Applicazione del bario. Bario

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BARIO– elemento chimico del 2° gruppo del sistema periodico, numero atomico 56, massa atomica relativa 137,33. Situato nel sesto periodo tra cesio e lantanio. Il bario naturale è costituito da sette isotopi stabili con numero di massa 130 (0,101%), 132 (0,097%), 134 (2,42%), 135 (6,59%), 136 (7,81%), 137 (11,32%) e 138 ( 71,66%). Il bario nella maggior parte dei composti chimici presenta uno stato di ossidazione massimo pari a +2, ma può anche avere uno stato di ossidazione pari a zero. In natura il bario si trova solo allo stato bivalente.

Storia della scoperta.

Nel 1602 Casciarolo (calzolaio e alchimista bolognese) raccolse nelle montagne circostanti una pietra così pesante che Casciarolo sospettò fosse oro. Cercando di isolare l'oro da una pietra, l'alchimista lo calcinò con il carbone. Anche se non è stato possibile isolare l'oro, l'esperimento ha portato risultati chiaramente incoraggianti: il prodotto della calcinazione raffreddato brillava di colore rossastro al buio. La notizia di un ritrovamento così insolito creò una vera sensazione nella comunità alchemica e l'insolito minerale, che ricevette numerosi nomi: pietra del sole (Lapis solaris), pietra bolognese (Lapis Boloniensis), fosforo bolognese (Phosphorum Boloniensis) divenne un partecipante a vari esperimenti. Ma il tempo passò e l'oro non pensò nemmeno di distinguersi, quindi l'interesse per il nuovo minerale scomparve gradualmente e per molto tempo fu considerato una forma modificata di gesso o calce. Solo un secolo e mezzo dopo, nel 1774, i famosi chimici svedesi Karl Scheele e Johan Hahn studiarono attentamente la “pietra di Bologna” e scoprirono che conteneva una sorta di “terra pesante”. Successivamente, nel 1779, Guiton de Morveau chiamò questa "terra" barote (barote) dalla parola greca "barue" - pesante, e in seguito cambiò il nome in baryte (baryte). Sotto questo nome, la terra di bario apparve nei libri di testo di chimica della fine del XVIII e dell'inizio del XIX secolo. Ad esempio, nel libro di testo di A.L. Lavoisier (1789), la barite è inclusa nell'elenco dei corpi semplici terrosi che formano sale, e viene dato un altro nome alla barite: "terra pesante" (terre pesante, latino terra ponderosa). Il metallo ancora sconosciuto contenuto nel minerale cominciò a chiamarsi bario (latino - bario). Nella letteratura russa del XIX secolo. Furono usati anche i nomi barite e bario. Il successivo minerale di bario conosciuto fu il carbonato di bario naturale, scoperto nel 1782 da Withering e successivamente chiamato witherite in suo onore. Il bario metallico fu preparato per la prima volta dall'inglese Humphry Davy nel 1808 mediante elettrolisi dell'idrossido di bario umido con un catodo di mercurio e successiva evaporazione del mercurio dall'amalgama di bario. Va notato che nello stesso 1808, un po 'prima di Davy, l'amalgama di bario fu ottenuto dal chimico svedese Jens Berzelius. Nonostante il suo nome, il bario risultò essere un metallo relativamente leggero con una densità di 3,78 g/cm 3, così nel 1816 il chimico inglese Clark propose di rifiutare il nome “bario” sulla base del fatto che se la terra di bario (ossido di bario) è effettivamente più pesante delle altre terre (ossidi), il metallo, al contrario, è più leggero degli altri metalli. Clark voleva chiamare questo elemento plutonio in onore dell'antico dio romano, sovrano del regno sotterraneo di Plutone, ma questa proposta non incontrò il sostegno di altri scienziati e il metallo leggero continuò ad essere chiamato "pesante".

Bario in natura.

La crosta terrestre contiene lo 0,065% di bario, si presenta sotto forma di solfato, carbonato, silicati e alluminosilicati. I principali minerali di bario sono la già citata barite (solfato di bario), chiamata anche longarone pesante o persiano, e la witherite (carbonato di bario). Le risorse minerarie mondiali di barite erano stimate nel 1999 a 2 miliardi di tonnellate, una parte significativa delle quali concentrata in Cina (circa 1 miliardo di tonnellate) e Kazakistan (0,5 miliardi di tonnellate). Esistono grandi riserve di barite negli Stati Uniti, in India, Turchia, Marocco e Messico. Le risorse russe di barite sono stimate in 10 milioni di tonnellate, la sua produzione viene effettuata in tre giacimenti principali situati nelle regioni di Khakassia, Kemerovo e Chelyabinsk. La produzione totale annua di barite nel mondo è di circa 7 milioni di tonnellate, la Russia ne produce 5mila tonnellate e importa 25mila tonnellate di barite all'anno.

Ricevuta.

Le principali materie prime per la produzione del bario e dei suoi composti sono la barite e, meno comunemente, la witherite. Riducendo questi minerali con carbone, coke o gas naturale si ottengono rispettivamente solfuro di bario e ossido di bario:

BaSO4 + 4C = BaS + 4CO

BaSO4 + 2CH4 = BaS + 2C + 4H2O

BaCO3 + C = BaO + 2CO

Il bario metallico si ottiene riducendolo con ossido di alluminio.

3BaO + 2Al = 3Ba + Al2O3

Questo processo fu eseguito per la prima volta dal chimico fisico russo N.N. Beketov. Così descrisse i suoi esperimenti: “Ho preso ossido di bario anidro e, aggiungendovi una certa quantità di cloruro di bario, come un fondente, ho messo questa miscela insieme a pezzi di argilla (alluminio) in un crogiolo di carbonio e l'ho riscaldata per diversi ore. Dopo aver raffreddato il crogiolo, ho trovato in esso una lega metallica di tipo e proprietà fisiche completamente diverse dall'argilla. Questa lega ha una struttura cristallina grossolana, è molto fragile, una frattura fresca ha una debole lucentezza giallastra; le analisi hanno dimostrato che a 100 ore è costituito da 33,3 di bario e 66,7 di argilla, o altrimenti per una parte di bario conteneva due parti di argilla...” Attualmente il processo di riduzione con alluminio viene effettuato sotto vuoto a temperature comprese tra 1100 e 1250 °C, mentre il bario risultante evapora e si condensa sulle parti più fredde del reattore.

Inoltre, il bario può essere ottenuto mediante elettrolisi di una miscela fusa di bario e cloruri di calcio.

Sostanza semplice.

