उदाहरण के लिए, BaCl 2) और BaS सल्फाइड, हाइड्रोजन के साथ - BaH 2 हाइड्राइड, जो पानी और एसिड के साथ तेजी से विघटित होता है। आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले बेरियम लवणों में से बेरियम क्लोराइड BaCl 2 और अन्य हैलाइड, नाइट्रेट Ba(NO 3) 2, सल्फाइड BaS, क्लोरेट Ba(ClO 3) 2 अत्यधिक घुलनशील हैं, बेरियम सल्फेट BaSO 4, बेरियम कार्बोनेट BaCO 3 और क्रोमेट BaCrO 4 अल्प घुलनशील हैं.

बेरियम प्राप्त करना.बेरियम और उसके यौगिकों के उत्पादन के लिए मुख्य कच्चा माल बैराइट है, जो उग्र भट्टियों में कोयले के साथ कम हो जाता है: BaSO 4 + 4C = BaS + 4CO। परिणामी घुलनशील BaS को अन्य बेरियम लवणों में संसाधित किया जाता है। धात्विक बेरियम के उत्पादन की मुख्य औद्योगिक विधि एल्यूमीनियम पाउडर के साथ इसके ऑक्साइड की थर्मल कमी है: 4BaO + 2Al = 3Ba + BaO·Al 2 O 3।

मिश्रण को निर्वात में 1100-1200 डिग्री सेल्सियस (100 एमएन/एम 2, 10 -3 मिमी एचजी) पर गर्म किया जाता है। बेरियम वाष्पित होकर उपकरण के ठंडे हिस्सों पर जमा हो जाता है। यह प्रक्रिया आवधिक इलेक्ट्रिक वैक्यूम उपकरणों में की जाती है, जो एक तकनीकी चक्र में बेरियम पिंड प्राप्त करके धातु की क्रमिक रूप से कमी, आसवन, संघनन और ढलाई करना संभव बनाती है। 900°C पर निर्वात में दोहरे आसवन द्वारा, धातु को 1·10 -4% से कम की अशुद्धता सामग्री तक शुद्ध किया जाता है।

बेरियम का अनुप्रयोग.बेरियम धातु का व्यावहारिक उपयोग छोटा है। यह इस तथ्य से भी सीमित है कि शुद्ध बेरियम के साथ हेरफेर करना मुश्किल है। आमतौर पर, बेरियम को या तो किसी अन्य धातु के सुरक्षात्मक आवरण में रखा जाता है, या किसी धातु के साथ मिश्रित किया जाता है जो बेरियम प्रतिरोध देता है। कभी-कभी धात्विक बेरियम को सीधे उपकरणों में बेरियम और एल्यूमीनियम ऑक्साइड के मिश्रण की गोलियां रखकर और फिर वैक्यूम में थर्मल कमी करके प्राप्त किया जाता है। बेरियम, साथ ही मैग्नीशियम और एल्यूमीनियम के साथ इसकी मिश्रधातुओं का उपयोग उच्च वैक्यूम प्रौद्योगिकी में अवशिष्ट गैसों के अवशोषक (गेटर) के रूप में किया जाता है। बेरियम का उपयोग तांबे और सीसे के धातुकर्म में उनके डीऑक्सीडेशन और सल्फर और गैसों से शुद्धिकरण के लिए कम मात्रा में किया जाता है। कुछ घर्षणरोधी सामग्रियों में थोड़ी मात्रा में बेरियम मिलाया जाता है। इस प्रकार, सीसे में बेरियम मिलाने से फ़ॉन्ट मुद्रण के लिए उपयोग किए जाने वाले मिश्र धातु की कठोरता काफी बढ़ जाती है। बेरियम-निकल मिश्र धातु का उपयोग इंजन स्पार्क प्लग और रेडियो ट्यूबों के लिए इलेक्ट्रोड के निर्माण में किया जाता है।

बेरियम यौगिकों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। BaO 2 पेरोक्साइड का उपयोग हाइड्रोजन पेरोक्साइड का उत्पादन करने के लिए, रेशम और पौधों के रेशों को ब्लीच करने के लिए, एक कीटाणुनाशक के रूप में और एलुमिनोथर्मी में इग्निशन मिश्रण के घटकों में से एक के रूप में किया जाता है। त्वचा से बाल हटाने के लिए BaS सल्फाइड का उपयोग किया जाता है। परक्लोरेट बा(ClO4) 2 सर्वोत्तम शुष्कक में से एक है। नाइट्रेट Ba(NO 3) 2 का उपयोग आतिशबाज़ी बनाने में किया जाता है। रंगीन बेरियम लवण - BaCrO 4 क्रोमेट (पीला) और BaMnO 4 मैंगनेट (हरा) - पेंट बनाने के लिए अच्छे रंगद्रव्य हैं। बेरियम प्लैटिनोसाइनेट बा का उपयोग एक्स-रे और रेडियोधर्मी विकिरण के साथ काम करते समय स्क्रीन को कवर करने के लिए किया जाता है (विकिरण के प्रभाव में इस नमक के क्रिस्टल में चमकीले पीले-हरे रंग की प्रतिदीप्ति उत्तेजित होती है)। बेरियम टाइटेनेट BaTiO3 सबसे महत्वपूर्ण फेरोइलेक्ट्रिक्स में से एक है। चूँकि बेरियम एक्स-रे और गामा विकिरण को अच्छी तरह से अवशोषित करता है, इसलिए इसे एक्स-रे सुविधाओं और परमाणु रिएक्टरों में सुरक्षात्मक सामग्रियों में शामिल किया जाता है। बेरियम यौगिक यूरेनियम अयस्कों से रेडियम के निष्कर्षण के लिए निष्क्रिय वाहक हैं। अघुलनशील बेरियम सल्फेट गैर विषैला होता है और इसका उपयोग जठरांत्र संबंधी मार्ग की एक्स-रे जांच के लिए एक कंट्रास्ट सामग्री के रूप में किया जाता है। बेरियम कार्बोनेट का उपयोग कृन्तकों को मारने के लिए किया जाता है।

