Uporaba barija. Barij

Vsebina članka

BARIJEV– kemični element 2. skupine periodnega sistema, atomsko število 56, relativna atomska masa 137,33. Nahaja se v šestem obdobju med cezijem in lantanom. Naravni barij je sestavljen iz sedmih stabilnih izotopov z masnimi števili 130 (0,101 %), 132 (0,097 %), 134 (2,42 %), 135 (6,59 %), 136 (7,81 %), 137 (11,32 %) in 138 ( 71,66 %). Barij v večini kemičnih spojin kaže največje oksidacijsko stanje +2, vendar ima lahko tudi ničelno oksidacijsko stanje. V naravi se barij pojavlja samo v dvovalentnem stanju.

Zgodovina odkritja.

Leta 1602 je Casciarolo (bolonjski čevljar in alkimist) v okoliških gorah pobral kamen, ki je bil tako težak, da je Casciarolo sumil, da je zlato. Ko je alkimist poskušal izolirati zlato iz kamna, ga je žgal s premogom. Čeprav zlata ni bilo mogoče izolirati, je poskus prinesel očitno spodbudne rezultate: ohlajeni produkt kalcinacije se je v temi svetil rdečkasto. Novica o tako nenavadni najdbi je povzročila pravo senzacijo v alkimistični skupnosti in nenavaden mineral, ki je prejel številna imena - sončni kamen (Lapis solaris), bolonjski kamen (Lapis Boloniensis), bolonjski fosfor (Phosphorum Boloniensis) je postal udeleženec razne poskuse. Toda čas je minil in zlato niti pomislilo ni, da bi izstopalo, zato je zanimanje za nov mineral postopoma izginilo in dolgo je veljalo za spremenjeno obliko sadre ali apna. Šele stoletje in pol kasneje, leta 1774, sta slavna švedska kemika Karl Scheele in Johan Hahn skrbno preučevala »bolonjski kamen« in ugotovila, da vsebuje nekakšno »težko zemljo«. Kasneje, leta 1779, je Guiton de Morveau to "zemljo" poimenoval barote (barote) iz grške besede "barue" - težka, kasneje pa je ime spremenil v barit (baryte). Pod tem imenom se je barijeva zemlja pojavljala v kemijskih učbenikih poznega 18. in zgodnjega 19. stoletja. Na primer, v učbeniku A. L. Lavoisierja (1789) je barit vključen na seznam zemeljskih preprostih teles, ki tvorijo sol, in podano je drugo ime za barit - "težka zemlja" (terre pesante, latinsko terra ponderosa). Še vedno neznana kovina, ki jo vsebuje mineral, se je začela imenovati barij (latinsko - Barium). V ruski literaturi 19. st. Uporabljali so se tudi imeni barit in barij. Naslednji znani barijev mineral je bil naravni barijev karbonat, ki ga je leta 1782 odkril Withering in kasneje v njegovo čast poimenoval witherit. Kovinski barij je prvi pripravil Anglež Humphry Davy leta 1808 z elektrolizo mokrega barijevega hidroksida z živosrebrovo katodo in kasnejšim izparevanjem živega srebra iz barijevega amalgama. Treba je opozoriti, da je istega leta 1808, nekoliko prej kot Davy, barijev amalgam pridobil švedski kemik Jens Berzelius. Izkazalo se je, da je barij kljub svojemu imenu razmeroma lahka kovina z gostoto 3,78 g/cm 3, zato je leta 1816 angleški kemik Clark predlagal zavrnitev imena barij z utemeljitvijo, da če je barijeva zemlja (barijev oksid) res težja od drugih zemelj (oksidov), potem je kovina, nasprotno, lažja od drugih kovin. Clark je želel ta element poimenovati plutonij v čast starorimskega boga, vladarja podzemnega kraljestva Plutona, vendar ta predlog ni naletel na podporo drugih znanstvenikov in lahka kovina se je še naprej imenovala "težka".

Barij v naravi.

Zemeljska skorja vsebuje 0,065 % barija, pojavlja se v obliki sulfata, karbonata, silikatov in aluminosilikatov. Glavna barijeva minerala sta že omenjeni barit (barijev sulfat), imenovan tudi težki ali perzijski spar, in witherit (barijev karbonat). Svetovni mineralni viri barita so bili leta 1999 ocenjeni na 2 milijardi ton, velik del jih je koncentriran na Kitajskem (približno 1 milijarda ton) in v Kazahstanu (0,5 milijarde ton). Velike zaloge barita so v ZDA, Indiji, Turčiji, Maroku in Mehiki. Ruski viri barita so ocenjeni na 10 milijonov ton, njegova proizvodnja poteka na treh glavnih nahajališčih v regijah Hakasija, Kemerovo in Čeljabinsk. Skupna letna proizvodnja barita na svetu je približno 7 milijonov ton, Rusija proizvede 5 tisoč ton in uvozi 25 tisoč ton barita na leto.

potrdilo o prejemu.

Glavne surovine za proizvodnjo barija in njegovih spojin so barit in redkeje erit. Z redukcijo teh mineralov s premogom, koksom ali zemeljskim plinom dobimo barijev sulfid oziroma barijev oksid:

BaSO 4 + 4C = BaS + 4CO

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

BaCO 3 + C = BaO + 2CO

Kovinski barij se pridobiva z redukcijo z aluminijevim oksidom.

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

Ta postopek je prvi izvedel ruski fizikalni kemik N.N. Takole je opisal svoje poskuse: »Vzel sem brezvodni barijev oksid in mu dodal določeno količino barijevega klorida, kot talilo, dal to mešanico skupaj s koščki gline (aluminija) v ogljikov lonček in jo nekaj časa segreval. ure. Ko sem lonček ohladil, sem v njem našel kovinsko zlitino povsem drugačne vrste in fizikalnih lastnosti kot glina. Ta zlitina ima grobo kristalno strukturo, je zelo krhka, svež zlom ima šibek rumenkast sijaj; analiza je pokazala, da je pri 100 urah sestavljen iz 33,3 barija in 66,7 gline, sicer pa za en del barija vsebuje dva dela gline ...« Trenutno se postopek redukcije z aluminijem izvaja v vakuumu pri temperaturah od 1100 do 1250 °C, pri čemer nastali barij izhlapeva in kondenzira na hladnejših delih reaktorja.

Poleg tega lahko barij pridobimo z elektrolizo staljene mešanice barijevega in kalcijevega klorida.

Preprosta snov.

