鋇化學(xué)性質(zhì)

鋇是一種化學(xué)元素?；瘜W(xué)符號(hào) Ba， 原子序數(shù) 56，屬周期系ⅡA族，為堿土金屬的成員。鋇的化學(xué)活性很大，在堿土金屬中是最為活潑的。從電勢(shì)以及電離能可以看出，鋇單質(zhì)具有很強(qiáng)的還原性，事實(shí)上若只考慮失去第一個(gè)電子的情況，鋇在水中的還原性是最強(qiáng)的，但鋇失去第二個(gè)電子相對(duì)困難， 所以綜合考慮，鋇的還原性會(huì)下降不少。即使如此，它也是酸性溶液中最活潑的金屬之一，僅次于鋰，銫，銣與鉀 。

電離能 (kJ /mol)

鋇在空氣中緩慢氧化，生成氧化鋇，燃燒時(shí)則發(fā)出綠色火焰，生成過(guò)氧化鋇。氧化鋇，無(wú)色立方晶體。溶于酸,不溶于丙酮和氨水。與水作用成氫氧化鋇，有毒。

2Ba+O2=2BaO

2BaO+O2=2BaO2

無(wú)色透明結(jié)晶或白色粉末。在硫酸干燥器中能失去7分子結(jié)晶水，約在78℃失去全部結(jié)晶水?？扇苡谒?、甲醇，微溶于乙醇，幾乎不(難)溶于丙酮。若從空氣中迅速吸收二氧化碳變成碳酸鹽后，則不能完全溶于水。相對(duì)密度2.188。熔點(diǎn)78℃(八水化合物，在純氫氧化鋇的情況下是>408℃的)。折光率1.471。有毒。有腐蝕性。鋇與水反應(yīng)，生成氫氧化鋇與氫氣，由于氫氧化鋇的溶解度不大，且鋇的升華能較高，所以反應(yīng)不如堿金屬那樣劇烈，生成的氫氧化鋇會(huì)遮蓋住視線 。

Ba + 2H2O = Ba(OH)2 + H2↑

鋇能溶于液氨，生成具有順磁性的、導(dǎo)電的藍(lán)色溶液，其本質(zhì)是形成了氨合電子，在長(zhǎng)時(shí)間放置后，鋇可以分解氨，形成氨基鋇與氫氣。

Ba+2NH3=Ba+2NH3·e

3Ba+2NH3=Ba3N2+3H2↑

無(wú)色斜方晶系晶體或白色無(wú)定型粉末。干燥時(shí)易結(jié)塊。相對(duì)密度4.50(15℃)，熔點(diǎn)1580℃。幾乎不溶于水、乙醇和酸。溶于熱濃硫酸中。在1150℃左右發(fā)生多晶轉(zhuǎn)變。在約1400℃開(kāi)始顯著分解?；瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，硫酸鋇溶于水的部分全部電離，為強(qiáng)電解質(zhì)。硫酸鋇不溶于稀硝酸。主要用作胃腸道造影劑。

鋇是銀白色金屬，熔點(diǎn)725°C，沸點(diǎn)1600°C，密度3.51克/立方厘米，有延展性。鋇的主要礦石是重晶石和毒重石。

晶體結(jié)構(gòu):晶胞為體心立方晶胞，每個(gè)晶胞含有2個(gè)金屬原子。

晶胞參數(shù):

鋇，和其它堿土金屬一樣，在地球上到處都有分布:在地殼上部的含量是0. 026%，而在地殼中的平均值是0.022%。鋇主要以重晶石形式存在，以硫酸鹽或碳酸鹽形式存在。

自然界鋇的主要礦物為重晶石(BaSO4)和毒重石(BaCO3)。重晶石礦床分布很廣，中國(guó)的湖南、廣西、山東等地都有較大的礦床。

天然鋇混合了鋇-138(71.66%)、鋇-137(11.32%)、鋇-136(7.81%)、鋇-135(6.59%)、鋇-134(2.42%)、鋇-130(0.101%)、鋇-132(0.097%)7種穩(wěn)定的同位素。

工業(yè)上制取金屬鋇分為制取氧化鋇和金屬熱還原(鋁熱還原)兩個(gè)步驟。 在1000~1200℃，用金屬鋁還原氧化鋇，可制得金屬鋇，再用真空蒸餾法提純。

單質(zhì)鋇的制備:

1)電解熔融的BaCl2

2)在真空中用Al或Si在147K下還原BaO或BaCl2

3)鋇的氮化物熱分解。

鋁熱還原法生產(chǎn)金屬鋇:

因配料比不同，鋁還原氧化鋇的反應(yīng)可能有兩種，反應(yīng)式為:

6BaO+2Al→3BaO·Al2O3+3Ba↑

或:4BaO+2Al→BaO·Al2O3+3Ba↑

這兩種反應(yīng)在1000~1200℃時(shí)，都只能生成少量的鋇，因此，必須用真空泵將鋇蒸氣不斷地從反應(yīng)區(qū)轉(zhuǎn)移到冷凝區(qū)，反應(yīng)才能不斷向右進(jìn)行。反應(yīng)后的殘?jiān)卸荆杞?jīng)處理才能棄去。