शरीर में बेरियम.बेरियम सभी पौधों के अंगों में मौजूद होता है; पौधे की राख में इसकी सामग्री मिट्टी में बेरियम की मात्रा पर निर्भर करती है और 0.06-0.2 से 3% (बैराइट जमा में) तक होती है। जड़ी-बूटी वाले पौधों के लिए बेरियम (राख में बेरियम/मिट्टी में बेरियम) का संचय गुणांक 0.2-6 है, लकड़ी वाले पौधों के लिए 1-30 है। बेरियम की सांद्रता जड़ों और शाखाओं में अधिक होती है, पत्तियों में कम; जैसे-जैसे अंकुर की उम्र बढ़ती है, यह बढ़ता जाता है। बेरियम (इसका घुलनशील लवण) जानवरों के लिए जहरीला होता है, इसलिए बहुत अधिक मात्रा में बेरियम (राख में 2-30% तक) वाली जड़ी-बूटियाँ शाकाहारी जानवरों में जहर पैदा करती हैं। बेरियम हड्डियों में और अन्य जानवरों के अंगों में थोड़ी मात्रा में जमा होता है। बेरियम क्लोराइड की 0.2-0.5 ग्राम की खुराक मनुष्यों में तीव्र विषाक्तता का कारण बनती है, 0.8-0.9 ग्राम की खुराक मृत्यु का कारण बनती है।

परिभाषा

बेरियमआवर्त सारणी के मुख्य (ए) उपसमूह के समूह II के छठे आवर्त में स्थित है।

परिवार का है एस-तत्व. धातु। पद - बा. क्रमांक - 56. सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान - 137.34 एएमयू।

बेरियम परमाणु की इलेक्ट्रॉनिक संरचना

बेरियम परमाणु में एक धनावेशित नाभिक (+56) होता है, जिसके अंदर 56 प्रोटॉन और 81 न्यूट्रॉन होते हैं, और 56 इलेक्ट्रॉन छह ​​कक्षाओं में घूमते हैं।

चित्र .1। बेरियम परमाणु की योजनाबद्ध संरचना.

कक्षकों के बीच इलेक्ट्रॉनों का वितरण इस प्रकार है:

56बीए) 2) 8) 18) 18) 8) 2 ;

1एस 2 2एस 2 2पी 6 3एस 2 3पी 6 3डी 10 4एस 2 4पी 6 4डी 10 5एस 2 5पी 6 6एस 2 .

बेरियम परमाणु के बाहरी ऊर्जा स्तर में 2 इलेक्ट्रॉन होते हैं, जो वैलेंस होते हैं। जमीनी अवस्था का ऊर्जा आरेख निम्नलिखित रूप लेता है:

बेरियम परमाणु की विशेषता उत्तेजित अवस्था की उपस्थिति है। इलेक्ट्रॉन 6 एस-उपस्तर भाप बनकर बाहर निकलते हैं और उनमें से एक रिक्त कक्ष 6 में व्याप्त हो जाता है पी-उपस्तर:

दो अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति इंगित करती है कि बेरियम की ऑक्सीकरण अवस्था +2 है।

बेरियम परमाणु के वैलेंस इलेक्ट्रॉनों को चार क्वांटम संख्याओं के एक सेट द्वारा दर्शाया जा सकता है: एन(मुख्य क्वांटम), एल(कक्षीय), एम एल(चुंबकीय) और एस(घुमाना):

समस्या समाधान के उदाहरण

उदाहरण 1

बेरियम, बा (लैटिन बेरियम, ग्रीक बैरीज़ से - हेवी * ए. बेरियम; एन. बेरियम; एफ. बेरियम; आई. बेरियो), - तत्वों की मेंडेलीव आवधिक प्रणाली के समूह 11 के मुख्य उपसमूह का एक रासायनिक तत्व, परमाणु क्रमांक 56, परमाणु द्रव्यमान 137.33। प्राकृतिक बेरियम में सात स्थिर आइसोटोप का मिश्रण होता है; 138 वीए (71.66%) प्रबल है। बेरियम की खोज 1774 में स्वीडिश रसायनज्ञ के. शीले ने BaO के रूप में की थी। धात्विक बेरियम पहली बार 1808 में अंग्रेजी रसायनज्ञ एच. डेवी द्वारा प्राप्त किया गया था।

बेरियम प्राप्त करना

बेरियम धातु को निर्वात में 1100-1200°C पर बेरियम ऑक्साइड पाउडर की तापीय कमी द्वारा प्राप्त किया जाता है। बेरियम का उपयोग मिश्र धातुओं में किया जाता है - सीसा (मुद्रण और घर्षण रोधी मिश्र धातु), एल्यूमीनियम और (वैक्यूम प्रतिष्ठानों में गैस अवशोषक) के साथ। इसके कृत्रिम रेडियोधर्मी आइसोटोप का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

