Химиянын сыйкырдуу дүйнөсүндө,барийкайталангыс кооздугу жана кеңири колдонулушу менен окумуштуулардын көңүлүн буруп келген. Бул күмүш сымал ак металл элементи алтын же күмүш сыяктуу көз жоосун албаса да, көптөгөн тармактарда алмаштырылгыс ролду ойнойт. Илимий изилдөө лабораторияларындагы так приборлордон баштап, өнөр жай өндүрүшүндөгү негизги сырьёлорго, медицина тармагындагы диагностикалык реагенттерге чейин барий өзүнүн уникалдуу касиеттери жана функциялары менен химиянын легендасын жазган.
Италиянын Порра шаарында бут кийим тигүүчү Кассио Лауро 1602-жылы эле экспериментте барий сульфаты бар баритти күйүүчү зат менен кууруп, анын караңгыда жаркырап тура аларына таң калган. Бул ачылыш ошол кездеги окумуштуулардын зор кызыгуусун жаратып, таш Порра ташы деп аталып, европалык химиктердин изилдөөлөрүнүн чордонуна айланган.
Бирок, барий жаңы элемент экенин чындап тастыктаган швед химиги Шееле болгон. Ал 1774-жылы барий кычкылын ачып, аны "Барыта" (оор жер) деп атаган. Ал бул затты терең изилдеп, күкүрт кислотасы менен кошулган жаңы жерден (оксидден) турат деп эсептеген. Эки жылдан кийин ал бул жаңы топурактын селитрасын ийгиликтүү жылытып, таза оксидди алды.
Бирок Шееле барийдин оксидин ачса да, 1808-жылы гана британ химиги Дэви бариттен жасалган электролитти электролиздөө жолу менен барий металлын ийгиликтүү чыгарган. Бул ачылыш барийдин металлдык элемент катары расмий ырасталышын белгиледи, ошондой эле барийдин ар кандай тармактарда колдонулушуна жол ачты.
Ошондон бери адам баласы барий жөнүндөгү түшүнүгүн тынымсыз тереңдетип келе жатат. Окумуштуулар табияттын сырларын изилдеп, барийдин касиеттерин жана жүрүм-турумун изилдеп, илим менен техниканын прогрессине көмөк көрсөтүштү. Барийди илимий изилдөөдө, өнөр жайда жана медициналык тармактарда колдонуу да барган сайын кеңири кулач жайып, адамдын жашоосуна ынгайлуулукту жана сооронуч алып келет. Барийдин сүйкүмдүүлүгү анын практикалык жактан гана эмес, илимий сырында да жатат. Окумуштуулар табияттын сырларын тынымсыз изилдеп, барийдин касиеттерин жана жүрүм-турумун изилдөө менен илим менен техниканын прогрессине көмөктөшүп келишет. Ошол эле учурда, барий да биздин жашообузга ыңгайлуулук жана ыңгайлуулук алып келип, күнүмдүк жашообузда тынч роль ойноп жатат.
Келгиле, барийди изилдөөнүн сыйкырдуу сапарына чыгалы, анын сырдуу пардасын ачып, анын кайталангыс жагымдуулугун баалайлы. Кийинки макалада биз барийдин касиеттери жана колдонулушу, ошондой эле анын илимий изилдөөлөрдөгү, өнөр жайдагы жана медицинадагы маанилүү ролун комплекстүү түрдө тааныштырабыз. Бул макаланы окуу аркылуу сиз барийди тереңирээк түшүнүп, билимге ээ болосуз деп ишенем.
1. Барийдин колдонулуш тармактары
Барий жалпы химиялык элемент болуп саналат. Бул табиятта түрдүү минералдар түрүндө кездешүүчү күмүш-ак металл. Төмөндө барийдин күнүмдүк колдонулушу келтирилген
Күйүү жана люминесценция: Барий - бул аммиак же кычкылтек менен байланышта болгондо жаркыраган жалын чыгарган жогорку реактивдүү металл. Бул барийди фейерверк өндүрүшү, факелдер жана фосфор өндүрүшү сыяктуу тармактарда кеңири колдонулат.
