Дар ҷаҳони ҷодугарии химия,барийбо чозибаи беназир ва татбики васеи худ хамеша диккати олимонро ба худ чалб кардааст. Ҳарчанд ин унсури металлии нуқра-сафед мисли тилло ё нуқра чашмгир нест, аммо дар бисёр соҳаҳо нақши муҳим мебозад. Барий аз асбобҳои дақиқ дар лабораторияҳои тадқиқоти илмӣ то ашёи асосии истеҳсоли саноатӣ то реактивҳои ташхис дар соҳаи тиб афсонаи химияро бо хосиятҳо ва вазифаҳои беназири худ навиштааст.
Ҳанӯз дар соли 1602 Кассио Лауро, пойафзолдӯз дар шаҳри Порраи Итолиё, дар як таҷриба баритеро, ки сулфати барий дорад, бо моддаи сӯзишворӣ бирён кард ва дар ҳайрат монд, ки он дар торикӣ медурахшад. Ин бозёфт дар он замон таваҷҷуҳи зиёди донишмандонро ба бор овард ва ин санг санги Порра ном гирифт ва меҳвари пажӯҳишҳои кимиёшиносони аврупоӣ шуд.
Бо вуҷуди ин, маҳз кимиёгари швед Шееле буд, ки воқеан тасдиқ кард, ки барий як элементи нав аст. Вай соли 1774 оксиди барийро кашф кард ва онро «Барита» (замини вазнин) номид. Вай ин моддаро чукур омухта, боварй дошт, ки он аз замини нав (оксид) бо кислотаи сулфат омехта шудааст. Вай баъди ду сол селитраи ин замини навро бомуваффакият гарм карда, оксиди соф ба даст овард.
Аммо, гарчанде ки Шеэл оксиди барийро кашф кард, аммо танҳо соли 1808 химики бритониёӣ Дэви бо роҳи электролиз кардани электролит аз барит бомуваффақият металли барий тавлид кард. Ин кашфиёт тасдиқи расмии барийро ҳамчун унсури металлӣ нишон дод ва инчунин роҳи истифодаи барийро дар соҳаҳои гуногун кушод.
Аз он вақт инҷониб, одамон фаҳмиши худро дар бораи барий пайваста амиқтар мекунанд. Олимон сирру асрори табиатро кашф намуда, ба пешрафти илму техника мусоидат намуда, хосият ва рафтори барийро омухтанд. Татбиқи барий дар таҳқиқоти илмӣ, саноат ва тиб низ торафт васеътар шуда, ба ҳаёти инсон роҳат ва тасаллӣ меорад. Ҷолибияти барий на танҳо дар амалӣ будани он, балки дар асрори илмии паси он низ ҳаст. Олимон сирру асрори табиатро пай дар пай тахкик намуда, бо омухтани хосият ва рафтори барий ба пешрафти илму техника мусоидат мекунанд. Дар баробари ин, барий низ оромона дар ҳаёти ҳаррӯзаи мо нақш бозида, ба ҳаёти мо роҳат ва роҳат меорад.
Биёед ба ин саёҳати ҷодугаронаи кашфи барий шурӯъ кунем, пардаи пурасрорашро кушоем ва ҷолибияти беназири онро қадр кунем. Дар мақолаи навбатӣ мо хусусиятҳо ва татбиқи барий, инчунин нақши муҳими онро дар тадқиқоти илмӣ, саноат ва тиб ҳамаҷониба муаррифӣ мекунем. Бовар дорам, ки тавассути мутолиаи ин мақола шумо дар бораи барий амиқтар дарк ва дониш хоҳед гирифт.
1. Соҳаҳои татбиқи барий
Барий як унсури маъмули кимиёвӣ мебошад. Ин металли нуқра-сафед аст, ки дар табиат дар шакли маъданҳои гуногун мавҷуд аст. Дар зер баъзе истифодаи ҳаррӯзаи барий оварда шудаанд
Сӯхтан ва люминессенсия: Барий як металли хеле реактивӣ мебошад, ки ҳангоми тамос бо аммиак ё оксиген шӯълаи дурахшон ба вуҷуд меорад. Ин имкон медиҳад, ки барий дар соҳаҳо ба монанди истеҳсоли фейерверк, оташакҳо ва истеҳсоли фосфор васеъ истифода шавад.