बेरियम के अनुप्रयोग

बेरियम और इसके यौगिकों को रेडियोधर्मी और एक्स-रे विकिरण से बचाने के उद्देश्य से सामग्रियों में मिलाया जाता है। बेरियम यौगिकों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है: ऑक्साइड, पेरोक्साइड और हाइड्रॉक्साइड (हाइड्रोजन पेरोक्साइड का उत्पादन करने के लिए), नाइट्राइड (आतिशबाज़ी बनाने की विद्या में), सल्फेट (रेडियोलॉजी, अनुसंधान में एक कंट्रास्ट एजेंट के रूप में), क्रोमेट और मैंगनेट (पेंट के निर्माण में), टाइटेनेट (एक) सबसे महत्वपूर्ण फेरोइलेक्ट्रिक्स), सल्फाइड (चमड़ा उद्योग में), आदि।

बेरियम दूसरे समूह के मुख्य उपसमूह का एक तत्व है, डी.आई. मेंडेलीव के रासायनिक तत्वों की आवधिक प्रणाली की छठी अवधि, परमाणु संख्या 56 के साथ। इसे प्रतीक बा (अव्य) द्वारा नामित किया गया है। बेरियम). सरल पदार्थ चांदी-सफेद रंग की एक नरम, निंदनीय क्षारीय पृथ्वी धातु है। उच्च रासायनिक गतिविधि है.

बेरियम की खोज 1774 में कार्ल शीले द्वारा ऑक्साइड BaO के रूप में की गई थी। 1808 में, अंग्रेजी रसायनज्ञ हम्फ्री डेवी ने पारा कैथोड के साथ गीले बेरियम हाइड्रॉक्साइड के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा बेरियम मिश्रण प्राप्त किया; गर्म करने पर पारा वाष्पित हो जाने के बाद इसने बेरियम धातु छोड़ी।

1774 में, स्वीडिश रसायनज्ञ कार्ल विल्हेम शीले और उनके मित्र जोहान गोटलिब हैन ने सबसे भारी खनिजों में से एक - भारी स्पर BaSO4 की जांच की। वे पहले से अज्ञात "भारी पृथ्वी" को अलग करने में कामयाब रहे, जिसे बाद में बैराइट (ग्रीक βαρυς से - भारी) कहा गया। और 34 साल बाद, हम्फ्री डेवी ने गीली बैराइट पृथ्वी को इलेक्ट्रोलिसिस के अधीन करके, इससे एक नया तत्व प्राप्त किया - बेरियम। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि उसी 1808 में, डेवी से कुछ पहले, जेन जैकब बर्ज़ेलियस और उनके सहयोगियों ने कैल्शियम, स्ट्रोंटियम और बेरियम का मिश्रण प्राप्त किया था। इस प्रकार बेरियम तत्व प्रकट हुआ।

प्राचीन कीमियागरों ने लकड़ी या चारकोल के साथ BaSO 4 को शांत किया और फॉस्फोरसेंट "बोलोग्नीज़ रत्न" प्राप्त किए। लेकिन रासायनिक दृष्टि से ये रत्न BaO नहीं, बल्कि बेरियम सल्फाइड BaS हैं।

नाम की उत्पत्ति

इसे इसका नाम ग्रीक बैरीज़ - "भारी" से मिला है, क्योंकि इसके ऑक्साइड (BaO) को ऐसे पदार्थों के लिए असामान्य रूप से उच्च घनत्व के रूप में जाना जाता है।

पृथ्वी की पपड़ी में 0.05% बेरियम होता है। यह काफी अधिक है - जैसे, सीसा, टिन, तांबा या पारा से काफी अधिक। यह पृथ्वी में अपने शुद्ध रूप में नहीं पाया जाता है: बेरियम सक्रिय है, यह क्षारीय पृथ्वी धातुओं के उपसमूह से संबंधित है और, स्वाभाविक रूप से, खनिजों में काफी मजबूती से बंधा हुआ है।

बेरियम के मुख्य खनिज पहले से ही उल्लिखित भारी स्पार BaSO 4 (जिसे अक्सर बैराइट कहा जाता है) और विदेराइट BaCO3 हैं, जिनका नाम अंग्रेज विलियम विदरिंग (1741...1799) के नाम पर रखा गया है, जिन्होंने 1782 में इस खनिज की खोज की थी। बेरियम लवण की एक छोटी सांद्रता यह कई खनिज जल और समुद्री जल में पाया जाता है। इस मामले में कम सामग्री एक प्लस है, माइनस नहीं, क्योंकि सल्फेट को छोड़कर सभी बेरियम लवण जहरीले होते हैं।

खनिज संघों के आधार पर, बैराइट अयस्कों को मोनोमिनरल और कॉम्प्लेक्स में विभाजित किया गया है। जटिल परिसरों को बैराइट-सल्फाइड (इसमें सीसा, जस्ता, कभी-कभी तांबे और लौह पाइराइट के सल्फाइड होते हैं, कम अक्सर एसएन, नी, एयू, एजी), बैराइट-कैल्साइट (75% तक कैल्साइट होते हैं), आयरन-बैराइट (इसमें 75% तक कैल्साइट होता है) में विभाजित किया गया है। मैग्नेटाइट, हेमेटाइट, और ऊपरी क्षेत्रों में गोइथाइट और हाइड्रोगोइथाइट) और बैराइट-फ्लोराइट (बैराइट और फ्लोराइट के अलावा, उनमें आमतौर पर क्वार्ट्ज और कैल्साइट होते हैं, और जस्ता, सीसा, तांबा और पारा सल्फाइड कभी-कभी छोटी अशुद्धियों के रूप में मौजूद होते हैं। ).