Barij je srebrno bela temprana kovina, ki se ob močnem udarcu razbije. Tališče 727° C, vrelišče 1637° C, gostota 3,780 g/cm 3 . Pri normalnem tlaku obstaja v dveh alotropskih modifikacijah: a -Ba s kubično centrirano mrežo je stabilen do 375 °C; b -Ba je stabilen nad 375 °C. Pri povišanem tlaku nastane heksagonalna modifikacija. Kovinski barij ima visoko kemijsko aktivnost, na zraku intenzivno oksidira, tvori film, ki vsebuje BaO, BaO 2 in Ba 3 N 2, in se vžge pri rahlem segrevanju ali udarcu.

2Ba + O 2 = 2BaO; Ba + O 2 = BaO 2; 3Ba + N 2 = Ba 3 N 2,

Zato je barij shranjen pod plastjo kerozina ali parafina. Barij močno reagira z vodo in kislinskimi raztopinami, pri čemer nastane barijev hidroksid ali ustrezne soli:

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

Ba + 2HCl = BaCl 2 + H 2

S halogeni barij tvori halogenide, z vodikom in dušikom pa tvori hidrid oziroma nitrid.

Ba + Cl 2 = BaCl 2; Ba + H 2 = BaH 2

Kovinski barij se raztopi v tekočem amoniaku in tvori temno modro raztopino, iz katere lahko izoliramo amoniak Ba(NH 3) 6 - kristale z zlatim leskom, ki se zlahka razgradijo s sproščanjem amoniaka. V tej spojini ima barij nič oksidacijskega stanja.

Uporaba v industriji in znanosti.

Uporaba kovinskega barija je zelo omejena zaradi njegove visoke kemične reaktivnosti; Zlitina barija z aluminijem - zlitina Alba, ki vsebuje 56% Ba - je osnova geterjev (absorberjev ostankov plinov v vakuumski tehniki). Za pridobitev samega geterja se barij izpari iz zlitine s segrevanjem v vakuumski bučki naprave, zaradi česar se na hladnih delih bučke oblikuje "barijevo ogledalo". V majhnih količinah se barij uporablja v metalurgiji za čiščenje staljenega bakra in svinca iz nečistoč žvepla, kisika in dušika. Barij se dodaja tiskarskim in antifrikcijskim zlitinam; zlitina barija in niklja se uporablja za izdelavo delov za radijske cevi in ​​elektrode za svečke v motorjih z uplinjačem. Poleg tega obstajajo nestandardne uporabe barija. Eden od njih je ustvarjanje umetnih kometov: barijeva para, ki se sprosti iz vesoljskega plovila, zlahka ionizirajo sončni žarki in se spremenijo v svetel plazemski oblak. Prvi umetni komet je nastal leta 1959 med poletom sovjetske avtomatske medplanetarne postaje Luna-1. V zgodnjih sedemdesetih letih prejšnjega stoletja so nemški in ameriški fiziki, ki so raziskovali zemeljsko elektromagnetno polje, izpustili 15 kilogramov drobnega barijevega prahu nad Kolumbijo. Nastali oblak plazme se je raztegnil vzdolž silnic magnetnega polja, kar je omogočilo razjasnitev njihovega položaja. Leta 1979 so za preučevanje polarnega sija uporabili curke delcev barija.

Barijeve spojine.

Dvovalentne barijeve spojine so najbolj praktičnega pomena.

Barijev oksid(BaO): vmesni produkt pri proizvodnji barija - ognjevzdržen (tališče okoli 2020 ° C) bel prah, reagira z vodo in tvori barijev hidroksid, absorbira ogljikov dioksid iz zraka in se spremeni v karbonat:

BaO + H 2 O = Ba(OH) 2; BaO + CO 2 = BaCO 3

Pri žganju na zraku pri temperaturi 500–600 ° C barijev oksid reagira s kisikom in tvori peroksid, ki se po nadaljnjem segrevanju na 700 ° C ponovno pretvori v oksid in odstrani kisik:

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

Tako so pridobivali kisik vse do konca 19. stoletja, dokler niso razvili metode za sproščanje kisika z destilacijo tekočega zraka.

V laboratoriju lahko barijev oksid pripravimo s kalciniranjem barijevega nitrata:

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

Zdaj se barijev oksid uporablja kot sredstvo za odstranjevanje vode, za pridobivanje barijevega peroksida in izdelavo keramičnih magnetov iz barijevega ferata (za to se mešanica prahu barijevega in železovega oksida sintra pod stiskalnico v močnem magnetnem polju), vendar Glavna uporaba barijevega oksida je proizvodnja termionskih katod. Leta 1903 je mladi nemški znanstvenik Wehnelt preizkusil zakon emisije elektronov v trdnih telesih, ki ga je tik pred tem odkril angleški fizik Richardson. Prvi od poskusov s platinasto žico je zakon v celoti potrdil, kontrolni poskus pa ni uspel: pretok elektronov je močno presegel pričakovanega. Ker se lastnosti kovine niso mogle spremeniti, je Wehnelt domneval, da je na površini platine nekakšna nečistoča. Po testiranju možnih površinskih kontaminantov je postal prepričan, da dodatne elektrone oddaja barijev oksid, ki je bil del maziva vakuumske črpalke, uporabljene v poskusu. Vendar znanstveni svet tega odkritja ni takoj prepoznal, saj njegovega opazovanja ni bilo mogoče reproducirati. Šele skoraj četrt stoletja kasneje je Anglež Kohler pokazal, da je treba barijev oksid segrevati pri zelo nizkih pritiskih kisika, če želimo pokazati visoko termionsko emisijo. Ta pojav je bilo mogoče pojasniti šele leta 1935. Nemški znanstvenik Pohl je domneval, da elektrone oddaja majhna primesa barija v oksidu: pri nizkih tlakih del kisika izhlapi iz oksida, preostali barij pa se zlahka ionizira in tvori prosti elektroni, ki ob segrevanju zapustijo kristal:

2BaO = 2Ba + O 2 ; Ba = Ba 2+ + 2е

Pravilnost te hipoteze sta v poznih petdesetih letih prejšnjega stoletja dokončno potrdila sovjetska kemika A. Bundel in P. Kovtun, ki sta izmerila koncentracijo primesi barija v oksidu in jo primerjala s tokom termoelektronske emisije elektronov. Zdaj je barijev oksid aktivni del večine termionskih katod. Na primer, žarek elektronov, ki tvori sliko na televizijskem zaslonu ali računalniškem monitorju, oddaja barijev oksid.