Il bario è un metallo malleabile bianco-argenteo che si frantuma se colpito con forza. Punto di fusione 727° C, punto di ebollizione 1637° C, densità 3,780 g/cm 3 . A pressione normale esiste in due modificazioni allotropiche: a -Ba con reticolo cubico a corpo centrato è stabile fino a 375° C; b -Ba è stabile sopra 375° C. A pressione elevata si forma una modifica esagonale. Il bario metallico ha un'elevata attività chimica; si ossida intensamente nell'aria, formando una pellicola contenente BaO, BaO 2 e Ba 3 N 2 e si accende con un leggero riscaldamento o impatto.

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

Pertanto, il bario viene immagazzinato sotto uno strato di cherosene o paraffina. Il bario reagisce vigorosamente con acqua e soluzioni acide, formando idrossido di bario o i corrispondenti sali:

Ba + 2H 2 O = Ba(OH) 2 + H 2

Ba + 2HCl = BaCl2 + H2

Con gli alogeni il bario forma alogenuri; con idrogeno e azoto, quando riscaldato, forma rispettivamente idruro e nitruro.

Ba + Cl2 = BaCl2; Ba + H2 = BaH2

Il bario metallico si dissolve nell'ammoniaca liquida per formare una soluzione blu scuro, dalla quale è possibile isolare l'ammoniaca Ba(NH 3) 6: cristalli con una lucentezza dorata che si decompongono facilmente con il rilascio di ammoniaca. In questo composto, il bario ha uno stato di ossidazione pari a zero.

Applicazione nell'industria e nella scienza.

L'uso del bario metallico è molto limitato a causa della sua elevata reattività chimica; i composti del bario sono utilizzati molto più ampiamente. Una lega di bario con alluminio - una lega Alba contenente il 56% di Ba - è la base dei getter (assorbitori di gas residui nella tecnologia del vuoto). Per ottenere il getter stesso, il bario viene evaporato dalla lega riscaldandolo in un pallone sotto vuoto del dispositivo, a seguito del quale si forma uno “specchio di bario” sulle parti fredde del pallone. In piccole quantità, il bario viene utilizzato nella metallurgia per purificare il rame fuso e il piombo dalle impurità di zolfo, ossigeno e azoto. Il bario viene aggiunto alle leghe da stampa e antifrizione; una lega di bario e nichel viene utilizzata per realizzare parti per tubi radio ed elettrodi per candele nei motori a carburatore. Inoltre, ci sono usi non standard del bario. Uno di questi è la creazione di comete artificiali: il vapore di bario rilasciato da un veicolo spaziale viene facilmente ionizzato dai raggi solari e si trasforma in una luminosa nube di plasma. La prima cometa artificiale fu creata nel 1959 durante il volo della stazione interplanetaria automatica sovietica Luna-1. All'inizio degli anni '70, fisici tedeschi e americani, conducendo ricerche sul campo elettromagnetico terrestre, rilasciarono 15 chilogrammi di minuscola polvere di bario sulla Colombia. La nube di plasma risultante si è allungata lungo le linee del campo magnetico, rendendo possibile chiarirne la posizione. Nel 1979 furono utilizzati getti di particelle di bario per studiare l'aurora.

Composti del bario.

I composti bivalenti del bario sono di grande interesse pratico.

Ossido di bario(BaO): un prodotto intermedio nella produzione del bario - una polvere bianca refrattaria (punto di fusione circa 2020 ° C), reagisce con l'acqua, formando idrossido di bario, assorbe l'anidride carbonica dall'aria, trasformandosi in carbonato:

BaO + H2O = Ba(OH)2; BaO + CO2 = BaCO3

Quando calcinato in aria ad una temperatura di 500–600° C, l'ossido di bario reagisce con l'ossigeno formando perossido che, dopo ulteriore riscaldamento a 700° C, si trasforma nuovamente in un ossido, eliminando l'ossigeno:

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

L'ossigeno fu ottenuto in questo modo fino alla fine del XIX secolo, finché non fu sviluppato un metodo per liberare l'ossigeno mediante distillazione dell'aria liquida.

In laboratorio, l'ossido di bario può essere preparato calcinando il nitrato di bario:

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

Ora l'ossido di bario viene utilizzato come agente di rimozione dell'acqua, per ottenere il perossido di bario e per produrre magneti ceramici dal ferrato di bario (per questo, una miscela di polveri di bario e ossido di ferro viene sinterizzata sotto una pressa in un forte campo magnetico), ma l'ossido di bario L'uso principale dell'ossido di bario è la produzione di catodi termoionici. Nel 1903, il giovane scienziato tedesco Wehnelt sperimentò la legge dell'emissione di elettroni da parte dei solidi, scoperta poco prima dal fisico inglese Richardson. Il primo degli esperimenti con filo di platino ha confermato completamente la legge, ma l'esperimento di controllo è fallito: il flusso di elettroni ha superato nettamente quello previsto. Poiché le proprietà del metallo non potevano cambiare, Wehnelt supponeva che sulla superficie del platino ci fosse qualche tipo di impurità. Dopo aver testato eventuali contaminanti superficiali, si convinse che gli elettroni aggiuntivi venivano emessi dall'ossido di bario, che faceva parte del lubrificante della pompa a vuoto utilizzata nell'esperimento. Tuttavia, il mondo scientifico non ha riconosciuto immediatamente questa scoperta, poiché la sua osservazione non poteva essere riprodotta. Solo quasi un quarto di secolo dopo, l’inglese Kohler dimostrò che per avere un’elevata emissione termoionica, l’ossido di bario deve essere riscaldato a pressioni di ossigeno molto basse. Questo fenomeno poté essere spiegato solo nel 1935. Lo scienziato tedesco Pohl suggerì che gli elettroni fossero emessi da una piccola impurità di bario nell'ossido: a basse pressioni, parte dell'ossigeno evapora dall'ossido, e il restante bario viene facilmente ionizzato per formare elettroni liberi, che lasciano il cristallo quando riscaldato:

2BaO = 2Ba + O2; Ba = Ba2+ + 2e

La correttezza di questa ipotesi fu finalmente stabilita alla fine degli anni '50 dai chimici sovietici A. Bundel e P. Kovtun, che misurarono la concentrazione di impurità di bario nell'ossido e la confrontarono con il flusso di emissione di elettroni termoionici. Ora l'ossido di bario è la parte attiva della maggior parte dei catodi termoionici. Ad esempio, un fascio di elettroni che forma un'immagine sullo schermo televisivo o sul monitor di un computer viene emesso dall'ossido di bario.

