घटक 56: बेरियम

1, मूलभूत परिचयबेरियम,
क्षारीय पृथ्वी धातू घटक, रासायनिक चिन्ह Ba सह, आवर्त सारणीच्या सहाव्या कालावधीच्या गट IIA मध्ये स्थित आहे. हा एक मऊ, चांदीचा पांढरा चमक असलेला अल्कधर्मी पृथ्वी धातू आहे आणि क्षारीय पृथ्वी धातूंमध्ये सर्वात सक्रिय घटक आहे. घटकाचे नाव ग्रीक शब्द beta alpha ρύς (barys) पासून आले आहे, ज्याचा अर्थ "भारी" आहे.

2, संक्षिप्त इतिहास शोधणे
क्षारीय पृथ्वी धातूंचे सल्फाइड फॉस्फोरेसेन्स प्रदर्शित करतात, म्हणजे प्रकाशाच्या संपर्कात आल्यानंतर ते अंधारात काही काळ प्रकाश उत्सर्जित करत राहतात. या वैशिष्ट्यामुळे बेरियम संयुगे लोकांचे लक्ष वेधून घेऊ लागले. 1602 मध्ये, इटलीच्या बोलोग्ना शहरात कॅसिओ लॉरो नावाच्या मोलकाराने बेरियम सल्फेट असलेले एक बॅराइट ज्वलनशील पदार्थांसह भाजले आणि ते अंधारात प्रकाश उत्सर्जित करू शकते हे शोधून काढले, ज्याने त्यावेळच्या विद्वानांची आवड निर्माण केली. नंतर, या प्रकारच्या दगडाला पोलोनाइट म्हटले गेले आणि विश्लेषणात्मक संशोधनात युरोपियन रसायनशास्त्रज्ञांची आवड निर्माण झाली. 1774 मध्ये, स्वीडिश केमिस्ट सीडब्ल्यू शीले यांनी शोधून काढले की बेरियम ऑक्साईड ही तुलनेने जड नवीन माती आहे, ज्याला त्यांनी "बॅरीटा" (जड माती) म्हटले. 1774 मध्ये, शेलरचा असा विश्वास होता की हा दगड नवीन माती (ऑक्साइड) आणि सल्फ्यूरिक ऍसिडचे संयोजन आहे. 1776 मध्ये, शुद्ध माती (ऑक्साइड) मिळविण्यासाठी त्यांनी या नवीन मातीमध्ये नायट्रेट गरम केले. 1808 मध्ये, ब्रिटीश रसायनशास्त्रज्ञ एच. डेव्ही यांनी बेरियम मिश्रण तयार करण्यासाठी कॅथोड म्हणून पारा आणि प्लॅटिनमचा वापर बॅराइट (BaSO4) इलेक्ट्रोलायझ करण्यासाठी एनोड म्हणून केला. पारा काढून टाकण्यासाठी ऊर्धपातन केल्यानंतर, कमी शुद्धता असलेला धातू प्राप्त झाला आणि त्याला ग्रीक शब्द बॅरीस (जड) असे नाव देण्यात आले. घटक चिन्ह Ba म्हणून सेट केले आहे, ज्याला म्हणतातबेरियम.

3, भौतिक गुणधर्म
बेरियम725 डिग्री सेल्सिअस वितळण्याचा बिंदू, 1846 डिग्री सेल्सियस उत्कलन बिंदू, 3.51g/cm3 घनता आणि लवचिकता असलेला चांदीचा पांढरा धातू आहे. बेरियमचे मुख्य धातू बेराइट आणि आर्सेनोपायराइट आहेत.

४,बेरियमरासायनिक गुणधर्म असलेला रासायनिक घटक आहे.
रासायनिक चिन्ह Ba, अणुक्रमांक 56, नियतकालिक प्रणाली IIA गटाशी संबंधित आहे आणि क्षारीय पृथ्वी धातूंचा सदस्य आहे. बेरियममध्ये मोठी रासायनिक क्रिया आहे आणि ती क्षारीय पृथ्वी धातूंमध्ये सर्वात सक्रिय आहे. संभाव्य आणि आयनीकरण उर्जेवरून, हे पाहिले जाऊ शकते की बेरियममध्ये मजबूत कमी क्षमता आहे. खरं तर, पहिल्या इलेक्ट्रॉनच्या नुकसानाचा विचार केल्यास, बेरियममध्ये पाण्यामध्ये सर्वात मजबूत कमीपणा आहे. तथापि, बेरियमसाठी दुसरा इलेक्ट्रॉन गमावणे तुलनेने कठीण आहे. म्हणून, सर्व घटकांचा विचार करता, बेरियमची कमीता लक्षणीयरीत्या कमी होईल. असे असले तरी, ते अम्लीय द्रावणातील सर्वात प्रतिक्रियाशील धातूंपैकी एक आहे, लिथियम, सीझियम, रुबिडियम आणि पोटॅशियम नंतर दुसऱ्या क्रमांकावर आहे.