Саноати тиб: Пайвастҳои барий низ дар саноати тиб васеъ истифода мешаванд. Хӯрокҳои барий (масалан, лавҳаҳои барий) дар ташхиси рентгении меъдаю рӯда истифода мешаванд, то ба духтурон дар мушоҳидаи кори системаи ҳозима кӯмак расонанд. Пайвастҳои барий инчунин дар баъзе табобатҳои радиоактивӣ, ба монанди йоди радиоактивӣ барои табобати бемориҳои сипаршакл истифода мешаванд.
Шиша ва сафол: Пайвастҳои барий аз сабаби нуқтаи обшавии хуб ва муқовимат ба зангзанӣ аксар вақт дар истеҳсоли шиша ва сафол истифода мешаванд. Пайвастҳои барий метавонанд сахтӣ ва мустаҳкамии сафолро баланд бардоранд ва метавонанд баъзе хосиятҳои махсуси сафолро таъмин кунанд, ба монанди изолятсияи электрикӣ ва нишондиҳандаи баланди рефраксия.
Хӯлаҳои металлӣ: Барий метавонад бо дигар унсурҳои металлӣ хӯлаҳо ташкил кунад ва ин хӯлаҳо баъзе хосиятҳои беназир доранд. Масалан, хӯлаҳои барий метавонанд нуқтаи обшавии алюминий ва магнийро баланд бардорад, коркард ва рехтани онҳоро осонтар кунад. Гайр аз ин, барои сохтани пластинхои аккумулятор ва масолехи магнитй хӯлаҳои барийи дорои хосиятҳои магнитӣ низ истифода мешаванд.
Барий як унсури кимиёвӣ бо рамзи кимиёвии Ba ва рақами атоми 56. Барий як металли ишқдори заминӣ буда, дар гурӯҳи 6-уми ҷадвали даврӣ, унсурҳои асосии гурӯҳӣ ҷойгир аст.
2. Хусусиятҳои физикии барий
Барий (Ба)як унсури металлии заминии ишқӣ мебошад. 1. Намуди зоҳирӣ: Барий филизи мулоим, нуқра-сафед буда, ҳангоми буридан дурахши металлии хос дорад.
2. Зичӣ: Барий зичии нисбатан баланди тақрибан 3,5 г/см³ дорад. Ин яке аз зичтарин металлҳои рӯи замин аст.
3. Нуқтаҳои обшавӣ ва ҷӯшон: Нуқтаи обшавии барий тақрибан 727°С ва нуқтаи ҷӯшиш тақрибан 1897°С аст.
4. Сахтӣ: Барий як металли нисбатан нарм буда, сахтии Моҳ тақрибан 1,25 дар 20 дараҷа гарм аст.
5. Ноқилӣ: Барий гузаронандаи хуби нерӯи барқ бо гузариши баланди барқ аст.
6. Чӯбӣ: Ҳарчанд барий филизи нарм аст, аммо он дараҷаи муайяни чандирӣ дорад ва онро метавон ба варақҳои тунук ё сим коркард кард.
7. Фаъолияти кимиёвӣ: Барий дар ҳарорати хонагӣ бо аксари ғайриметалҳо ва бисёр металлҳо сахт реаксия намекунад, аммо дар ҳарорати баланд ва дар ҳаво оксидҳо ба вуҷуд меорад. Он метавонад бо бисёр элементҳои ғайриметаллӣ, ба монанди оксидҳо, сульфидҳо ва ғайра пайвастагиҳо ташкил кунад.
8. Шаклҳои мавҷудият: Минералҳои дорои барий дар қишри замин, аз қабили барит (сулфати барий) ва ғайра. Барий низ метавонад дар табиат дар шакли гидратҳо, оксидҳо, карбонатҳо ва ғайра мавҷуд бошад.
9. Радиоактивӣ: Барий дорои як қатор изотопҳои радиоактивӣ мебошад, ки дар байни онҳо барий-133 як изотопи маъмули радиоактивӣ аст, ки дар тасвирҳои тиббӣ ва тибби ҳастаӣ истифода мешавад.
10. Ариза: Пайвастҳои барий дар саноат ба таври васеъ истифода мешаванд, ба монанди шиша, резина, катализаторҳои саноати кимиёвӣ, қубурҳои электронӣ ва ғайра. Сулфати он аксар вақт ҳамчун агенти контраст дар муоинаи тиббӣ истифода мешавад. Барий як унсури муҳими металлӣ ва хосиятҳои он мебошад. онро дар бисьёр сохахо васеъ истифода баранд.
