Khác biệt giữa bản sửa đổi của “Bari”
Nội dung được xóa Nội dung được thêm vào
AlphamaEditor using AWB |
dịch theo GA |
||
| Dòng 1: | Dòng 1: | ||
:''Xem các nghĩa khác tại [[Bari (định hướng)]]'' |
:''Xem các nghĩa khác tại [[Bari (định hướng)]]'' |
||
{{Thông tin nguyên tố hóa học|name=Bari|CAS number=7440-39-3|magnetic ordering=[[Thuận từ]]|magnetic ordering ref=<ref>{{cite book |url=https://web.archive.org/web/20110303222309/http://www-d0.fnal.gov/hardware/cal/lvps_info/engineering/elementmagn.pdf|chapter=Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds| editor = Lide, D. R. | title = CRC Handbook of Chemistry and Physics | edition = 86th | location = Boca Raton (FL) | publisher = CRC Press | year = 2005 | isbn = 0-8493-0486-5 }}</ref>|electrical resistivity unit prefix=n|electrical resistivity at 20=332|thermal conductivity=18,4|thermal expansion at 25=20,6|speed of sound rod at 20=1620|magnetic susceptibility={{val|+20,6|e=−6}}|magnetic susceptibility ref=<ref>{{Cite book|title=CRC, Handbook of Chemistry and Physics|last=Weast|first=Robert|publisher=Chemical Rubber Company Publishing|year=1984|isbn=0-8493-0464-4|location=Boca Raton, Florida|pages=E110}}</ref>|Young's modulus=13|Shear modulus=4,9|Bulk modulus=9,6|Mohs hardness=1,25|isotopes={{Elementbox_isotopes_decay | mn=130 | sym=Ba | |
|||
{{Bari}} |
|||
| na=0,11% | hl=(0.5–2.7)×10<sup>21</sup> [[năm]] |
|||
'''Bari''' (bắt nguồn từ từ tiếng Pháp ''baryum'' /baʁjɔm/),<ref name="Dictionnaire vietnamien - français. Les mots vietnamiens d’origine française. Trang 58">Đặng Thái Minh, “Dictionnaire vietnamien - français. Les mots vietnamiens d’origine française”, ''Synergies Pays riverains du Mékong'', n° spécial, năm 2011. ISSN: 2107-6758. Trang 58.</ref> còn được viết là '''ba-ri''',<ref name="Dictionnaire vietnamien - français. Les mots vietnamiens d’origine française. Trang 58"/> là [[nguyên tố hóa học|nguyên tố hoá học]] ký hiệu '''Ba''', số thứ tự 56 trong [[bảng tuần hoàn]]. Nó là một [[kim loại kiềm thổ]] có tính độc. Bari là một chất rắn, màu trắng bạc, và nóng chảy ở nhiệt độ rất cao. Ôxít của nó được gọi là [[baryta]] và được tìm thấy chủ yếu trong quặng [[barit]], nhưng bari chưa bao giờ được tìm thấy ở dạng tinh khiết do bị ôxi hóa trong không khí. Các hợp chất của kim loại này được sử dụng với số lượng nhỏ trong sơn và trong sản xuất thủy tinh. |
|||
| dm=[[Bắt giữ electron kép|εε]] | de=2,620 | pn=130 | ps=[[Xêsi|Cs]] }} |
|||
{{Elementbox_isotopes_stable | mn=132 | sym=Ba | na=0,10% | n=76 }} |
|||
{{Elementbox_isotopes_decay | mn=133 | sym=Ba |
|||
| na=Tổng hợp | hl=10,51 [[năm]] |
|||
| dm=[[Bắt giữ electron|ε]] | de=0,517 | pn=133 | ps=[[Xêsi|Cs]] }} |
|||
{{Elementbox_isotopes_stable | mn=134 | sym=Ba | na=2,42% | n=78 }} |
|||
{{Elementbox_isotopes_stable | mn=135 | sym=Ba | na=6,59% | n=79 }} |
|||
{{Elementbox_isotopes_stable | mn=136 | sym=Ba | na=7,85% | n=80 }} |
|||
{{Elementbox_isotopes_stable | mn=137 | sym=Ba | na=11,23% | n=81 }} |
|||
{{Elementbox_isotopes_stable | mn=138 | sym=Ba | na=71,70% | n=82 }}|covalent radius=215±11|discovered by=[[Carl Wilhelm Scheele]]|discovery date=1772|first isolation by=[[Humphry Davy]]|first isolation date=1808|series=Kim loại kiềm thổ|group=2|period=6|block=s|electron configuration=[[[xenon|Xe]]] 6s<sup>2</sup>|atomic mass=137,327(7)|atomic mass ref=<ref>{{Chú thích tạp chí|last1=Meija|first1=Juris|last2=Coplen|first2=Tyler B.|last3=Berglund|first3=Michael|last4=Brand|first4=Willi A.|last5=De Bièvre|first5=Paul|last6=Gröning|first6=Manfred|last7=Holden|first7=Norman E.|last8=Irrgeher|first8=Johanna|last9=Loss|first9=Robert D.|last10=Walczyk|first10=Thomas|last11=Prohaska|first11=Thomas|display-authors=1|year=2016|title=Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)|journal=Pure and Applied Chemistry|volume=88|issue=3|pages=265–291|doi=10.1515/pac-2015-0305}}</ref>|phase=Chất rắn|color=Bạc xám|oxidation states=+2|Van der Waals radius=268|atomic radius=222|number=56|boiling point C=1845|symbol=Ba|left=[[Xêsi]]|right=[[Lantan]]|above=[[Stronti|Sr]]|below=[[Radi|Ra]]|appearance=Màu bạc xám; bóng màu vàng nhạt<ref>{{Greenwood&Earnshaw2nd|page=112}}</ref>|image name=Barium unter Argon Schutzgas Atmosphäre.jpg|electrons per shell=2, 8, 18, 18, 8, 2|density gpcm3nrt=3,51|density gpcm3mp=3,338|melting point C=727|melting point K=1000|melting point F=1341|boiling point K=2118|3rd ionization energy=3600|boiling point F=3353|heat fusion=7,12|heat vaporization=142|heat capacity=28,07|vapor pressure 1=911|vapor pressure 10=1038|vapor pressure 100=1185|vapor pressure 1 k=1388|vapor pressure 10 k=1686|vapor pressure 100 k=2170|crystal structure=Lập phương tâm khối|electronegativity=0,89|1st ionization energy=502,9|2nd ionization energy=965,2|oxidation states comment=[[Bazơ]] mạnh}} |
|||
'''Bari''' là một [[nguyên tố hóa học|nguyên tố hoá học]] có ký hiệu là '''Ba''' và [[số hiệu nguyên tử]] là 56. Nó là nguyên tố thứ năm trong nhóm 2 và là một [[kim loại kiềm thổ]] màu trắng bạc. Do có khả năng phản ứng rất cao nên bari không thể được tìm thấy trong tự nhiên dưới dạng nguyên tố tự do. |
|||
Các khoáng chất tự nhiên phổ biến nhất của bari là barit (bây giờ được gọi là baryte<ref>{{chú thích web |url=https://www.mindat.org/min-549.html |website=www.mindat.org |title=Baryte: Baryte mineral information and data.}}</ref><ref>{{chú thích web | url=http://nrmima.nrm.se | title=International Mineralogical Association - Commission on New Minerals, Nomenclature and Classification | ngày truy cập=2021-01-25 | archive-date = ngày 10 tháng 8 năm 2019 | archive-url=https://web.archive.org/web/20190810195707/http://nrmima.nrm.se// |url-status=dead }}</ref>) (bari sunfat, BaSO4) và witherite (bari cacbonat, BaCO<small>3</small>), cả hai chất này đều không tan trong nước. Tên bari bắt nguồn từ dẫn xuất giả kim "baryta", từ tiếng Hy Lạp βαρύς (barys), có nghĩa là "nặng". Bari được xác định là một nguyên tố mới vào năm 1774, nhưng không bị khử thành kim loại cho đến năm 1808 với sự ra đời của [[điện phân]]. |
|||
Các khoáng vật phổ biến nhất của bari trong tự nhiên là [[barit]] ([[Bari sunfat|bari sulfat]], BaSO<sub>4</sub>) và [[witherit]] ([[bari cacbonat]], BaCO<sub>3</sub>), cả hai chất này đều không tan trong nước. Tên bari bắt nguồn từ dẫn xuất giả kim "baryta", từ tiếng Hy Lạp βαρύς (''barys''), có nghĩa là "nặng". Bari được xác định là một nguyên tố mới vào năm 1774, nhưng không bị khử thành kim loại cho đến năm 1808 với sự ra đời của [[điện phân]]. |
|||
Bari có ít ứng dụng công nghiệp. Trong lịch sử, nó được sử dụng làm chất khử cho các ống chân không và ở dạng oxit làm lớp phủ phát xạ trên catốt được làm nóng gián tiếp. Nó là một thành phần của YBCO (chất siêu dẫn nhiệt độ cao) và gốm điện, và được thêm vào thép và gang để giảm kích thước của các hạt carbon trong cấu trúc vi mô. Các hợp chất bari được thêm vào pháo hoa để tạo ra màu xanh lục. Bari sunfat được sử dụng như một chất phụ gia không hòa tan trong dung dịch khoan giếng dầu, cũng như ở dạng tinh khiết hơn, trong các chất phóng xạ tia X để chụp ảnh đường tiêu hóa của con người. Các ion bari hòa tan và các hợp chất hòa tan độc hại, và đã được sử dụng làm thuốc diệt chuột. |
|||
Bari có ít ứng dụng công nghiệp. Trong lịch sử, nó được sử dụng làm chất thu khí cho [[đèn điện tử chân không]]. Nó là một thành phần của YBCO ([[chất siêu dẫn nhiệt độ cao]]) và gốm điện, và được thêm vào thép và gang để giảm kích thước của các hạt carbon trong cấu trúc vi mô. Các hợp chất bari được thêm vào pháo hoa để tạo ra màu xanh lục. Bari sunfat được sử dụng như một chất phụ gia không hòa tan trong [[dung dịch khoan]] [[giếng dầu]], và ở dạng tinh khiết hơn, làm thuốc cản quang phóng xạ tia X để chụp ảnh đường tiêu hóa của con người. Các hợp chất bari tan có tính độc do sự giải phóng ion bari hòa tan, và đã được sử dụng làm thuốc diệt chuột. |
|||
== Tính chất == |
== Tính chất == |
||
=== Tính chất vật lý === |
=== Tính chất vật lý === |
||
[[File:Barium 1.jpg|thumb|left|Bari đã oxy hóa]] |
|||
Bari là kim loại kiềm thổ có tính chất hóa học tương tự [[canxi]]. Ở dạng tinh khiết, nó có màu trắng bạc như [[chì]]. Nó kết tinh theo kiểu ô mạng lập phương tâm khối. Kim loại này bị ôxi hóa rất dễ dàng trong không khí<ref name="A guide to the elements">{{chú thích sách | title=A guide to the elements | url=https://archive.org/details/guidetoelements0002stwe | author=Stwertka, Albert | year=2002 | publisher=Oxford University Press US | pages=[https://archive.org/details/guidetoelements0002stwe/page/144 144] | isbn=0195150279}}</ref> và phản ứng mãnh liệt với nước hoặc cồn. Một số hợp chất của nguyên tố này có trọng lượng riêng lớn, chẳng hạn như BaSO<sub>4</sub> (bari sulfat), hay còn gọi là khoáng spat. Khi cháy nó cho ra ngọn lửa màu lục hoặc lục nhạt và phát ra bước sóng 524.2 và 513.7 nm. |
|||
Bari là một kim loại mềm màu trắng bạc, bóng hơi vàng khi ở trạng thái siêu tinh khiết.{{Sfn|Ullman|2005|p=2}} Màu trắng bạc của kim loại bari biến mất nhanh chóng khi bị [[Oxy hóa khử|oxy hóa]] trong không khí tạo một lớp oxit màu xám sậm. Bari có [[trọng lượng riêng]] ở mức trung bình và tính dẫn điện tốt. Bari siêu tinh khiết rất khó tổng hợp nên nhiều tính chất của bari vẫn chưa được xác định một cách chính xác.{{Sfn|Ullman|2005|p=2}} |