5.मुख्य संयुगे
1). बेरियम ऑक्साईड हळूहळू हवेत ऑक्सिडायझ होऊन बेरियम ऑक्साईड बनते, जो रंगहीन क्यूबिक क्रिस्टल आहे. ऍसिडमध्ये विरघळणारे, एसीटोन आणि अमोनिया पाण्यात अघुलनशील. पाण्याशी प्रतिक्रिया देऊन बेरियम हायड्रॉक्साईड बनते, जे विषारी आहे. जळल्यावर ते हिरवी ज्योत उत्सर्जित करते आणि बेरियम पेरोक्साइड तयार करते.
2). हायड्रोजन पेरोक्साइड तयार करण्यासाठी बेरियम पेरोक्साइड सल्फ्यूरिक ऍसिडशी प्रतिक्रिया देते. ही प्रतिक्रिया प्रयोगशाळेत हायड्रोजन पेरॉक्साइड तयार करण्याच्या तत्त्वावर आधारित आहे.
3). बेरियम हायड्रॉक्साईडची पाण्याशी प्रतिक्रिया होऊन बेरियम हायड्रॉक्साईड आणि हायड्रोजन वायू तयार होतो. बेरियम हायड्रॉक्साईडची कमी विद्राव्यता आणि त्याच्या उच्च उदात्तीकरण उर्जेमुळे, प्रतिक्रिया अल्कली धातूंइतकी तीव्र नसते आणि परिणामी बेरियम हायड्रॉक्साईड दृश्य अस्पष्ट करेल. बेरियम कार्बोनेट अवक्षेपण तयार करण्यासाठी द्रावणात थोड्या प्रमाणात कार्बन डाय ऑक्साईड आणला जातो आणि बेरियम कार्बोनेट अवक्षेपण विरघळण्यासाठी आणि विरघळणारे बेरियम बायकार्बोनेट निर्माण करण्यासाठी अतिरिक्त कार्बन डायऑक्साइडचा परिचय करून दिला जातो.
4). अमिनो बेरियम द्रव अमोनियामध्ये विरघळू शकते, पॅरामॅग्नेटिझम आणि चालकता असलेले निळे द्रावण तयार करते, जे मूलत: अमोनिया इलेक्ट्रॉन बनवते. साठवणुकीच्या दीर्घ कालावधीनंतर, अमोनियामधील हायड्रोजन अमोनिया इलेक्ट्रॉनद्वारे हायड्रोजन वायूमध्ये कमी होईल आणि एकूण प्रतिक्रिया म्हणजे बेरियम द्रव अमोनियावर प्रतिक्रिया देऊन अमिनो बेरियम आणि हायड्रोजन वायू तयार करते.
५). बेरियम सल्फाइट हे एक पांढरे स्फटिक किंवा पावडर आहे, विषारी, पाण्यात किंचित विरघळणारे आणि हवेत ठेवल्यावर हळूहळू बेरियम सल्फेटमध्ये ऑक्सिडाइज केले जाते. तीव्र गंधासह सल्फर डायऑक्साइड वायू निर्माण करण्यासाठी हायड्रोक्लोरिक ऍसिडसारख्या नॉन-ऑक्सिडायझिंग मजबूत ऍसिडमध्ये विरघळवा. डायल्युट नायट्रिक ऍसिड सारख्या ऑक्सिडायझिंग ऍसिडचा सामना करताना, ते बेरियम सल्फेटमध्ये रूपांतरित केले जाऊ शकते.
६). बेरियम सल्फेटमध्ये स्थिर रासायनिक गुणधर्म असतात आणि पाण्यात विरघळलेला बेरियम सल्फेटचा भाग पूर्णपणे आयनीकृत असतो, ज्यामुळे तो मजबूत इलेक्ट्रोलाइट बनतो. बेरियम सल्फेट पातळ नायट्रिक ऍसिडमध्ये अघुलनशील आहे. मुख्यतः गॅस्ट्रोइंटेस्टाइनल कॉन्ट्रास्ट एजंट म्हणून वापरले जाते.
बेरियम कार्बोनेट हे विषारी आणि थंड पाण्यात जवळजवळ अघुलनशील आहे., कार्बन डायऑक्साइड असलेल्या पाण्यात किंचित विरघळणारे आणि सौम्य हायड्रोक्लोरिक ऍसिडमध्ये विरघळणारे आहे. बेरियम सल्फेटचे अधिक अघुलनशील पांढरे अवक्षेपण तयार करण्यासाठी ते सोडियम सल्फेटसह प्रतिक्रिया देते - जलीय द्रावणातील अवक्षेपणांमधील रूपांतरण प्रवृत्ती: अधिक अघुलनशील दिशेने रूपांतर करणे सोपे आहे.