Медициналык өнөр жайы: Барийдин кошулмалары медицина тармагында да кеңири колдонулат. Барий тамактары (мисалы, барий таблеткалары) ашказан-ичеги-карын рентгендик изилдөөлөрүндө дарыгерлерге тамак сиңирүү системасынын иштешин байкоого жардам берүү үчүн колдонулат. Барий кошулмалар, ошондой эле калкан оорусун дарылоо үчүн радиоактивдүү йод сыяктуу кээ бир радиоактивдүү терапияда колдонулат.
Айнек жана керамика: Барий кошулмалары көбүнчө айнек жана керамика өндүрүшүндө жакшы эрүү чекити жана коррозияга туруктуу болгондуктан колдонулат. Барий кошулмалары керамика катуулугун жана бекемдигин жогорулатуу жана электр изоляциясы жана жогорку сынуу көрсөткүчү сыяктуу керамика кээ бир өзгөчө касиеттерин камсыз кыла алат.
Металл эритмелери: Барий башка металл элементтери менен эритмелерди түзө алат жана бул эритмелер кээ бир уникалдуу касиеттерге ээ. Мисалы, барий эритмелери алюминий жана магний эритмелеринин эрүү температурасын жогорулатып, аларды иштетүүнү жана куюуну жеңилдетет. Мындан тышкары, магниттик касиеттери бар барий эритмелери аккумулятордук плиталарды жана магниттик материалдарды жасоо үчүн да колдонулат.
Барий – химиялык белгиси Ба жана атомдук номери 56 болгон химиялык элемент. Барий – щелочтуу жер металлы, мезгилдик системанын 6-тобуна кирет, негизги топтун элементтери.
2. Барийдин физикалык касиеттери
Барий (Ба)щелочтуу жер металл элементи болуп саналат. 1. Көрүнүш: Барий – жумшак, күмүш түстөгү ак металл, кесилгенде өзгөчө металлдык жылтыратат.
2. Тыгыздыгы: Барийдин салыштырмалуу жогорку тыгыздыгы 3,5 г/см³. Бул жер бетиндеги эң тыгыз металлдардын бири.
3. Эрүү жана кайноо чекиттери: Барийдин эрүү температурасы болжол менен 727°C жана кайноо температурасы 1897°C.
4. Катуулугу: Барий 20 градус Цельсий боюнча 1,25 жөнүндө Mohs катуулугу менен салыштырмалуу жумшак металл болуп саналат.
5. Өткөргүчтүк: Барий жогорку электр өткөрүмдүүлүк менен электр жакшы өткөргүч болуп саналат.
6. Ийилгичтик: Барий жумшак металл болсо да, ал ийкемдүүлүктүн белгилүү бир даражасына ээ жана жука барактарды же зымдарды иштетүүгө болот.
7. Химиялык активдүүлүгү: Барий бөлмө температурасында көпчүлүк металл эместер жана көптөгөн металлдар менен катуу реакцияга кирбейт, бирок жогорку температурада жана абада оксиддерди пайда кылат. Ал көптөгөн металл эмес элементтер менен кошулмаларды түзө алат, мисалы, оксиддер, сульфиддер ж.б.
8. Жашоо формалары: Жер кыртышында барий бар минералдар, мисалы, барит (барий сульфаты) ж.б. Барий жаратылышта гидрат, оксид, карбонаттар ж.б.
9. Радиоактивдүүлүк: Барийде түрдүү радиоактивдүү изотоптор бар, алардын арасында барий-133 медициналык сүрөттөө жана өзөктүк медицинада колдонулуучу кеңири таралган радиоактивдүү изотоп болуп саналат.
10. Колдонмо: Барий кошулмалары, мисалы, айнек, резина, химиялык өнөр жай катализаторлору, электрондук түтүкчөлөр, ж.б. сыяктуу өнөр жайда кеңири колдонулат. Анын сульфаты көп учурда медициналык экспертизаларда контраст агенти катары колдонулат. Барий маанилүү металлдык элемент жана анын касиеттери аны көп тармактарда кеңири колдонулат.
3. Барийдин химиялык касиеттери
Металлдык касиеттери: Барий күмүш ак түстөгү жана жакшы электр өткөргүчтүү металлдык катуу зат.