Barijev hidroksid, oktahidrat(Ba(OH)2· 8H2O). Bel prah, zelo topen v vroči vodi (več kot 50 % pri 80 ° C), slabše v hladni vodi (3,7 % pri 20 ° C). Tališče oktahidrata je 78 ° C; pri segrevanju na 130 ° C se spremeni v brezvodni Ba(OH) 2. Barijev hidroksid se proizvaja z raztapljanjem oksida v vroči vodi ali s segrevanjem barijevega sulfida v toku pregrete pare. Barijev hidroksid zlahka reagira z ogljikovim dioksidom, zato se njegova vodna raztopina, imenovana "baritna voda", uporablja v analizni kemiji kot reagent za CO 2. Poleg tega "baritna voda" služi kot reagent za sulfatne in karbonatne ione. Barijev hidroksid se uporablja za odstranjevanje sulfatnih ionov iz rastlinskih in živalskih olj ter industrijskih raztopin, za pridobivanje rubidijevih in cezijevih hidroksidov, kot sestavina maziv.

Barijev karbonat(BaCO3). V naravi je mineral witherit. Bel prah, netopen v vodi, topen v močnih kislinah (razen žveplove kisline). Pri segrevanju na 1000 °C se razgradi in sprošča CO 2:

BaCO 3 = BaO + CO 2

Barijev karbonat se dodaja steklu za povečanje njegovega lomnega količnika in se dodaja emajlom in glazuram.

Barijev sulfat(BaSO4). V naravi - barit (težki ali perzijski spar) - glavni mineral barija - je bel prah (tališče okoli 1680 ° C), praktično netopen v vodi (2,2 mg / l pri 18 ° C), počasi se topi v koncentrirani žveplovi kislina.

Proizvodnja barv je že dolgo povezana z barijevim sulfatom. Res je, da je bila sprva njegova uporaba kriminalne narave: zdrobljen barit so zmešali s svinčenim belilom, kar je znatno znižalo stroške končnega izdelka in hkrati poslabšalo kakovost barve. Vendar so se tako modificirana bela prodajala po enaki ceni kot navadna bela, kar je ustvarilo znatne dobičke lastnikom barvil. Že leta 1859 je Ministrstvo za proizvodnjo in notranjo trgovino prejelo informacije o goljufivih spletkah lastnikov tovarn v Jaroslavlju, ki so svinčevemu belu dodajali težke beline, kar »zavaja potrošnike o resnični kakovosti izdelka, prejela pa je tudi zahtevo za prepoved omenjeni proizvajalci od uporabe špaleta v proizvodnji svinčenega bela." Toda te pritožbe niso bile zaman. Dovolj je reči, da je bila leta 1882 v Jaroslavlju ustanovljena tovarna šparov, ki je leta 1885 proizvedla 50 tisoč funtov zdrobljenih težkih šparov. V zgodnjih 1890-ih je D. I. Mendeleev zapisal: "...Barit se meša v mešanico belega v mnogih tovarnah, saj belo, prineseno iz tujine, vsebuje to mešanico za znižanje cene."

Barijev sulfat je del litopona, nestrupene bele barve z visoko pokrivnostjo, po kateri je veliko povpraševanja na trgu. Za izdelavo litopona se zmešata vodni raztopini barijevega sulfida in cinkovega sulfata, pri čemer pride do reakcije izmenjave in se obori zmes drobnokristalnega barijevega sulfata in cinkovega sulfida - litopona, v raztopini pa ostane čista voda.

BaS + ZnSO 4 = BaSO 4 Ї + ZnSЇ

Pri proizvodnji dragih vrst papirja ima barijev sulfat vlogo polnila in uteži, zaradi česar je papir bolj bel in gost, uporablja se tudi kot polnilo za gumo in keramiko.

Več kot 95% barita, izkopanega na svetu, se uporablja za pripravo delovnih raztopin za vrtanje globokih vrtin.

Barijev sulfat močno absorbira rentgenske in gama žarke. Ta lastnost se pogosto uporablja v medicini za diagnosticiranje bolezni prebavil. Da bi to naredili, lahko pacient pogoltne suspenzijo barijevega sulfata v vodi ali njegovo mešanico z zdrobovo kašo - "barijevo kašo" in je nato izpostavljen rentgenskim žarkom. Tisti deli prebavnega trakta, skozi katere prehaja »barijeva kaša«, so na sliki videti kot temne lise. Tako lahko zdravnik dobi predstavo o obliki želodca in črevesja ter določi lokacijo bolezni. Barijev sulfat se uporablja tudi za izdelavo baritnega betona, ki se uporablja pri gradnji jedrskih elektrarn in jedrskih elektrarn za zaščito pred prodornim sevanjem.

Barijev sulfid(BaS). Vmesni produkt pri proizvodnji barija in njegovih spojin. Komercialni izdelek je siv drobljiv prah, slabo topen v vodi. Barijev sulfid se uporablja za proizvodnjo litopona, v usnjarski industriji za odstranjevanje dlak s kož in za proizvodnjo čistega vodikovega sulfida. BaS je sestavni del številnih fosforjev – snovi, ki svetijo po absorbciji svetlobne energije. To je dobil Casciarolo s kalciniranjem barita s premogom. Barijev sulfid sam po sebi ne sveti: zahteva dodajanje aktivacijskih snovi - soli bizmuta, svinca in drugih kovin.

Barijev titanat(BaTiO3). Ena izmed industrijsko najbolj pomembnih spojin barija je bela, ognjevzdržna (tališče 1616 ° C) kristalinična snov, netopna v vodi. Barijev titanat se pridobiva s taljenjem titanovega dioksida z barijevim karbonatom pri temperaturi približno 1300 ° C:

BaCO 3 + TiO 2 = BaTiO 3 + CO 2

Barijev titanat je eden najboljših feroelektrikov (), zelo dragocenih električnih materialov. Leta 1944 je sovjetski fizik B. M. Vul odkril izjemne feroelektrične sposobnosti (zelo visoko dielektrično konstanto) barijevega titanata, ki jih je ohranil v širokem temperaturnem območju - skoraj od absolutne ničle do +125 ° C. Ta okoliščina, pa tudi velika mehanska trdnost in Odpornost na vlago barijevega titanata je prispevala k temu, da je postal eden najpomembnejših feroelektrikov, ki se uporablja na primer pri izdelavi električnih kondenzatorjev. Barijev titanat ima tako kot vsi feroelektriki tudi piezoelektrične lastnosti: pod pritiskom spremeni svoje električne lastnosti. Ko so izpostavljeni izmeničnemu električnemu polju, se v njegovih kristalih pojavijo nihanja, zato se uporabljajo v piezoelementih, radijskih vezjih in avtomatskih sistemih. Barijev titanat je bil uporabljen pri poskusih zaznavanja gravitacijskih valov.