|||
Ở nhiệt độ phòng, bari có cấu trúc [[lập phương tâm khối]] với khoảng cách giữa hai nguyên tử bari là 503 [[picômét]], tăng dần khi nóng lên với tốc độ khoảng 1,8×10<sup>−5</sup>/°C.{{Sfn|Ullman|2005|p=2}} Nó là một kim loại rất mềm với độ cứng là 1,25 trên [[Thang độ cứng Mohs|thang Mohs]].{{Sfn|Ullman|2005|p=2}} Điểm nóng chảy của nó ở mức 1.000 K (727 °C; 1.341 °F){{sfn|Lide|2004|p=4-43}} nằm giữa nguyên tố nhẹ hơn, stronti (1.050 K){{sfn|Lide|2004|p=4-86}} và nguyên tố nặng hơn, radi (973 K);{{sfn|Lide|2004|p=4-78}} tuy nhiên, điểm sôi của nó tại 2.170 K (1.897 °C; 3.447 °F) cao hơn nhiều so với stronti (1.655 K).{{sfn|Lide|2004|p=4-86}} Khối lượng riêng của bari (3,62 g/cm<sup>3</sup>){{sfn|Lide|2004|p=4-43}} cũng nằm giữa nguyên tố stronti (2,36 g/cm<sup>3</sup>){{sfn|Lide|2004|p=4-86}} và radi (~5 g/cm<sup>3</sup>).{{sfn|Lide|2004|p=4-78}} |
|||
=== Tính chất hóa học === |
=== Tính chất hóa học === |
||
Bari có tính chất hóa học tương tự với magie, canxi và stronti, cùng với khả năng phản ứng cao hơn rất nhiều. Nó luôn có trạng thái oxy hóa là +2 trong các hợp chất.{{sfn|Ullman|2005|p=2}} Phản ứng với [[chalcogen]] là [[phản ứng tỏa nhiệt]] mạnh (giải phóng năng lượng); phản ứng với oxy hoặc không khí xảy ra ở nhiệt độ phòng, và do đó bari thường được cất trữ trong môi trường dầu hoặc khí trơ.{{sfn|Ullman|2005|p=2}} Phản ứng với các [[phi kim]] khác như cacbon, nitơ, photpho, silic và hydro thường là phản ứng tỏa nhiệt và xảy ra khi đun nóng.{{sfn|Ullman|2005|pp=2–3}} Phản ứng với nước và ancol cũng tỏa nhiều nhiệt và giải phóng khí hydro:{{sfn|Ullman|2005|p=3}} |
|||
Bari phản ứng mạnh với ôxy ở nhiệt độ phòng tạo ra [[bari ôxít]] và [[Bari peroxít|peroxit]]. Do nó nhạy cảm với không khí, các mẫu bari thường được cất giữ trong dầu. Phản ứng diễn ra rất mãnh liệt khi bari ở dạng bột. Kim loại dễ dàng phản ứng với hầu hết axit, với ngoại lệ là [[acid sulfuric|axít sulfuric]], phản ứng dừng lại khi tạo thành lớp muối không tan trên bề mặt là [[bari sulfat]]. Nó cũng phản ứng mạnh với nước theo phản ứng: |
|||
: Ba + 2 |
: Ba + 2 ROH → Ba(OR)<sub>2</sub> + H<sub>2</sub>↑ (R là gốc ankyl hoặc nguyên tử hydro) |
||
Ngoài ra, bari tác dụng được với [[amoniac]] để tạo ra các phức chất chẳng hạn như Ba(NH<sub>3</sub>)<sub>6</sub>.{{sfn|Ullman|2005|p=3}} |
|||
Bari kết hợp với một số kim loại khác như nhôm, kẽm. chì và thiếc tạo thành các pha kim loại trung gian và hợp kim.<ref name=Ullmann/> |
|||
Bari kim loại rất dễ bị ăn mòn bởi đa số axit. [[Axit sunfuric|Axit sulfuric]] là một trường hợp ngoại lệ, do tính [[Sự thụ động hóa|thụ động hóa]] làm phản ứng ngừng lại bằng cách tạo thành [[Bari sunfat|bari sulfat]] không tan.<ref>{{cite book|title=Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry|author=Müller, Hermann|publisher=Wiley-VCH|date=2002-06-15|editor=Ullman, Franz|chapter=Sulfuric Acid and Sulfur Trioxide|doi=10.1002/14356007.a25_635}}</ref> Bari kết hợp với một số kim loại khác như [[nhôm]], [[kẽm]], [[chì]] và [[thiếc]] tạo thành các [[pha kim loại trung gian]] và hợp kim.<ref>{{cite book|title=Intermetallic Chemistry|last1=Ferro|first1=Riccardo|last2=Saccone|first2=Adriana|publisher=Elsevier|year=2008|isbn=978-0-08-044099-6|page=355}}</ref> |
|||
=== Các đồng vị === |
|||
=== Hợp chất === |
|||
{| class="wikitable" style="float:left; text-align:center; margin-right:1em; font-size:10pt; line-height:11pt; width:25%;" |
|||
|+ style="margin-bottom: 5px;" |Khối lượng riêng của một số muối kim loại kiềm thổ và kẽm, g/cm<sup>3</sup> |
|||
! |
|||
![[Oxit|{{chem|O|2-}}]] |
|||
![[Sunfua|{{chem|S|2-}}]] |
|||
![[Florua|{{chem|F|-}}]] |
|||
![[Clorua|{{chem|Cl|-}}]] |
|||
![[Sulfate|{{chem|SO|4|2-}}]] |
|||
![[Cacbonat|{{chem|CO|3|2-}}]] |
|||
![[Peroxide|{{chem|O|2|2-}}]] |
|||
![[Hydrua|{{chem|H|-}}]] |
|||
|- |
|||
! scope="row" |[[Calcium|{{chem|Ca|2+}}]]{{sfn|Lide|2004|p=4-48–50}} |
|||
|3,34 |
|||
|2,59 |
|||
|3,18 |
|||
|2,15 |
|||
|2,96 |
|||
|2,83 |
|||
|2,9 |
|||
|1,7 |
|||
|- |
|||
! scope="row" |[[Strontium|{{chem|Sr|2+}}]]{{sfn|Lide|2004|p=4-86–88}} |
|||
|5,1 |
|||
|3,7 |
|||
|4,24 |
|||
|3,05 |
|||
|3,96 |
|||
|3,5 |
|||
|4,78 |
|||
|3,26 |
|||
|- |
|||
! scope="row" style="background:#ff9;" |'''''{{chem|Ba|2+}}'''''{{sfn|Lide|2004|p=4-43–45}} |
|||
| style="background:#ff9;" |''5,72'' |
|||
| style="background:#ff9;" |''4,3'' |
|||
| style="background:#ff9;" |''2,1'' |
|||
| style="background:#ff9;" |''1,9'' |
|||
| style="background:#ff9;" |''4,49'' |
|||
| style="background:#ff9;" |''4,29'' |
|||
| style="background:#ff9;" |''4,96'' |
|||
| style="background:#ff9;" |''4,16'' |
|||
|- |
|||
! scope="row" |[[Kẽm|{{chem|Zn|2+}}]]{{sfn|Lide|2004|p=4-95–96}} |
|||
|5,6 |
|||
|4,09 |
|||
|4,9 |
|||
|2,09 |
|||
|3,8 |
|||
|4,4 |
|||
|1,57 |
|||
|— |
|||
|} |
|||
Muối bari thường có màu trắng ở dạng rắn và không màu khi bị phân hủy, do các ion bari không cho màu cụ thể.<ref>{{cite book|title=Qualitative analysis and the properties of ions in aqueous solution|last1=Slowinski|first1=Emil J.|last2=Masterton|first2=William L.|publisher=Saunders|year=1990|isbn=978-0-03-031234-2|edition=2nd|page=87}}</ref> Chúng cũng có khối lượng riêng lớn hơn so với các muối stronti và canxi tương ứng, ngoại trừ muối halogenua (xem bảng bên; khối lượng của muối [[kẽm]] được thêm vào để so sánh). |
|||
[[Bari hydroxit]] ("baryta") là một chất phổ biến ở các nhà giả kim thuật, được họ sản xuất bằng cách đun nóng bari cacbonat. Khác với canxi hydroxit, nó hấp thụ rất ít CO<sub>2</sub> trong dung dịch nước và do đó ít nhạy cảm với điều kiện môi trường thay đổi. Tính chất này được ứng dụng trong việc kiểm định thiết bị đo độ pH. |
|||
Các hợp chất bari bay hơi cháy với [[Kiểm tra ngọn lửa|ngọn lửa]] màu lục hoặc lục nhạt, và đó cũng là một cách hiệu quả để nhận biết một hợp chất của bari. Màu của ngọn lửa bắt nguồn từ các vạch quang phổ tại 455,4, 493,4, 553,6 và 611,1 nm.{{sfn|Ullman|2005|p=3}} |
|||
Nhóm [[Hóa học kim loại hữu cơ nhóm 2|hợp chất hữu cơ của bari]] là một nhóm hợp chất đang tiếp tục được nghiên cứu: ví dụ, đã có một số hợp chất điankylbari cũng như ankylhalobari đã biết.{{sfn|Ullman|2005|p=3}} |
|||
=== Đồng vị === |
|||
{{chính|Đồng vị của bari}} |
{{chính|Đồng vị của bari}} |
||
Bari trong tự nhiên là hỗn hợp của 7 nuclide nguyên thủy, gồm bari-130, 132, và từ 134 đến 138.<ref name=":0">{{cite journal|last1=De Laeter|first1=J. R.|last2=Böhlke|first2=J. K.|last3=De Bièvre|first3=P.|last4=Hidaka|first4=H.|last5=Peiser|first5=H. S.|last6=Rosman|first6=K. J. R.|last7=Taylor|first7=P. D. P.|year=2003|title=Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report)|journal=Pure and Applied Chemistry|volume=75|issue=6|pages=683–800|doi=10.1351/pac200375060683}}</ref> Trong số các đồng vị này, bari-138 chiếm 71,7%; các đồng vị còn lại (trừ bari-130) chiếm tỷ lệ càng nhỏ theo [[số khối]] giảm dần.<ref name=":0" /> Bari-130 trải qua quá trình [[phóng xạ]] rất chậm qua [[phân rã beta cộng]] kép để tạo thành xenon-130, với chu kỳ bán rã khoảng (0.5–2.7)×10<sup>21</sup> năm (gấp 10<sup>11</sup> lần tuổi của vũ trụ). Độ phổ biến của nó là khoảng 0,1% lượng bari trong tự nhiên.<ref name=":0" /> Về mặt lý thuyết, bari-132 cũng có thể đi qua quá trình phân rã beta cộng kép thành xenon-132, nhưng hiện tượng này hiện vẫn chưa được ghi nhận.<ref name=":1">{{Chú thích tạp chí|last=Audi|first=G.|last2=Kondev|first2=F. G.|last3=Wang|first3=M.|last4=Huang|first4=W. J.|last5=Naimi|first5=S.|date=2017|title=The NUBASE2016 evaluation of nuclear properties|url=https://www-nds.iaea.org/amdc/ame2016/NUBASE2016.pdf|journal=Chinese Physics C|volume=41|issue=3|pages=030001|bibcode=2017ChPhC..41c0001A|doi=10.1088/1674-1137/41/3/030001}}</ref> Tính phóng xạ của các đồng vị này yếu đến mức chúng không có khả năng gây hại cho sự sống. |
|||
Bari trong tự nhiên là hỗn hợp của 7 đồng vị bền, đồng vị phổ biến nhất là <sup>138</sup>Ba (71,7 %). Có 22 đồng vị của bari đã được biết đến, nhưng hầu hết trong chúng là các chất phóng xạ cao và có [[chu kỳ bán rã]] chỉ vài mili giây đến vài ngày. Chỉ trừ các đồng vị nổi tiếng là <sup>133</sup>Ba, có chu kỳ bán rã 10,51 năm, và <sup>137m</sup>Ba (2,55 phút).<ref>{{chú thích sách| author = David R. Lide, Norman E. Holden|title =CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th Edition| publisher = CRC Press|location = Boca Raton, Florida|year =2005| chapter = Section 11, Table of the Isotopes}}</ref> <sup>133</sup>Ba là một chất hiệu chỉnh tiêu chuẩn cho các máy dò [[tia gamma]] trong các nghiên cứu [[vật lý hạt nhân]]. |
|||
Tổng cộng, bari có 40 đồng vị đã biết với số khối từ 114 đến 153. [[Đồng vị phóng xạ tổng hợp]] bền nhất là bari-133 với chu kỳ bán rã khoảng 10,51 năm. Năm đồng vị khác có chu kỳ bán rã dài hơn một ngày.<ref name=":1" /> Bari cũng có 10 [[Đồng phân hạt nhân|đồng phân siêu bền]], trong đó bari-133m1 là đồng vị bền nhất với chu kỳ bán rã khoảng 39 giờ.<ref name=":1" /> |
|||
== Ứng dụng == |
|||
Bari được sử dụng chủ yếu trong sản xuất bụi ống chân không, pháo hoa và bóng đèn huỳnh quang. |
|||
* Được sử dụng để làm chất thu khí trong các ống chân không. |
|||