3. Хусусиятҳои химиявии барий
Хусусиятҳои металлӣ: Барий як сахти филизӣ буда, намуди зоҳирии нуқра-сафед ва гузарониши хуби электрикӣ дорад.
Зичӣ ва нуқтаи обшавӣ: Барий як унсури нисбатан зич бо зичии 3,51 г/см3 мебошад. Барий нуқтаи обшавии пасти тақрибан 727 дараҷа (1341 дараҷа Фаренгейт) дорад.
Реактивӣ: Барий бо аксари элементҳои ғайриметаллӣ, махсусан бо галогенҳо (ба монанди хлор ва бром) зуд реаксия карда, пайвастагиҳои барийро ба вуҷуд меорад. Масалан, барий бо хлор реаксия карда, хлориди барий ҳосил мекунад.
Оксидшавӣ: Барийро метавон оксид кард, то оксиди барийро ташкил кунад. Оксиди барий дар чунин соҳаҳо, аз қабили металлгудозӣ ва шишасозӣ васеъ истифода мешавад. Фаъолияти баланд: Барий дорои фаъолияти баланди кимиёвӣ аст ва ба осонӣ бо об реаксия карда, гидрогенро ҷудо мекунад ва гидроксиди барийро тавлид мекунад.
4. Хусусиятхои биологии барий
Нақш ва хосиятҳои биологиибарийдар организмхо пурра фахмида нашудааст, вале маълум аст, ки барий ба организмхо таъсири муайяне дорад.
Масири қабул: Одамон барийро асосан тавассути ғизо ва оби ошомиданӣ мехӯранд. Баъзе хӯрокҳо метавонанд миқдори ками барий дошта бошанд, ба монанди ғалладона, гӯшт ва маҳсулоти ширӣ. Гайр аз ин, обхои зеризаминй баъзан консентратсияи баланди барий доранд.
Ҷабби биологӣ ва мубодилаи моддаҳо: Барий метавонад аз ҷониби организмҳо ҷаббида шавад ва тавассути гардиши хун дар бадан паҳн шавад. Барий асосан дар гурдаҳо ва устухонҳо, махсусан дар консентратсияи баландтар дар устухонҳо ҷамъ мешавад.
Функсияи биологӣ: Барий дар организмҳо то ҳол ягон вазифаи муҳими физиологӣ надорад. Аз ин рӯ, вазифаи биологии барий баҳсбарангез боқӣ мемонад.
5. Хусусиятхои биологии барий
Заҳролудшавӣ: Консентратсияи баланди ионҳои барий ё пайвастагиҳои барий барои бадани инсон заҳролуд аст. Истеъмоли аз ҳад зиёди барий метавонад аломатҳои шадиди заҳролудшавӣ, аз ҷумла қайкунӣ, дарунравӣ, заифии мушакҳо, аритмия ва ғайраро ба вуҷуд орад. Заҳролудшавии шадид метавонад боиси вайрон шудани системаи асаб, осеби гурдаҳо ва мушкилоти дил гардад.
Ҷамъшавии устухон: Барий метавонад дар устухонҳои бадани инсон, бахусус дар пиронсолон ҷамъ шавад. Гӯшдории дарозмуддат ба консентратсияи баланди барий метавонад боиси бемориҳои устухон ба монанди остеопороз гардад.
Таъсири дилу рагҳо: Барий, ба монанди натрий, метавонад ба тавозуни ионҳо ва фаъолияти электрикӣ халал расонад ва ба кори дил таъсир расонад. Истеъмоли аз ҳад зиёди барий метавонад боиси ритми ғайримуқаррарии дил гардад ва хатари сактаи дилро зиёд кунад.
Канцерогенӣ: Ҳарчанд то ҳол баҳсҳо дар бораи канцерогении барий вуҷуд доранд, баъзе тадқиқотҳо нишон доданд, ки таъсири дарозмуддат ба консентратсияи баланди барий метавонад хатари саратони муайян, аз қабили саратони меъда ва саратони сурхчаро зиёд кунад. Аз сабаби заҳролудшавӣ ва хатари эҳтимолии барий, одамон бояд эҳтиёт бошанд, ки аз истеъмоли аз ҳад зиёд ё таъсири дарозмуддат ба консентратсияи баланди барий худдорӣ кунанд. Барои ҳифзи саломатии инсон консентратсияи барий дар оби ошомиданӣ ва ғизо бояд назорат ва назорат карда шавад. Агар шумо аз заҳролудшавӣ шубҳа дошта бошед ё аломатҳои ба он алоқаманд дошта бошед, фавран ба духтур муроҷиат кунед.