Druge spojine barija.

Barijev nitrat in klorat (Ba(ClO 3) 2) sta sestavni del ognjemetov; dodatek teh spojin daje plamenu svetlo zeleno barvo. Barijev peroksid je sestavina vžigalnih mešanic za aluminotermijo. Barijev (Ba) tetracianoplatinat(II) sveti, če je izpostavljen rentgenskim in gama žarkom. Leta 1895 je nemški fizik Wilhelm Roentgen, ko je opazoval sij te snovi, predlagal obstoj novega sevanja, kasneje imenovanega rentgenski žarki. Zdaj se barijev tetracianoplatinat (II) uporablja za pokrivanje svetlečih zaslonov instrumentov. Barijev tiosulfat (BaS 2 O 3) daje brezbarvnemu laku biserni odtenek, z mešanjem z lepilom pa lahko dosežete popolno imitacijo biserne matice.

Toksikologija barijevih spojin.

Vse topne barijeve soli so strupene. Barijev sulfat, ki se uporablja pri fluoroskopiji, je praktično nestrupen. Smrtonosni odmerek barijevega klorida je 0,8–0,9 g, barijev karbonat je 2–4 g. Pri zaužitju strupenih barijevih spojin se pojavi pekoč občutek v ustih, bolečine v želodcu, slinjenje, slabost, bruhanje, omotica, mišična oslabelost. pojavi se zasoplost, upočasni srčni utrip in pade krvni tlak. Glavno zdravljenje zastrupitve z barijem je izpiranje želodca in uporaba odvajal.

Glavni viri vstopa barija v človeško telo so hrana (zlasti morski sadeži) in pitna voda. Po priporočilu Svetovne zdravstvene organizacije vsebnost barija v pitni vodi ne sme presegati 0,7 mg/l, v Rusiji veljajo precej strožji standardi - 0,1 mg/l.

Jurij Krutjakov

Barij(lat. Baryum), Ba, kemični element II. skupine periodnega sistema Mendelejeva, atomsko število 56, atomska masa 137,34; srebrno bela kovina. Sestavljen je iz mešanice 7 stabilnih izotopov, med katerimi prevladuje 138 Ba (71,66%). Jedrska cepitev urana in plutonija proizvaja radioaktivni izotop 140 Va, ki se uporablja kot radioaktivni sledilec. Barij je odkril švedski kemik K. Scheele (1774) v obliki oksida BaO, imenovanega "težka zemlja" ali barita (iz grškega barys - težek). Kovinski barij (v obliki amalgama) je pridobil angleški kemik G. Davy (1808) z elektrolizo mokrega Ba(OH)2 hidroksida z živosrebrovo katodo. Vsebnost barija v zemeljski skorji je 0,05 mas. %, v naravi se ne pojavlja v prostem stanju. Od barijevih mineralov sta industrijsko pomembna barit (težki spar) BaSO 4 in manj pogosti viter BaCO 3 .

Fizikalne lastnosti barija. Kristalna mreža barija je kubična, telesno centrirana s periodo a = 5,019 Å; gostota 3,76 g/cm 3, tnl 710°C, vrelišče 1637-1640°C. Barij je mehka kovina (trša od svinca, a mehkejša od cinka), njegova trdota po mineraloški lestvici je 2.

Kemične lastnosti barija. Barij spada med zemeljskoalkalijske kovine in je po kemijskih lastnostih podoben kalciju in stronciju, po aktivnosti pa ju prekaša. Barij reagira z večino drugih elementov in tvori spojine, v katerih je običajno 2-valenten (v zunanji elektronski lupini barijevega atoma sta 2 elektrona, njegova konfiguracija je 6s 2). Na zraku barij hitro oksidira in na površini tvori film oksida (kot tudi peroksida in nitrida Ba 3 N 2). Pri segrevanju se zlahka vname in gori z rumeno-zelenim plamenom. Močno razgrajuje vodo in tvori barijev hidroksid: Ba + 2H 2 O = Ba(OH) 2 + H 2. Zaradi svoje kemične aktivnosti je barij shranjen pod plastjo kerozina. BaO oksid - brezbarvni kristali; na zraku zlahka preide v karbonat BaCO 3 in burno reagira z vodo ter tvori Ba(OH) 2. S segrevanjem BaO na zraku pri 500 °C dobimo BaO 2 peroksid, ki pri 700 °C razpade na BaO in O 2. S segrevanjem peroksida s kisikom pod visokim pritiskom dobimo višji peroksid BaO 4 - rumeno snov, ki razpade pri 50-60°C. Barij se povezuje s halogeni in žveplom, pri čemer tvori halogenide (na primer BaCl 2) in BaS sulfid, z vodikom - BaH 2 hidrid, ki se hitro razgradi z vodo in kislinami. Od običajno uporabljenih barijevih soli so zelo topni barijev klorid BaCl 2 in drugi halogenidi, nitrat Ba(NO 3) 2, sulfid BaS, klorat Ba(ClO 3) 2, barijev sulfat BaSO 4, barijev karbonat BaCO 3 in kromat BaCrO 4 so zmerno topni.

Pridobivanje barija. Glavna surovina za proizvodnjo barija in njegovih spojin je barit, ki se reducira s premogom v ognjevitih pečeh: BaSO 4 + 4C = BaS + 4CO. Nastali topni BaS se predela v druge barijeve soli. Glavna industrijska metoda za proizvodnjo kovinskega barija je termična redukcija njegovega oksida z aluminijevim prahom: 4BaO + 2Al = 3Ba + BaO·Al 2 O 3 .

Zmes segrevamo pri 1100-1200°C v vakuumu (100 mn/m 2, 10 -3 mm Hg). Barij izhlapi in se odloži na hladnih delih opreme. Postopek se izvaja v periodičnih električnih vakuumskih napravah, ki omogočajo zaporedno redukcijo, destilacijo, kondenzacijo in ulivanje kovine, pri čemer v enem tehnološkem ciklu dobimo barijev ingot. Z dvojno destilacijo v vakuumu pri 900 °C kovino očistimo do vsebnosti nečistoč manj kot 1,10 -4 %.