* Hợp chất bari sulfat có màu trắng và được sử dụng trong sản xuất sơn, trong chẩn đoán bằng tia X, và trong sản xuất thủy tinh. |
|||
* Barít được sử dụng rộng rãi để làm chất độn trong hoạt động khoan tìm giếng dầu và trong sản xuất cao su. |
|||
* Bari cacbonat được dùng làm bả chuột và có thể được sử dụng trong sản xuất thủy tinh và gạch. |
|||
* Bari nitrat và bari clorua được sử dụng để tạo màu xanh lá cây trong sản xuất pháo hoa. |
|||
* Bari sulfua không tinh khiết phát lân quang sau khi đặt dưới ánh sáng. |
|||
* Các muối của bari, đặc biệt là bari sulfat, có khi cũng được sử dụng để uống hoặc bơm vào ruột bệnh nhân, để làm tăng độ tương phản của những tấm phim X quang trong việc chẩn đoán hệ tiêu hóa. |
|||
* [[Lithopone]] (một chất nhuộm chứa bari sulfat và kẽm sulfua) có khả năng bao phủ tốt và không bị thẫm màu khi tiếp xúc với những muối sunfua. |
|||
* Bari perôxít được sử dụng làm chất xúc tác để bắt đầu một phản ứng [[Quá trình tỏa nhiệt|tỏa nhiệt]] nhôm khi hàn các thanh ray lại với nhau. |
|||
* Bari clorua còn được sử dụng để trừ sâu bệnh trong nông nghiệp vì độc tính cao của nó. |
|||
== Lịch sử == |
== Lịch sử == |
||
[[File:Humphry Davy Engraving 1830.jpg|thumb|left|upright|[[Humphry Davy|Sir Humphry Davy]], người đầu tiên phân lập được kim loại bari]] |
|||
Bari được [[Carl Scheele]] nhận biết lần đầu tiên vào năm 1774, và được [[Humphry Davy]] cô lập vào năm 1808 tại Anh<ref>Davy, H. (1808) "[http://books.google.com/books?id=gpwEAAAAYAAJ&pg=102#v=onepage&q&f=false Electro-chemical researches on the decomposition of the earths; with observations on the metals obtained from the alkaline earths, and on the amalgam procured from ammonia]," ''Philosophical Transactions of the Royal Society of London'', vol. 98, pages 333-370.</ref>. Bari ôxít ban đầu được [[Guyton de Morveau]] gọi là barote. Sau này, nó được [[Antoine Lavoisier]] đổi tên thành baryta, và không lâu sau đó được gọi là "barium" để thể hiện tính kim loại của nó. |
|||
Các nhà giả kim thuật thời Trung Cổ đã biết đến một số loại khoáng vật bari. Một vài viên đá khoáng vật barit giống như đá cuội trơn nhẵn đã được tìm thấy trong đá núi lửa gần [[Bologna]], [[Ý]], và do đó được gọi là "đá Bologna". Chúng đã được các nhà giả kim thuật chú ý vì sau khi tiếp xúc với nguồn sáng, chúng có thể phát sáng trong nhiều năm.<ref name=":2">{{cite book|url=https://books.google.com/?id=yb9xTj72vNAC|title=The history and use of our earth's chemical elements: a reference guide|author=Krebs, Robert E.|date=2006|publisher=Greenwood Publishing Group|isbn=978-0-313-33438-2|page=80}}</ref> Tính chất lân quang của barit đun nóng với các chất hữu cơ được V. Casciorolus mô tả vào năm 1602.{{sfn|Ullman|2005|p=5}} |
|||
[[Carl Wilhelm Scheele|Carl Scheele]] xác định được barit chứa một nguyên tố mới vào năm 1774, nhưng không phân lập được bari mà chỉ được [[Bari oxít|bari oxit]]. [[Johan Gottlieb Gahn]] cũng cô lập được bari oxit sau đó hai năm trong các nghiên cứu tương tự. Bari đã oxi hóa ban đầu được [[Guyton de Morveau]] đặt tên là "barote", trước khi [[Antoine Lavoisier]] đổi tên nó thành ''baryta''. Cũng trong thế kỷ 18, nhà khoáng vật học người Anh [[William Withering]] quan sát được một khoáng vật nặng trong các mỏ chì ở [[Cumberland]], mà hiện nay được đặt tên là [[witherit]]. Bari được Sir [[Humphry Davy]] phân lập thành công tại Anh vào năm 1808 qua điện phân muối bari nóng chảy.<ref>{{Chú thích tạp chí|last=Davy|first=Humphry|date=1808|title=Electro-chemical researches on the decomposition of the earths; with observations on the metals obtained from the alkaline earths, and on the amalgam procured from ammonia|url=https://books.google.com/books?id=gpwEAAAAYAAJ&pg=102|journal=Philosophical Transactions of the Royal Society of London|volume=98|pages=333–370|via=Google Books}}</ref> Dựa trên tính chất hóa học tương đồng với canxi, Davy đặt tên nguyên tố là "barium" theo tên barit, trong đó hậu tố "-ium" chỉ nguyên tố kim loại.<ref name=":2" /> [[Robert Bunsen]] và [[Augustus Matthiessen]] thu được bari tinh khiết bằng cách điện phân nóng chảy hỗn hợp [[bari clorua]] và [[amoni clorua]].<ref>{{chú thích tạp chí|year=1855|title=Masthead|journal=Annalen der Chemie und Pharmacie|volume=93|issue=3|pages=fmi–fmi|doi=10.1002/jlac.18550930301}}</ref><ref>{{chú thích tạp chí|last1=Wagner|first1=Rud.|last2=Neubauer|first2=C.|last3=Deville|first3=H. Sainte-Claire|last4=Sorel|last5=Wagenmann|first5=L.|last6=Techniker|last7=Girard|first7=Aimé|year=1856|title=Notizen|journal=Journal für Praktische Chemie|volume=67|pages=490–508|doi=10.1002/prac.18560670194}}</ref> |
|||
[[Robert Bunsen]] và [[Augustus Matthiessen]] tạo ra bari tinh khiết bằng phương pháp điện phân nóng chảy hỗn hợp bari clorua và ammoni clorua.<ref>{{chú thích tạp chí | doi = 10.1002/jlac.18550930301 | title = Masthead | year = 1855 | journal = Annalen der Chemie und Pharmacie | volume = 93 | issue = 3 | pages = fmi–fmi}}</ref><ref>{{chú thích tạp chí | doi =10.1002/prac.18560670194 | title =Notizen | year =1856 | last1 =Wagner | first1 =Rud. | last2 =Neubauer | first2 =C. | last3 =Deville | first3 =H. Sainte-Claire | last4 =Sorel | last5 =Wagenmann | first5 =L. | last6 =Techniker | last7 =Girard | first7 =Aimé | journal =Journal für Praktische Chemie | volume =67 | pages =490–508}}</ref> Việc sản xuất ôxy tinh khiết bằng phương pháp Brin đã sử dụng một lượng lớn bari peroxide trước khi điện phân và [[chưng cất phân đoạn]] không khí lỏng trở thành cách phổ biến để tạo ra ôxy. Trong quá trình này bari ôxít phản ứng với không khí ở 500–600 °C tạo ra bari peroxide, hợp chất này đến lượt nó sẽ phân hủy ở nhiệt độ trên 700 °C giải phóng ra ôxy.<ref>{{chú thích tạp chí | last1 = Jensen | first1 = William B. | title = The Origin of the Brin Process for the Manufacture of Oxygen | journal = Journal of Chemical Education | volume = 86 | pages = 1266 | year = 2009 | doi = 10.1021/ed086p1266 | issue = 11 |bibcode = 2009JChEd..86.1266J }}</ref><ref>{{chú thích sách | url = http://books.google.de/books?id=34KwmkU4LG0C&pg=PA681 | page = 681 | title = The development of modern chemistry | isbn = 9780486642352 | author1 = Ihde, Aaron John | date = ngày 1 tháng 4 năm 1984}}</ref> |
|||
Việc sản xuất oxy tinh khiết bằng [[quá trình Brin]] vào thập niên 1880 đã sử dụng một lượng lớn [[bari peroxit]], trước khi quá trình này bị thay thế bằng điện phân và [[chưng cất phân đoạn]] không khí lỏng vào những năm 1900. Trong quá trình này bari oxit phản ứng với không khí ở 500–600 °C (932–1.112 °F) tạo ra bari peroxit, sau đó nó bị phân hủy ở nhiệt độ trên 700 °C (1.292 °F) giải phóng khí oxy:<ref>{{chú thích tạp chí|last1=Jensen|first1=William B.|year=2009|title=The Origin of the Brin Process for the Manufacture of Oxygen|journal=Journal of Chemical Education|volume=86|issue=11|pages=1266|bibcode=2009JChEd..86.1266J|doi=10.1021/ed086p1266}}</ref><ref>{{chú thích sách|url=http://books.google.de/books?id=34KwmkU4LG0C&pg=PA681|title=The development of modern chemistry|author1=Ihde, Aaron John|date=ngày 1 tháng 4 năm 1984|isbn=9780486642352|page=681}}</ref> |
|||
:2 BaO + O<sub>2</sub> ⇌ 2 BaO<sub>2</sub> |
:2 BaO + O<sub>2</sub> ⇌ 2 BaO<sub>2</sub> |
||
Bari sulfat lần đầu tiên được ứng dụng làm thuốc cản quang phóng xạ trong [[Hình ảnh y khoa|ảnh chụp y khoa bằng tia X]] của hệ tiêu hóa người vào năm 1908.<ref>{{cite journal|author=Schott, G. D.|date=1974|title=Some Observations on the History of the Use of Barium Salts in Medicine|journal=Med. Hist.|volume=18|issue=1|pages=9–21|doi=10.1017/S0025727300019190|pmc=1081520|pmid=4618587}}</ref> |
|||
Ở thời Trung Cổ, nguyên tố Bari được mọi người biết đến thông qua việc nguyên tố này có quan hệ với các phù thủy và nhà giả kim thuật với nguyên do có thể phát sáng trong bóng tối sau khi tiếp xúc với một nguồn sáng trong thời gian ngắn.<ref>[https://vnexpress.net/khoa-hoc/chuyen-la-xoay-quanh-cac-nguyen-to-hoa-hoc-3258024.html Chuyện lạ xoay quanh các nguyên tố hóa học]</ref> |
|||
== Phân bố == |
== Phân bố và sản xuất == |
||
Bari chiếm 0,0425% trong vỏ Trái Đất và 13 µg/L trong nước biển. Nguồn sản xuất bari chủ yếu trong thương mại là [[barit]], một khoáng vật chứa bari sulfat,{{sfn|Ullman|2005|p=5}} với các mỏ khai thác trải dài khắp thế giới. Nguồn nguyên liệu thương mại thứ hai, ít quan trọng hơn barit, là witherite có chứa bari cacbonat, với các mỏ khai thác chính nằm ở Anh, România và Liên Xô cũ.{{sfn|Ullman|2005|p=5}} |
|||
Bari chiếm 0,0425% trong vỏ Trái Đất và 13 µg/L trong nước biển. Nó có mặt trong các khoáng barit (ở dạng sulphat) và witherit (ở dạng cacbonat).<ref name=Ullmann>Robert Kresse, Ulrich Baudis, Paul Jäger, H. Hermann Riechers, Heinz Wagner, Jochen Winkler, Hans Uwe Wolf, "Barium and Barium Compounds" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2007 Wiley-VCH, Weinheim. {{DOI|10.1002/14356007.a03_325.pub2}}</ref> Các mỏ witherit đã được khai thác từ thế kỷ XVII cho đến năm 1969<ref>{{chú thích sách | url = http://books.google.com/?id=JjEmAQAAIAAJ&dq=Settlingstones+Witherite+Mine&q=Settlingstones+#search_anchor | page = 28 | title = Industrial minerals | year = 1969}}</ref> ở miền bắc Anh, như mỏ Settlingstones gần [[Newbrough]],<ref>{{chú thích web| url = http://www.rock-site.co.uk/EZ/rs/rs/page151.php| title = Alston Moor Cumbria, UK| publisher = Steetley Minerals}}{{Liên kết hỏng|date = ngày 6 tháng 2 năm 2021 |bot=InternetArchiveBot }}</ref> ngày nay tất cả bari được khai thác ở dạng barite. |
