Di dunia kimia yang ajaib,bariumselalu menarik perhatian para ilmuwan dengan pesona unik dan aplikasi yang luas. Meskipun elemen logam putih perak ini tidak mempesona seperti emas atau perak, ia memainkan peran yang sangat diperlukan di banyak bidang. Dari instrumen presisi di laboratorium penelitian ilmiah hingga bahan baku utama dalam produksi industri hingga reagen diagnostik di bidang medis, Barium telah menulis legenda kimia dengan sifat dan fungsinya yang unik.
Pada awal 1602, Cassio Lauro, pembuat sepatu di kota Porra Italia, memanggang barit yang mengandung barium sulfat dengan zat yang mudah terbakar dalam percobaan dan terkejut menemukan bahwa itu bisa bersinar dalam gelap. Penemuan ini membangkitkan minat besar di antara para sarjana pada saat itu, dan batu itu bernama Porra Stone dan menjadi fokus penelitian oleh ahli kimia Eropa.
Namun, ahli kimia Swedia Scheele yang benar -benar mengkonfirmasi bahwa barium adalah elemen baru. Dia menemukan barium oksida pada tahun 1774 dan menyebutnya "baryta" (bumi yang berat). Dia mempelajari zat ini secara mendalam dan percaya bahwa itu terdiri dari bumi baru (oksida) yang dikombinasikan dengan asam sulfat. Dua tahun kemudian, ia berhasil memanaskan nitrat tanah baru ini dan memperoleh oksida murni.
Namun, meskipun Scheele menemukan oksida barium, baru pada tahun 1808, ahli kimia Inggris, Davy, berhasil memproduksi logam barium dengan elektrolisis elektrolit yang terbuat dari barit. Penemuan ini menandai konfirmasi resmi barium sebagai elemen logam, dan juga membuka perjalanan penerapan barium di berbagai bidang.
Sejak itu, manusia terus memperdalam pemahaman mereka tentang barium. Para ilmuwan telah mengeksplorasi misteri alam dan mempromosikan kemajuan sains dan teknologi dengan mempelajari sifat dan perilaku barium. Penerapan barium dalam penelitian ilmiah, industri, dan bidang medis juga menjadi semakin luas, membawa kenyamanan dan kenyamanan bagi kehidupan manusia. Pesona barium tidak hanya terletak pada kepraktisannya, tetapi juga dalam misteri ilmiah di baliknya. Para ilmuwan terus mengeksplorasi misteri alam dan mempromosikan kemajuan sains dan teknologi dengan mempelajari sifat dan perilaku barium. Pada saat yang sama, Barium juga diam -diam memainkan peran dalam kehidupan kita sehari -hari, membawa kenyamanan dan kenyamanan bagi kehidupan kita.
Mari kita memulai perjalanan ajaib menjelajahi barium ini, mengungkap tabir misteriusnya, dan menghargai pesona uniknya. Dalam artikel berikut, kami akan secara komprehensif memperkenalkan sifat dan aplikasi barium, serta peran pentingnya dalam penelitian ilmiah, industri, dan kedokteran. Saya percaya bahwa melalui membaca artikel ini, Anda akan memiliki pemahaman dan pengetahuan barium yang lebih dalam.
1. Bidang Aplikasi Barium
Barium adalah elemen kimia yang umum. Ini adalah logam putih keperakan yang ada dalam bentuk berbagai mineral di alam. Berikut ini adalah beberapa penggunaan barium harian
Burning dan Luminescence: Barium adalah logam yang sangat reaktif yang menghasilkan api cerah ketika bersentuhan dengan amonia atau oksigen. Ini membuat barium banyak digunakan dalam industri seperti pembuatan kembang api, suar, dan pembuatan fosfor.
Industri medis: Senyawa barium juga banyak digunakan dalam industri medis. Makanan barium (seperti tablet barium) digunakan dalam pemeriksaan sinar-X gastrointestinal untuk membantu dokter mengamati fungsi sistem pencernaan. Senyawa barium juga digunakan dalam beberapa terapi radioaktif, seperti yodium radioaktif untuk pengobatan penyakit tiroid.
Kaca dan Keramik: Senyawa barium sering digunakan dalam manufaktur kaca dan keramik karena titik leleh yang baik dan ketahanan korosi. Senyawa barium dapat meningkatkan kekerasan dan kekuatan keramik dan dapat memberikan beberapa sifat khusus keramik, seperti isolasi listrik dan indeks bias tinggi.