व्यावहारिक दृष्टिकोण से, हाइड्रोथर्मल वेन मोनोमिनरल, बैराइट-सल्फाइड और बैराइट-फ्लोराइट जमा सबसे अधिक रुचि रखते हैं। कुछ मेटासोमैटिक स्ट्रेटा डिपॉजिट और एलुवियल प्लेसर भी औद्योगिक महत्व के हैं। तलछटी जमा, जो जल बेसिनों की विशिष्ट रासायनिक तलछट हैं, दुर्लभ हैं और महत्वपूर्ण भूमिका नहीं निभाते हैं।

एक नियम के रूप में, बैराइट अयस्कों में अन्य उपयोगी घटक (फ्लोराइट, गैलेना, स्पैलेराइट, तांबा, औद्योगिक सांद्रता में सोना) होते हैं, इसलिए उनका उपयोग संयोजन में किया जाता है।

प्राकृतिक बेरियम में सात स्थिर आइसोटोप का मिश्रण होता है: 130 बीए, 132 बीए, 134 बीए, 135 बीए, 136 बीए, 137 बीए, 138 बीए। उत्तरार्द्ध सबसे आम (71.66%) है। बेरियम के रेडियोधर्मी समस्थानिक भी ज्ञात हैं, जिनमें से सबसे महत्वपूर्ण 140 Ba है। इसका निर्माण यूरेनियम, थोरियम और प्लूटोनियम के क्षय से होता है।

धातु को विभिन्न तरीकों से प्राप्त किया जा सकता है, विशेष रूप से बेरियम क्लोराइड और कैल्शियम क्लोराइड के पिघले हुए मिश्रण के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा। एल्यूमिनोथर्मिक विधि का उपयोग करके इसके ऑक्साइड से इसे कम करके बेरियम प्राप्त करना संभव है। ऐसा करने के लिए, विदेराइट को कोयले के साथ जलाया जाता है और बेरियम ऑक्साइड प्राप्त होता है:

BaCO 3 + C → BaO + 2CO।

फिर एल्यूमीनियम पाउडर के साथ BaO के मिश्रण को निर्वात में 1250°C तक गर्म किया जाता है। कम बेरियम वाष्प पाइप के ठंडे हिस्सों में संघनित होता है जिसमें प्रतिक्रिया होती है:

3BaO + 2Al → Al 2 O 3 + 3Ba.

यह दिलचस्प है कि एलुमिनोथर्मी के लिए इग्निशन मिश्रण की संरचना में अक्सर बेरियम पेरोक्साइड BaO2 शामिल होता है।

केवल विदेराइट को कैल्सीन करके बेरियम ऑक्साइड प्राप्त करना कठिन है: विदेराइट केवल 1800 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर विघटित होता है। बेरियम नाइट्रेट Ba(NO 3) 2 को कैल्सीन करके BaO प्राप्त करना आसान है:

2Ba (NO 3) 2 → 2BaO + 4NO 2 + O 2।

इलेक्ट्रोलिसिस और एल्यूमीनियम के साथ कमी दोनों एक नरम (सीसे की तुलना में कठोर, लेकिन जस्ता की तुलना में नरम) चमकदार सफेद धातु का उत्पादन करते हैं। यह 710°C पर पिघलता है, 1638°C पर उबलता है और इसका घनत्व 3.76 ग्राम/सेमी 3 है। यह सब क्षारीय पृथ्वी धातुओं के उपसमूह में बेरियम की स्थिति से पूरी तरह मेल खाता है।

बेरियम के सात ज्ञात प्राकृतिक समस्थानिक हैं। इनमें से सबसे आम है बेरियम-138; यह 70% से अधिक है.

बेरियम बहुत सक्रिय है. यह प्रभाव पड़ने पर स्वयं प्रज्वलित हो जाता है और घुलनशील बेरियम ऑक्साइड हाइड्रेट बनाने के लिए पानी को आसानी से विघटित कर देता है:

बा + 2एच 2 ओ → बा (ओएच) 2 + एच 2।

बेरियम ऑक्साइड हाइड्रेट के जलीय घोल को बैराइट जल कहा जाता है। इस "पानी" का उपयोग गैस मिश्रण में CO2 के निर्धारण के लिए विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान में किया जाता है। लेकिन यह पहले से ही बेरियम यौगिकों के उपयोग के बारे में कहानी से है। धात्विक बेरियम का लगभग कोई व्यावहारिक उपयोग नहीं होता है। इसे बियरिंग और प्रिंटिंग मिश्रधातुओं में बेहद कम मात्रा में पेश किया जाता है। बेरियम और निकल की मिश्र धातु का उपयोग रेडियो ट्यूबों में किया जाता है, शुद्ध बेरियम का उपयोग केवल वैक्यूम तकनीक में गेटर (गैस अवशोषक) के रूप में किया जाता है।

1200-1250°C पर निर्वात में एल्यूमीनियम के साथ अपचयन द्वारा ऑक्साइड से धातु बेरियम प्राप्त किया जाता है:

4BaO + 2Al = 3Ba + BaAl 2 O 4.