Uporaba barija. Praktična uporaba kovinskega barija je majhna. Omejuje ga tudi dejstvo, da je manipulacija s čistim barijem težavna. Običajno je barij nameščen v zaščitni ovoj iz druge kovine ali legiran z neko kovino, ki daje bariju odpornost. Včasih se kovinski barij pridobiva neposredno v napravah, tako da se vanje vstavijo tablete mešanice barijevega in aluminijevega oksida in nato izvede toplotna redukcija v vakuumu. Barij, pa tudi njegove zlitine z magnezijem in aluminijem, se uporabljajo v visokovakuumski tehnologiji kot absorber ostankov plinov (getter). Barij se v majhnih količinah uporablja v metalurgiji bakra in svinca za njuno deoksidacijo in čiščenje iz žvepla in plinov. Nekaterim antifrikcijskim materialom je dodana majhna količina barija. Tako dodatek barija svincu znatno poveča trdoto zlitine, ki se uporablja za tiskanje pisav. Zlitine barij-nikelj se uporabljajo pri izdelavi elektrod za vžigalne svečke motorjev in v radijskih ceveh.

Barijeve spojine se pogosto uporabljajo. BaO 2 peroksid se uporablja za proizvodnjo vodikovega peroksida, za beljenje svile in rastlinskih vlaken, kot razkužilo in kot ena izmed sestavin žarilnih mešanic v aluminotermiji. BaS sulfid se uporablja za odstranjevanje dlak s kože. Perklorat Ba(ClO 4) 2 je eden najboljših sušilnih sredstev. Nitrat Ba(NO 3) 2 se uporablja v pirotehniki. Obarvane barijeve soli - BaCrO 4 kromat (rumena) in BaMnO 4 manganat (zelena) - sta dobra pigmenta za izdelavo barv. Barijev platinocianat Ba se uporablja za prekrivanje zaslonov pri delu z rentgenskimi žarki in radioaktivnim sevanjem (v kristalih te soli se pod vplivom sevanja vzbuja svetlo rumeno-zelena fluorescenca). Barijev titanat BaTiO 3 je eden najpomembnejših feroelektrikov. Ker barij dobro absorbira rentgenske žarke in sevanje gama, je vključen v zaščitne materiale v rentgenskih napravah in jedrskih reaktorjih. Barijeve spojine so inertni nosilci za ekstrakcijo radija iz uranovih rud. Netopen barijev sulfat je netoksičen in se uporablja kot kontrastno sredstvo pri rentgenski preiskavi prebavil. Barijev karbonat se uporablja za ubijanje glodalcev.

Barij v telesu. Barij je prisoten v vseh rastlinskih organih; njegova vsebnost v rastlinskem pepelu je odvisna od količine barija v tleh in se giblje od 0,06-0,2 do 3% (v nahajališčih barita). Akumulacijski koeficient Barija (Barij v pepelu / Barij v zemlji) je za zelnate rastline 0,2-6, za lesnate rastline 1-30. Koncentracija barija je večja v koreninah in vejah, manjša v listih; povečuje se s staranjem poganjkov. Barij (njegove topne soli) je strupen za živali, zato zelišča, ki vsebujejo veliko barija (do 2-30% v pepelu), povzročajo zastrupitev rastlinojedih živali. Barij se odlaga v kosteh in v majhnih količinah v drugih živalskih organih. Odmerek 0,2-0,5 g barijevega klorida povzroči akutno zastrupitev pri ljudeh, 0,8-0,9 g povzroči smrt.

OPREDELITEV

Barij ki se nahaja v šesti periodi skupine II glavne (A) podskupine periodnega sistema.

Pripada družini s-elementi. Kovina. Oznaka - Ba. Serijska številka - 56. Relativna atomska masa - 137,34 amu.

Elektronska struktura atoma barija

Atom barija je sestavljen iz pozitivno nabitega jedra (+56), znotraj katerega je 56 protonov in 81 nevtronov, v šestih orbitah pa se giblje 56 elektronov.

Slika 1. Shema strukture atoma barija.

Porazdelitev elektronov med orbitalami je naslednja:

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

1s 2 2s 2 2str 6 3s 2 3str 6 3d 10 4s 2 4str 6 4d 10 5s 2 5str 6 6s 2 .

Zunanja energijska raven barijevega atoma vsebuje 2 elektrona, ki sta valentna. Energijski diagram osnovnega stanja ima naslednjo obliko:

Za atom barija je značilna prisotnost vzbujenega stanja. Elektroni 6 s- podnivoji izparijo in eden od njih zasede prazno orbitalo 6 str-podnivo:

Prisotnost dveh neparnih elektronov kaže, da ima barij oksidacijsko stanje +2.

Valenčne elektrone barijevega atoma lahko označimo z nizom štirih kvantnih števil: n(glavni kvant), l(orbitalno), m l(magnetno) in s(vrtenje):

Primeri reševanja problemov

PRIMER 1

BARIJ, Ba (latinsko Baryum, iz grške barys - težka * a. barij; n. Barij; f. barij; i. bario), - kemijski element glavne podskupine skupine 11 Mendelejevega periodnega sistema elementov, atomsko število 56, atomska masa 137,33. Naravni barij je sestavljen iz mešanice sedmih stabilnih izotopov; Prevladuje 138 Va (71,66%). Barij je leta 1774 odkril švedski kemik K. Scheele v obliki BaO. Kovinski barij je prvi pridobil angleški kemik H. Davy leta 1808.

Pridobivanje barija

Kovinski barij se pridobiva s toplotno redukcijo prahu barijevega oksida v vakuumu pri 1100-1200 °C. Barij se uporablja v zlitinah - s svincem (tiskarske in antifrikcijske zlitine), aluminijem in (plinski absorberji v vakuumskih napravah). Njegovi umetni radioaktivni izotopi se pogosto uporabljajo.

Uporaba barija

Barij in njegove spojine se dodajajo materialom za zaščito pred radioaktivnim in rentgenskim sevanjem. Barijeve spojine se pogosto uporabljajo: oksid, peroksid in hidroksid (za proizvodnjo vodikovega peroksida), nitrid (v pirotehniki), sulfat (kot kontrastno sredstvo v radiologiji, raziskavah), kromat in manganat (pri izdelavi barv), titanat (eno najpomembnejših feroelektrikov), sulfid (v usnjarski industriji) itd.

Barij je element glavne podskupine druge skupine, šeste periode periodnega sistema kemijskih elementov D. I. Mendelejeva, z atomsko številko 56. Označen je s simbolom Ba (lat. Barij). Enostavna snov je mehka, voljna zemeljsko alkalijska kovina srebrno bele barve. Ima visoko kemično aktivnost.

Barij je kot oksid BaO leta 1774 odkril Karl Scheele. Leta 1808 je angleški kemik Humphry Davy z elektrolizo mokrega barijevega hidroksida z živosrebrovo katodo dobil barijev amalgam; Potem ko je živo srebro pri segrevanju izhlapelo, je sprostilo kovinski barij.