Paduan logam: Barium dapat membentuk paduan dengan elemen logam lainnya, dan paduan ini memiliki beberapa sifat unik. Misalnya, paduan barium dapat meningkatkan titik leleh paduan aluminium dan magnesium, membuatnya lebih mudah diproses dan dilemparkan. Selain itu, paduan barium dengan sifat magnetik juga digunakan untuk membuat pelat baterai dan bahan magnetik.
Barium adalah elemen kimia dengan simbol kimia BA dan nomor atom 56. Barium adalah logam tanah basa yang ada di kelompok 6 dari tabel periodik, elemen kelompok utama.
2. Sifat fisik barium
Barium (BA)adalah elemen logam alkali bumi. 1. Penampilan: Barium adalah logam lembut, putih perak dengan kilau logam yang berbeda saat dipotong.
2. Kepadatan: Barium memiliki kepadatan yang relatif tinggi sekitar 3,5 g/cm³. Ini adalah salah satu logam terpadat di Bumi.
3. Titik meleleh dan mendidih: Titik lebur barium adalah sekitar 727 ° C dan titik didih adalah sekitar 1897 ° C.
4. Kekerasan: Barium adalah logam yang relatif lembut dengan kekerasan MOHS sekitar 1,25 pada 20 derajat Celcius.
5. Konduktivitas: Barium adalah konduktor listrik yang baik dengan konduktivitas listrik yang tinggi.
6. Daktilitas: Meskipun barium adalah logam lunak, ia memiliki tingkat daktilitas tertentu dan dapat diproses menjadi lembaran atau kabel tipis.
7. Aktivitas Kimia: Barium tidak bereaksi kuat dengan sebagian besar non -logam dan banyak logam pada suhu kamar, tetapi membentuk oksida pada suhu tinggi dan di udara. Ini dapat membentuk senyawa dengan banyak elemen non -logam, seperti oksida, sulfida, dll.
8. Bentuk keberadaan: mineral yang mengandung barium di kerak bumi, seperti barit (barium sulfat), dll. Barium juga dapat ada dalam bentuk hidrat, oksida, karbonat, dll. Di alam.
9. Radioaktivitas: Barium memiliki berbagai isotop radioaktif, di antaranya barium-133 adalah isotop radioaktif umum yang digunakan dalam pencitraan medis dan aplikasi kedokteran nuklir.
10. Aplikasi: Senyawa barium banyak digunakan dalam industri, seperti kaca, karet, katalis industri kimia, tabung elektron, dll. Sulfatnya sering digunakan sebagai agen kontras dalam pemeriksaan medis. Barium adalah elemen logam yang penting, dan sifat -sifatnya membuatnya banyak digunakan di banyak bidang.
3. Sifat Kimia Barium
Sifat logam: Barium adalah padatan logam dengan penampilan putih perak dan konduktivitas listrik yang baik.
Kepadatan dan titik leleh: Barium adalah elemen yang relatif padat dengan kepadatan 3,51 g/cm3. Barium memiliki titik leleh rendah sekitar 727 derajat Celcius (1341 derajat Fahrenheit).
Reaktivitas: Barium bereaksi dengan cepat dengan sebagian besar elemen non-logam, terutama dengan halogen (seperti klorin dan bromin), menghasilkan senyawa barium yang sesuai. Misalnya, barium bereaksi dengan klorin untuk menghasilkan barium klorida.
Oxidizability: Barium dapat dioksidasi untuk membentuk barium oksida. Barium oksida banyak digunakan dalam industri seperti peleburan logam dan pembuatan kaca. Aktivitas Tinggi: Barium memiliki aktivitas kimia yang tinggi dan dengan mudah bereaksi dengan air untuk melepaskan hidrogen dan menghasilkan barium hidroksida.
4. Sifat biologis barium
Peran dan sifat biologisbariumdalam organisme tidak sepenuhnya dipahami, tetapi diketahui bahwa barium memiliki toksisitas tertentu terhadap organisme.
Rute Intake: Orang -orang terutama menelan barium melalui makanan dan air minum. Beberapa makanan mungkin mengandung sejumlah barium, seperti biji -bijian, daging, dan produk susu. Selain itu, air tanah terkadang mengandung konsentrasi barium yang lebih tinggi.
Penyerapan dan metabolisme biologis: Barium dapat diserap oleh organisme dan didistribusikan dalam tubuh melalui sirkulasi darah. Barium terutama menumpuk di ginjal dan tulang, terutama dalam konsentrasi tulang yang lebih tinggi.