6. Барий дар табиат
Минералҳои барий: Барий метавонад дар қабати замин дар шакли маъдан мавҷуд бошад. Баъзе маъданҳои маъмулии барий барит ва виситро дар бар мегиранд. Ин маъданҳо аксар вақт бо дигар маъданҳо, ба монанди сурб, руҳ ва нуқра пайдо мешаванд.
Дар обҳои зеризаминӣ ва сангҳо ҳалшуда: Барий метавонад дар обҳои зеризаминӣ ва сангҳо дар ҳолати гудохта мавҷуд бошад. Дар обхои зеризаминй микдори ками барий махлул мавчуд аст ва консентратсияи он ба шароити геологи ва хосиятхои химиявии обанбор вобаста аст. Намакҳои барий: Барий метавонад намакҳои гуногунро ба мисли хлориди барий, нитрати барий ва карбонати барий ташкил диҳад. Ин пайвастагиҳо метавонанд дар табиат ҳамчун минералҳои табиӣ мавҷуд бошанд.
Мазмуни хок:Барийметавонад дар хок дар шаклҳои гуногун вуҷуд дошта бошад, ки баъзеи онҳо аз обшавии зарраҳои минералии табиӣ ё чинсҳо пайдо мешаванд. Миқдори барий дар хок одатан паст аст, аммо метавонад дар баъзе минтақаҳои мушаххас консентратсияи барий зиёд бошад.
Бояд гуфт, ки шакл ва мазмуни барий дар муҳитҳо ва минтақаҳои гуногуни геологӣ метавонад гуногун бошад, бинобар ин, ҳангоми баррасии барий шароити мушаххаси ҷуғрофӣ ва геологиро ба назар гирифтан лозим аст.
7. Истеҳсоли барий ва истихроҷ
Раванди истихроҷ ва тайёр кардани барий одатан марҳилаҳои зеринро дар бар мегирад:
1. Истихроҷи маъдани барий: Минерали асосии маъдани барий барит аст, ки сулфати барий низ маъруф аст. Он одатан дар қишри замин мавҷуд аст ва дар сангҳо ва конҳои маъданҳои рӯи замин васеъ паҳн шудааст. Истихроҷи маъдан одатан равандҳои таркиш, истихроҷ, майда кардан ва ҷудо кардани маъданро барои ба даст овардани маъданҳои дорои сулфати барий дар бар мегирад.
2. Тайёр кардани концентрат: Аз маъдани барий истихроч кардани барий концентрат коркарди маъданро талаб мекунад. Омодасозии консентрат одатан интихоби дастӣ ва қадамҳои флотатсияро барои тоза кардани ифлосиҳо ва гирифтани маъдан дар таркибаш беш аз 96% сулфати барий дар бар мегирад.
3. Тайёр кардани сулфати барий: Консентрат бо марҳилаҳо ба монанди тоза кардани оҳан ва кремний барои ба даст овардани сулфати барий (BaSO4) гузаронида мешавад.
4. Тайёр кардани сулфиди барий: Барои тайёр кардани барий аз сулфати барий, сулфати барийро ба сулфиди барий табдил додан лозим аст, ки онро хокистари сиёҳ низ меноманд. Хокаи маъдани сулфати барий бо андозаи заррачааш камтар аз 20 mesh одатан бо хокаи ангишт ё кокси нафтӣ дар таносуби вазни 4:1 омехта карда мешавад. Омехта дар 1100 ℃ дар танӯри ревербераторӣ бирён карда мешавад ва сулфати барий то сулфиди барий кам карда мешавад.
5. Маҳлули сулфиди барий: Маҳлули сулфиди барийи сулфати барийро тавассути шустани оби гарм ба даст овардан мумкин аст.
6. Тайёр кардани оксиди барий: Барои ба оксиди барий табдил додани сулфиди барий одатан ба маҳлули сулфиди барий карбонати натрий ё гази карбон илова карда мешавад. Пас аз омехта кардани карбонати барий ва хокаи карбон, калсинатсия дар зиёда аз 800 ℃ метавонад оксиди барий тавлид кунад.