鋇對(duì)人類來(lái)說(shuō)不是必需元素。在這方面，對(duì)生物材料并沒(méi)有很多的數(shù)據(jù)?？梢园l(fā)現(xiàn)以下平均值:

鋇是有毒元素，食入可溶性鋇化合物會(huì)引起鋇中毒。

假定成年人的平均體重是70kg，他體內(nèi)的鋇總量大約是16mg。

誤服鋇鹽后，鋇鹽會(huì)被水和胃酸溶解，這導(dǎo)致了許多中毒事件和一些死亡事件的發(fā)生。中毒癥狀有嘔吐、絞痛、腹瀉、心跳變緩且不規(guī)律、短暫的血壓升高、痙攣性的震顫和肌肉麻痹。氯化鋇的LD50曾被假定為大約1g。在攝入數(shù)小時(shí)后或數(shù)天后會(huì)死亡。鋇會(huì)在血漿中形成蛋白質(zhì)加合物，在骨骼中沉積的鋇占鋇總量的65%。鋇在骨骼中的半衰期大約是50天。鋇的毒性和它抑制K+離子以及它與硫酸鹽反應(yīng)有關(guān)。人注射的氯化鋇的吸收量高達(dá)60-80%，而對(duì)口服的氯化鋇的吸收量只有10-30%。

急性鋇鹽中毒癥狀:急性鋇鹽中毒臨床比較少見(jiàn)，多為誤服。凡在水或稀鹽酸中可溶解的鋇化合物均具毒性，包括氯化鋇、碳酸鋇、氫氧化鋇、硝酸鋇、醋酸鋇、硫化鋇、氧化鋇等。鋇鹽中毒主要表現(xiàn)為胃腸道刺激癥狀和低鉀癥候群，如惡心、嘔吐、腹痛、腹瀉、四肢軟癱、心肌受累、呼吸肌麻痹等。因該類患者多有嘔吐、腹痛、腹瀉等胃腸道癥狀而易誤診，集體發(fā)病時(shí)易誤診為食物中毒，單發(fā)時(shí)則易誤診為急性胃腸炎。

即使發(fā)現(xiàn)了低鉀血癥，也常認(rèn)為是嘔吐、腹瀉造成的體液鉀丟失所致，而未能引起足夠重視。但需注意的是此類患者的低鉀血癥比較嚴(yán)重，與其體液鉀丟失的量不相平行，所以臨床上遇到原因不明的迅速發(fā)展的低鉀血癥，同時(shí)有胃腸道癥狀而用胃腸炎不能解釋者，應(yīng)想到有急性鋇鹽中毒的可能，可將嘔吐物或食物行毒物分析，如發(fā)現(xiàn)鋇鹽含量高可得到確診?？诜然^的中毒量為0.2~0.5 g ，致死量為0.8~4.0 g。鋇中毒引起低鉀血癥的可能機(jī)制:鋇中毒時(shí)，細(xì)胞膜上的Na +2K+2ATP酶繼續(xù)活動(dòng)，故細(xì)胞外液中的鉀不斷進(jìn)入細(xì)胞，但鉀從細(xì)胞內(nèi)流出的孔道被特異地阻斷，因而發(fā)生低鉀血癥。急性鋇鹽中毒的治療首要是洗胃，洗胃液可以選用2 %~5 % 硫酸鎂或硫酸鈉，解毒劑可選用硫酸鈉或硫代硫酸鈉，同時(shí)積極糾正低鉀血癥，有心律失常者應(yīng)用抗心律失常藥物，呼吸困難時(shí)給予氧療，必要時(shí)人工呼吸。

泄漏應(yīng)急處理

隔離泄漏污染區(qū)，限制出入。切斷火源。建議應(yīng)急處理人員戴自吸過(guò)濾式防塵口罩，穿消防防護(hù)服。不要直接接觸泄漏物。小量泄漏:避免揚(yáng)塵，用潔凈的鏟子收集于干燥、潔凈、有蓋的容器中。轉(zhuǎn)移回收。大量泄漏:用塑料布、帆布覆蓋，減少飛散。使用無(wú)火花工具轉(zhuǎn)移回收。

防護(hù)措施

呼吸系統(tǒng)防護(hù):一般不需要特殊防護(hù)，但建議特殊情況下，佩戴自吸過(guò)濾式防塵口罩。

眼睛防護(hù):戴化學(xué)安全防護(hù)眼鏡。

身體防護(hù):穿化學(xué)防護(hù)服。

手防護(hù):戴橡膠手套。

其它:工作現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)禁吸煙。注意個(gè)人清潔衛(wèi)生。

鈦酸鋇是一種強(qiáng)介電材料，是電子陶瓷中使用最廣泛的材料之一，被譽(yù)為"電子陶瓷工業(yè)的支柱"。關(guān)于鈦酸鋇的研究實(shí)在太多太多。國(guó)內(nèi)外許多的學(xué)者對(duì)鈦酸鋇做了大量的研究工作，通過(guò)摻雜改性，已經(jīng)得到了大量的新材料，尤其是在MLCC方面的應(yīng)用。其應(yīng)用前景極其廣闊，期待我們的加入。

1、用氫氧化鋇與相應(yīng)的酸反應(yīng)。

2、用比鋇的金屬活動(dòng)性順序靠后的金屬所形成的鹽類，與金屬鋇置換。