Тыгыздыгы жана эрүү температурасы: Барий салыштырмалуу тыгыз элемент, тыгыздыгы 3,51 г/см3. Барий 727 градус Цельсий (1341 градус Фаренгейт) төмөн эрүү температурасына ээ.
Реактивдүүлүк: Барий металл эмес элементтердин көбү менен, айрыкча галогендер менен (мисалы, хлор жана бром сыяктуу) тез реакцияга кирип, тиешелүү барий бирикмелерин пайда кылат. Мисалы, барий хлор менен реакцияга кирип, барий хлориди пайда болот.
Кычкылдануу: Барий барий кычкылын пайда кылуу үчүн кычкылданышы мүмкүн. Барий кычкылы металл эритүү жана айнек жасоо сыяктуу тармактарда кеңири колдонулат. Жогорку активдүүлүк: Барий жогорку химиялык активдүүлүккө ээ жана суу менен оңой реакцияга кирип, суутекти бөлүп чыгарат жана барий гидроксидин пайда кылат.
4. Барийдин биологиялык касиеттери
ролу жана биологиялык касиеттерибарийорганизмдеги барий толук түшүнүлө элек, бирок барий организмдер үчүн белгилүү бир уулуулугу бар экени белгилүү.
Кабыл алуу жолу: Адамдар барийди негизинен тамак-аш жана ичүүчү суу аркылуу жутат. Кээ бир азыктарда дан, эт жана сүт азыктары сыяктуу барий аз өлчөмдө болушу мүмкүн. Мындан тышкары, жер астындагы суулар кээде барийдин жогору концентрациясын камтыйт.
Биологиялык сиңирүү жана метаболизм: Барий организмдер тарабынан сиңип, кан айлануу аркылуу организмде таралышы мүмкүн. Барий негизинен бөйрөктө жана сөөктөрдө чогулат, айрыкча сөөктө жогорку концентрацияда.
Биологиялык функция: Барий организмдерде эч кандай маанилүү физиологиялык функцияларды аткара элек. Ошондуктан барийдин биологиялык функциясы талаштуу бойдон калууда.
5. Барийдин биологиялык касиеттери
Уулуулугу: Барий иондорунун же барий кошулмаларынын жогорку концентрациясы адамдын организмине уулуу. Барийди ашыкча колдонуу курч уулануунун симптомдорун, анын ичинде кусууну, диареяны, булчуңдардын алсыздыгын, аритмияны ж.б. пайда кылышы мүмкүн. Катуу уулануу нерв системасынын бузулушуна, бөйрөктүн жана жүрөктүн ооруларына алып келиши мүмкүн.
Сөөктүн топтолушу: Барий адамдын денесинде, өзгөчө улгайган адамдардын сөөктөрүндө чогулат. Барийдин жогорку концентрациясында узак мөөнөттүү таасири остеопороз сыяктуу сөөк ооруларына алып келиши мүмкүн.
Жүрөк-кан тамыр таасирлери: Барий, натрий сыяктуу, жүрөктүн иштешине таасир этүүчү ион балансына жана электрдик активдүүлүккө тоскоол болушу мүмкүн. Барийди ашыкча колдонуу жүрөктүн ритминин бузулушуна алып келиши мүмкүн жана инфаркт коркунучун жогорулатат.
Канцерогендүүлүк: Барийдин канцерогендүүлүгү жөнүндө дагы эле талаш-тартыштар бар болсо да, кээ бир изилдөөлөр барийдин жогорку концентрациясында узак мөөнөттүү таасир эткенде ашказан рагы жана кызыл өңгөчтүн рагы сыяктуу кээ бир рактардын рискин жогорулашы мүмкүн экенин көрсөттү. Барийдин уулуулугунан жана потенциалдуу коркунучунан улам, адамдар барийди ашыкча кабыл алуудан же жогорку концентрацияда узак убакытка таасир этүүдөн сак болушу керек. Адамдын ден соолугун коргоо үчүн ичүүчү суудагы жана тамак-аштагы барийдин концентрациясын көзөмөлдөө жана контролдоо керек. Эгерде сиз уулануудан шектенсеңиз же ага байланыштуу симптомдор болсо, дароо медициналык жардамга кайрылыңыз.