|||
{{multiple image |
|||
== Sản xuất == |
|||
| footer = Barit, từ trái qua: ảnh chụp khoáng vật, biểu đồ xu hướng sản xuất theo thời gian, và bản đồ phân bố tỷ trọng của các quốc gia sản xuất hàng đầu (năm 2010). |
|||
Dạng đá quý hiếm gặp chứa bari là [[benitoit]]. Các mỏ barit lớn được phát hiện ở [[Trung Quốc]], [[Đức]], [[Ấn Độ]], [[Maroc]], và [[Hoa Kỳ]].<ref name="CRC">{{chú thích sách| author = C. R. Hammond |title = The Elements, in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition| publisher =CRC press| year = 2000| isbn = 0849304814}}</ref> |
|||
| align = center |
|||
[[Tập tin:BariteWorldProductionUSGS.PNG|nhỏ|trái|Xu hướng sản lượng barit trên thế giới]] |
|||
| width1 = 180 |
|||
| width2 = 246 |
|||
| width3 = 376 |
|||
| image1 = Barite.jpg |
|||
| alt1 = alt1 |
|||
| image2 = BariteWorldProductionUSGS.PNG |
|||
| alt2 = alt2 |
|||
| image3 = World Baryte Production 2010.svg |
|||
| alt3 = alt3 |
|||
}} |
|||
Lượng dự trữ barit trên toàn cầu ước tính khoảng từ 0,7 đến 2 tỷ [[tấn]]. Sản lượng barit từng đạt đỉnh vào năm 1981 với 8,3 triệu tấn, nhưng chỉ có 7–8% trong số đó được sử dụng để điều chế kim loại bari hoặc hợp chất.{{sfn|Ullman|2005|p=5}} Bắt đầu từ nửa sau thập niên 1990, sản xuất barit tăng trưởng nhanh, từ 4,4 triệu tấn năm 1996<ref>{{Chú thích sách|title=Mineral Commodity Summaries, February 1997|last=Searls|first=James P.|publisher=United States Geological Survey|year=1997|pages=26–27|chapter=Barite|chapter-url=https://s3-us-west-2.amazonaws.com/prd-wret/assets/palladium/production/mineral-pubs/barite/080397.pdf|archive-url=http://web.archive.org/web/20200721022924/https://s3-us-west-2.amazonaws.com/prd-wret/assets/palladium/production/mineral-pubs/barite/080397.pdf|archive-date=2020-07-21}}</ref> lên 7,6 triệu tấn năm 2005,<ref>{{Chú thích sách|title=Mineral Commodity Summaries, January 2006|last=Miller|first=Michael M.|publisher=United States Geological Survey|year=2006|pages=30–31|chapter=Barite|chapter-url=https://s3-us-west-2.amazonaws.com/prd-wret/assets/palladium/production/mineral-pubs/barite/080397.pdf|archive-url=http://web.archive.org/web/20200721022936/https://s3-us-west-2.amazonaws.com/prd-wret/assets/palladium/production/mineral-pubs/barite/baritmcs06.pdf|archive-date=2020-07-21}}</ref> và 7,8 triệu tấn năm 2011.<ref name=":3">{{Chú thích sách|title=Mineral Commodity Summaries, January 2012|last=Miller|first=Michael M.|publisher=United States Geological Survey|year=2012|pages=24–25|chapter=Barite|chapter-url=https://s3-us-west-2.amazonaws.com/prd-wret/assets/palladium/production/mineral-pubs/barite/mcs-2012-barit.pdf|archive-url=http://web.archive.org/web/20200720212230/https://s3-us-west-2.amazonaws.com/prd-wret/assets/palladium/production/mineral-pubs/barite/mcs-2012-barit.pdf|archive-date=2020-07-20}}</ref> Trong tổng sản lượng năm 2011, Trung Quốc chiếm hơn 50%, tiếp theo là Ấn Độ (14%), Maroc (8,3%), Hoa Kỳ (8,2%), Thổ Nhĩ Kỳ (2,5%), Iran và Kazakhstan (mỗi nước 2,6%).<ref name=":3" /> |
|||
Bởi vì bari bị ôxi hóa nhanh chóng trong không khí nên khó thu được kim loại này ở dạng tinh khiết.Do barit không tan, nên khô thể dùng để tạo ra các hợp chất bari khác một cách trực tiếp. Do đó, quặng được nung với cacbon để khử thành [[bari sulfua]]:<ref>{{chú thích web| title = Toxicological Profile for Barium and Barium Compounds. Agency for Toxic Substances and Disease Registry| publisher = [[Centers for Disease Control and Prevention|CDC]]| date = 2007.| url = http://www.atsdr.cdc.gov/toxprofiles/tp24.pdf}}</ref> |
|||
Quặng sau khi khai thác sẽ được làm sạch, nghiền vỡ, phân loại và tách ra khỏi thạch anh. Nếu thạch anh lọt vào quá sâu bên trong quặng, kỹ thuật [[tuyển nổi]] sẽ được áp dụng. Sản phẩm thu được là barit tinh khiết 98% (theo khối lượng); độ tinh khiết phải không dưới 95%, với một lượng nhỏ sắt và [[silic đioxit]].{{sfn|Ullman|2005|p=7}} Sau đó, cacbon được thêm vào để đưa nó về bari sulfit:{{sfn|Ullman|2005|p=6}} |
|||
:BaSO<sub>4</sub> + 2 C → BaS + 2 CO<sub>2</sub> |
|||
: BaSO<sub>4</sub> + 2 C → BaS + 2 CO<sub>2</sub>↑ |
|||
Bari sulfit, một chất tan trong nước, là điểm khởi đầu để điều chế các hợp chất khác: phản ứng của BaS với oxy tạo muối sulfat, với axit nitric tạo muối nitrat, với cacbon đioxit tạo muối cacbonat, v.v.{{sfn|Ullman|2005|p=6}} Muối nitrat có thể bị nhiệt phân để tạo thành oxit.{{sfn|Ullman|2005|p=6}} Kim loại bari được sản xuất qua phản ứng khử với [[nhôm]] ở 1.100 °C (2.010 °F). Hợp chất kim loại trung gian BaAl<sub>4</sub> được điều chế trước tiên:{{sfn|Ullman|2005|p=3}} |
|||
: 3 BaO + 14 Al → 3 BaAl<sub>4</sub> + Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> |
|||
BaAl<sub>4</sub> là một chất trung gian phản ứng với bari oxit để tạo ra kim loại. Chú ý rằng không phải toàn bộ bari đều bị khử.{{sfn|Ullman|2005|p=3}} |
|||
: 8 BaO + 3 BaAl<sub>4</sub> → Ba↓ + 7 BaAl<sub>2</sub>O<sub>4</sub> |
|||
Phần bari oxit còn lại tác dụng với nhôm oxit vừa hình thành:{{sfn|Ullman|2005|p=3}} |
|||
: BaO + Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> → BaAl<sub>2</sub>O<sub>4</sub> |
|||
và toàn bộ quá trình trên đây được đưa về phương trình{{sfn|Ullman|2005|p=3}} |
|||
: 4 BaO + 2 Al → 3 Ba↓ + BaAl<sub>2</sub>O<sub>4</sub> |
|||
Bari dạng hơi được cô đặc và đóng lại thành khuôn trong môi trường argon.{{sfn|Ullman|2005|p=3}} Phương pháp này được sử dụng phổ biến trong thương mại, tạo ra bari siêu tinh khiết.{{sfn|Ullman|2005|p=3}} Loại bari thường bán trên thị trường có độ tinh khiết khoảng 99%, với các tạp chất chủ yếu gồm stronti và canxi (tối đa 0,8% và 0,25%) và dưới 0,1% các chất khác.{{sfn|Ullman|2005|p=4}} |
|||
Phản ứng tương tự với silic ở 1.200 °C (2.190 °F) tạo thành bari và [[bari metasilicat]].{{sfn|Ullman|2005|p=3}} Kỹ thuật điện phân không được áp dụng do bari dễ bị phân hủy trong muối halogenua nóng chảy và sản phẩm thu được có độ tinh khiết thấp hơn.{{sfn|Ullman|2005|p=3}} |
|||
Bari sunfua sau đó bị thủy phân hoặc xử lý với axit để tạo thành các hợp chất bari khác như [[Bari clorua]], [[Bari nitrat]], và cacbonat. |
|||
=== Đá quý === |
|||
Bari được sản xuất thương mại bằng phương pháp điện phân nóng chảy bari clorua (BaCl<sub>2</sub>). |
|||
[[File:Benitoite HD.jpg|thumb|Tinh thể benitoit trong natrolit. Khoáng vật này được đặt tên theo nơi nó được tìm thấy lần đầu tiên tại [[sông San Benito]] ở [[quận San Benito]], bang California.]] |
|||
''Phương trình điện phân'' như sau:<br /> |
|||
[[Benitoit]] (bari titan silicat), một khoáng vật chứa bari khác, tồn tại dưới dạng đá quý huỳnh quang màu lam rất hiếm, và được chọn làm đá quý biểu trưng của bang [[California]], Hoa Kỳ, từ ngày 1 tháng 10 năm 1985.<ref>{{Chú thích web|url=http://www.conservation.ca.gov/cgs/Pages/Publications/Note_11.aspx|tựa đề=Benitoite: California's State Gem|location=Department of Conservation, State of California|url lưu trữ=http://web.archive.org/web/20190731113115/http://www.conservation.ca.gov/cgs/Pages/Publications/Note_11.aspx|ngày lưu trữ=2019-07-31|url hỏng=no|ngày truy cập=2021-06-14}}</ref> |
|||
:(ở [[cathode|catốt]]) Ba<sup>2+</sup>* + 2e<sup>-</sup> → Ba |
|||
:(ở [[anốt]]) Cl<sup>-</sup>* → ½Cl<sub>2</sub> (khí) + e<sup>-</sup> |
|||
== Ứng dụng == |
|||
Kim loại bari cũng được tạo ra khi khử bari oxit với [[nhôm]] nghiền mịn ở nhiệt độ giữa 1100 và 1200 °C: |
|||
: 4 BaO + 2 Al → BaO·Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> + 3 Ba |
|||
=== Kim loại và hợp kim === |
|||
Hơi bari được làm lạnh để cho ra kim loại rắn, có thể tạo thành các dạng que hoặc sợi. Là chất rắn cháy được, nó được bảo quản trong các hộp théo hoặc các túi nhựa chứa [[argon]].<ref name=Ullmann/> |
|||
Bari, dưới dạng kim loại hoặc hợp kim với nhôm, được sử dụng để làm [[chất thu khí]] loại bỏ khí không mong muốn trong các ống chân không, chẳng hạn như đèn hình màu tivi.{{sfn|Ullman|2005|p=4}} Nguyên nhân chính là do nó có [[áp suất hơi]] thấp và khả năng phản ứng cao với oxy, nitơ, cacbon đioxit và nước; nó còn có thể thu được một phần khí hiếm bằng cách phân hủy chúng trên mạng tinh thể. Ứng dụng này hiện đang dần biến mất với sự ra đời của các loại tivi màn hình LCD và màn hình plasma không có ống chân không.{{sfn|Ullman|2005|p=4}} |
|||
Một số ứng dụng ít phổ biến khác của nguyên tố bari bao gồm làm chất phụ gia cho hợp kim [[Nhôm-silic|nhôm–silic]] để tinh chỉnh cấu trúc của chúng, cùng với:{{sfn|Ullman|2005|p=4}} |
|||
== Hợp chất == |
|||
Những hợp chất quan trọng nhất là [[bari perôxít]], [[bari clorua]], [[bari sulfat]], [[bari cacbonat]], [[bari nitrat]], và [[bari clorat]]. |
|||
* hợp kim làm ổ trục; |
|||
* [[hợp kim hàn]] chì–thiếc – để tăng khả năng chống rão; |
|||
* hợp kim với niken dùng cho [[bugi đánh lửa]]; |
|||
* chất thêm vào gang, thép dưới dạng chất tạo mầm; |
|||
* hợp kim với canxi, mangan, silic và nhôm làm chất chống oxy hóa đối với thép chất lượng cao. |
|||
=== Bari sulfat và barit === |
|||