Leta 1774 sta švedski kemik Carl Wilhelm Scheele in njegov prijatelj Johan Gottlieb Hahn raziskovala enega najtežjih mineralov - težki spar BaSO 4. Uspelo jim je izolirati prej neznano "težko zemljo", ki so jo kasneje poimenovali barit (iz grščine βαρυς - težka). In 34 let kasneje je Humphry Davy, ko je mokro baritno zemljo podvrgel elektrolizi, iz nje dobil nov element - barij. Opozoriti je treba, da so istega leta 1808, nekoliko prej kot Davy, Jene Jacob Berzelius in njegovi sodelavci pridobili amalgame kalcija, stroncija in barija. Tako se je pojavil element barij.

Starodavni alkimisti so BaSO 4 kalcinirali z lesom ali ogljem in dobili fosforescentne »bolonjske dragulje«. Toda kemično ti dragulji niso BaO, temveč barijev sulfid BaS.

izvor imena

Ime je dobil po grški barys - »težak«, saj je bil njegov oksid (BaO) označen z neobičajno visoko gostoto za takšne snovi.

Zemeljska skorja vsebuje 0,05 % barija. To je precej - bistveno več kot recimo svinec, kositer, baker ali živo srebro. V zemlji ga v čisti obliki ne najdemo: barij je aktiven, spada v podskupino zemeljskoalkalijskih kovin in je seveda precej tesno vezan v minerale.

Glavna minerala barija sta že omenjeni težki spar BaSO 4 (pogosteje imenovan barit) in witherit BaCO3, poimenovan po Angležu Williamu Witheringu (1741...1799), ki je ta mineral odkril leta 1782. Majhna koncentracija barijevih soli Vsebujejo ga številne mineralne vode in morska voda. Nizka vsebnost je v tem primeru plus, ne minus, saj so vse barijeve soli, razen sulfata, strupene.

Glede na mineralne združbe delimo baritne rude na monomineralne in kompleksne. Kompleksne komplekse delimo na barit-sulfide (vsebujejo sulfide svinca, cinka, včasih bakra in železovega pirita, redkeje Sn, Ni, Au, Ag), barit-kalcit (vsebujejo do 75% kalcita), železo-barit (vsebujejo magnetit, hematit, v zgornjih conah pa getit in hidrogoetit) in barit-fluorit (poleg barita in fluorita običajno vsebujeta kremen in kalcit, včasih pa so v obliki majhnih primesi prisotni cinkovi, svinčevi, bakrovi in ​​živosrebrovi sulfidi ).

S praktičnega vidika so najbolj zanimiva ležišča monomineralnih, barit-sulfidnih in barit-fluoritnih hidrotermalnih žil. Nekatera metasomatska nahajališča plasti in eluvialni nasipi so tudi industrijskega pomena. Sedimentni nanosi, ki so značilni kemični sedimenti vodnih bazenov, so redki in nimajo pomembne vloge.

Baritne rude praviloma vsebujejo druge uporabne sestavine (fluorit, galenit, sfalerit, baker, zlato v industrijskih koncentracijah), zato se uporabljajo v kombinaciji.

Naravni barij je sestavljen iz mešanice sedmih stabilnih izotopov: 130 Ba, 132 Ba, 134 Ba, 135 Ba, 136 Ba, 137 Ba, 138 Ba. Slednji je najpogostejši (71,66 %). Znani so tudi radioaktivni izotopi barija, med katerimi je najpomembnejši 140 Ba. Nastane z razpadom urana, torija in plutonija.

Kovino je mogoče pridobiti na različne načine, zlasti z elektrolizo staljene mešanice barijevega klorida in kalcijevega klorida. Barij je mogoče pridobiti z redukcijo iz njegovega oksida z aluminotermično metodo. Da bi to naredili, se witherit žge s premogom in dobi se barijev oksid:

BaCO 3 + C → BaO + 2CO.

Nato zmes BaO z aluminijevim prahom segrejemo v vakuumu na 1250°C. Reducirana barijeva para kondenzira v hladnih delih cevi, v katerih poteka reakcija:

3BaO + 2Al → Al 2 O 3 + 3Ba.

Zanimivo je, da sestava vžigalnih mešanic za aluminotermijo pogosto vključuje barijev peroksid BaO 2.

Težko je pridobiti barijev oksid s preprostim žganjem witherita: witherit razpade le pri temperaturah nad 1800 °C. BaO je lažje pridobiti s kalciniranjem barijevega nitrata Ba(NO 3) 2:

2Ba (NO 3) 2 → 2BaO + 4NO 2 + O 2.

Tako z elektrolizo kot z redukcijo z aluminijem nastane mehka (trša od svinca, a mehkejša od cinka) sijoča ​​bela kovina. Tali se pri 710 °C, vre pri 1638 °C, njegova gostota je 3,76 g/cm 3 . Vse to popolnoma ustreza položaju barija v podskupini zemeljskoalkalijskih kovin.

Znanih je sedem naravnih izotopov barija. Najpogostejši med njimi je barij-138; je več kot 70%.

Barij je zelo aktiven. Ob udarcu se samovžge in zlahka razgradi vodo, da nastane topen hidrat barijevega oksida:

Ba + 2H 2 O → Ba (OH) 2 + H 2.

Vodna raztopina hidrata barijevega oksida se imenuje baritna voda. Ta "voda" se uporablja v analizni kemiji za določanje CO 2 v mešanicah plinov. Ampak to je že iz zgodbe o uporabi barijevih spojin. Kovinski barij skorajda nima praktične uporabe. V izredno majhnih količinah se vnaša v zlitine za ležaje in tisk. Zlitina barija in niklja se uporablja v radijskih ceveh, čisti barij se uporablja samo v vakuumski tehnologiji kot getter (absorber plina).

Kovinski barij pridobivamo iz oksida z redukcijo z aluminijem v vakuumu pri 1200-1250°C:

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

Barij se čisti z vakuumsko destilacijo ali conskim taljenjem.

Priprava barijevega titana. Dobiti ga je relativno enostavno. Witherit BaCO 3 pri 700...800°C reagira s titanovim dioksidom TiO 2, rezultat je točno to, kar potrebujete:

BaCO 3 + TiO 2 → BaTiO 3 + CO 2.

