तत्व ५६: बेरियम

१, मौलिक परिचयबेरियम,
रासायनिक प्रतीक Ba भएको क्षारीय पृथ्वी धातु तत्व, आवधिक तालिकाको छैटौं अवधिको समूह IIA मा अवस्थित छ। यो एक नरम, चाँदीको सेतो चमक भएको क्षारीय पृथ्वी धातु हो र क्षारीय पृथ्वी धातुहरूमा सबैभन्दा सक्रिय तत्व हो। तत्वको नाम ग्रीक शब्द beta alpha ρύς (barys) बाट आएको हो, जसको अर्थ "भारी" हो।

२, संक्षिप्त इतिहास पत्ता लगाउने
क्षारीय पृथ्वी धातुका सल्फाइडहरूले फोस्फोरेसेन्स प्रदर्शन गर्छन्, जसको अर्थ प्रकाशको सम्पर्कमा आएपछि अँध्यारोमा केही समयसम्म प्रकाश उत्सर्जन गरिरहन्छन्। बेरियम यौगिकहरूले यही विशेषताको कारणले मानिसहरूको ध्यान आकर्षित गर्न थाले। १६०२ मा, इटालीको बोलोग्ना शहरमा कासियो लाउरो नामक एक जुत्ता बनाउनेले ज्वलनशील पदार्थहरूसँग बेरियम सल्फेट भएको बेराइट भुटे र पत्ता लगाए कि यसले अँध्यारोमा प्रकाश उत्सर्जन गर्न सक्छ, जसले त्यस समयमा विद्वानहरूको चासो जगायो। पछि, यस प्रकारको ढुङ्गालाई पोलोनाइट भनिन्थ्यो र विश्लेषणात्मक अनुसन्धानमा युरोपेली रसायनशास्त्रीहरूको रुचि जगायो। १७७४ मा, स्विडेनी रसायनशास्त्री CW Scheele ले पत्ता लगाए कि बेरियम अक्साइड अपेक्षाकृत भारी नयाँ माटो हो, जसलाई उनले "Baryta" (भारी माटो) भने। १७७४ मा, शेलरले विश्वास गरे कि यो ढुङ्गा नयाँ माटो (अक्साइड) र सल्फ्यूरिक एसिडको संयोजन हो। १७७६ मा, उनले शुद्ध माटो (अक्साइड) प्राप्त गर्न यो नयाँ माटोमा नाइट्रेट तताएका थिए। १८०८ मा, बेलायती रसायनशास्त्री एच. डेभीले पारालाई क्याथोडको रूपमा र प्लेटिनमलाई एनोडको रूपमा प्रयोग गरेर बेरियम मिश्रण उत्पादन गर्न ब्याराइट (BaSO4) लाई इलेक्ट्रोलाइज गरे। पारा हटाउन आसवन पछि, कम शुद्धता भएको धातु प्राप्त गरियो र ग्रीक शब्द ब्यारीस (भारी) बाट नामकरण गरियो। तत्व प्रतीक Ba को रूपमा सेट गरिएको छ, जसलाई भनिन्छबेरियम.

३, भौतिक गुणहरू
बेरियमयो चाँदीको सेतो धातु हो जसको पग्लने बिन्दु ७२५ डिग्री सेल्सियस, उम्लने बिन्दु १८४६ डिग्री सेल्सियस, घनत्व ३.५१ ग्राम/सेमी३, र लचकता छ। बेरियमका मुख्य अयस्कहरू बेराइट र आर्सेनोपाइराइट हुन्।

४,बेरियमरासायनिक गुण भएको रासायनिक तत्व हो।
रासायनिक प्रतीक Ba, आणविक संख्या ५६, आवधिक प्रणाली IIA समूहसँग सम्बन्धित छ र यो क्षारीय पृथ्वी धातुहरूको सदस्य हो। बेरियममा ठूलो रासायनिक गतिविधि हुन्छ र यो क्षारीय पृथ्वी धातुहरूमध्ये सबैभन्दा सक्रिय छ। सम्भाव्यता र आयनीकरण ऊर्जाबाट, यो देख्न सकिन्छ कि बेरियममा बलियो रिड्युसिबिलिटी छ। वास्तवमा, यदि पहिलो इलेक्ट्रोनको क्षतिलाई मात्र विचार गर्ने हो भने, बेरियममा पानीमा सबैभन्दा बलियो रिड्युसिबिलिटी छ। यद्यपि, बेरियमको लागि दोस्रो इलेक्ट्रोन गुमाउनु अपेक्षाकृत गाह्रो छ। त्यसकारण, सबै कारकहरूलाई विचार गर्दा, बेरियमको रिड्युसिबिलिटी उल्लेखनीय रूपमा घट्नेछ। यद्यपि, यो अम्लीय घोलहरूमा सबैभन्दा प्रतिक्रियाशील धातुहरू मध्ये एक हो, लिथियम, सिजियम, रुबिडियम र पोटासियम पछि दोस्रो।