Idrossido di bario, ottaidrato(Ba(OH)2· 8H2O). Polvere bianca, altamente solubile in acqua calda (più del 50% a 80° C), peggiore in acqua fredda (3,7% a 20° C). Il punto di fusione dell'ottaidrato è 78° C; riscaldato a 130° C si trasforma in Ba(OH) 2 anidro. L'idrossido di bario viene prodotto sciogliendo l'ossido in acqua calda o riscaldando il solfuro di bario in un flusso di vapore surriscaldato. L'idrossido di bario reagisce facilmente con l'anidride carbonica, quindi la sua soluzione acquosa, chiamata "acqua di barite", viene utilizzata in chimica analitica come reagente per la CO 2. Inoltre, l '"acqua di barite" funge da reagente per gli ioni solfato e carbonato. L'idrossido di bario viene utilizzato per rimuovere gli ioni solfato da oli vegetali e animali e soluzioni industriali, per ottenere idrossidi di rubidio e cesio, come componente di lubrificanti.

Carbonato di bario(BaCO3). In natura il minerale è la witherite. Polvere bianca, insolubile in acqua, solubile in acidi forti (eccetto acido solforico). Riscaldato a 1000° C si decompone liberando CO 2:

BaCO3 = BaO + CO2

Il carbonato di bario viene aggiunto al vetro per aumentarne l'indice di rifrazione e viene aggiunto a smalti e smalti.

Solfato di bario(BaSO4). In natura - la barite (sparato pesante o persiano) - il principale minerale del bario - è una polvere bianca (punto di fusione circa 1680 °C), praticamente insolubile in acqua (2,2 mg/l a 18 °C), si dissolve lentamente in soluzione solforica concentrata acido.

La produzione di vernici è stata a lungo associata al solfato di bario. È vero, all'inizio il suo utilizzo era di natura criminale: la barite frantumata veniva mescolata con bianco di piombo, il che riduceva significativamente il costo del prodotto finale e, allo stesso tempo, deteriorava la qualità della vernice. Tuttavia, questi bianchi modificati venivano venduti allo stesso prezzo dei bianchi normali, generando profitti significativi per i proprietari di impianti di tintura. Già nel 1859, il Dipartimento dell'industria e del commercio interno ricevette informazioni sulle macchinazioni fraudolente dei proprietari delle fabbriche di Yaroslavl che aggiungevano longaroni pesanti al bianco di piombo, il che "inganna i consumatori sulla vera qualità del prodotto, e fu anche ricevuta una richiesta per vietare il hanno detto i produttori di utilizzare il longherone nella produzione di bianco di piombo." " Ma queste denunce non hanno portato a nulla. Basti dire che nel 1882 a Yaroslavl fu fondato uno stabilimento di longaroni, che nel 1885 produsse 50mila libbre di longarone pesante frantumato. All'inizio degli anni 1890, D.I. Mendeleev scrisse: "...La barite viene mescolata alla miscela di bianco in molte fabbriche, poiché il bianco portato dall'estero contiene questa miscela per ridurre il prezzo."

Il solfato di bario fa parte del litopone, una vernice bianca atossica ad alto potere coprente, molto richiesta dal mercato. Per produrre il litopone, vengono miscelate soluzioni acquose di solfuro di bario e solfato di zinco, durante la quale avviene una reazione di scambio e una miscela di solfato di bario finemente cristallino e solfuro di zinco - litopone - precipita e nella soluzione rimane acqua pura.

BaS + ZnSO 4 = BaSO 4 Ї + ZnSЇ

Nella produzione di tipi di carta costosi, il solfato di bario svolge il ruolo di riempitivo e agente appesantinte, rendendo la carta più bianca e densa; viene utilizzato anche come riempitivo per gomma e ceramica.

Oltre il 95% della barite estratta nel mondo viene utilizzata per preparare soluzioni di lavoro per la perforazione di pozzi profondi.

Il solfato di bario assorbe fortemente i raggi X e i raggi gamma. Questa proprietà è ampiamente utilizzata in medicina per diagnosticare le malattie gastrointestinali. Per fare ciò, al paziente viene consentito di ingoiare una sospensione di solfato di bario in acqua o la sua miscela con porridge di semolino - "porridge di bario" e quindi esposto ai raggi X. Le parti del tubo digerente attraverso le quali passa il “porridge di bario” appaiono nell'immagine come macchie scure. In questo modo il medico può farsi un'idea della forma dello stomaco e dell'intestino e determinare la posizione della malattia. Il solfato di bario viene utilizzato anche per produrre calcestruzzo di barite, utilizzato nella costruzione di centrali nucleari e impianti nucleari per proteggersi dalle radiazioni penetranti.

Solfuro di bario(BaS). Prodotto intermedio nella produzione del bario e dei suoi composti. Il prodotto commerciale è una polvere friabile di colore grigio, scarsamente solubile in acqua. Il solfuro di bario viene utilizzato per produrre litopone, nell'industria della pelle per rimuovere i peli dalle pelli e per produrre idrogeno solforato puro. BaS è un componente di molti fosfori, sostanze che si illuminano dopo aver assorbito l'energia luminosa. Questo è ciò che Casciarolo ottenne calcinando la barite con carbone. Di per sé, il solfuro di bario non si illumina: richiede l'aggiunta di sostanze attivanti: sali di bismuto, piombo e altri metalli.

Titanato di bario(BaTiO3). Uno dei composti del bario più importanti a livello industriale è una sostanza cristallina bianca, refrattaria (punto di fusione 1616 ° C), insolubile in acqua. Il titanato di bario si ottiene fondendo il biossido di titanio con il carbonato di bario ad una temperatura di circa 1300° C:

BaCO3 + TiO2 = BaTiO3 + CO2

Il titanato di bario è uno dei migliori ferroelettrici (), materiali elettrici molto preziosi. Nel 1944, il fisico sovietico B.M. Vul scoprì le straordinarie capacità ferroelettriche (costante dielettrica molto elevata) del titanato di bario, che le manteneva in un ampio intervallo di temperature, quasi dallo zero assoluto a +125 ° C. Questa circostanza, così come la grande resistenza meccanica e La resistenza all'umidità del titanato di bario ha contribuito a farne uno dei materiali ferroelettrici più importanti, utilizzato, ad esempio, nella produzione di condensatori elettrici. Il titanato di bario, come tutti i ferroelettrici, ha anche proprietà piezoelettriche: cambia le sue caratteristiche elettriche sotto pressione. Quando esposti a un campo elettrico alternato, nei suoi cristalli si verificano oscillazioni e quindi vengono utilizzati in piezoelementi, circuiti radio e sistemi automatici. Il titanato di bario è stato utilizzato nel tentativo di rilevare le onde gravitazionali.

Altri composti del bario.