[[File:BariumXray.jpg|thumb|left|[[Bệnh lỵ amip]] thấy trong ảnh chụp X-quang của đại trực tràng đã chứa đầy bari]] |
|||
[[Bari sunfat|Bari sulfat]] (khoáng vật barit, BaSO<sub>4</sub>) là một chất quan trọng trong công nghiệp xăng dầu do được dùng làm [[dung dịch khoan]] trong [[giếng dầu]].{{sfn|Lide|2004|p=4-5}} Phần kết tủa của hợp chất (gọi là "blanc fixe", từ tiếng Pháp có nghĩa là "trắng vĩnh cửu") được sử dụng làm sơn và vecni; làm chất đệm trong mực kết vòng, nhựa dẻo và cao su; làm [[chất màu]] trong tráng phủ giấy; và dùng trong [[hạt nano]] để biến đổi tính chất vật lý của một số polyme, ví dụ như nhựa epoxy.{{sfn|Ullman|2005|p=9}} |
|||
Bari sulfat có độc tính thấp và khối lượng riêng tương đối lớn, khoảng 4,5 g/cm<sup>3</sup> (và do đó có tính chắn sáng các tia X). Vì vậy, nó được sử dụng làm [[thuốc cản quang phóng xạ]] trong [[Hình ảnh y khoa|chụp X-quang]] hệ tiêu hóa người.{{sfn|Lide|2004|p=4-5}} [[Lithopone]], một chất màu chứa bari sulfat và [[Kẽm sunfua|kẽm sulfua]], có màu trắng vĩnh cửu với sức che phủ tốt cùng khả năng không bị tối màu khi tiếp xúc với muối sulfua.<ref>{{cite book|url=https://archive.org/details/medicinalapplica0000jone|title=Medicinal applications of coordination chemistry|author=Jones, Chris J.|author2=Thornback, John|date=2007|publisher=Royal Society of Chemistry|isbn=978-0-85404-596-9|page=[https://archive.org/details/medicinalapplica0000jone/page/102 102]|url-access=registration|name-list-style=amp}}</ref> |
|||
{{Clear}} |
|||
=== Các hợp chất bari khác === |
|||
[[File:2006 Fireworks 1.JPG|thumb|Pháo hoa bari màu lục]] |
|||
Các hợp chất khác của bari chỉ có một số ứng dụng hạn chế, giới hạn bởi độc tính của ion Ba<sup>2+</sup> (bari cacbonat là [[Thuốc diệt chuột|chất độc đối với chuột]]), vốn không phải là vấn đề đối với BaSO<sub>4</sub> không tan. |
|||
* Lớp [[Bari oxít|bari oxit]] ở [[điện cực]] của [[đèn huỳnh quang]] giúp các [[electron]] dễ phát ra hơn. |
|||
* [[Bari cacbonat]] được sử dụng trong sản xuất thủy tinh. Là một nguyên tố nặng, bari làm tăng [[chiết suất]] và độ sáng của thủy tinh.{{sfn|Lide|2004|p=4-5}} Hợp chất này cũng được dùng để làm giảm rò rỉ tia X từ tivi [[ống tia âm cực]] (CRT).{{sfn|Ullman|2005|p=12–13}} |
|||
* Bari, thường dưới dạng [[bari nitrat]], làm cho pháo hoa có màu lục.<ref>{{cite book|url=https://books.google.com/?id=yxRyOf8jFeQC|title=Chemistry of Fireworks|author=Russell, Michael S.|author2=Svrcula, Kurt|date=2008|publisher=Royal Society of Chemistry|isbn=978-0-85404-127-5|page=110|name-list-style=amp}}</ref> Chất tạo màu lục sáng là bari monoclorua; nếu không có clo thì thay vào đó, pháo hoa sẽ có màu lục giống quả táo hoặc màu vàng. |
|||
* [[Bari peroxit]] có thể được dùng làm chất xúc tác để bắt đầu [[phản ứng nhiệt nhôm]] khi hàn các thanh ray lại với nhau. Nó cũng có trong [[đạn pháo hiệu]] màu lục và được dùng làm chất tẩy màu.<ref>{{cite journal|author=Brent, G. F.|last2=Harding|first2=M. D.|date=1995|title=Surfactant coatings for the stabilization of barium peroxide and lead dioxide in pyrotechnic compositions|journal=Propellants, Explosives, Pyrotechnics|volume=20|issue=6|pages=300|doi=10.1002/prep.19950200604}}</ref> |
|||
* [[Bari titanat]] là một loại [[gốm điện]] tiềm năng.<ref>{{cite book|title=Introduction to ferroic materials|last=Wadhawan|first=Vinod K.|date=2000|publisher=CRC Press|isbn=978-90-5699-286-6|page=740}}</ref> |
|||
* [[Bari florua]] có ứng dụng làm vật liệu quang phổ hồng ngoại do cự ly truyền ở mức rộng, khoảng 0,15 đến 12 micrômét.<ref>{{Chú thích web|url=https://www.crystran.co.uk/optical-materials/barium-fluoride-baf2|tựa đề=Barium Fluoride (BaF2)|website=crystran.co.uk|location=Crystran Ltd.|url lưu trữ=http://web.archive.org/web/20150427143700/https://www.crystran.co.uk/optical-materials/barium-fluoride-baf2|ngày lưu trữ=2015-04-27|ngày truy cập=2021-06-14}}</ref> |
|||
* [[YBCO]] là chất [[siêu dẫn nhiệt độ cao]] đầu tiên có thể được làm lạnh bằng nitơ lỏng, do nhiệt độ chuyển tiếp ở mức 93 K lớn hơn điểm sôi của nitơ (77 K).<ref>{{cite journal|last1=Wu|first1=M.|last2=Ashburn|first2=J.|last3=Torng|first3=C.|last4=Hor|first4=P.|last5=Meng|first5=R.|last6=Gao|first6=L.|last7=Huang|first7=Z.|last8=Wang|first8=Y.|last9=Chu|first9=C.|date=1987|title=Superconductivity at 93 K in a New Mixed-Phase Y-Ba-Cu-O Compound System at Ambient Pressure|journal=Physical Review Letters|volume=58|issue=9|pages=908–910|bibcode=1987PhRvL..58..908W|doi=10.1103/PhysRevLett.58.908|pmid=10035069|doi-access=free}}</ref> |
|||
== Cảnh báo == |
== Cảnh báo == |
||
Do khả năng phản ứng rất mạnh của kim loại bari nên thông tin về độc tính chỉ có sẵn đối với hợp chất của nó.<ref name=":4">{{Chú thích web|url=https://www.espimetals.com/index.php/msds/46-barium|tựa đề=Barium|location=ESPI Metals|url lưu trữ=http://web.archive.org/web/20121130111039/https://www.espimetals.com/index.php/msds/46-barium|ngày lưu trữ=2012-11-30|url hỏng=no|ngày truy cập=2021-06-14}}</ref> Các hợp chất bari tan trong nước có tính độc. Ở liều thấp, ion bari đóng vai trò là chất kích thích bắp cơ, trong khi liều cao làm ảnh hưởng đến [[hệ thần kinh]], dẫn đến rối loạn về tim, bệnh run, yếu cơ, [[lo âu]], [[khó thở]] và [[liệt]]. Hiện tượng này có thể do Ba<sup>2+</sup> có khả năng chẹn [[kênh ion kali]], vốn có vai trò đặc biệt thiết yếu giúp hệ thần kinh hoạt động hiệu quả.<ref>{{cite book|url=https://archive.org/details/Handbook_of_Inorganic_Chemistry_Patnaik|title=Handbook of inorganic chemicals|author=Patnaik, Pradyot|date=2003|publisher=McGraw-Hill|isbn=978-0-07-049439-8|pages=[https://archive.org/details/Handbook_of_Inorganic_Chemistry_Patnaik/page/n115 77]–78}}</ref> Ngoài ra, các hợp chất bari tan trong nước (hay ion bari) cũng làm ảnh hưởng đến mắt, hệ miễn dịch, tim, hệ hô hấp và da, dẫn đến một số chứng bệnh như gây nhạy cảm hoặc mù lòa.<ref name=":4" /> |
|||
Tất cả hợp chất có thể hòa tan của bari với nước hoặc axít đều vô cùng độc hại. Bari sulfat có thể dùng trong y khoa chỉ bởi vì nó không tan và được bộ máy tiêu hóa thải ra hoàn toàn. Không như những kim loại nặng khác, bari không gây ra hiện tượng tích tụ sinh học.<ref>[http://www.epa.gov/region5/superfund/ecology/html/toxprofiles.htm#ba]</ref><ref>{{chú thích web| url = http://www.epa.gov/region5/superfund/ecology/html/toxprofiles.htm#ba| accessdate = ngày 6 tháng 6 năm 2009 | title = Toxicity Profiles, Ecological Risk Assessment|publisher = US EPA}}</ref><ref>{{chú thích sách| author = Moore, J. W.|year =1991| title = Inorganic Contaminants of Surface Waters, Research and Monitoring Priorities| publisher = Springer-Verlag| location= New York}}</ref> Tuy nhiên, khi hít bụi có chứa các hợp chất bari có thể tích tụ trong phổi gây ra các chứng bệnh về đường hô hấp.<ref name="pmid1257935">{{chú thích tạp chí |author=Doig AT |title=Baritosis: a benign pneumoconiosis |journal=Thorax |volume=31 |issue=1 |pages=30–9 |year=1976 |month=February |pmid=1257935 |pmc=470358 |doi= 10.1136/thx.31.1.30|url=}}</ref> |
|||
Bari không gây ung thư<ref name=":4" /> và [[không tích lũy sinh học]].<ref>{{Chú thích web|url=http://www.epa.gov/region5/superfund/ecology/html/toxprofiles.htm#ba|tựa đề=Toxicity Profiles, Ecological Risk Assessment|location=[[Cục Bảo vệ Môi sinh Hoa Kỳ|EPA]]|url lưu trữ=https://web.archive.org/web/20100110125521/http://www.epa.gov/region5/superfund/ecology/html/toxprofiles.htm#ba|ngày lưu trữ=2010-01-10|ngày truy cập=2021-06-14}}</ref><ref>{{cite book|title=Inorganic Contaminants of Surface Waters, Research and Monitoring Priorities|author=Moore|first=James W.|date=1991|publisher=Springer-Verlag|isbn=978-1-4612-7755-2|location=New York|pages=43–49|chapter=Barium|doi=10.1007/978-1-4612-3004-5}}</ref> Tuy nhiên, bụi chứa hợp chất bari không tan có thể tích tụ trong phổi, dẫn đến một căn bệnh lành tính có tên gọi là [[bệnh bụi bari]] (baritosis).<ref>{{cite journal|author=Doig, A. T.|date=1976|title=Baritosis: a benign pneumoconiosis|journal=Thorax|volume=31|issue=1|pages=30–9|doi=10.1136/thx.31.1.30|pmc=470358|pmid=1257935}}</ref> Khác với các chất độc hòa tan khác, bari sulfat không tan là chất không gây độc và không được xếp trong danh mục hàng hóa nguy hiểm.{{sfn|Ullman|2005|p=9}} |
|||
Vì sự ôxi hóa bari diễn ra rất dễ dàng nên nó phải được bảo quản trong dầu mỏ hay dầu lửa hoặc bất kì chất lỏng không có [[ôxy]] nào, để có thể ngăn cách sự tiếp xúc với không khí. |
|||
Để tránh xảy ra phản ứng hóa học mạnh, kim loại bari được cất giữ trong môi trường argon hoặc dầu khoáng. Việc tiếp xúc với không khí sẽ gây nguy hiểm do nó có thể bắt lửa. Hơi ẩm, ma sát, nhiệt, tia lửa, ngọn lửa cháy, va chạm, tĩnh điện, và tiếp xúc với axit hay các chất oxy hóa cần được tránh xa. Tất cả những gì có thể tiếp xúc với bari cần được nối đất. Người làm việc với kim loại này phải đeo giày chống cháy đã làm sạch, quần áo cao su chịu lửa, bao tay cao su, tạp dề, kính bảo hộ và mặt nạ chống độc; không được hút thuốc tại nơi làm việc và phải rửa tay sạch sẽ sau khi cầm bari.<ref name=":4" /> |
|||
== Tham khảo == |
== Tham khảo == |
||
{{Tham khảo|2}} |
|||
=== Chú thích === |
|||
{{Tham khảo|30em}} |
|||
=== Thư mục === |
|||
{{refbegin}} |
|||