6. Табияттагы барий
Барий минералдары: Барий жер кыртышында минералдар түрүндө болушу мүмкүн. Кээ бир жалпы барий минералдарына барит жана висит кирет. Бул рудалар көбүнчө коргошун, цинк жана күмүш сыяктуу башка минералдар менен кездешет.
Жер астындагы сууларда жана тоо тектерде эриген: Барий эриген абалда жер астындагы сууларда жана тоо тектерде болушу мүмкүн. Жер астындагы сууларда эриген барий аз өлчөмдө болот жана анын концентрациясы геологиялык шарттарга жана суу объектинин химиялык касиеттерине жараша болот. Барий туздары: Барий барий хлориди, барий нитраты жана барий карбонаты сыяктуу түрдүү туздарды түзө алат. Бул кошулмалар жаратылышта табигый минералдар катары болушу мүмкүн.
Топурактагы мазмуну:Барийтопуракта ар кандай формада болушу мүмкүн, алардын айрымдары табигый минералдык бөлүкчөлөрдүн же тоо тектеринин эришинен келип чыгат. Топурактагы барийдин мазмуну, адатта, төмөн, бирок белгилүү бир аймактарда барий жогорку концентрацияда болушу мүмкүн.
Белгилей кетчү нерсе, барийдин формасы жана мазмуну ар кандай геологиялык чөйрөдө жана аймактарда ар кандай болушу мүмкүн, ошондуктан барийди талкуулоодо конкреттүү географиялык жана геологиялык шарттарды эске алуу зарыл.
7. Барий казып алуу жана өндүрүү
Барийди казып алуу жана даярдоо процесси, адатта, төмөнкү кадамдарды камтыйт:
1. Барий рудасын казып алуу: Барий рудасынын негизги минералы - барит, ошондой эле барий сульфаты деп аталат. Көбүнчө жер кыртышында кездешет жана жер бетиндеги тоо тектерде жана минералдык кендерде кеңири таралган. Тоо-кен казып алуу, адатта, барий сульфаты бар рудаларды алуу үчүн руданы жардыруу, казуу, майдалоо жана классификациялоо сыяктуу процесстерди камтыйт.
2. Концентратты даярдоо: Барий рудасынан барийди алуу руданы концентраттык тазалоону талап кылат. Концентраттарды даярдоо, адатта, 96%дан ашык барий сульфатын камтыган руданы алуу үчүн кол тандоо жана флотация кадамдарын камтыйт.
3. Барий сульфатын даярдоо: Концентрат акырында барий сульфатын (BaSO4) алуу үчүн темир жана кремнийди жок кылуу сыяктуу этаптардан өткөрүлөт.
4. Барий сульфидин даярдоо: Барий сульфатынан барий даярдоо үчүн, барий сульфатын кара күл деп да белгилүү болгон барий сульфидине айландыруу керек. Бөлүкчөлөрүнүн өлчөмү 20 тордон ашпаган барий сульфат рудасынын порошоктору көбүнчө 4:1 салмактык катышта көмүр же мунай кокс порошок менен аралаштырылат. Аралашма 1100 ℃ температурада реверберациялуу меште куурулуп, барий сульфаты барий сульфидине чейин төмөндөйт.
5. Барий сульфидин эритүү: Барий сульфатынын барий сульфидинин эритмесин ысык суу менен жууп алуу жолу менен алууга болот.
6. Барий кычкылын даярдоо: Барий сульфидин барий оксидине айландыруу үчүн, адатта, барий сульфидинин эритмесине натрий карбонаты же көмүр кычкыл газы кошулат. Барий карбонатын жана көмүртек порошокун аралаштыргандан кийин, 800 ℃ жогору кальцинация барий кычкылын чыгарышы мүмкүн.
7. Муздатуу жана кайра иштетүү: Барий кычкылы 500-700℃ температурада барий пероксиди пайда кылуу үчүн кычкылданганын белгилей кетүү керек, ал эми барий пероксиди 700-800℃де барий кычкылын түзүү үчүн ажыроо мүмкүн. Барий пероксидинин өндүрүшүн болтурбоо үчүн кальциленген продуктуну инерттүү газдын коргоосу астында муздатуу же өчүрүү керек.