Il nitrato e il clorato di bario (Ba(ClO 3) 2) sono parte integrante dei fuochi d'artificio; l'aggiunta di questi composti conferisce alla fiamma un colore verde brillante. Il perossido di bario è un componente delle miscele di accensione per alluminotermia. Il tetracianoplatinato (II) di bario (Ba) si illumina se esposto ai raggi X e ai raggi gamma. Nel 1895, il fisico tedesco Wilhelm Roentgen, osservando il bagliore di questa sostanza, suggerì l'esistenza di una nuova radiazione, in seguito chiamata raggi X. Ora il tetracianoplatinato di bario (II) viene utilizzato per rivestire gli schermi luminosi degli strumenti. Il tiosolfato di bario (BaS 2 O 3) conferisce alla vernice incolore una tinta perlata e, mescolandola con la colla, è possibile ottenere un'imitazione completa della madreperla.

Tossicologia dei composti del bario.

Tutti i sali di bario solubili sono velenosi. Il solfato di bario utilizzato in fluoroscopia è praticamente non tossico. La dose letale di cloruro di bario è di 0,8-0,9 g, di carbonato di bario di 2-4 g Quando vengono ingeriti composti di bario velenosi, sensazione di bruciore in bocca, dolore allo stomaco, salivazione, nausea, vomito, vertigini, debolezza muscolare, e mancanza di respiro, rallentamento del battito cardiaco e calo della pressione sanguigna. Il trattamento principale per l'avvelenamento da bario è la lavanda gastrica e l'uso di lassativi.

Le principali fonti di bario che entrano nel corpo umano sono il cibo (soprattutto i frutti di mare) e l'acqua potabile. Secondo la raccomandazione dell'Organizzazione Mondiale della Sanità, il contenuto di bario nell'acqua potabile non dovrebbe superare 0,7 mg/l; in Russia si applicano standard molto più severi: 0,1 mg/l.

Yuri Krutyakov

Bario(lat. Baryum), Ba, elemento chimico del gruppo II del sistema periodico di Mendeleev, numero atomico 56, massa atomica 137,34; metallo bianco-argenteo. È costituito da una miscela di 7 isotopi stabili, tra i quali predomina 138 Ba (71,66%). La fissione nucleare dell'uranio e del plutonio produce l'isotopo radioattivo 140 Va, che viene utilizzato come tracciante radioattivo. Il bario fu scoperto dal chimico svedese K. Scheele (1774) sotto forma di ossido di BaO, chiamato “terra pesante”, o barite (dal greco barys - pesante). Il bario metallico (sotto forma di amalgama) fu ottenuto dal chimico inglese G. Davy (1808) mediante elettrolisi dell'idrossido di Ba(OH) 2 umido con un catodo di mercurio. Il contenuto di bario nella crosta terrestre è dello 0,05% in peso; non si trova in natura allo stato libero. Tra i minerali di bario, di importanza industriale sono la barite (longarone pesante) BaSO 4 e la meno comune witherite BaCO 3.

Proprietà fisiche del bario. Il reticolo cristallino del Bario è cubico a corpo centrato con un periodo a = 5,019 Å; densità 3,76 g/cm 3, tnl 710°C, punto di ebollizione 1637-1640°C. Il bario è un metallo tenero (più duro del piombo, ma più morbido dello zinco), la sua durezza sulla scala mineralogica è 2.

Proprietà chimiche del bario. Il bario appartiene ai metalli alcalino terrosi ed è simile nelle proprietà chimiche al calcio e allo stronzio, superandoli in attività. Il bario reagisce con la maggior parte degli altri elementi, formando composti in cui solitamente è 2-valente (ci sono 2 elettroni nel guscio elettronico esterno dell'atomo di bario, la sua configurazione è 6s 2). Nell'aria, il bario si ossida rapidamente, formando una pellicola di ossido (oltre a perossido e nitruro Ba 3 N 2) sulla superficie. Se riscaldato si accende facilmente e brucia con una fiamma giallo-verde. Decompone vigorosamente l'acqua, formando idrossido di bario: Ba + 2H 2 O = Ba(OH) 2 + H 2. A causa della sua attività chimica, il bario viene immagazzinato sotto uno strato di cherosene. Ossido di BaO - cristalli incolori; in aria si trasforma facilmente in carbonato BaCO 3 e reagisce vigorosamente con l'acqua formando Ba(OH) 2. Riscaldando BaO in aria a 500 °C si ottiene il perossido di BaO 2 che a 700 °C si decompone in BaO e O 2. Riscaldando il perossido con ossigeno ad alta pressione si ottiene un perossido superiore BaO 4, una sostanza gialla che si decompone a 50-60°C. Il bario si combina con alogeni e zolfo, formando alogenuri (ad esempio BaCl 2) e solfuro di BaS, con idrogeno - idruro BaH 2, che si decompone rapidamente con acqua e acidi. Dei sali di bario comunemente usati, il cloruro di bario BaCl 2 e altri alogenuri, il nitrato Ba(NO 3) 2, il solfuro BaS, il clorato Ba(ClO 3) 2 sono altamente solubili, il solfato di bario BaSO 4, il carbonato di bario BaCO 3 e il cromato BaCrO 4 sono scarsamente solubili..

Ottenere il bario. La principale materia prima per la produzione del bario e dei suoi composti è la barite, che viene ridotta con carbone in forni ardenti: BaSO 4 + 4C = BaS + 4CO. Il BaS solubile risultante viene trasformato in altri sali di bario. Il principale metodo industriale per produrre il bario metallico è la riduzione termica del suo ossido con polvere di alluminio: 4BaO + 2Al = 3Ba + BaO·Al 2 O 3 .

La miscela viene riscaldata a 1100-1200°C sotto vuoto (100 mn/m 2, 10 -3 mm Hg). Il bario evapora depositandosi sulle parti fredde dell'apparecchiatura. Il processo viene eseguito in apparecchi elettrici periodici a vuoto, che consentono di effettuare in sequenza la riduzione, distillazione, condensazione e colata del metallo, ottenendo un lingotto di bario in un ciclo tecnologico. Mediante doppia distillazione sotto vuoto a 900°C, il metallo viene purificato fino ad un contenuto di impurità inferiore all'1,10 -4%.

Applicazione del bario. L'uso pratico del bario metallico è limitato. È inoltre limitato dal fatto che la manipolazione con il bario puro è difficile. Tipicamente, il bario è posto in un guscio protettivo di un altro metallo, oppure legato con qualche metallo che conferisce resistenza al bario. A volte il bario metallico viene ottenuto direttamente nei dispositivi inserendovi compresse di una miscela di bario e ossidi di alluminio ed effettuando quindi una riduzione termica sotto vuoto. Il bario e le sue leghe con magnesio e alluminio vengono utilizzati nella tecnologia dell'alto vuoto come assorbitore di gas residui (getter). Il bario è utilizzato in piccole quantità nella metallurgia del rame e del piombo per la loro disossidazione e purificazione da zolfo e gas. Ad alcuni materiali antifrizione viene aggiunta una piccola quantità di bario. Pertanto, l'aggiunta di bario al piombo aumenta notevolmente la durezza della lega utilizzata per la stampa dei caratteri. Le leghe di bario-nichel vengono utilizzate nella produzione di elettrodi per candele di accensione di motori e tubi radio.