*{{cite book|author=Kresse, Robert; Baudis, Ulrich; Jäger, Paul; Riechers, H. Hermann; Wagner, Heinz; Winkler, Jocher; Wolf, Hans Uwe|chapter=Barium and Barium Compounds|editor=Ullman, Franz|title=Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry|year=2007|publisher=Wiley-VCH|doi=10.1002/14356007.a03_325.pub2|ref={{harvid|Ullman|2005}}}} |
|||
*{{cite book|last = Lide |first= D. R.|title = CRC Handbook of Chemistry and Physics|edition = 84th|location = Boca Raton (FL)|publisher = CRC Press|year = 2004|isbn = 978-0-8493-0484-2| ref = harv}} |
|||
{{refend}} |
|||
== Liên kết ngoài == |
|||
{{thể loại Commons|Barium}} |
{{thể loại Commons|Barium}} |
||
* {{Britannica|53345|Barium (chemical element)}} |
|||
* {{TĐBKVN|28093}} |
|||
{{bảng tuần hoàn thu gọn}} |
{{bảng tuần hoàn thu gọn}} |
||
Phiên bản lúc 11:24, ngày 14 tháng 6 năm 2021
- Xem các nghĩa khác tại Bari (định hướng)
| Bari, 56Ba | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Tính chất chung | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Tên, ký hiệu | Bari, Ba | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Hình dạng | Màu bạc xám; bóng màu vàng nhạt[1] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Bari trong bảng tuần hoàn | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Số nguyên tử (Z) | 56 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Khối lượng nguyên tử chuẩn (Ar) | 137,327(7)[2] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Phân loại | kim loại kiềm thổ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nhóm, phân lớp | 2, s | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Chu kỳ | Chu kỳ 6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Cấu hình electron | [Xe] 6s2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
mỗi lớp | 2, 8, 18, 18, 8, 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Tính chất vật lý | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Màu sắc | Bạc xám | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Trạng thái vật chất | Chất rắn | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nhiệt độ nóng chảy | 1000 K (727 °C, 1341 °F) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nhiệt độ sôi | 2118 K (1845 °C, 3353 °F) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mật độ | 3,51 g·cm−3 (ở 0 °C, 101.325 kPa) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mật độ ở thể lỏng | ở nhiệt độ nóng chảy: 3,338 g·cm−3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nhiệt lượng nóng chảy | 7,12 kJ·mol−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nhiệt bay hơi | 142 kJ·mol−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nhiệt dung | 28,07 J·mol−1·K−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Áp suất hơi
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Tính chất nguyên tử | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Trạng thái oxy hóa | +2 Bazơ mạnh | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Độ âm điện | 0,89 (Thang Pauling) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Năng lượng ion hóa | Thứ nhất: 502,9 kJ·mol−1 Thứ hai: 965,2 kJ·mol−1 Thứ ba: 3600 kJ·mol−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Bán kính cộng hoá trị | thực nghiệm: 222 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Bán kính liên kết cộng hóa trị | 215±11 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Bán kính van der Waals | 268 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Thông tin khác | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Cấu trúc tinh thể | Lập phương tâm khối | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Vận tốc âm thanh | que mỏng: 1620 m·s−1 (ở 20 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Độ giãn nở nhiệt | 20,6 µm·m−1·K−1 (ở 25 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Độ dẫn nhiệt | 18,4 W·m−1·K−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Điện trở suất | ở 20 °C: 332 nΩ·m | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Tính chất từ | Thuận từ[3] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Độ cảm từ (χmol) | +20,6×10−6 cm3/mol[4] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mô đun Young | 13 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mô đun cắt | 4,9 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mô đun khối | 9,6 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Độ cứng theo thang Mohs | 1,25 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Số đăng ký CAS | 7440-39-3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lịch sử | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Phát hiện | Carl Wilhelm Scheele (1772) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Tách ra lần đầu | Humphry Davy (1808) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Đồng vị ổn định nhất | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Bài chính: Đồng vị của Bari | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Bari là một nguyên tố hoá học có ký hiệu là Ba và số hiệu nguyên tử là 56. Nó là nguyên tố thứ năm trong nhóm 2 và là một kim loại kiềm thổ màu trắng bạc. Do có khả năng phản ứng rất cao nên bari không thể được tìm thấy trong tự nhiên dưới dạng nguyên tố tự do.
Các khoáng vật phổ biến nhất của bari trong tự nhiên là barit (bari sulfat, BaSO4) và witherit (bari cacbonat, BaCO3), cả hai chất này đều không tan trong nước. Tên bari bắt nguồn từ dẫn xuất giả kim "baryta", từ tiếng Hy Lạp βαρύς (barys), có nghĩa là "nặng". Bari được xác định là một nguyên tố mới vào năm 1774, nhưng không bị khử thành kim loại cho đến năm 1808 với sự ra đời của điện phân.
Bari có ít ứng dụng công nghiệp. Trong lịch sử, nó được sử dụng làm chất thu khí cho đèn điện tử chân không. Nó là một thành phần của YBCO (chất siêu dẫn nhiệt độ cao) và gốm điện, và được thêm vào thép và gang để giảm kích thước của các hạt carbon trong cấu trúc vi mô. Các hợp chất bari được thêm vào pháo hoa để tạo ra màu xanh lục. Bari sunfat được sử dụng như một chất phụ gia không hòa tan trong dung dịch khoan giếng dầu, và ở dạng tinh khiết hơn, làm thuốc cản quang phóng xạ tia X để chụp ảnh đường tiêu hóa của con người. Các hợp chất bari tan có tính độc do sự giải phóng ion bari hòa tan, và đã được sử dụng làm thuốc diệt chuột.
Tính chất
Tính chất vật lý
Bari là một kim loại mềm màu trắng bạc, bóng hơi vàng khi ở trạng thái siêu tinh khiết.[5] Màu trắng bạc của kim loại bari biến mất nhanh chóng khi bị oxy hóa trong không khí tạo một lớp oxit màu xám sậm. Bari có trọng lượng riêng ở mức trung bình và tính dẫn điện tốt. Bari siêu tinh khiết rất khó tổng hợp nên nhiều tính chất của bari vẫn chưa được xác định một cách chính xác.[5]
Ở nhiệt độ phòng, bari có cấu trúc lập phương tâm khối với khoảng cách giữa hai nguyên tử bari là 503 picômét, tăng dần khi nóng lên với tốc độ khoảng 1,8×10−5/°C.[5] Nó là một kim loại rất mềm với độ cứng là 1,25 trên thang Mohs.[5] Điểm nóng chảy của nó ở mức 1.000 K (727 °C; 1.341 °F)[6] nằm giữa nguyên tố nhẹ hơn, stronti (1.050 K)[7] và nguyên tố nặng hơn, radi (973 K);[8] tuy nhiên, điểm sôi của nó tại 2.170 K (1.897 °C; 3.447 °F) cao hơn nhiều so với stronti (1.655 K).[7] Khối lượng riêng của bari (3,62 g/cm3)[6] cũng nằm giữa nguyên tố stronti (2,36 g/cm3)[7] và radi (~5 g/cm3).[8]
Tính chất hóa học
Bari có tính chất hóa học tương tự với magie, canxi và stronti, cùng với khả năng phản ứng cao hơn rất nhiều. Nó luôn có trạng thái oxy hóa là +2 trong các hợp chất.[5] Phản ứng với chalcogen là phản ứng tỏa nhiệt mạnh (giải phóng năng lượng); phản ứng với oxy hoặc không khí xảy ra ở nhiệt độ phòng, và do đó bari thường được cất trữ trong môi trường dầu hoặc khí trơ.[5] Phản ứng với các phi kim khác như cacbon, nitơ, photpho, silic và hydro thường là phản ứng tỏa nhiệt và xảy ra khi đun nóng.[9] Phản ứng với nước và ancol cũng tỏa nhiều nhiệt và giải phóng khí hydro:[10]
- Ba + 2 ROH → Ba(OR)2 + H2↑ (R là gốc ankyl hoặc nguyên tử hydro)
Ngoài ra, bari tác dụng được với amoniac để tạo ra các phức chất chẳng hạn như Ba(NH3)6.[10]
Bari kim loại rất dễ bị ăn mòn bởi đa số axit. Axit sulfuric là một trường hợp ngoại lệ, do tính thụ động hóa làm phản ứng ngừng lại bằng cách tạo thành bari sulfat không tan.[11] Bari kết hợp với một số kim loại khác như nhôm, kẽm, chì và thiếc tạo thành các pha kim loại trung gian và hợp kim.[12]
Hợp chất
| O2− |
S2− |
F− |
Cl− |
SO2− 4 |
CO2− 3 |
O2− 2 |
H− | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ca2+ [13] |
3,34 | 2,59 | 3,18 | 2,15 | 2,96 | 2,83 | 2,9 | 1,7 |
| Sr2+ [14] |
5,1 | 3,7 | 4,24 | 3,05 | 3,96 | 3,5 | 4,78 | 3,26 |
| Ba2+ [15] |
5,72 | 4,3 | 2,1 | 1,9 | 4,49 | 4,29 | 4,96 | 4,16 |
| Zn2+ [16] |
5,6 | 4,09 | 4,9 | 2,09 | 3,8 | 4,4 | 1,57 | — |
Muối bari thường có màu trắng ở dạng rắn và không màu khi bị phân hủy, do các ion bari không cho màu cụ thể.[17] Chúng cũng có khối lượng riêng lớn hơn so với các muối stronti và canxi tương ứng, ngoại trừ muối halogenua (xem bảng bên; khối lượng của muối kẽm được thêm vào để so sánh).
Bari hydroxit ("baryta") là một chất phổ biến ở các nhà giả kim thuật, được họ sản xuất bằng cách đun nóng bari cacbonat. Khác với canxi hydroxit, nó hấp thụ rất ít CO2 trong dung dịch nước và do đó ít nhạy cảm với điều kiện môi trường thay đổi. Tính chất này được ứng dụng trong việc kiểm định thiết bị đo độ pH.