6, अर्ज फील्ड
1. हे बेरियम क्षार, मिश्रधातू, फटाके, अणुभट्ट्या इत्यादींच्या उत्पादनासाठी औद्योगिक कारणांसाठी वापरले जाते. तांबे शुद्ध करण्यासाठी हे एक उत्कृष्ट डीऑक्सिडायझर देखील आहे. शिसे, कॅल्शियम, मॅग्नेशियम, सोडियम, लिथियम, ॲल्युमिनियम आणि निकेल मिश्रधातूंसह मिश्रधातूंमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते. व्हॅक्यूम ट्यूब आणि कॅथोड रे ट्यूबमधून ट्रेस वायू काढून टाकण्यासाठी बेरियम धातूचा वापर डिगॅसिंग एजंट म्हणून केला जाऊ शकतो, तसेच धातू शुद्ध करण्यासाठी डिगॅसिंग एजंट म्हणून वापरला जाऊ शकतो. बेरियम नायट्रेट पोटॅशियम क्लोरेट, मॅग्नेशियम पावडर आणि रोझिनमध्ये मिसळून सिग्नल फ्लेअर्स आणि फटाके तयार करण्यासाठी वापरला जाऊ शकतो. विरघळणारी बेरियम संयुगे सामान्यतः कीटकनाशके म्हणून वापरली जातात, जसे की बेरियम क्लोराईड, वनस्पतींच्या विविध कीटकांवर नियंत्रण ठेवण्यासाठी. इलेक्ट्रोलाइटिक कॉस्टिक सोडा उत्पादनासाठी ब्राइन आणि बॉयलर वॉटर शुद्ध करण्यासाठी देखील याचा वापर केला जाऊ शकतो. रंगद्रव्ये तयार करण्यासाठी देखील वापरले जाते. कापड आणि चर्मोद्योग कृत्रिम रेशीमसाठी मॉर्डंट आणि मॅटिंग एजंट म्हणून वापरतात.
2. वैद्यकीय वापरासाठी बेरियम सल्फेट हे एक्स-रे तपासणीसाठी सहायक औषध आहे. गंधहीन आणि चवहीन पांढरा पावडर, एक पदार्थ जो क्ष-किरण तपासणी दरम्यान शरीरात सकारात्मक कॉन्ट्रास्ट प्रदान करू शकतो. वैद्यकीय बेरियम सल्फेट गॅस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रॅक्टमध्ये शोषले जात नाही आणि एलर्जीची प्रतिक्रिया निर्माण करत नाही. त्यात बेरियम क्लोराईड, बेरियम सल्फाइड आणि बेरियम कार्बोनेट यांसारखी विरघळणारी बेरियम संयुगे नसतात. मुख्यतः गॅस्ट्रोइंटेस्टाइनल इमेजिंगसाठी वापरले जाते, कधीकधी परीक्षेच्या इतर हेतूंसाठी वापरले जाते

7, तयारी पद्धत
चे औद्योगिक उत्पादनधातूचा बेरियमदोन चरणांमध्ये विभागले गेले आहे: बेरियम ऑक्साईडचे उत्पादन आणि मेटल थर्मल रिडक्शन (ॲल्युमिनियम थर्मल रिडक्शन). 1000-1200 ℃ वर,धातूचा बेरियममेटलिक ॲल्युमिनियमसह बेरियम ऑक्साईड कमी करून मिळवता येते आणि नंतर व्हॅक्यूम डिस्टिलेशनद्वारे शुद्ध केले जाऊ शकते. मेटॅलिक बेरियम तयार करण्यासाठी ॲल्युमिनियम थर्मल रिडक्शन पद्धत: वेगवेगळ्या घटक गुणोत्तरांमुळे, बेरियम ऑक्साईडच्या ॲल्युमिनियम कमी करण्यासाठी दोन प्रतिक्रिया असू शकतात. प्रतिक्रिया समीकरण आहे: दोन्ही प्रतिक्रिया 1000-1200 ℃ वर फक्त बेरियमची एक लहान मात्रा तयार करू शकतात. त्यामुळे, प्रतिक्रिया उजवीकडे जाणे सुरू ठेवण्यासाठी बेरियम वाष्प सतत प्रतिक्रिया झोनमधून कोल्ड कंडेन्सेशन झोनमध्ये हस्तांतरित करण्यासाठी व्हॅक्यूम पंप वापरणे आवश्यक आहे. प्रतिक्रियेनंतरचे अवशेष विषारी असतात आणि विल्हेवाट लावण्यापूर्वी त्यावर उपचार करणे आवश्यक असते