I composti del bario sono ampiamente utilizzati. Il perossido di BaO 2 viene utilizzato per produrre perossido di idrogeno, per sbiancare la seta e le fibre vegetali, come disinfettante e come uno dei componenti delle miscele di accensione nell'alluminotermia. Il solfuro di BaS viene utilizzato per rimuovere i peli dalla pelle. Il perclorato Ba(ClO 4) 2 è uno dei migliori essiccanti. Il nitrato Ba (NO 3) 2 è utilizzato in pirotecnica. I sali di bario colorati - cromato BaCrO 4 (giallo) e manganato BaMnO 4 (verde) - sono buoni pigmenti per la produzione di vernici. Il platinocianato di bario Ba viene utilizzato per coprire gli schermi quando si lavora con raggi X e radiazioni radioattive (la fluorescenza giallo-verde brillante viene eccitata nei cristalli di questo sale sotto l'influenza delle radiazioni). Il titanato di bario BaTiO 3 è uno dei ferroelettrici più importanti. Poiché il bario assorbe bene i raggi X e le radiazioni gamma, è incluso nei materiali protettivi negli impianti a raggi X e nei reattori nucleari. I composti del bario sono supporti inerti per l'estrazione del radio dai minerali di uranio. Il solfato di bario insolubile non è tossico e viene utilizzato come materiale di contrasto per l'esame radiografico del tratto gastrointestinale. Il carbonato di bario viene utilizzato per uccidere i roditori.

Bario nel corpo. Il bario è presente in tutti gli organi vegetali; il suo contenuto in ceneri vegetali dipende dalla quantità di Bario presente nel terreno e varia dallo 0,06-0,2 al 3% (nei depositi di barite). Il coefficiente di accumulo del bario (Bario nella cenere / Bario nel terreno) per le piante erbacee è 0,2-6, per le piante legnose 1-30. La concentrazione di bario è maggiore nelle radici e nei rami, minore nelle foglie; aumenta con l'invecchiamento dei germogli. Il bario (i suoi sali solubili) è velenoso per gli animali, quindi le erbe contenenti molto bario (fino al 2-30% in ceneri) causano avvelenamento negli erbivori. Il bario si deposita nelle ossa e in piccole quantità in altri organi animali. Una dose di 0,2-0,5 g di cloruro di bario provoca avvelenamento acuto nell'uomo, 0,8-0,9 g provoca la morte.

DEFINIZIONE

Bario situato nel sesto periodo del gruppo II del sottogruppo principale (A) della tavola periodica.

Appartiene alla famiglia S-elementi. Metallo. Designazione - Ba. Numero di serie - 56. Massa atomica relativa - 137,34 amu.

Struttura elettronica dell'atomo di bario

L'atomo di bario è costituito da un nucleo carico positivamente (+56), al cui interno si trovano 56 protoni e 81 neutroni, e 56 elettroni si muovono su sei orbite.

Fig. 1. Struttura schematica dell'atomo di bario.

La distribuzione degli elettroni tra gli orbitali è la seguente:

56Ba) 2) 8) 18) 18) 8) 2 ;

1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 3D 10 4S 2 4P 6 4D 10 5S 2 5P 6 6S 2 .

Il livello energetico esterno dell'atomo di bario contiene 2 elettroni, che sono valenza. Il diagramma energetico dello stato fondamentale assume la seguente forma:

L'atomo di bario è caratterizzato dalla presenza di uno stato eccitato. Elettroni 6 S-i sottolivelli fuoriescono e uno di essi occupa l'orbitale 6 vuoto P-sottolivello:

La presenza di due elettroni spaiati indica che il bario ha uno stato di ossidazione pari a +2.

Gli elettroni di valenza di un atomo di bario possono essere caratterizzati da un insieme di quattro numeri quantici: N(quanto principale), l(orbitale), ml(magnetico) e S(rotazione):

Esempi di risoluzione dei problemi

ESEMPIO 1

BARIO, Ba (latino Baryum, dal greco barys - pesante * a. barium; n. Bario; f. barium; i. bario), - un elemento chimico del sottogruppo principale del gruppo 11 del sistema periodico di elementi Mendeleev, numero atomico 56, massa atomica 137,33. Il bario naturale è costituito da una miscela di sette isotopi stabili; predomina 138 Va (71,66%). Il bario fu scoperto nel 1774 dal chimico svedese K. Scheele sotto forma di BaO. Il bario metallico fu ottenuto per la prima volta dal chimico inglese H. Davy nel 1808.

Ottenere il bario

Il bario metallico si ottiene per riduzione termica sotto vuoto a 1100-1200°C di polvere di ossido di bario. Il bario viene utilizzato nelle leghe - con piombo (leghe da stampa e antiattrito), alluminio e (assorbitori di gas negli impianti sotto vuoto). I suoi isotopi radioattivi artificiali sono ampiamente utilizzati.

Applicazioni del bario

Il bario e i suoi composti vengono aggiunti ai materiali destinati alla protezione dalle radiazioni radioattive e dai raggi X. I composti del bario sono ampiamente utilizzati: ossido, perossido e idrossido (per produrre perossido di idrogeno), nitruro (in pirotecnica), solfato (come agente di contrasto in radiologia e ricerca), cromato e manganato (nella produzione di vernici), titanato (uno dei più importanti ferroelettrici), solfuri (nell'industria del cuoio), ecc.

Il bario è un elemento del sottogruppo principale del secondo gruppo, il sesto periodo del sistema periodico degli elementi chimici di D.I. Mendeleev, con numero atomico 56. È designato con il simbolo Ba (lat. Bario). La sostanza semplice è un metallo alcalino terroso morbido e malleabile di colore bianco-argenteo. Ha un'elevata attività chimica.

Il bario fu scoperto come ossido BaO nel 1774 da Karl Scheele. Nel 1808, il chimico inglese Humphry Davy ottenne l'amalgama di bario mediante elettrolisi dell'idrossido di bario umido con un catodo di mercurio; Dopo che il mercurio è evaporato quando riscaldato, ha rilasciato bario metallico.