बेरियम को वैक्यूम डिस्टिलेशन या ज़ोन स्मेल्टिंग द्वारा शुद्ध किया जाता है।

बेरियम टाइटेनियम की तैयारी. इसे प्राप्त करना अपेक्षाकृत आसान है। विथेराइट BaCO 3 700...800°C पर टाइटेनियम डाइऑक्साइड TiO 2 के साथ प्रतिक्रिया करता है, परिणाम वही होता है जिसकी आवश्यकता होती है:

BaCO 3 + TiO 2 → BaTiO 3 + CO 2.

बुनियादी प्रॉम। BaO से बेरियम धातु प्राप्त करने की विधि A1 पाउडर के साथ इसकी कमी है: 4BaO + 2A1 -> 3Ba + BaO*A1 2 O 3। यह प्रक्रिया एक रिएक्टर में 1100-1200 डिग्री सेल्सियस पर अर वायुमंडल में या निर्वात में की जाती है (बाद वाली विधि बेहतर है)। BaO:A1 का मोलर अनुपात (1.5-2):1 है। रिएक्टर को भट्टी में रखा जाता है ताकि इसके "ठंडे भाग" (परिणामस्वरूप बेरियम वाष्प इसमें संघनित हो) का तापमान लगभग 520 डिग्री सेल्सियस हो। वैक्यूम में आसवन द्वारा, बेरियम को 10 ~ से कम की अशुद्धता सामग्री तक शुद्ध किया जाता है वजन से 4%, और ज़ोन पिघलने का उपयोग करते समय - 10 ~ 6% तक।

बेरियम की थोड़ी मात्रा भी BaBeO 2 की कमी से प्राप्त होती है [टाइटेनियम के साथ 1300°C पर Ba(OH) 2 और Be(OH) 2 के संलयन द्वारा संश्लेषित], साथ ही 120°C पर Ba( N 3) 2 का निर्माण NaN 3 के साथ बेरियम लवणों के आदान-प्रदान के दौरान हुआ।

बा एसीटेट (OOСSN 3), - रंगहीन। क्रिस्टल; एमपी। 490°C (विघटन के साथ); घना 2.47 ग्राम/सेमी3; सोल. पानी में (0°C पर 58.8 ग्राम प्रति 100 ग्राम)। 25 डिग्री सेल्सियस से नीचे, ट्राइहाइड्रेट जलीय घोल से क्रिस्टलीकृत होता है, 25-41 डिग्री सेल्सियस पर - मोनोहाइड्रेट, 41 डिग्री सेल्सियस से ऊपर - निर्जल नमक। इंटरेक्शन प्राप्त करें. Ba(OH)2, BaCO3 या BaS CH3CO2H के साथ ऊन और केलिको को रंगते समय मोर्डेंट के रूप में उपयोग किया जाता है।

मैंगनेट (VI) BaMnO 4 - हरे क्रिस्टल; 1000°C तक विघटित नहीं होता है। एमएनओ 2 के साथ बीए (एनओ 3) 2 के मिश्रण के कैल्सीनेशन द्वारा प्राप्त किया गया। एक रंगद्रव्य (कैसल, या मैंगनीज हरा) आमतौर पर फ्रेस्को पेंटिंग के लिए उपयोग किया जाता है।

क्रोमेट(VI) BaСrO 4 - पीले क्रिस्टल; एमपी। 1380°सेल्सियस; - 1366.8 केजे/मोल; सोल. गैर-संगठन में. के-ताह, सोल नहीं. पानी में। इंटरेक्शन प्राप्त करें. क्षार धातु क्रोमेट्स (VI) के साथ Ba(OH) 2 या BaS का जलीय घोल। चीनी मिट्टी की चीज़ें के लिए रंगद्रव्य (बैराइट पीला)। एमपीसी 0.01 मिलीग्राम/एम 3 (सीआर0 3 के संदर्भ में)। पाइरकोनेट BaZrO 3 - रंगहीन। क्रिस्टल; एमपी। ~269°सेल्सियस; - 1762 केजे/मोल; सोल. क्षार और एनएच 4 एचसीओ 3 के पानी और जलीय घोल में, मजबूत इनऑर्ग द्वारा विघटित होता है। to-tami. इंटरेक्शन प्राप्त करें. गर्म होने पर ZrO 2 को BaO, Ba(OH) 2 या BaCO 3 के साथ। BaTiO3 के साथ मिश्रित बा जिरकोनेट एक पीजोइलेक्ट्रिक है।

ब्रोमाइड BaBr 2 - सफेद क्रिस्टल; एमपी। 847°सेल्सियस; घना 4.79 ग्राम/सेमी3; -757 केजे/मोल; अच्छा सोल. पानी में, मेथनॉल, बदतर - इथेनॉल में। डाइहाइड्रेट जलीय घोल से क्रिस्टलीकृत हो जाता है, 75°C पर मोनोहाइड्रेट में बदल जाता है, जलीय घोल में, 100°C से ऊपर निर्जल नमक में बदल जाता है। हवा के CO 2 और O 2 के साथ, BaCO 3 और Br 2 बनाते हैं। BaBr 2 इंटरेक्शन प्राप्त करें। हाइड्रोब्रोमिक एसिड के साथ Ba(OH) 2 या BaCO 3 का जलीय घोल।