Osnovno maturantski ples. Metoda pridobivanja kovinskega barija iz BaO je njegova redukcija s prahom A1: 4BaO + 2A1 -> 3Ba + BaO*A1 2 O 3. Postopek poteka v reaktorju pri 1100-1200 °C v atmosferi Ar ali v vakuumu (zadnja metoda je prednostna). Molsko razmerje BaO:A1 je (1,5-2):1. Reaktor postavimo v peč, tako da je temperatura njegovega "hladnega dela" (v njem se kondenzirajo nastale barijeve pare) približno 520 ° C. Z destilacijo v vakuumu se barij očisti do vsebnosti nečistoč manj kot 10 ° C. 4% teže in pri uporabi conskega taljenja - do 10 ~ 6%.

Majhne količine barija dobimo tudi z redukcijo BaBeO 2 [sintetiziranega s fuzijo Ba(OH) 2 in Be(OH) 2 ] pri 1300 °C s titanom, kot tudi z razgradnjo pri 120 °C Ba( N 3) 2 nastane med izmenjavo p- cij barijevih soli z NaN 3.

Ba acetat (OOСSN 3), - brezbarven. kristali; tal. 490°C (z razgradnjo); gosto 2,47 g/cm3; sol. v vodi (58,8 g na 100 g pri 0°C). Pod 25 ° C iz vodnih raztopin kristalizira trihidrat, pri 25-41 ° C - monohidrat, nad 41 ° C - brezvodna sol. Prejmi interakcijo. Ba(OH)2, BaCO3 ali BaS s CH3CO2H Uporablja se kot jedkasto sredstvo pri barvanju volne in kaliko.

Manganat(VI) BaMnO 4 - zeleni kristali; ne razpade do 1000°C. Pridobiva se s kalcinacijo zmesi Ba(NO 3) 2 z MnO 2. Pigment (Cassel ali manganovo zeleno), ki se običajno uporablja za slikanje fresk.

Kromat(VI) BaСrO 4 - rumeni kristali; tal. 1380°C; - 1366,8 kJ/mol; sol. v ne-org. k-tah, ne sol. v vodi. Prejmi interakcijo. vodne raztopine Ba(OH) 2 ali BaS s kromati alkalijskih kovin (VI). Pigment (baritno rumen) za keramiko. MPC 0,01 mg/m 3 (glede na Cr0 3). Pirkonat BaZrO 3 - brezbarven. kristali; tal. ~269°C; - 1762 kJ/mol; sol. v vodi in vodnih raztopinah alkalij in NH 4 HCO 3, razpade z močno inorg. to-tami. Prejmi interakcijo. ZrO 2 z BaO, Ba(OH) 2 ali BaCO 3 pri segrevanju. Ba cirkonat, pomešan z BaTiO 3, je piezoelektrik.

Bromid BaBr 2 - beli kristali; tal. 847°C; gosto 4,79 g/cm3; -757 kJ/mol; dobro sol. v vodi, metanolu, slabše - v etanolu. Dihidrat kristalizira iz vodnih raztopin, preide v monohidrat pri 75 °C, v brezvodno sol - nad 100 °C, v vodnih raztopinah interakcija. s CO 2 in O 2 zraka, pri čemer nastane BaCO 3 in Br 2. Dobite interakcijo BaBr 2. vodne raztopine Ba(OH) 2 ali BaCO 3 z bromovodikovo kislino.

Jodid BaI 2 - brezbarven. kristali; tal. 740°C (z razgradnjo); gosto 5,15 g/cm3; . -607 kJ/mol; dobro sol. v vodi in etanolu. Iz vročih vodnih raztopin kristalizira dihidrat (dehidrira pri 150 ° C), pod 30 ° C - heksahidrat. Pridobite interakcijo BaI 2. vodne raztopine Ba(OH) 2 ali BaCO 3 z jodovodikovo kislino.

Barij je srebrno bela temperirana kovina. Če ga močno udarimo, se zlomi. Obstajata dve alotropni modifikaciji barija: α-Ba s kubično telesno centrirano mrežo (parameter a = 0,501 nm) je stabilen do 375 °C, β-Ba pa je stabilen nad njo.

Trdota po mineraloški lestvici 1,25; Mohsova lestvica 2.

Kovinski barij hranite v kerozinu ali pod plastjo parafina.

Barij je zemeljsko alkalijska kovina. Na zraku intenzivno oksidira, pri čemer tvorita barijev oksid BaO in barijev nitrid Ba 3 N 2, ter se vžge pri rahlem segrevanju. Močno reagira z vodo in tvori barijev hidroksid Ba(OH) 2:

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

Aktivno sodeluje z razredčenimi kislinami. Številne barijeve soli so netopne ali slabo topne v vodi: barijev sulfat BaSO 4, barijev sulfit BaSO 3, barijev karbonat BaCO 3, barijev fosfat Ba 3 (PO 4) 2. Barijev sulfid BaS je za razliko od kalcijevega sulfida CaS zelo topen v vodi.

Narava Barij je od maja sestavljen iz sedmih stabilnih izotopov. deli 130, 132, 134-137 in 138 (71,66 %). Prerez zajetja toplotnih nevtronov je 1,17-10 28 m 2. Zunanja konfiguracija elektronska lupina 6s 2 ; oksidacijsko stanje + 2, redko + 1; ionizacijska energija Ba°->Ba + ->Ba 2+ oz. 5,21140 in 10,0040 eV; Paulingova elektronegativnost 0,9; atomski radij 0,221 nm, ionski radij Ba 2+ 0,149 nm (koordinacijsko število 6).

Z lahkoto reagira s halogeni, da tvori halogenide.

Pri segrevanju z vodikom tvori barijev hidrid BaH 2, ta pa tvori kompleks Li z litijevim hidridom LiH.

Reagira pri segrevanju z amoniakom:

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

Pri segrevanju barijev nitrid Ba 3 N 2 reagira s CO in tvori cianid:

Ba 3 N 2 + 2CO = Ba(CN) 2 + 2BaO

S tekočim amoniakom daje temno modro raztopino, iz katere lahko izoliramo amoniak, ki ima zlat lesk in zlahka razpade z izločanjem NH 3. V prisotnosti platinskega katalizatorja amoniak razpade v barijev amid:

Ba(NH 2) 2 + 4NH 3 + H 2

Barijev karbid BaC 2 lahko dobimo s segrevanjem BaO s premogom v obločni peči.

S fosforjem tvori fosfid Ba 3 P 2 .

Barij reducira okside, halogenide in sulfide mnogih kovin v ustrezne kovine.