Nel 1774, il chimico svedese Carl Wilhelm Scheele e il suo amico Johan Gottlieb Hahn studiarono uno dei minerali più pesanti: lo longarone pesante BaSO 4. Riuscirono a isolare la "terra pesante" precedentemente sconosciuta, che in seguito fu chiamata barite (dal greco βαρυς - pesante). E 34 anni dopo, Humphry Davy, dopo aver sottoposto all'elettrolisi la terra di barite bagnata, ne ottenne un nuovo elemento: il bario. Va notato che nello stesso 1808, un po' prima di Davy, Jene Jacob Berzelius e i suoi colleghi ottennero amalgami di calcio, stronzio e bario. Ecco come è apparso l'elemento bario.

Gli antichi alchimisti calcinavano il BaSO 4 con legno o carbone e ottenevano “gemme bolognesi” fosforescenti. Ma chimicamente queste gemme non sono BaO, ma solfuro di bario BaS.

origine del nome

Prende il nome dal greco barys - "pesante", poiché il suo ossido (BaO) era caratterizzato da una densità insolitamente alta per tali sostanze.

La crosta terrestre contiene lo 0,05% di bario. Si tratta di una quantità notevole, molto più di, ad esempio, piombo, stagno, rame o mercurio. Non si trova nella terra nella sua forma pura: il bario è attivo, appartiene al sottogruppo dei metalli alcalino terrosi e, naturalmente, è legato abbastanza strettamente nei minerali.

I principali minerali del bario sono il già citato longarone pesante BaSO 4 (più spesso chiamato barite) e la witherite BaCO3, dal nome dell'inglese William Withering (1741...1799), che scoprì questo minerale nel 1782. Una piccola concentrazione di sali di bario è contenuto in molte acque minerali e nell'acqua di mare. Il basso contenuto in questo caso è un vantaggio, non uno svantaggio, perché tutti i sali di bario, ad eccezione del solfato, sono velenosi.

In base alle associazioni minerali, i minerali di barite sono divisi in monominerali e complessi. I complessi complessi sono suddivisi in barite-solfuro (contengono solfuri di piombo, zinco, talvolta rame e pirite di ferro, meno spesso Sn, Ni, Au, Ag), barite-calcite (contengono fino al 75% di calcite), ferro-barite (contengono magnetite, ematite, e nelle zone superiori goethite e idrogoethite) e barite-fluorite (oltre a barite e fluorite contengono solitamente quarzo e calcite, e solfuri di zinco, piombo, rame e mercurio sono talvolta presenti sotto forma di piccole impurità ).

Dal punto di vista pratico, di maggiore interesse sono i depositi monominerali di vena idrotermale, di barite-solfuro e di barite-fluorite. Di importanza industriale sono anche alcuni depositi di strati metasomatici e placer eluviali. I depositi sedimentari, tipici sedimenti chimici dei bacini idrici, sono rari e non svolgono un ruolo significativo.

Di norma, i minerali di barite contengono altri componenti utili (fluorite, galena, sfalerite, rame, oro in concentrazioni industriali), quindi vengono utilizzati in combinazione.

Il bario naturale è costituito da una miscela di sette isotopi stabili: 130 Ba, 132 Ba, 134 Ba, 135 Ba, 136 Ba, 137 Ba, 138 Ba. Quest'ultimo è il più comune (71,66%). Sono noti anche gli isotopi radioattivi del bario, il più importante dei quali è 140 Ba. Si forma dal decadimento di uranio, torio e plutonio.

Il metallo può essere ottenuto in diversi modi, in particolare mediante elettrolisi di una miscela fusa di cloruro di bario e cloruro di calcio. È possibile ottenere il bario riducendolo dal suo ossido mediante un metodo alluminotermico. Per fare questo, la witherite viene cotta con carbone e si ottiene l'ossido di bario:

BaCO3+C → BaO+2CO.

Successivamente la miscela di BaO con polvere di alluminio viene riscaldata sotto vuoto a 1250°C. I vapori di bario ridotti condensano nelle parti fredde del tubo in cui avviene la reazione:

3BaO + 2Al → Al2O3 + 3Ba.

È interessante notare che la composizione delle miscele di accensione per l'alluminotermia include spesso il perossido di bario BaO 2.

È difficile ottenere l'ossido di bario semplicemente calcinando la witherite: la witherite si decompone solo a temperature superiori a 1800°C. È più facile ottenere BaO calcinando il nitrato di bario Ba(NO 3) 2:

2Ba (NO 3) 2 → 2BaO + 4NO 2 + O 2.

Sia l'elettrolisi che la riduzione con l'alluminio producono un metallo bianco lucido morbido (più duro del piombo, ma più morbido dello zinco). Fonde a 710°C, bolle a 1638°C e la sua densità è 3,76 g/cm 3 . Tutto ciò corrisponde pienamente alla posizione del bario nel sottogruppo dei metalli alcalino terrosi.

Sono sette gli isotopi naturali conosciuti del bario. Il più comune di questi è il bario-138; è più del 70%.

Il bario è molto attivo. Si autoaccende all'impatto e decompone facilmente l'acqua per formare ossido di bario idrato solubile:

Ba + 2H 2 O → Ba (OH) 2 + H 2.

Una soluzione acquosa di ossido di bario idrato è chiamata acqua di barite. Questa “acqua” viene utilizzata in chimica analitica per la determinazione della CO 2 nelle miscele di gas. Ma questo deriva già dalla storia dell'uso dei composti del bario. Il bario metallico non trova quasi alcun uso pratico. Viene introdotto in quantità estremamente piccole nelle leghe per cuscinetti e stampa. Nei tubi radio viene utilizzata una lega di bario e nichel, il bario puro viene utilizzato solo nella tecnologia del vuoto come getter (assorbitore di gas).

Il bario metallico si ottiene dall'ossido per riduzione con alluminio sotto vuoto a 1200-1250°C:

4BaO + 2Al = 3Ba + BaAl2O4.

Il bario viene purificato mediante distillazione sotto vuoto o fusione a zone.

Preparazione del bario titanio. È relativamente facile da ottenere. Witherite BaCO 3 a 700...800°C reagisce con il biossido di titanio TiO 2, il risultato è esattamente ciò che serve:

BaCO3 + TiO2 → BaTiO3 + CO2.

Di base ballo studentesco. Il metodo per ottenere il bario metallico dal BaO è la sua riduzione con polvere A1: 4BaO + 2A1 -> 3Ba + BaO*A1 2 O 3. Il processo viene condotto in un reattore a 1100-1200 °C in atmosfera di Ar o sotto vuoto (quest'ultimo metodo è preferibile). Il rapporto molare di BaO:A1 è (1,5-2):1. Il reattore viene posto in un forno in modo che la temperatura della sua "parte fredda" (i vapori di bario risultanti sono condensati al suo interno) sia di circa 520 ° C. Mediante distillazione sotto vuoto, il bario viene purificato con un contenuto di impurità inferiore a 10 ~ 4% in peso e quando si utilizza la fusione a zone - fino al 10 ~ 6%.