Các hợp chất bari bay hơi cháy với ngọn lửa màu lục hoặc lục nhạt, và đó cũng là một cách hiệu quả để nhận biết một hợp chất của bari. Màu của ngọn lửa bắt nguồn từ các vạch quang phổ tại 455,4, 493,4, 553,6 và 611,1 nm.[10]
Nhóm hợp chất hữu cơ của bari là một nhóm hợp chất đang tiếp tục được nghiên cứu: ví dụ, đã có một số hợp chất điankylbari cũng như ankylhalobari đã biết.[10]
Đồng vị
Bari trong tự nhiên là hỗn hợp của 7 nuclide nguyên thủy, gồm bari-130, 132, và từ 134 đến 138.[18] Trong số các đồng vị này, bari-138 chiếm 71,7%; các đồng vị còn lại (trừ bari-130) chiếm tỷ lệ càng nhỏ theo số khối giảm dần.[18] Bari-130 trải qua quá trình phóng xạ rất chậm qua phân rã beta cộng kép để tạo thành xenon-130, với chu kỳ bán rã khoảng (0.5–2.7)×1021 năm (gấp 1011 lần tuổi của vũ trụ). Độ phổ biến của nó là khoảng 0,1% lượng bari trong tự nhiên.[18] Về mặt lý thuyết, bari-132 cũng có thể đi qua quá trình phân rã beta cộng kép thành xenon-132, nhưng hiện tượng này hiện vẫn chưa được ghi nhận.[19] Tính phóng xạ của các đồng vị này yếu đến mức chúng không có khả năng gây hại cho sự sống.
Tổng cộng, bari có 40 đồng vị đã biết với số khối từ 114 đến 153. Đồng vị phóng xạ tổng hợp bền nhất là bari-133 với chu kỳ bán rã khoảng 10,51 năm. Năm đồng vị khác có chu kỳ bán rã dài hơn một ngày.[19] Bari cũng có 10 đồng phân siêu bền, trong đó bari-133m1 là đồng vị bền nhất với chu kỳ bán rã khoảng 39 giờ.[19]
Lịch sử
Các nhà giả kim thuật thời Trung Cổ đã biết đến một số loại khoáng vật bari. Một vài viên đá khoáng vật barit giống như đá cuội trơn nhẵn đã được tìm thấy trong đá núi lửa gần Bologna, Ý, và do đó được gọi là "đá Bologna". Chúng đã được các nhà giả kim thuật chú ý vì sau khi tiếp xúc với nguồn sáng, chúng có thể phát sáng trong nhiều năm.[20] Tính chất lân quang của barit đun nóng với các chất hữu cơ được V. Casciorolus mô tả vào năm 1602.[21]
Carl Scheele xác định được barit chứa một nguyên tố mới vào năm 1774, nhưng không phân lập được bari mà chỉ được bari oxit. Johan Gottlieb Gahn cũng cô lập được bari oxit sau đó hai năm trong các nghiên cứu tương tự. Bari đã oxi hóa ban đầu được Guyton de Morveau đặt tên là "barote", trước khi Antoine Lavoisier đổi tên nó thành baryta. Cũng trong thế kỷ 18, nhà khoáng vật học người Anh William Withering quan sát được một khoáng vật nặng trong các mỏ chì ở Cumberland, mà hiện nay được đặt tên là witherit. Bari được Sir Humphry Davy phân lập thành công tại Anh vào năm 1808 qua điện phân muối bari nóng chảy.[22] Dựa trên tính chất hóa học tương đồng với canxi, Davy đặt tên nguyên tố là "barium" theo tên barit, trong đó hậu tố "-ium" chỉ nguyên tố kim loại.[20] Robert Bunsen và Augustus Matthiessen thu được bari tinh khiết bằng cách điện phân nóng chảy hỗn hợp bari clorua và amoni clorua.[23][24]
Việc sản xuất oxy tinh khiết bằng quá trình Brin vào thập niên 1880 đã sử dụng một lượng lớn bari peroxit, trước khi quá trình này bị thay thế bằng điện phân và chưng cất phân đoạn không khí lỏng vào những năm 1900. Trong quá trình này bari oxit phản ứng với không khí ở 500–600 °C (932–1.112 °F) tạo ra bari peroxit, sau đó nó bị phân hủy ở nhiệt độ trên 700 °C (1.292 °F) giải phóng khí oxy:[25][26]
- 2 BaO + O2 ⇌ 2 BaO2
Bari sulfat lần đầu tiên được ứng dụng làm thuốc cản quang phóng xạ trong ảnh chụp y khoa bằng tia X của hệ tiêu hóa người vào năm 1908.[27]
Phân bố và sản xuất
Bari chiếm 0,0425% trong vỏ Trái Đất và 13 µg/L trong nước biển. Nguồn sản xuất bari chủ yếu trong thương mại là barit, một khoáng vật chứa bari sulfat,[21] với các mỏ khai thác trải dài khắp thế giới. Nguồn nguyên liệu thương mại thứ hai, ít quan trọng hơn barit, là witherite có chứa bari cacbonat, với các mỏ khai thác chính nằm ở Anh, România và Liên Xô cũ.[21]
Barit, từ trái qua: ảnh chụp khoáng vật, biểu đồ xu hướng sản xuất theo thời gian, và bản đồ phân bố tỷ trọng của các quốc gia sản xuất hàng đầu (năm 2010).
Lượng dự trữ barit trên toàn cầu ước tính khoảng từ 0,7 đến 2 tỷ tấn. Sản lượng barit từng đạt đỉnh vào năm 1981 với 8,3 triệu tấn, nhưng chỉ có 7–8% trong số đó được sử dụng để điều chế kim loại bari hoặc hợp chất.[21] Bắt đầu từ nửa sau thập niên 1990, sản xuất barit tăng trưởng nhanh, từ 4,4 triệu tấn năm 1996[28] lên 7,6 triệu tấn năm 2005,[29] và 7,8 triệu tấn năm 2011.[30] Trong tổng sản lượng năm 2011, Trung Quốc chiếm hơn 50%, tiếp theo là Ấn Độ (14%), Maroc (8,3%), Hoa Kỳ (8,2%), Thổ Nhĩ Kỳ (2,5%), Iran và Kazakhstan (mỗi nước 2,6%).[30]
Quặng sau khi khai thác sẽ được làm sạch, nghiền vỡ, phân loại và tách ra khỏi thạch anh. Nếu thạch anh lọt vào quá sâu bên trong quặng, kỹ thuật tuyển nổi sẽ được áp dụng. Sản phẩm thu được là barit tinh khiết 98% (theo khối lượng); độ tinh khiết phải không dưới 95%, với một lượng nhỏ sắt và silic đioxit.[31] Sau đó, cacbon được thêm vào để đưa nó về bari sulfit:[32]
- BaSO4 + 2 C → BaS + 2 CO2↑
Bari sulfit, một chất tan trong nước, là điểm khởi đầu để điều chế các hợp chất khác: phản ứng của BaS với oxy tạo muối sulfat, với axit nitric tạo muối nitrat, với cacbon đioxit tạo muối cacbonat, v.v.[32] Muối nitrat có thể bị nhiệt phân để tạo thành oxit.[32] Kim loại bari được sản xuất qua phản ứng khử với nhôm ở 1.100 °C (2.010 °F). Hợp chất kim loại trung gian BaAl4 được điều chế trước tiên:[10]
- 3 BaO + 14 Al → 3 BaAl4 + Al2O3
BaAl4 là một chất trung gian phản ứng với bari oxit để tạo ra kim loại. Chú ý rằng không phải toàn bộ bari đều bị khử.[10]
- 8 BaO + 3 BaAl4 → Ba↓ + 7 BaAl2O4
Phần bari oxit còn lại tác dụng với nhôm oxit vừa hình thành:[10]
- BaO + Al2O3 → BaAl2O4
và toàn bộ quá trình trên đây được đưa về phương trình[10]
- 4 BaO + 2 Al → 3 Ba↓ + BaAl2O4
Bari dạng hơi được cô đặc và đóng lại thành khuôn trong môi trường argon.[10] Phương pháp này được sử dụng phổ biến trong thương mại, tạo ra bari siêu tinh khiết.[10] Loại bari thường bán trên thị trường có độ tinh khiết khoảng 99%, với các tạp chất chủ yếu gồm stronti và canxi (tối đa 0,8% và 0,25%) và dưới 0,1% các chất khác.[33]
Phản ứng tương tự với silic ở 1.200 °C (2.190 °F) tạo thành bari và bari metasilicat.[10] Kỹ thuật điện phân không được áp dụng do bari dễ bị phân hủy trong muối halogenua nóng chảy và sản phẩm thu được có độ tinh khiết thấp hơn.[10]
Đá quý
Benitoit (bari titan silicat), một khoáng vật chứa bari khác, tồn tại dưới dạng đá quý huỳnh quang màu lam rất hiếm, và được chọn làm đá quý biểu trưng của bang California, Hoa Kỳ, từ ngày 1 tháng 10 năm 1985.[34]
Ứng dụng
Kim loại và hợp kim
Bari, dưới dạng kim loại hoặc hợp kim với nhôm, được sử dụng để làm chất thu khí loại bỏ khí không mong muốn trong các ống chân không, chẳng hạn như đèn hình màu tivi.[33] Nguyên nhân chính là do nó có áp suất hơi thấp và khả năng phản ứng cao với oxy, nitơ, cacbon đioxit và nước; nó còn có thể thu được một phần khí hiếm bằng cách phân hủy chúng trên mạng tinh thể. Ứng dụng này hiện đang dần biến mất với sự ra đời của các loại tivi màn hình LCD và màn hình plasma không có ống chân không.[33]
Một số ứng dụng ít phổ biến khác của nguyên tố bari bao gồm làm chất phụ gia cho hợp kim nhôm–silic để tinh chỉnh cấu trúc của chúng, cùng với:[33]
- hợp kim làm ổ trục;
- hợp kim hàn chì–thiếc – để tăng khả năng chống rão;
- hợp kim với niken dùng cho bugi đánh lửa;
- chất thêm vào gang, thép dưới dạng chất tạo mầm;
- hợp kim với canxi, mangan, silic và nhôm làm chất chống oxy hóa đối với thép chất lượng cao.
Bari sulfat và barit
Bari sulfat (khoáng vật barit, BaSO4) là một chất quan trọng trong công nghiệp xăng dầu do được dùng làm dung dịch khoan trong giếng dầu.[35] Phần kết tủa của hợp chất (gọi là "blanc fixe", từ tiếng Pháp có nghĩa là "trắng vĩnh cửu") được sử dụng làm sơn và vecni; làm chất đệm trong mực kết vòng, nhựa dẻo và cao su; làm chất màu trong tráng phủ giấy; và dùng trong hạt nano để biến đổi tính chất vật lý của một số polyme, ví dụ như nhựa epoxy.[36]
Bari sulfat có độc tính thấp và khối lượng riêng tương đối lớn, khoảng 4,5 g/cm3 (và do đó có tính chắn sáng các tia X). Vì vậy, nó được sử dụng làm thuốc cản quang phóng xạ trong chụp X-quang hệ tiêu hóa người.[35] Lithopone, một chất màu chứa bari sulfat và kẽm sulfua, có màu trắng vĩnh cửu với sức che phủ tốt cùng khả năng không bị tối màu khi tiếp xúc với muối sulfua.[37]
Các hợp chất bari khác
Các hợp chất khác của bari chỉ có một số ứng dụng hạn chế, giới hạn bởi độc tính của ion Ba2+ (bari cacbonat là chất độc đối với chuột), vốn không phải là vấn đề đối với BaSO4 không tan.
- Lớp bari oxit ở điện cực của đèn huỳnh quang giúp các electron dễ phát ra hơn.
- Bari cacbonat được sử dụng trong sản xuất thủy tinh. Là một nguyên tố nặng, bari làm tăng chiết suất và độ sáng của thủy tinh.[35] Hợp chất này cũng được dùng để làm giảm rò rỉ tia X từ tivi ống tia âm cực (CRT).[38]
- Bari, thường dưới dạng bari nitrat, làm cho pháo hoa có màu lục.[39] Chất tạo màu lục sáng là bari monoclorua; nếu không có clo thì thay vào đó, pháo hoa sẽ có màu lục giống quả táo hoặc màu vàng.