Zlitina barija z A1 (zlitina Alba, 56% Ba) je osnova geterjev (absorberjev plinov). Za pridobitev samega geterja se iz zlitine z visokofrekvenčnim segrevanjem izpari barij v vakuumski bučki naprave, pri čemer nastane tako imenovani barij na hladnih delih bučke. barijevo zrcalo (ali difuzno prevleko med izhlapevanjem v okolju dušika). Aktivni del velike večine termoelektričnih katod je BaO. Barij se uporablja tudi kot deoksidacijsko sredstvo za Cu in Pb ter kot dodatek sredstvom proti trenju. zlitine, železne in neželezne kovine ter zlitine, iz katerih so izdelane tiskarske pisave za povečanje njihove trdote. Zlitine barija z Ni se uporabljajo za izdelavo elektrod za svečke v notranjih motorjih. zgorevanje in v radijskih ceveh. 140 Va (T 1/2 12,8 dni) je izotopski indikator, ki se uporablja pri preučevanju barijevih spojin.

Kovinski barij, pogosto legiran z aluminijem, se uporablja kot geter v elektronskih napravah z visokim vakuumom.

Barij se skupaj s cirkonijem dodaja tekočim kovinskim hladilnim sredstvom (zlitine natrija, kalija, rubidija, litija, cezija), da se zmanjša agresivnost slednjih na cevovode in v metalurgiji.

Barijev fluorid se uporablja v obliki monokristalov v optiki (leče, prizme).

Barijev peroksid se uporablja za pirotehniko in kot oksidant. Barijev nitrat in barijev klorat se uporabljata v pirotehniki za barvanje plamenov (zeleni ogenj).

Barijev kromat se uporablja pri pridobivanju vodika in kisika s termokemijsko metodo (cikel Oak Ridge, ZDA).

Barijev oksid se skupaj z oksidi bakra in redkih zemeljskih kovin uporablja za sintezo superprevodne keramike, ki deluje pri temperaturah tekočega dušika in več.

Barijev oksid se uporablja za taljenje posebne vrste stekla – za prevleko uranovih palic. Ena od razširjenih vrst takšnih stekel ima naslednjo sestavo - (fosforjev oksid - 61%, BaO - 32%, aluminijev oksid - 1,5%, natrijev oksid - 5,5%). Barijev fosfat se uporablja tudi pri taljenju stekla za jedrsko industrijo.

Barijev fluorid se uporablja v polprevodniških fluorovih baterijah kot komponenta fluoridnega elektrolita.

Barijev oksid se uporablja v visoko zmogljivih bakrovih oksidnih baterijah kot komponenta aktivne mase (barijev oksid-bakrov oksid).

Barijev sulfat se uporablja kot ekspander aktivne mase negativne elektrode pri proizvodnji svinčenih akumulatorjev.

Stekleni masi dodamo barijev karbonat BaCO 3 za povečanje lomnega količnika stekla. Barijev sulfat se uporablja v papirni industriji kot polnilo; Kakovost papirja v veliki meri določa njegova teža; barit BaSO 4 oteži papir. Ta sol je nujno vključena v vse drage vrste papirja. Poleg tega se barijev sulfat pogosto uporablja pri proizvodnji bele barve litopona - produkta reakcije raztopin barijevega sulfida s cinkovim sulfatom:

BaS + ZnSO 4 → BaSO 4 + ZnS.

Obe soli, ki sta beli, se oborita, v raztopini pa ostane čista voda.

Pri vrtanju globokih naftnih in plinskih vrtin se kot vrtalna tekočina uporablja suspenzija barijevega sulfata v vodi.

Druga barijeva sol ima pomembno uporabo. To je barijev titanat BaTiO 3 - eden najpomembnejših feroelektrikov (feroelektriki so polarizirani sami, brez vpliva zunanjega polja. Med dielektriki izstopajo tako kot feromagnetni materiali med prevodniki. Sposobnost takšne polarizacije je zadržijo se le pri določeni temperaturi, polarizirani feroelektriki se razlikujejo po višji dielektrični konstanti), ki veljajo za zelo dragocene električne materiale.

Leta 1944 je bil ta razred dopolnjen z barijevim titanatom, katerega feroelektrične lastnosti je odkril sovjetski fizik B.M. Vulom. Posebnost barijevega titanata je, da ohranja feroelektrične lastnosti v zelo širokem temperaturnem območju - od blizu absolutne ničle do +125°C.

Barij je našel uporabo tudi v medicini. Njegova sulfatna sol se uporablja pri diagnozi želodčnih bolezni. BaSO 4 zmešamo z vodo in damo bolniku, da ga pogoltne. Barijev sulfat je neprosojen za rentgenske žarke, zato tisti deli prebavnega trakta, skozi katere prehaja "barijeva kaša", ostanejo temni na ekranu. Tako zdravnik dobi predstavo o obliki želodca in črevesja ter določi mesto, kjer se lahko pojavi razjeda.

Vpliv barija na človeško telo

Poti vstopa v telo.
Glavna pot vstopa barija v človeško telo je hrana. Tako so nekateri morski prebivalci sposobni akumulirati barij iz okoliške vode in to v koncentracijah 7-100 (in pri nekaterih morskih rastlinah tudi do 1000) krat večjih od njegove vsebnosti v morski vodi. Nekatere rastline (na primer soja in paradižnik) so sposobne tudi 2- do 20-krat kopičiti barij iz zemlje. Vendar pa lahko na območjih, kjer so koncentracije barija v vodi visoke, k skupni porabi barija prispeva tudi pitna voda. Vnos barija iz zraka je zanemarljiv.

Nevarnost za zdravje.
Znanstvene epidemiološke študije, izvedene pod okriljem WHO, niso potrdile povezave med umrljivostjo zaradi bolezni srca in ožilja ter vsebnostjo barija v pitni vodi. V kratkotrajnih študijah na prostovoljcih pri koncentracijah barija do 10 mg/l niso zaznali škodljivih učinkov na srčno-žilni sistem. Res je, da so v poskusih na podganah, ko so slednje uživale vodo tudi z nizko vsebnostjo barija, opazili zvišanje sistoličnega krvnega tlaka. To kaže na možno tveganje za povišan krvni tlak pri ljudeh z dolgotrajnim uživanjem vode, ki vsebuje barij (USEPA ima takšne podatke).
Podatki USEPA tudi kažejo, da lahko že en sam popitek vode, ki vsebuje vsebnost barija precej nad najvišjo dovoljeno ravnjo, povzroči mišično oslabelost in bolečine v trebuhu. Upoštevati pa je treba, da standard za barij, ki ga določa standard kakovosti USEPA (2,0 mg/l), bistveno presega vrednost, ki jo priporoča WHO (0,7 mg/l). Ruski sanitarni standardi določajo še strožjo vrednost MPC za barij v vodi - 0,1 mg / l. Tehnologije za odstranjevanje vode: ionska izmenjava, reverzna osmoza, elektrodializa.