Piccole quantità di bario si ottengono anche dalla riduzione del BaBeO 2 [sintetizzato dalla fusione di Ba(OH) 2 e Be(OH) 2 ] a 1300°C con titanio, nonché dalla decomposizione a 120°C del Ba( N 3) 2 formato durante lo scambio p- zioni di sali di bario con NaN 3.

Ba acetato (OOСSN 3), - incolore. cristalli; p.f. 490°C (con decomposizione); denso 2,47 g/cm3; sol. in acqua (58,8 g per 100 g a 0°C). Al di sotto dei 25 °C, il triidrato cristallizza da soluzioni acquose, a 25-41 °C - monoidrato, al di sopra di 41 °C - sale anidro. Ricevi interazione. Ba(OH)2, BaCO3 o BaS con CH3CO2H.Utilizzato come mordente nella tintura di lana e calicò.

Manganato(VI) BaMnO 4 - cristalli verdi; non si decompone fino a 1000°C. Ottenuto per calcinazione di una miscela di Ba(NO 3) 2 con MnO 2. Un pigmento (Cassel, o verde manganese) comunemente usato per la pittura ad affresco.

Cromato(VI) BaСrO 4 - cristalli gialli; p.f. 1380°C; - 1366,8 kJ/mol; sol. in non-org. k-tah, non sol. in acqua. Ricevi interazione. soluzioni acquose di Ba(OH) 2 o BaS con cromati di metalli alcalini(VI). Pigmento (giallo barite) per ceramica. MPC 0,01 mg/m 3 (in termini di Cr0 3). Pirconato BaZrO 3 - incolore. cristalli; p.f. ~269°C; - 1762 kJ/mol; sol. in acqua e soluzioni acquose di alcali e NH 4 HCO 3, si decompone per forte inorg. to-tami. Ricevi interazione. ZrO 2 con BaO, Ba(OH) 2 o BaCO 3 quando riscaldato. Lo zirconato di Ba mescolato con BaTiO 3 è un piezoelettrico.

Bromuro BaBr 2 - cristalli bianchi; p.f. 847°C; denso 4,79 g/cm3; -757 kJ/mol; beh sol. in acqua, metanolo, peggio - in etanolo. Il diidrato cristallizza da soluzioni acquose, trasformandosi in monoidrato a 75° C, in sale anidro - sopra 100° C. Nelle soluzioni acquose, interazione. con CO 2 e O 2 dell'aria, formando BaCO 3 e Br 2. Ottieni l'interazione BaBr 2. soluzioni acquose di Ba(OH) 2 o BaCO 3 con acido bromidrico.

Ioduro BaI 2 - incolore. cristalli; p.f. 740°C (con decomposizione); denso 5,15 g/cm3; . -607 kJ/mol; beh sol. in acqua ed etanolo. Dalle soluzioni di acqua calda, il diidrato cristallizza (disidrata a 150°C), sotto i 30°C - l'esaidrato. Ottieni l'interazione BaI 2. soluzioni acquose di Ba(OH) 2 o BaCO 3 con acido iodidrico.

Il bario è un metallo malleabile bianco-argenteo. Se colpito bruscamente si rompe. Esistono due modifiche allotropiche del bario: α-Ba con un reticolo cubico a corpo centrato (parametro a = 0,501 nm) è stabile fino a 375 °C; β-Ba è stabile al di sopra di questa temperatura.

Durezza sulla scala mineralogica 1,25; Scala Mohs 2.

Conservare il bario metallico nel cherosene o sotto uno strato di paraffina.

Il bario è un metallo alcalino terroso. Si ossida intensamente nell'aria, formando ossido di bario BaO e nitruro di bario Ba 3 N 2 e si accende con un leggero riscaldamento. Reagisce vigorosamente con l'acqua, formando idrossido di bario Ba(OH) 2:

Ba + 2H 2 O = Ba(OH) 2 + H 2

Interagisce attivamente con gli acidi diluiti. Molti sali di bario sono insolubili o leggermente solubili in acqua: solfato di bario BaSO 4, solfito di bario BaSO 3, carbonato di bario BaCO 3, fosfato di bario Ba 3 (PO 4) 2. Il solfuro di bario BaS, a differenza del solfuro di calcio CaS, è altamente solubile in acqua.

Natura Il bario è costituito da sette isotopi stabili da maggio. parti 130, 132, 134-137 e 138 (71,66%). La sezione trasversale di cattura dei neutroni termici è 1,17-10 28 m 2. Configurazione esterna guscio elettronico 6s 2 ; stato di ossidazione + 2, raramente + 1; energia di ionizzazione Ba°->Ba + ->Ba 2+ resp. 5,21140 e 10,0040 eV; Elettronegatività di Pauling 0,9; raggio atomico 0,221 nm, raggio ionico Ba 2+ 0,149 nm (numero di coordinazione 6).

Reagisce facilmente con gli alogeni per formare alogenuri.

Quando riscaldato con idrogeno, forma idruro di bario BaH 2 , che a sua volta forma il complesso Li con l'idruro di litio LiH.

Reagisce se riscaldato con ammoniaca:

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

Quando riscaldato, il nitruro di bario Ba 3 N 2 reagisce con CO, formando cianuro:

Ba3N2 + 2CO = Ba(CN)2 + 2BaO

Con l'ammoniaca liquida si ottiene una soluzione blu scuro, dalla quale si può isolare l'ammoniaca, che ha riflessi dorati e si decompone facilmente con l'eliminazione di NH 3. In presenza di un catalizzatore al platino, l'ammoniaca si decompone per formare ammide di bario:

Ba(NH2)2 + 4NH3 + H2

Il carburo di bario BaC 2 può essere ottenuto riscaldando BaO con carbone in un forno ad arco.

Con il fosforo forma il fosfuro Ba 3 P 2 .

Il bario riduce gli ossidi, gli alogenuri e i solfuri di molti metalli nel metallo corrispondente.