Жогорудагы барий элементинин жалпы казып алуу жана даярдоо процесси. Бул процесстер өнөр жай процессине жана жабдууларга жараша өзгөрүшү мүмкүн, бирок жалпы принциптер ошол эле бойдон калууда. Барий - химиялык өнөр жай, медицина, электроника жана башка тармактарда, анын ичинде ар кандай колдонмолордо колдонулган маанилүү өнөр жай металлы.
8. Барий элементин аныктоонун жалпы ыкмалары
Барийар кандай өнөр жай жана илимий колдонмолордо кеңири колдонулган жалпы элемент. Аналитикалык химияда барийди аныктоо ыкмаларына адатта сапаттык анализ жана сандык анализ кирет. Төмөндө барий элементин аныктоонун кеңири колдонулган ыкмаларына кеңири киришүү келтирилген:
1. Жалын атомдук абсорбциялык спектрометрия (FAAS): Бул концентрациялары жогору болгон үлгүлөр үчүн ылайыктуу көп колдонулган сандык талдоо ыкмасы. Үлгү эритмеси жалынга чачылат жана барий атомдору белгилүү бир толкун узундугундагы жарыкты сиңирет. Жутулган жарыктын интенсивдүүлүгү өлчөнөт жана барийдин концентрациясына пропорционалдуу.
2. Жалындын атомдук эмиссия спектрометриясы (FAES): Бул ыкма үлгү эритмени жалынга чачуу жолу менен барийди аныктайт, барий атомдорун белгилүү бир толкун узундуктагы жарык чыгаруу үчүн козгойт. FAAS менен салыштырганда, FAES көбүнчө барийдин төмөнкү концентрациясын аныктоо үчүн колдонулат.
3. Атомдук флуоресценттик спектрометрия (AAS): Бул ыкма FAASга окшош, бирок барий бар экенин аныктоо үчүн флуоресценттик спектрометрди колдонот. Аны барийдин изин өлчөө үчүн колдонсо болот.
4. Ион хроматографиясы: Бул ыкма суунун үлгүлөрүндөгү барийди анализдөө үчүн ылайыктуу. Барий иондору бөлүнүп, ион хроматографиясы аркылуу аныкталат. Ал суу үлгүлөрүндөгү барий концентрациясын өлчөө үчүн колдонулушу мүмкүн.
5. Рентген Fluorescence Spektrometry (XRF): Бул катуу үлгүлөрүндө барий аныктоо үчүн жарактуу эмес кыйратуучу аналитикалык ыкма болуп саналат. Үлгү рентген нурлары менен дүүлүккөндөн кийин, барий атомдору өзгөчө флуоресценцияны бөлүп чыгарат жана флуоресценциянын интенсивдүүлүгүн өлчөө жолу менен барийдин курамы аныкталат.
6. Масс-спектрометрия: Масс-спектрометрия барийдин изотоптук курамын аныктоо жана барийдин мазмунун аныктоо үчүн колдонулушу мүмкүн. Бул ыкма көбүнчө жогорку сезгичтик анализи үчүн колдонулат жана барийдин өтө төмөн концентрациясын аныктай алат. Жогоруда барий аныктоо үчүн кээ бир көп колдонулган ыкмалары болуп саналат. Тандоо үчүн конкреттүү ыкма үлгүнүн мүнөзүнө, барий концентрациясынын диапазонуна жана анализдин максатына жараша болот. Эгер сизге кошумча маалымат керек болсо же башка суроолоруңуз болсо, мага билдирүүдөн тартынбаңыз. Бул ыкмалар лабораториялык жана өнөр жайлык колдонмолордо барийдин болушун жана концентрациясын так жана ишенимдүү өлчөө жана аныктоо үчүн кеңири колдонулат. Колдонула турган конкреттүү ыкма өлчөө керек болгон үлгүнүн түрүнө, барийдин диапазонуна жана анализдин конкреттүү максатына жараша болот.
Посттун убактысы: 09-декабрь 2024-жыл