Fungsi biologis: Barium belum ditemukan memiliki fungsi fisiologis penting dalam organisme. Oleh karena itu, fungsi biologis barium tetap kontroversial.
5. Sifat Biologis Barium
Toksisitas: Konsentrasi tinggi ion barium atau senyawa barium beracun bagi tubuh manusia. Asupan barium yang berlebihan dapat menyebabkan gejala keracunan akut, termasuk muntah, diare, kelemahan otot, aritmia, dll. Keracunan parah dapat menyebabkan kerusakan sistem saraf, kerusakan ginjal dan masalah jantung.
Akumulasi tulang: Barium dapat menumpuk di dalam tulang dalam tubuh manusia, terutama pada orang tua. Paparan jangka panjang terhadap konsentrasi barium yang tinggi dapat menyebabkan penyakit tulang seperti osteoporosis.
Efek kardiovaskular: barium, seperti natrium, dapat mengganggu keseimbangan ion dan aktivitas listrik, mempengaruhi fungsi jantung. Asupan barium yang berlebihan dapat menyebabkan ritme jantung yang abnormal dan meningkatkan risiko serangan jantung.
Karsinogenisitas: Meskipun masih ada kontroversi tentang karsinogenisitas barium, beberapa penelitian telah menunjukkan bahwa paparan jangka panjang terhadap konsentrasi barium yang tinggi dapat meningkatkan risiko kanker tertentu, seperti kanker lambung dan kanker kerongkongan. Karena toksisitas dan potensi bahaya barium, orang harus berhati-hati untuk menghindari asupan yang berlebihan atau paparan jangka panjang terhadap konsentrasi barium yang tinggi. Konsentrasi barium dalam air minum dan makanan harus dipantau dan dikendalikan untuk melindungi kesehatan manusia. Jika Anda mencurigai keracunan atau memiliki gejala terkait, silakan segera mencari perhatian medis.
6. Barium di alam
Barium Mineral: Barium dapat ada di kerak bumi dalam bentuk mineral. Beberapa mineral barium umum termasuk barit dan witherit. Bijih ini sering terjadi dengan mineral lain, seperti timbal, seng, dan perak.
Dilarahkan dalam air tanah dan batu: Barium dapat ada di air tanah dan batu dalam keadaan terlarut. Air tanah mengandung jumlah jejak barium terlarut, dan konsentrasinya tergantung pada kondisi geologis dan sifat kimia badan air. Garam Barium: Barium dapat membentuk garam yang berbeda, seperti barium klorida, barium nitrat dan barium karbonat. Senyawa ini dapat ada di alam sebagai mineral alami.
Konten di tanah:Bariumdapat ada di tanah dalam bentuk yang berbeda, beberapa di antaranya berasal dari pembubaran partikel mineral alami atau batuan. Kandungan barium di tanah biasanya rendah, tetapi mungkin ada konsentrasi barium yang tinggi di daerah tertentu.
Perlu dicatat bahwa bentuk dan isi barium dapat bervariasi di lingkungan dan wilayah geologis yang berbeda, sehingga kondisi geografis dan geologis tertentu perlu dipertimbangkan ketika membahas barium.
7. Penambangan dan Produksi Barium
Proses penambangan dan persiapan barium biasanya mencakup langkah -langkah berikut:
1. Penambangan bijih barium: Mineral utama bijih barium adalah barit, juga dikenal sebagai barium sulfat. Biasanya ditemukan di kerak bumi dan didistribusikan secara luas di bebatuan dan deposit mineral di bumi. Penambangan biasanya melibatkan proses seperti peledakan, penambangan, penghancuran dan penilaian bijih untuk mendapatkan bijih yang mengandung barium sulfat.
2. Persiapan konsentrat: Mengekstraksi barium dari bijih barium membutuhkan perlakuan konsentrat bijih. Persiapan konsentrat biasanya mencakup langkah pemilihan tangan dan flotasi untuk menghilangkan kotoran dan mendapatkan bijih yang mengandung lebih dari 96% barium sulfat.
3. Persiapan Barium sulfat: Konsentrat mengalami langkah -langkah seperti penghilangan besi dan silikon untuk akhirnya mendapatkan barium sulfat (Baso4).