Una lega di bario con A1 (lega Alba, 56% Ba) è la base dei getter (assorbitori di gas). Per ottenere il getter stesso, in un pallone vuoto dell'apparecchio si fa evaporare il bario dalla lega mediante riscaldamento ad alta frequenza; di conseguenza, sulle parti fredde del pallone, si forma il cosiddetto bario. specchio di bario (o rivestimento diffuso durante l'evaporazione in un ambiente di azoto). La parte attiva della stragrande maggioranza dei catodi termoionici è BaO. Il bario viene utilizzato anche come agente disossidante per Cu e Pb e come additivo per agenti antifrizione. leghe, metalli ferrosi e non ferrosi, nonché leghe da cui vengono realizzati i caratteri di stampa per aumentarne la durezza. Le leghe di bario con Ni vengono utilizzate per la produzione di elettrodi per candele nei motori interni. combustione e nei tubi radio. 140 Va (T 1/2 12,8 giorni) è un indicatore isotopico utilizzato nello studio dei composti del bario.

Il bario metallico, spesso legato all'alluminio, viene utilizzato come getter nei dispositivi elettronici ad alto vuoto.

Il bario viene aggiunto insieme allo zirconio ai liquidi refrigeranti metallici liquidi (leghe di sodio, potassio, rubidio, litio, cesio) per ridurre l'aggressività di questi ultimi nei confronti delle tubazioni e nella metallurgia.

Il fluoruro di bario viene utilizzato sotto forma di cristalli singoli nell'ottica (lenti, prismi).

Il perossido di bario viene utilizzato per articoli pirotecnici e come agente ossidante. Il nitrato di bario e il clorato di bario vengono utilizzati in pirotecnica per colorare le fiamme (fuoco verde).

Il cromato di bario viene utilizzato nella produzione di idrogeno e ossigeno mediante metodo termochimico (ciclo di Oak Ridge, USA).

L'ossido di bario, insieme agli ossidi di rame e ai metalli delle terre rare, viene utilizzato per sintetizzare ceramiche superconduttrici che operano a temperature dell'azoto liquido e superiori.

L'ossido di bario viene utilizzato per fondere un tipo speciale di vetro, utilizzato per rivestire le barre di uranio. Uno dei tipi più diffusi di tali vetri ha la seguente composizione: (ossido di fosforo - 61%, BaO - 32%, ossido di alluminio - 1,5%, ossido di sodio - 5,5%). Il fosfato di bario viene utilizzato anche nella fusione del vetro per l'industria nucleare.

Il fluoruro di bario viene utilizzato nelle batterie al fluoro allo stato solido come componente dell'elettrolita fluoruro.

L'ossido di bario viene utilizzato nelle batterie all'ossido di rame ad alta potenza come componente della massa attiva (ossido di bario-ossido di rame).

Il solfato di bario viene utilizzato come espansore di massa attiva dell'elettrodo negativo nella produzione di batterie al piombo-acido.

Carbonato di bario BaCO 3 viene aggiunto alla massa di vetro per aumentare l'indice di rifrazione del vetro. Il solfato di bario viene utilizzato nell'industria della carta come riempitivo; La qualità della carta è in gran parte determinata dal suo peso; la barite BaSO 4 rende la carta più pesante. Questo sale è necessariamente incluso in tutti i tipi di carta costosi. Inoltre, il solfato di bario è ampiamente utilizzato nella produzione di litopone di vernice bianca, un prodotto della reazione di soluzioni di solfuro di bario con solfato di zinco:

BaS + ZnSO 4 → BaSO 4 + ZnS.

Entrambi i sali, che sono bianchi, precipitano lasciando nella soluzione acqua pura.

Quando si trivellano pozzi profondi di petrolio e gas, come fluido di perforazione viene utilizzata una sospensione di solfato di bario in acqua.

Un altro sale di bario ha usi importanti. Questo è il titanato di bario BaTiO 3 - uno dei ferroelettrici più importanti (i ferroelettrici sono polarizzati da soli, senza l'influenza di un campo esterno. Si distinguono tra i dielettrici allo stesso modo dei materiali ferromagnetici tra i conduttori. La capacità di tale polarizzazione è mantenuto solo a una certa temperatura. I ferroelettrici polarizzati differiscono per una costante dielettrica più elevata), che sono considerati materiali elettrici di grande valore.

Nel 1944, questa classe fu riempita con titanato di bario, le cui proprietà ferroelettriche furono scoperte dal fisico sovietico B.M. Vulom. La particolarità del titanato di bario è che conserva le proprietà ferroelettriche in un intervallo di temperature molto ampio, da vicino allo zero assoluto a +125°C.

Il bario ha trovato applicazione anche in medicina. Il suo sale solfato viene utilizzato nella diagnosi delle malattie gastriche. BaSO 4 viene mescolato con acqua e dato al paziente da deglutire. Il solfato di bario è opaco ai raggi X, e quindi quelle parti del tratto digestivo attraverso le quali passa il “porridge di bario” rimangono scure sullo schermo. In questo modo il medico si fa un'idea della forma dello stomaco e dell'intestino e determina il luogo in cui può verificarsi un'ulcera.

L'effetto del bario sul corpo umano

Vie di ingresso nel corpo.
La principale via di ingresso del bario nel corpo umano è il cibo. Pertanto, alcuni abitanti marini sono in grado di accumulare bario dall'acqua circostante e in concentrazioni 7-100 (e per alcune piante marine fino a 1000) volte superiori al suo contenuto nell'acqua di mare. Alcune piante (soia e pomodori, ad esempio) sono anche in grado di accumulare bario dal terreno 2-20 volte. Tuttavia, nelle aree in cui le concentrazioni di bario nell’acqua sono elevate, anche l’acqua potabile può contribuire al consumo totale di bario. L'apporto di bario dall'aria è insignificante.

Dannoso per la salute.
Studi epidemiologici scientifici condotti sotto gli auspici dell'OMS non hanno confermato la relazione tra mortalità per malattie cardiovascolari e livelli di bario nell'acqua potabile. In studi a breve termine su volontari non sono stati rilevati effetti dannosi sul sistema cardiovascolare a concentrazioni di bario fino a 10 mg/l. È vero, negli esperimenti sui ratti, quando questi ultimi hanno consumato acqua anche a basso contenuto di bario, è stato osservato un aumento della pressione sanguigna sistolica. Ciò indica un potenziale rischio di aumento della pressione sanguigna nelle persone che consumano a lungo termine acqua contenente bario (l'USEPA dispone di tali dati).
I dati USEPA suggeriscono inoltre che anche una singola bevanda d’acqua contenente livelli di bario ben al di sopra dei livelli massimi consentiti può portare a debolezza muscolare e dolore addominale. È necessario, tuttavia, tenere conto che lo standard per il bario stabilito dallo standard di qualità USEPA (2,0 mg/l) supera notevolmente il valore raccomandato dall'OMS (0,7 mg/l). Gli standard sanitari russi stabiliscono un valore MPC ancora più severo per il bario nell'acqua: 0,1 mg/l. Tecnologie per la rimozione dell'acqua: scambio ionico, osmosi inversa, elettrodialisi.