7. Хунуккунӣ ва коркард: Бояд қайд кард, ки оксиди барий дар 500-700 ℃ пероксиди барий оксид мешавад ва пероксиди барий метавонад дар 700-800 ℃ оксиди барийро таҷзия кунад. Барои пешгирӣ кардани истеҳсоли пероксиди барий, маҳсулоти калсинашуда бояд дар зери муҳофизати гази инертӣ хунук карда шавад ё хомӯш карда шавад.
Дар боло раванди истихроҷ ва тайёр кардани элементи барий мебошад. Ин равандҳо метавонанд вобаста ба равандҳои саноатӣ ва таҷҳизот фарқ кунанд, аммо принсипҳои умумӣ бетағйир боқӣ мемонанд. Барий як металли муҳими саноатӣ аст, ки дар барномаҳои гуногун, аз ҷумла саноати кимиё, тиб, электроника ва дигар соҳаҳо истифода мешавад.
8. Усулҳои маъмули муайянкунии элементи барий
Барийунсури маъмулест, ки маъмулан дар барномаҳои гуногуни саноатӣ ва илмӣ истифода мешавад. Дар химияи аналитикӣ усулҳои муайян кардани барий одатан таҳлили сифатӣ ва таҳлили миқдорӣ доранд. Дар зер муқаддимаи муфассал бо усулҳои маъмулан истифодашавандаи ошкор кардани элементи барий оварда шудааст:
1. Спектрометрияи абсорбсияи атомии аланга (FAAS): Ин як усули таҳлили миқдорӣ, ки маъмулан истифода мешавад, барои намунаҳои консентратсияи баландтар мувофиқ аст. Маҳлули намуна ба шӯъла пошида мешавад ва атомҳои барий нури дарозии мавҷи мушаххасро ба худ мегиранд. Шиддати нури ғарқшуда чен карда мешавад ва ба консентратсияи барий мутаносиб аст.
2. Спектрометрияи шӯълаи партовҳои атомӣ (FAES): Ин усул барийро тавассути пошидани маҳлули намуна ба шӯъла, ҳаяҷонбахш кардани атомҳои барий барои паҳн кардани нури дарозии мавҷи мушаххас муайян мекунад. Дар муқоиса бо FAAS, FAES одатан барои муайян кардани консентратсияи пасти барий истифода мешавад.
3. Спектрометрияи атомии флуоресцентӣ (AAS): Ин усул ба FAAS монанд аст, аммо барои муайян кардани мавҷудияти барий спектрометри флуоресцентиро истифода мебарад. Он метавонад барои чен кардани миқдори микроэлементҳои барий истифода шавад.
4. Хроматографияи ионӣ: Ин усул барои таҳлили барий дар намунаҳои об мувофиқ аст. Ионҳои барий бо роҳи хроматографияи ионҳо ҷудо карда мешаванд. Он метавонад барои чен кардани консентратсияи барий дар намунаҳои об истифода шавад.
5. Спектрометрияи рентгении флуоресцентӣ (XRF): Ин як усули таҳлилии вайроннашаванда мебошад, ки барои муайян кардани барий дар намунаҳои сахт мувофиқ аст. Пас аз ба ҳаяҷон омадани намуна бо нурҳои рентгенӣ, атомҳои барий флуорессенсияи мушаххасро мепаранд ва миқдори барий бо роҳи чен кардани шиддатнокии флуоресцентсия муайян карда мешавад.
6. Масс-спектрометрия: Масс-спектрометрияро барои муайян кардани таркиби изотопии барий ва муайян кардани таркиби барий истифода бурдан мумкин аст. Ин усул одатан барои таҳлили ҳассосияти баланд истифода мешавад ва метавонад консентратсияи хеле пасти барийро муайян кунад. Дар боло баъзе усулҳои маъмул барои муайян кардани барий оварда шудаанд. Усули мушаххаси интихоб аз хусусияти намуна, диапазони консентратсияи барий ва ҳадафи таҳлил вобаста аст. Агар ба шумо маълумоти иловагӣ лозим бошад ё саволҳои дигар дошта бошед, лутфан озодона ба ман хабар диҳед. Ин усулҳо дар барномаҳои лабораторӣ ва саноатӣ барои дақиқ ва боэътимод чен кардан ва муайян кардани мавҷудият ва консентратсияи барий васеъ истифода мешаванд. Усули мушаххаси истифода аз намуди намунае, ки бояд чен карда шавад, доираи таркиби барий ва ҳадафи мушаххаси таҳлил вобаста аст.
Вақти интишор: Декабри 09-2024