4. Persiapan barium sulfida: Untuk menyiapkan barium dari barium sulfat, barium sulfat perlu dikonversi menjadi barium sulfida, juga dikenal sebagai abu hitam. Bubuk bijih barium sulfat dengan ukuran partikel kurang dari 20 mesh biasanya dicampur dengan bubuk batu bara atau minyak kokas dalam rasio berat 4: 1. Campuran dipanggang pada 1100 ℃ dalam tungku gema, dan barium sulfat direduksi menjadi barium sulfida.
5. Melarutkan barium sulfida: larutan barium sulfida barium sulfat dapat diperoleh dengan pencucian air panas.
6. Persiapan Barium oksida: Untuk mengubah barium sulfida menjadi barium oksida, natrium karbonat atau karbon dioksida biasanya ditambahkan ke larutan barium sulfida. Setelah mencampur barium karbonat dan bubuk karbon, kalsinasi di atas 800 ℃ dapat menghasilkan barium oksida.
7. Pendinginan dan Pemrosesan: Perlu dicatat bahwa barium oksida dioksidasi untuk membentuk barium peroksida pada 500-700 ℃, dan barium peroksida dapat didekomposisi untuk membentuk barium oksida pada 700-800 ℃. Untuk menghindari produksi barium peroksida, produk yang dikalsinasi perlu didinginkan atau dipadamkan di bawah perlindungan gas inert.
Di atas adalah proses penambangan dan persiapan umum elemen barium. Proses -proses ini dapat bervariasi tergantung pada proses dan peralatan industri, tetapi prinsip keseluruhan tetap sama. Barium adalah logam industri penting yang digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk industri kimia, kedokteran, elektronik, dan bidang lainnya.
8. Metode deteksi umum untuk elemen barium
Bariumadalah elemen umum yang biasa digunakan dalam berbagai aplikasi industri dan ilmiah. Dalam kimia analitik, metode untuk mendeteksi barium biasanya mencakup analisis kualitatif dan analisis kuantitatif. Berikut ini adalah pengantar terperinci untuk metode deteksi yang umum digunakan untuk elemen barium:
1. Spektrometri penyerapan atom api (FAAS): Ini adalah metode analisis kuantitatif yang umum digunakan yang cocok untuk sampel dengan konsentrasi yang lebih tinggi. Larutan sampel disemprotkan ke dalam nyala api, dan atom barium menyerap cahaya dari panjang gelombang tertentu. Intensitas cahaya yang diserap diukur dan sebanding dengan konsentrasi barium.
2. Aprometri Emisi Atom Api (FAES): Metode ini mendeteksi barium dengan menyemprotkan larutan sampel ke dalam api, menarik atom barium untuk memancarkan cahaya dari panjang gelombang tertentu. Dibandingkan dengan FAA, FAE umumnya digunakan untuk mendeteksi konsentrasi barium yang lebih rendah.
3. Spektrometri fluoresensi atom (AAS): Metode ini mirip dengan FAAS, tetapi menggunakan spektrometer fluoresensi untuk mendeteksi keberadaan barium. Ini dapat digunakan untuk mengukur jumlah jejak barium.
4. Kromatografi ion: Metode ini cocok untuk analisis barium dalam sampel air. Ion barium dipisahkan dan dideteksi oleh kromatografi ion. Ini dapat digunakan untuk mengukur konsentrasi barium dalam sampel air.
5. X-ray Fluorescence Spectrometry (XRF): Ini adalah metode analitik non-destruktif yang cocok untuk deteksi barium dalam sampel padat. Setelah sampel bersemangat dengan sinar-X, atom barium memancarkan fluoresensi spesifik, dan kandungan barium ditentukan dengan mengukur intensitas fluoresensi.
6. Spektrometri massa: Spektrometri massa dapat digunakan untuk menentukan komposisi isotop barium dan menentukan kandungan barium. Metode ini biasanya digunakan untuk analisis sensitivitas tinggi dan dapat mendeteksi konsentrasi barium yang sangat rendah. Di atas adalah beberapa metode yang umum digunakan untuk mendeteksi barium. Metode spesifik untuk dipilih tergantung pada sifat sampel, kisaran konsentrasi barium, dan tujuan analisis. Jika Anda memerlukan informasi lebih lanjut atau memiliki pertanyaan lain, jangan ragu untuk memberi tahu saya. Metode -metode ini banyak digunakan dalam aplikasi laboratorium dan industri untuk secara akurat dan andal mengukur dan mendeteksi keberadaan dan konsentrasi barium. Metode spesifik untuk digunakan tergantung pada jenis sampel yang perlu diukur, kisaran konten barium, dan tujuan spesifik dari analisis.
Waktu posting: Des-09-2024