५. मुख्य यौगिकहरू
१) बेरियम अक्साइड बिस्तारै हावामा अक्सिडाइज हुन्छ र बेरियम अक्साइड बनाउँछ, जुन रंगहीन घन क्रिस्टल हो। एसिडमा घुलनशील, एसीटोन र अमोनिया पानीमा अघुलनशील। पानीसँग प्रतिक्रिया गरेर बेरियम हाइड्रोक्साइड बनाउँछ, जुन विषाक्त हुन्छ। जलाउँदा, यसले हरियो ज्वाला उत्सर्जन गर्छ र बेरियम पेरोक्साइड उत्पन्न गर्छ।
२). बेरियम पेरोक्साइडले सल्फ्यूरिक एसिडसँग प्रतिक्रिया गरेर हाइड्रोजन पेरोक्साइड उत्पादन गर्छ। यो प्रतिक्रिया प्रयोगशालामा हाइड्रोजन पेरोक्साइड तयार गर्ने सिद्धान्तमा आधारित हुन्छ।
३) बेरियम हाइड्रोक्साइडले पानीसँग प्रतिक्रिया गरेर बेरियम हाइड्रोक्साइड र हाइड्रोजन ग्यास उत्पादन गर्छ। बेरियम हाइड्रोक्साइडको कम घुलनशीलता र यसको उच्च उदात्तीकरण ऊर्जाको कारण, प्रतिक्रिया क्षार धातुहरूको जत्तिकै तीव्र हुँदैन, र परिणामस्वरूप बेरियम हाइड्रोक्साइडले दृश्यलाई अस्पष्ट पार्नेछ। बेरियम कार्बोनेट अवक्षेपण बनाउनको लागि घोलमा थोरै मात्रामा कार्बन डाइअक्साइड घुसाइन्छ, र बेरियम कार्बोनेट अवक्षेपणलाई विघटन गर्न र घुलनशील बेरियम बाइकार्बोनेट उत्पन्न गर्न अतिरिक्त कार्बन डाइअक्साइड थप घुसाइन्छ।
४). एमिनो बेरियम तरल अमोनियामा घुलनशील हुन सक्छ, जसले प्याराम्याग्नेटिज्म र चालकता सहितको नीलो घोल उत्पन्न गर्दछ, जसले अनिवार्य रूपमा अमोनिया इलेक्ट्रोनहरू बनाउँछ। लामो समयसम्म भण्डारण पछि, अमोनियामा रहेको हाइड्रोजनलाई अमोनिया इलेक्ट्रोनहरूद्वारा हाइड्रोजन ग्यासमा घटाइनेछ, र कुल प्रतिक्रिया भनेको बेरियमले तरल अमोनियासँग प्रतिक्रिया गरेर एमिनो बेरियम र हाइड्रोजन ग्यास उत्पादन गर्नु हो।
५). बेरियम सल्फाइट एक सेतो क्रिस्टल वा पाउडर हो, विषाक्त, पानीमा थोरै घुलनशील, र हावामा राख्दा बिस्तारै बेरियम सल्फेटमा अक्सिडाइज हुन्छ। हाइड्रोक्लोरिक एसिड जस्ता अक्सिडाइज नगर्ने बलियो एसिडहरूमा घुलेर तीखो गन्ध भएको सल्फर डाइअक्साइड ग्यास उत्पन्न हुन्छ। पातलो नाइट्रिक एसिड जस्ता अक्सिडाइजिङ एसिडहरू भेट्दा, यसलाई बेरियम सल्फेटमा रूपान्तरण गर्न सकिन्छ।
६). बेरियम सल्फेटमा स्थिर रासायनिक गुणहरू हुन्छन्, र पानीमा घुल्ने बेरियम सल्फेटको भाग पूर्ण रूपमा आयनीकृत हुन्छ, जसले गर्दा यो बलियो इलेक्ट्रोलाइट बनाउँछ। बेरियम सल्फेट पातलो नाइट्रिक एसिडमा अघुलनशील हुन्छ। मुख्यतया ग्यास्ट्रोइंटेस्टाइनल कन्ट्रास्ट एजेन्टको रूपमा प्रयोग गरिन्छ।
बेरियम कार्बोनेट विषाक्त छ र चिसो पानीमा लगभग अघुलनशील छ।, कार्बन डाइअक्साइड भएको पानीमा थोरै घुलनशील र पातलो हाइड्रोक्लोरिक एसिडमा घुलनशील। यसले सोडियम सल्फेटसँग प्रतिक्रिया गरेर बेरियम सल्फेटको अधिक अघुलनशील सेतो अवक्षेपण उत्पादन गर्दछ - जलीय घोलमा अवक्षेपणहरू बीचको रूपान्तरण प्रवृत्ति: यसलाई अधिक अघुलनशील दिशामा रूपान्तरण गर्न सजिलो छ।