- Bari peroxit có thể được dùng làm chất xúc tác để bắt đầu phản ứng nhiệt nhôm khi hàn các thanh ray lại với nhau. Nó cũng có trong đạn pháo hiệu màu lục và được dùng làm chất tẩy màu.[40]
- Bari titanat là một loại gốm điện tiềm năng.[41]
- Bari florua có ứng dụng làm vật liệu quang phổ hồng ngoại do cự ly truyền ở mức rộng, khoảng 0,15 đến 12 micrômét.[42]
- YBCO là chất siêu dẫn nhiệt độ cao đầu tiên có thể được làm lạnh bằng nitơ lỏng, do nhiệt độ chuyển tiếp ở mức 93 K lớn hơn điểm sôi của nitơ (77 K).[43]
Cảnh báo
Do khả năng phản ứng rất mạnh của kim loại bari nên thông tin về độc tính chỉ có sẵn đối với hợp chất của nó.[44] Các hợp chất bari tan trong nước có tính độc. Ở liều thấp, ion bari đóng vai trò là chất kích thích bắp cơ, trong khi liều cao làm ảnh hưởng đến hệ thần kinh, dẫn đến rối loạn về tim, bệnh run, yếu cơ, lo âu, khó thở và liệt. Hiện tượng này có thể do Ba2+ có khả năng chẹn kênh ion kali, vốn có vai trò đặc biệt thiết yếu giúp hệ thần kinh hoạt động hiệu quả.[45] Ngoài ra, các hợp chất bari tan trong nước (hay ion bari) cũng làm ảnh hưởng đến mắt, hệ miễn dịch, tim, hệ hô hấp và da, dẫn đến một số chứng bệnh như gây nhạy cảm hoặc mù lòa.[44]
Bari không gây ung thư[44] và không tích lũy sinh học.[46][47] Tuy nhiên, bụi chứa hợp chất bari không tan có thể tích tụ trong phổi, dẫn đến một căn bệnh lành tính có tên gọi là bệnh bụi bari (baritosis).[48] Khác với các chất độc hòa tan khác, bari sulfat không tan là chất không gây độc và không được xếp trong danh mục hàng hóa nguy hiểm.[36]
Để tránh xảy ra phản ứng hóa học mạnh, kim loại bari được cất giữ trong môi trường argon hoặc dầu khoáng. Việc tiếp xúc với không khí sẽ gây nguy hiểm do nó có thể bắt lửa. Hơi ẩm, ma sát, nhiệt, tia lửa, ngọn lửa cháy, va chạm, tĩnh điện, và tiếp xúc với axit hay các chất oxy hóa cần được tránh xa. Tất cả những gì có thể tiếp xúc với bari cần được nối đất. Người làm việc với kim loại này phải đeo giày chống cháy đã làm sạch, quần áo cao su chịu lửa, bao tay cao su, tạp dề, kính bảo hộ và mặt nạ chống độc; không được hút thuốc tại nơi làm việc và phải rửa tay sạch sẽ sau khi cầm bari.[44]
Tham khảo
Chú thích
- ^ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, A. (1997), Chemistry of the Elements (ấn bản 2), Oxford: Butterworth-Heinemann, tr. 112, ISBN 0-7506-3365-4
- ^ Meija, Juris; và đồng nghiệp (2016). “Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)”. Pure and Applied Chemistry. 88 (3): 265–291. doi:10.1515/pac-2015-0305.
- ^ Lide, D. R. biên tập (2005). “Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds”. CRC Handbook of Chemistry and Physics (PDF) (ấn bản 86). Boca Raton (FL): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5.
- ^ Weast, Robert (1984). CRC, Handbook of Chemistry and Physics. Boca Raton, Florida: Chemical Rubber Company Publishing. tr. E110. ISBN 0-8493-0464-4.
- ^ a b c d e f Ullman 2005, tr. 2.
- ^ a b Lide 2004, tr. 4-43.
- ^ a b c Lide 2004, tr. 4-86.
- ^ a b Lide 2004, tr. 4-78.
- ^ Ullman 2005, tr. 2–3.
- ^ a b c d e f g h i j k l Ullman 2005, tr. 3.
- ^ Müller, Hermann (15 tháng 6 năm 2002). “Sulfuric Acid and Sulfur Trioxide”. Trong Ullman, Franz (biên tập). Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a25_635.
- ^ Ferro, Riccardo; Saccone, Adriana (2008). Intermetallic Chemistry. Elsevier. tr. 355. ISBN 978-0-08-044099-6.
- ^ Lide 2004, tr. 4-48–50.
- ^ Lide 2004, tr. 4-86–88.
- ^ Lide 2004, tr. 4-43–45.
- ^ Lide 2004, tr. 4-95–96.
- ^ Slowinski, Emil J.; Masterton, William L. (1990). Qualitative analysis and the properties of ions in aqueous solution (ấn bản 2). Saunders. tr. 87. ISBN 978-0-03-031234-2.
- ^ a b c De Laeter, J. R.; Böhlke, J. K.; De Bièvre, P.; Hidaka, H.; Peiser, H. S.; Rosman, K. J. R.; Taylor, P. D. P. (2003). “Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report)”. Pure and Applied Chemistry. 75 (6): 683–800. doi:10.1351/pac200375060683.
- ^ a b c Audi, G.; Kondev, F. G.; Wang, M.; Huang, W. J.; Naimi, S. (2017). “The NUBASE2016 evaluation of nuclear properties” (PDF). Chinese Physics C. 41 (3): 030001. Bibcode:2017ChPhC..41c0001A. doi:10.1088/1674-1137/41/3/030001.
- ^ a b Krebs, Robert E. (2006). The history and use of our earth's chemical elements: a reference guide. Greenwood Publishing Group. tr. 80. ISBN 978-0-313-33438-2.
- ^ a b c d Ullman 2005, tr. 5.
- ^ Davy, Humphry (1808). “Electro-chemical researches on the decomposition of the earths; with observations on the metals obtained from the alkaline earths, and on the amalgam procured from ammonia”. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. 98: 333–370 – qua Google Books.
- ^ “Masthead”. Annalen der Chemie und Pharmacie. 93 (3): fmi–fmi. 1855. doi:10.1002/jlac.18550930301.
- ^ Wagner, Rud.; Neubauer, C.; Deville, H. Sainte-Claire; Sorel; Wagenmann, L.; Techniker; Girard, Aimé (1856). “Notizen”. Journal für Praktische Chemie. 67: 490–508. doi:10.1002/prac.18560670194.
- ^ Jensen, William B. (2009). “The Origin of the Brin Process for the Manufacture of Oxygen”. Journal of Chemical Education. 86 (11): 1266. Bibcode:2009JChEd..86.1266J. doi:10.1021/ed086p1266.
- ^ Ihde, Aaron John (ngày 1 tháng 4 năm 1984). The development of modern chemistry. tr. 681. ISBN 9780486642352.
- ^ Schott, G. D. (1974). “Some Observations on the History of the Use of Barium Salts in Medicine”. Med. Hist. 18 (1): 9–21. doi:10.1017/S0025727300019190. PMC 1081520. PMID 4618587.
- ^ Searls, James P. (1997). “Barite” (PDF). Mineral Commodity Summaries, February 1997. United States Geological Survey. tr. 26–27. Bản gốc (PDF) lưu trữ ngày 21 tháng 7 năm 2020.
- ^ Miller, Michael M. (2006). “Barite” (PDF). Mineral Commodity Summaries, January 2006. United States Geological Survey. tr. 30–31. Bản gốc (PDF) lưu trữ ngày 21 tháng 7 năm 2020.
- ^ a b Miller, Michael M. (2012). “Barite” (PDF). Mineral Commodity Summaries, January 2012. United States Geological Survey. tr. 24–25. Bản gốc (PDF) lưu trữ ngày 20 tháng 7 năm 2020.
- ^ Ullman 2005, tr. 7.
- ^ a b c Ullman 2005, tr. 6.
- ^ a b c d Ullman 2005, tr. 4.
- ^ “Benitoite: California's State Gem”. Department of Conservation, State of California. Bản gốc lưu trữ ngày 31 tháng 7 năm 2019. Truy cập ngày 14 tháng 6 năm 2021.
- ^ a b c Lide 2004, tr. 4-5.
- ^ a b Ullman 2005, tr. 9.
- ^ Jones, Chris J. & Thornback, John (2007). Medicinal applications of coordination chemistry. Royal Society of Chemistry. tr. 102. ISBN 978-0-85404-596-9.
- ^ Ullman 2005, tr. 12–13.
- ^ Russell, Michael S. & Svrcula, Kurt (2008). Chemistry of Fireworks. Royal Society of Chemistry. tr. 110. ISBN 978-0-85404-127-5.
- ^ Brent, G. F.; Harding, M. D. (1995). “Surfactant coatings for the stabilization of barium peroxide and lead dioxide in pyrotechnic compositions”. Propellants, Explosives, Pyrotechnics. 20 (6): 300. doi:10.1002/prep.19950200604.
- ^ Wadhawan, Vinod K. (2000). Introduction to ferroic materials. CRC Press. tr. 740. ISBN 978-90-5699-286-6.
- ^ “Barium Fluoride (BaF2)”. crystran.co.uk. Crystran Ltd. Bản gốc lưu trữ ngày 27 tháng 4 năm 2015. Truy cập ngày 14 tháng 6 năm 2021.
- ^ Wu, M.; Ashburn, J.; Torng, C.; Hor, P.; Meng, R.; Gao, L.; Huang, Z.; Wang, Y.; Chu, C. (1987). “Superconductivity at 93 K in a New Mixed-Phase Y-Ba-Cu-O Compound System at Ambient Pressure”. Physical Review Letters. 58 (9): 908–910. Bibcode:1987PhRvL..58..908W. doi:10.1103/PhysRevLett.58.908. PMID 10035069.
- ^ a b c d “Barium”. ESPI Metals. Bản gốc lưu trữ ngày 30 tháng 11 năm 2012. Truy cập ngày 14 tháng 6 năm 2021.
- ^ Patnaik, Pradyot (2003). Handbook of inorganic chemicals. McGraw-Hill. tr. 77–78. ISBN 978-0-07-049439-8.
- ^ “Toxicity Profiles, Ecological Risk Assessment”. EPA. Bản gốc lưu trữ ngày 10 tháng 1 năm 2010. Truy cập ngày 14 tháng 6 năm 2021.
- ^ Moore, James W. (1991). “Barium”. Inorganic Contaminants of Surface Waters, Research and Monitoring Priorities. New York: Springer-Verlag. tr. 43–49. doi:10.1007/978-1-4612-3004-5. ISBN 978-1-4612-7755-2.
- ^ Doig, A. T. (1976). “Baritosis: a benign pneumoconiosis”. Thorax. 31 (1): 30–9. doi:10.1136/thx.31.1.30. PMC 470358. PMID 1257935.
Thư mục
- Kresse, Robert; Baudis, Ulrich; Jäger, Paul; Riechers, H. Hermann; Wagner, Heinz; Winkler, Jocher; Wolf, Hans Uwe (2007). “Barium and Barium Compounds”. Trong Ullman, Franz (biên tập). Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a03_325.pub2.Quản lý CS1: nhiều tên: danh sách tác giả (liên kết)
- Lide, D. R. (2004). CRC Handbook of Chemistry and Physics (ấn bản 84). Boca Raton (FL): CRC Press. ISBN 978-0-8493-0484-2.Quản lý CS1: ref=harv (liên kết)
Liên kết ngoài
 |
Wikimedia Commons có thêm hình ảnh và phương tiện truyền tải về Bari. |
- Barium (chemical element) tại Encyclopædia Britannica (tiếng Anh)
- Bari tại Từ điển bách khoa Việt Nam
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | |||||||||||||||
| 1 | H | He | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 2 | Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | ||||||||||||||||||||||||
| 3 | Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | ||||||||||||||||||||||||
| 4 | K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | ||||||||||||||
| 5 | Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe | ||||||||||||||
| 6 | Cs | Ba | La | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn |
| 7 | Fr | Ra | Ac | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og |