7440-39-3
物理化學(xué)性質(zhì)
安全數(shù)據(jù)
應(yīng)用領(lǐng)域
制備方法
7440-39-3(安全特性,毒性,儲(chǔ)運(yùn))
常見(jiàn)問(wèn)題列表
元素Ba; 原子序數(shù)56; 原子量137.327; IIA組(第2主組)堿土元素。 鋇是銀白色金屬。自然界中它僅存在于含有元素混合物的礦石中。重要的組合是過(guò)氧化物,氯化物,硫酸鹽,碳酸鹽,硝酸鹽和氯酸鹽。鋇與鉛,鉀,鉑,鎂,硅,鋅,鋁和汞形成合金和金屬間化合物。鋇化合物與也是堿土金屬的鈣和鍶化合物顯示出密切的關(guān)系?,F(xiàn)已鑒定出25種鋇同位素,其中138Ba最豐富,其余為不穩(wěn)定同位素,半衰期從140Ba的12.8天到143Ba的12 s。這些同位素中的兩個(gè)131Ba和139Ba在研究中用作放射性示蹤劑。
中世紀(jì)初,煉金術(shù)士即對(duì)一些鋇礦石有所了解。在意大利博洛尼亞發(fā)現(xiàn)的一些被稱(chēng)為“博洛尼亞石”的平滑卵石狀重晶石塊曾得到煉金術(shù)士的注意,因?yàn)檫@些礦石在受到光照后會(huì)發(fā)光數(shù)年。1602年,卡西奧勞羅(V. Casciorolus)描述了這種用有機(jī)物加熱重晶石發(fā)出磷光的性質(zhì)。 1774年,卡爾·威廉·舍勒發(fā)現(xiàn)重晶石中含有一種未發(fā)現(xiàn)的新元素,但無(wú)法分離提純這種元素,只能得到它的氧化物,即氧化鋇。兩年后,約翰·戈特利布·甘恩也在相同的研究中得到了氧化鋇。氧化鋇最早被Guyton de Morveau稱(chēng)作“barote”,后來(lái)被拉瓦錫改作“baryta”。同在18世紀(jì),英國(guó)礦物學(xué)家威廉·威靈寧在坎伯蘭的鉛礦中注意到一種沉重的礦物,現(xiàn)在稱(chēng)為毒重石,其主要成分為碳酸鋇。1808年,漢弗里·戴維首次通過(guò)電解熔融的鋇鹽分離鋇單質(zhì)。戴維通過(guò)與鈣類(lèi)似的命名方法,用重晶石(baryta)的名稱(chēng)加上表示元素的后綴-ium來(lái)命名鋇(barium)。羅伯特·本生與奧古斯都·馬修森通過(guò)電解氯化鋇和氯化銨的熔融混合物來(lái)獲得純鋇。
鋇是地殼中第17個(gè)最豐富的元素,約占地殼的0.05%。 它在鎂鋁石礦中發(fā)現(xiàn),其為碳酸鋇(BaCO3)和重晶石,稱(chēng)為硫酸鋇(BaSO4)。 純鋇金屬在地球上不存在,僅以化合物形式存在或存在于礦物和礦石中。 在密蘇里州,阿肯色州,喬治亞州,肯塔基州,內(nèi)華達(dá)州,加利福尼亞州,加拿大和墨西哥發(fā)現(xiàn)了鋇礦石,它是通過(guò)在高溫真空下使用鋁或硅還原氧化鋇(BaO)制成的。 它也是通過(guò)在約950℃的溫度下電解熔融氯化鋇(BaCl2)來(lái)生產(chǎn)的,其中鋇金屬在陰極收集,氯氣在陽(yáng)極排放。
鋇的最重要用途是作為電子管中的清除劑。這種金屬通常為粉末形式或與鋁形成合金,用于去除真空和電視顯像管中的最后痕量氣體。鋇合金具有許多應(yīng)用。它被結(jié)合到酸性電池的鉛合金網(wǎng)格中以實(shí)現(xiàn)更好的性能;并添加到脫氧合金中的鋼水和金屬中以降低氧含量。鋇薄膜用作潤(rùn)滑劑,適合在高溫下在真空X射線管中的陽(yáng)極轉(zhuǎn)子上以及在用于火花塞的合金上使用。該元素的幾種放射性同位素可用于核反應(yīng)和光譜學(xué)中。
開(kāi)采出的礦石需要經(jīng)過(guò)洗滌、粉碎、分類(lèi),并與石英分離。如果石英滲入礦石過(guò)深,或者礦石中鐵、鋅、鉛含量過(guò)高,則須使用泡沫浮選法處理。最終得到的產(chǎn)物是質(zhì)量分?jǐn)?shù)98%的重晶石,純度不低于95%,且鐵和二氧化硅含量極少。
隨后使用碳還原硫酸鋇:
BaSO4 + 2 C → BaS + 2 CO2↑
生成了水溶性的硫化鋇之后,便可以作為其它產(chǎn)品的原料:與氧反應(yīng)得到硫酸鋇,與硝酸生成硝酸鋇,與二氧化碳生成碳酸鋇等。硝酸鋇加熱分解可以產(chǎn)生鋇的氧化物。
金屬鋇可以用氧化鋇在1,100 °C(2,010 °F)下與鋁反應(yīng)得到。
其中首先生成金屬互化物BaAl4:
3 BaO + 14 Al → 3 BaAl4 + Al2O3
BaAl4是與氧化鋇反應(yīng)生成金屬的中間產(chǎn)物。注意并非全部鋇元素都被還原。
8 BaO + BaAl4 → Ba↑ + 7 BaAl2O4
剩余的氧化鋇與生成的氧化鋁反應(yīng):
BaO + Al2O3 → BaAl2O4
總反應(yīng)為:
4 BaO + 2 Al → 3 Ba↑ + BaAl2O4
鋇蒸氣在氬氣氣氛中冷凝并裝入模具中。這種方法在商業(yè)上用于生產(chǎn)超純鋇。通常市面上出售的鋇純度約99%,主要雜質(zhì)為鍶和鈣(含量達(dá)到0.8%和0.25%),而其他雜質(zhì)成分小于0.1%。 硫酸鋇與硅在1,200 °C(2,190 °F)下亦可發(fā)生類(lèi)似的反應(yīng)得到鋇和偏硅酸鋇。但工業(yè)上一般不會(huì)使用電解法,因?yàn)殇^易溶于熔融的鹵化物,并且產(chǎn)物純度較低。
報(bào)價(jià)日期 | 產(chǎn)品編號(hào) | 產(chǎn)品名稱(chēng) | CAS號(hào) | 包裝 | 價(jià)格 |
2024/11/08 | 014454 | 固態(tài)樹(shù)狀鋇晶體, 99.9% (metals basis) Barium crystalline dendritic solid, 99.9% (metals basis), Thermo Scientific Chemicals | 7440-39-3 | 5g | 5431元 |
2024/11/08 | 010103 | 鋇棒, 22mm (0.9in) 直徑, 99+% (metals basis), Sr ≤0.8% Barium rod, 22mm (0.9in) dia, 99+% (metals basis), Sr ∣<0.8%, Thermo Scientific™ | 7440-39-3 | 100g | 2969元 |
2024/11/08 | 014454 | 固態(tài)樹(shù)狀鋇晶體, 99.9% (metals basis) Barium crystalline dendritic solid, 99.9% (metals basis), Thermo Scientific Chemicals | 7440-39-3 | 25g | 24774元 |