६, आवेदन क्षेत्रहरू
१. यो बेरियम लवण, मिश्र धातु, आतिशबाजी, आणविक रिएक्टर, आदि उत्पादनमा औद्योगिक उद्देश्यका लागि प्रयोग गरिन्छ। यो तामालाई प्रशोधन गर्नको लागि उत्कृष्ट डिअक्सिडाइजर पनि हो। सिसा, क्याल्सियम, म्याग्नेसियम, सोडियम, लिथियम, एल्युमिनियम र निकल मिश्र धातुहरू सहित मिश्र धातुहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। बेरियम धातुलाई भ्याकुम ट्यूबहरू र क्याथोड रे ट्यूबहरूबाट ट्रेस ग्यासहरू हटाउन डिग्यासिङ एजेन्टको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ, साथै धातुहरूलाई प्रशोधन गर्न डिग्यासिङ एजेन्टको रूपमा पनि प्रयोग गर्न सकिन्छ। पोटासियम क्लोरेट, म्याग्नेसियम पाउडर र रोजिनसँग मिसाइएको बेरियम नाइट्रेट सिग्नल फ्लेयर र आतिशबाजी निर्माण गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ। घुलनशील बेरियम यौगिकहरू सामान्यतया विभिन्न बिरुवा कीराहरू नियन्त्रण गर्न बेरियम क्लोराइड जस्ता कीटनाशकको ​​रूपमा प्रयोग गरिन्छ। यसलाई इलेक्ट्रोलाइटिक कास्टिक सोडा उत्पादनको लागि ब्राइन र बोयलर पानी प्रशोधन गर्न पनि प्रयोग गर्न सकिन्छ। पिग्मेन्टहरू तयार गर्न पनि प्रयोग गरिन्छ। कपडा र छाला उद्योगहरूले यसलाई मोर्डन्ट र कृत्रिम रेशमको लागि म्याटिंग एजेन्टको रूपमा प्रयोग गर्छन्।
२. चिकित्सा प्रयोगको लागि बेरियम सल्फेट एक्स-रे परीक्षणको लागि सहायक औषधि हो। गन्धहीन र स्वादहीन सेतो पाउडर, एक्स-रे परीक्षणको समयमा शरीरमा सकारात्मक कन्ट्रास्ट प्रदान गर्न सक्ने पदार्थ। मेडिकल बेरियम सल्फेट जठरांत्र पथमा अवशोषित हुँदैन र एलर्जी प्रतिक्रियाहरू निम्त्याउँदैन। यसमा बेरियम क्लोराइड, बेरियम सल्फाइड, र बेरियम कार्बोनेट जस्ता घुलनशील बेरियम यौगिकहरू हुँदैनन्। मुख्यतया जठरांत्र इमेजिङको लागि प्रयोग गरिन्छ, कहिलेकाहीं परीक्षणको अन्य उद्देश्यका लागि प्रयोग गरिन्छ।

७, तयारी विधि
औद्योगिक उत्पादनधातु बेरियमदुई चरणमा विभाजन गरिएको छ: बेरियम अक्साइडको उत्पादन र धातु थर्मल रिडक्सन (एल्युमिनियम थर्मल रिडक्सन)। १०००-१२०० ℃ मा,धातु बेरियमधातुको एल्युमिनियमसँग बेरियम अक्साइड घटाएर प्राप्त गर्न सकिन्छ, र त्यसपछि भ्याकुम डिस्टिलेसनद्वारा शुद्धीकरण गरिन्छ। धातुको बेरियम उत्पादन गर्न एल्युमिनियम थर्मल रिडक्सन विधि: विभिन्न घटक अनुपातहरूको कारण, बेरियम अक्साइडको एल्युमिनियम रिडक्सनको लागि दुई प्रतिक्रियाहरू हुन सक्छन्। प्रतिक्रिया समीकरण यो हो: दुबै प्रतिक्रियाहरूले १०००-१२०० ℃ मा थोरै मात्रामा बेरियम मात्र उत्पादन गर्न सक्छन्। त्यसकारण, प्रतिक्रिया दायाँतिर सर्ने क्रममा प्रतिक्रिया क्षेत्रबाट चिसो संक्षेपण क्षेत्रमा बेरियम वाष्पलाई निरन्तर स्थानान्तरण गर्न भ्याकुम पम्प प्रयोग गर्नुपर्छ। प्रतिक्रिया पछिको अवशेष विषाक्त हुन्छ र डिस्पोजल गर्नु अघि उपचार गर्न आवश्यक छ।