आयोडाइड बाई 2 - रंगहीन। क्रिस्टल; एमपी। 740°C (विघटन के साथ); घना 5.15 ग्राम/सेमी3; . -607 केजे/मोल; अच्छा सोल. पानी और इथेनॉल में. गर्म पानी के घोल से, डाइहाइड्रेट क्रिस्टलीकृत हो जाता है (150°C पर निर्जलीकरण), 30°C से नीचे - हेक्साहाइड्रेट। BaI 2 इंटरेक्शन प्राप्त करें। हाइड्रोआयोडिक एसिड के साथ Ba(OH) 2 या BaCO 3 का जलीय घोल।

बेरियम एक चांदी-सफेद निंदनीय धातु है। यदि जोर से मारा जाए तो वह टूट जाता है। बेरियम के दो एलोट्रोपिक संशोधन हैं: α-Ba एक घन शरीर-केंद्रित जाली (पैरामीटर a = 0.501 एनएम) के साथ 375 डिग्री सेल्सियस तक स्थिर है; β-Ba इसके ऊपर स्थिर है;

खनिज पैमाने पर कठोरता 1.25; मोह्स स्केल 2.

बेरियम धातु को मिट्टी के तेल में या पैराफिन की परत के नीचे संग्रहित करें।

बेरियम एक क्षारीय पृथ्वी धातु है। यह हवा में तीव्रता से ऑक्सीकरण करता है, बेरियम ऑक्साइड BaO और बेरियम नाइट्राइड Ba 3 N 2 बनाता है, और थोड़ा गर्म करने पर प्रज्वलित हो जाता है। पानी के साथ तीव्रता से प्रतिक्रिया करके बेरियम हाइड्रॉक्साइड Ba(OH) 2 बनाता है:

बा + 2एच 2 ओ = बा(ओएच) 2 + एच 2

तनु अम्लों के साथ सक्रिय रूप से क्रिया करता है। कई बेरियम लवण पानी में अघुलनशील या थोड़े घुलनशील होते हैं: बेरियम सल्फेट BaSO 4, बेरियम सल्फाइट BaSO 3, बेरियम कार्बोनेट BaCO 3, बेरियम फॉस्फेट Ba 3 (PO 4) 2। बेरियम सल्फाइड BaS, कैल्शियम सल्फाइड CaS के विपरीत, पानी में अत्यधिक घुलनशील है।

प्रकृति मई के बाद से बेरियम में सात स्थिर आइसोटोप शामिल हैं। भाग 130, 132, 134-137 और 138 (71.66%)। थर्मल न्यूट्रॉन कैप्चर का क्रॉस-सेक्शन 1.17-10 28 मीटर 2 है। बाह्य विन्यास इलेक्ट्रॉन शेल 6s 2 ; ऑक्सीकरण अवस्था + 2, शायद ही कभी + 1; आयनीकरण ऊर्जा Ba°->Ba + ->Ba 2+ सम्मान। 5.21140 और 10.0040 ईवी; पॉलिंग इलेक्ट्रोनगेटिविटी 0.9; परमाणु त्रिज्या 0.221 एनएम, आयनिक त्रिज्या बीए 2+ 0.149 एनएम (समन्वय संख्या 6)।

हैलोजन के साथ आसानी से प्रतिक्रिया करके हैलाइड बनाता है।

हाइड्रोजन के साथ गर्म करने पर, यह बेरियम हाइड्राइड BaH 2 बनाता है, जो बदले में लिथियम हाइड्राइड LiH के साथ Li कॉम्प्लेक्स बनाता है।

अमोनिया के साथ गर्म करने पर प्रतिक्रिया करता है:

6Ba + 2NH 3 = 3BaH 2 + Ba 3 N 2

गर्म होने पर, बेरियम नाइट्राइड बीए 3 एन 2 सीओ के साथ प्रतिक्रिया करता है, जिससे साइनाइड बनता है:

बीए 3 एन 2 + 2सीओ = बीए(सीएन) 2 + 2बीएओ

तरल अमोनिया के साथ यह एक गहरा नीला घोल देता है, जिसमें से अमोनिया को अलग किया जा सकता है, जिसमें सुनहरी चमक होती है और एनएच 3 के उन्मूलन के साथ आसानी से विघटित हो जाता है। प्लैटिनम उत्प्रेरक की उपस्थिति में, अमोनिया विघटित होकर बेरियम एमाइड बनाता है:

बा(एनएच 2) 2 + 4एनएच 3 + एच 2

बेरियम कार्बाइड BaC 2 को आर्क फर्नेस में कोयले के साथ BaO को गर्म करके प्राप्त किया जा सकता है।

फास्फोरस के साथ यह फॉस्फाइड बीए 3 पी 2 बनाता है।

बेरियम कई धातुओं के ऑक्साइड, हैलाइड और सल्फाइड को संबंधित धातु में अपचयित कर देता है।

A1 (अल्बा मिश्र धातु, 56% Ba) के साथ बेरियम की मिश्र धातु गेटर्स (गैस अवशोषक) का आधार है। गेटर स्वयं प्राप्त करने के लिए, डिवाइस के खाली फ्लास्क में उच्च आवृत्ति हीटिंग द्वारा बेरियम को मिश्र धातु से वाष्पित किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप फ्लास्क के ठंडे हिस्सों पर तथाकथित बेरियम बनता है; बेरियम दर्पण (या नाइट्रोजन वातावरण में वाष्पीकरण के दौरान फैलाना कोटिंग)। अधिकांश थर्मिओनिक कैथोड का सक्रिय भाग BaO है। बेरियम का उपयोग Cu और Pb के लिए डीऑक्सीडाइजिंग एजेंट के रूप में और एंटीफ्रिक्शन एजेंटों के लिए एक योज्य के रूप में भी किया जाता है। मिश्रधातु, लौह और अलौह धातु, साथ ही मिश्रधातु जिनसे मुद्रण फ़ॉन्ट बनाए जाते हैं, उनकी कठोरता को बढ़ाते हैं। आंतरिक इंजनों में स्पार्क प्लग इलेक्ट्रोड के निर्माण के लिए Ni के साथ बेरियम की मिश्रधातु का उपयोग किया जाता है। दहन और रेडियो ट्यूबों में। 140 वीए (टी 1/2 12.8 दिन) एक समस्थानिक संकेतक है जिसका उपयोग बेरियम यौगिकों के अध्ययन में किया जाता है।

बेरियम धातु, जिसे अक्सर एल्यूमीनियम के साथ मिश्रित किया जाता है, का उपयोग उच्च-वैक्यूम इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में गेटर के रूप में किया जाता है।

पाइपलाइनों और धातुकर्म में शीतलक की आक्रामकता को कम करने के लिए तरल धातु शीतलक (सोडियम, पोटेशियम, रुबिडियम, लिथियम, सीज़ियम के मिश्र धातु) में जिरकोनियम के साथ बेरियम मिलाया जाता है।

बेरियम फ्लोराइड का उपयोग प्रकाशिकी (लेंस, प्रिज्म) में एकल क्रिस्टल के रूप में किया जाता है।

बेरियम पेरोक्साइड का उपयोग आतिशबाज़ी बनाने और ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में किया जाता है। बेरियम नाइट्रेट और बेरियम क्लोरेट का उपयोग आतिशबाज़ी बनाने की विद्या में लपटों (हरी आग) को रंगने के लिए किया जाता है।

बेरियम क्रोमेट का उपयोग थर्मोकेमिकल विधि (ओक रिज चक्र, यूएसए) द्वारा हाइड्रोजन और ऑक्सीजन के उत्पादन में किया जाता है।

बेरियम ऑक्साइड, तांबे और दुर्लभ पृथ्वी धातुओं के ऑक्साइड के साथ, तरल नाइट्रोजन तापमान और उससे ऊपर काम करने वाले सुपरकंडक्टिंग सिरेमिक को संश्लेषित करने के लिए उपयोग किया जाता है।

बेरियम ऑक्साइड का उपयोग एक विशेष प्रकार के कांच को पिघलाने के लिए किया जाता है - जिसका उपयोग यूरेनियम की छड़ों पर परत चढ़ाने के लिए किया जाता है। ऐसे चश्मे के व्यापक प्रकारों में से एक में निम्नलिखित संरचना होती है - (फॉस्फोरस ऑक्साइड - 61%, बाओ - 32%, एल्यूमीनियम ऑक्साइड - 1.5%, सोडियम ऑक्साइड - 5.5%)। बेरियम फॉस्फेट का उपयोग परमाणु उद्योग के लिए कांच पिघलाने में भी किया जाता है।

बेरियम फ्लोराइड का उपयोग सॉलिड-स्टेट फ्लोरीन बैटरियों में फ्लोराइड इलेक्ट्रोलाइट के एक घटक के रूप में किया जाता है।

बेरियम ऑक्साइड का उपयोग उच्च-शक्ति कॉपर ऑक्साइड बैटरियों में सक्रिय द्रव्यमान (बेरियम ऑक्साइड-कॉपर ऑक्साइड) के एक घटक के रूप में किया जाता है।

बेरियम सल्फेट का उपयोग लीड-एसिड बैटरी के उत्पादन में नकारात्मक इलेक्ट्रोड सक्रिय द्रव्यमान विस्तारक के रूप में किया जाता है।

कांच के अपवर्तनांक को बढ़ाने के लिए कांच के द्रव्यमान में बेरियम कार्बोनेट BaCO 3 मिलाया जाता है। बेरियम सल्फेट का उपयोग कागज उद्योग में भराव के रूप में किया जाता है; कागज की गुणवत्ता काफी हद तक उसके वजन से निर्धारित होती है; बैराइट BaSO 4 कागज को भारी बनाता है। यह नमक सभी महंगे प्रकार के कागजों में आवश्यक रूप से शामिल होता है। इसके अलावा, बेरियम सल्फेट का व्यापक रूप से सफेद पेंट लिथोपोन के उत्पादन में उपयोग किया जाता है - जिंक सल्फेट के साथ बेरियम सल्फाइड के समाधान की प्रतिक्रिया का एक उत्पाद:

BaS + ZnSO 4 → BaSO 4 + ZnS।

दोनों नमक, जो कि सफेद होते हैं, अवक्षेपित हो जाते हैं, जिससे घोल में शुद्ध पानी बच जाता है।

गहरे तेल और गैस कुओं की ड्रिलिंग करते समय, पानी में बेरियम सल्फेट के निलंबन का उपयोग ड्रिलिंग तरल पदार्थ के रूप में किया जाता है।

एक अन्य बेरियम नमक के भी महत्वपूर्ण उपयोग हैं। यह बेरियम टाइटेनेट BaTiO3 है - सबसे महत्वपूर्ण फेरोइलेक्ट्रिक्स में से एक (फेरोइलेक्ट्रिक्स बाहरी क्षेत्र के प्रभाव के बिना, अपने दम पर ध्रुवीकृत होते हैं। वे कंडक्टरों के बीच फेरोमैग्नेटिक सामग्रियों की तरह ही डाइलेक्ट्रिक्स के बीच खड़े होते हैं। ऐसे ध्रुवीकरण की क्षमता है केवल एक निश्चित तापमान पर बनाए रखा जाता है, ध्रुवीकृत फेरोइलेक्ट्रिक्स उच्च ढांकता हुआ स्थिरांक में भिन्न होते हैं), जिन्हें बहुत मूल्यवान विद्युत सामग्री माना जाता है।

1944 में, इस वर्ग को बेरियम टाइटेनेट से फिर से भर दिया गया, जिसके फेरोइलेक्ट्रिक गुणों की खोज सोवियत भौतिक विज्ञानी बी.एम. ने की थी। वुलोम। बेरियम टाइटेनेट की ख़ासियत यह है कि यह बहुत व्यापक तापमान सीमा पर फेरोइलेक्ट्रिक गुणों को बरकरार रखता है - पूर्ण शून्य के करीब से + 125 डिग्री सेल्सियस तक।

बेरियम का उपयोग चिकित्सा में भी पाया गया है। इसके सल्फेट नमक का उपयोग गैस्ट्रिक रोगों के निदान में किया जाता है। BaSO 4 को पानी में मिलाकर रोगी को निगलने के लिए दिया जाता है। बेरियम सल्फेट एक्स-रे के लिए अपारदर्शी है, और इसलिए पाचन तंत्र के वे हिस्से जहां से "बेरियम दलिया" गुजरता है, स्क्रीन पर अंधेरा रहता है। इस तरह डॉक्टर को पेट और आंतों के आकार का अंदाजा हो जाता है और वह जगह निर्धारित कर लेता है जहां अल्सर हो सकता है।

मानव शरीर पर बेरियम का प्रभाव

शरीर में प्रवेश के मार्ग.
मानव शरीर में बेरियम के प्रवेश का मुख्य मार्ग भोजन है। इस प्रकार, कुछ समुद्री निवासी आसपास के पानी से बेरियम जमा करने में सक्षम हैं, और इसकी सांद्रता समुद्र के पानी में इसकी सामग्री से 7-100 (और कुछ समुद्री पौधों के लिए 1000 तक) गुना अधिक है। कुछ पौधे (उदाहरण के लिए सोयाबीन और टमाटर) मिट्टी से 2-20 बार बेरियम जमा करने में भी सक्षम हैं। हालाँकि, उन क्षेत्रों में जहां पानी में बेरियम की सांद्रता अधिक है, पीने का पानी भी कुल बेरियम खपत में योगदान दे सकता है। हवा से बेरियम का सेवन नगण्य है।

सेहत को खतरा।
डब्ल्यूएचओ के तत्वावधान में किए गए वैज्ञानिक महामारी विज्ञान अध्ययनों ने हृदय रोगों से मृत्यु दर और पीने के पानी में बेरियम के स्तर के बीच संबंध की पुष्टि नहीं की है। स्वयंसेवकों में अल्पकालिक अध्ययन में, 10 मिलीग्राम/लीटर तक बेरियम सांद्रता पर हृदय प्रणाली पर कोई हानिकारक प्रभाव नहीं पाया गया। सच है, चूहों पर किए गए प्रयोगों में, जब चूहों ने कम बेरियम सामग्री के साथ भी पानी का सेवन किया, तो सिस्टोलिक रक्तचाप में वृद्धि देखी गई। यह लंबे समय तक बेरियम युक्त पानी का सेवन करने वाले लोगों में रक्तचाप बढ़ने के संभावित जोखिम को इंगित करता है (USEPA के पास ऐसा डेटा है)।
यूएसईपीए डेटा यह भी बताता है कि अधिकतम अनुमेय स्तर से काफी अधिक बेरियम युक्त पानी पीने से भी मांसपेशियों में कमजोरी और पेट में दर्द हो सकता है। हालाँकि, यह ध्यान में रखना आवश्यक है कि यूएसईपीए गुणवत्ता मानक (2.0 मिलीग्राम/लीटर) द्वारा स्थापित बेरियम का मानक डब्ल्यूएचओ द्वारा अनुशंसित मूल्य (0.7 मिलीग्राम/लीटर) से काफी अधिक है। रूसी स्वच्छता मानकों ने पानी में बेरियम के लिए और भी अधिक कठोर एमपीसी मान निर्धारित किया है - 0.1 मिलीग्राम/लीटर। पानी निकालने की तकनीकें: आयन एक्सचेंज, रिवर्स ऑस्मोसिस, इलेक्ट्रोडायलिसिस।