മൂലകം 56: ബേരിയം

1, മൂലക ആമുഖംബേരിയം,
ആൽക്കലൈൻ എർത്ത് ലോഹ മൂലകം, രാസ ചിഹ്നമായ Ba, ആവർത്തനപ്പട്ടികയിലെ ആറാമത്തെ പീരിയഡിലെ ഗ്രൂപ്പ് IIA യിലാണ് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നത്. ഇത് മൃദുവായ, വെള്ളി നിറത്തിലുള്ള തിളക്കമുള്ള ആൽക്കലൈൻ എർത്ത് ലോഹവും ആൽക്കലൈൻ എർത്ത് ലോഹങ്ങളിൽ ഏറ്റവും സജീവമായ മൂലകവുമാണ്. മൂലക നാമം ഗ്രീക്ക് പദമായ ബീറ്റാ ആൽഫ ρύς (ബാരിസ്) ൽ നിന്നാണ് വന്നത്, അതിനർത്ഥം "ഭാരമുള്ളത്" എന്നാണ്.

2, ഒരു സംക്ഷിപ്ത ചരിത്രം കണ്ടെത്തൽ
ആൽക്കലൈൻ എർത്ത് ലോഹങ്ങളുടെ സൾഫൈഡുകൾ ഫോസ്ഫോറസെൻസ് പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു, അതായത് അവ വെളിച്ചത്തിന് വിധേയമായതിനുശേഷം ഇരുട്ടിൽ കുറച്ചുനേരം പ്രകാശം പുറപ്പെടുവിക്കുന്നത് തുടരുന്നു. ഈ സ്വഭാവം കാരണം ബാരിയം സംയുക്തങ്ങൾ ആളുകളുടെ ശ്രദ്ധ ആകർഷിക്കാൻ തുടങ്ങി. 1602-ൽ, ഇറ്റലിയിലെ ബൊലോഗ്ന നഗരത്തിലെ കാസിയോ ലോറോ എന്ന ഷൂ നിർമ്മാതാവ്, ബേരിയം സൾഫേറ്റ് അടങ്ങിയ ഒരു ബാരൈറ്റ്, കത്തുന്ന വസ്തുക്കളുമായി ചേർത്ത് വറുത്ത്, ഇരുട്ടിൽ വെളിച്ചം പുറപ്പെടുവിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് കണ്ടെത്തി, അത് അക്കാലത്തെ പണ്ഡിതരുടെ താൽപ്പര്യം ഉണർത്തി. പിന്നീട്, ഈ തരം കല്ലിനെ പോളോണൈറ്റ് എന്ന് വിളിക്കുകയും വിശകലന ഗവേഷണത്തിൽ യൂറോപ്യൻ രസതന്ത്രജ്ഞരുടെ താൽപ്പര്യം ഉണർത്തുകയും ചെയ്തു. 1774-ൽ, സ്വീഡിഷ് രസതന്ത്രജ്ഞനായ സി.ഡബ്ല്യു. ഷീലെ, ബേരിയം ഓക്സൈഡ് താരതമ്യേന ഭാരമേറിയ ഒരു പുതിയ മണ്ണാണെന്ന് കണ്ടെത്തി, അതിനെ അദ്ദേഹം "ബാരിറ്റ" (കനത്ത മണ്ണ്) എന്ന് വിളിച്ചു. 1774-ൽ, ഈ കല്ല് പുതിയ മണ്ണിന്റെയും (ഓക്സൈഡ്) സൾഫ്യൂറിക് ആസിഡിന്റെയും സംയോജനമാണെന്ന് ഷെലർ വിശ്വസിച്ചു. 1776-ൽ, ശുദ്ധമായ മണ്ണ് (ഓക്സൈഡ്) ലഭിക്കുന്നതിന് അദ്ദേഹം ഈ പുതിയ മണ്ണിലെ നൈട്രേറ്റ് ചൂടാക്കി. 1808-ൽ ബ്രിട്ടീഷ് രസതന്ത്രജ്ഞനായ എച്ച്. ഡേവി, ബാരൈറ്റിനെ (BaSO4) ഇലക്ട്രോലൈസ് ചെയ്ത് ബേരിയം അമാൽഗം ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ കാഥോഡായി മെർക്കുറിയും ആനോഡായി പ്ലാറ്റിനവും ഉപയോഗിച്ചു. മെർക്കുറി നീക്കം ചെയ്യുന്നതിനായി വാറ്റിയെടുത്ത ശേഷം, ഒരു കുറഞ്ഞ ശുദ്ധതയുള്ള ലോഹം ലഭിക്കുകയും ഗ്രീക്ക് പദമായ ബാരിസ് (ഭാരം) എന്നതിന്റെ പേരാണ് നൽകുകയും ചെയ്തത്. മൂലക ചിഹ്നം Ba എന്നാണ് സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നത്, ഇതിനെ വിളിക്കുന്നുബേരിയം.

3, ഭൗതിക സവിശേഷതകൾ
ബേരിയം725°C ദ്രവണാങ്കവും, 1846°C തിളനിലയും, 3.51g/cm3 സാന്ദ്രതയും, ഡക്റ്റിലിറ്റിയും ഉള്ള ഒരു വെള്ളി വെളുത്ത ലോഹമാണ് ഇത്. ബേരിയത്തിന്റെ പ്രധാന അയിരുകൾ ബാരൈറ്റ്, ആർസെനോപൈറൈറ്റ് എന്നിവയാണ്.

4,ബേരിയംരാസ ഗുണങ്ങളുള്ള ഒരു രാസ മൂലകമാണ്.
രാസ ചിഹ്നമായ Ba, ആറ്റോമിക നമ്പർ 56, പീരിയോഡിക് സിസ്റ്റം IIA ഗ്രൂപ്പിൽ പെടുന്നു, ആൽക്കലൈൻ എർത്ത് ലോഹങ്ങളുടെ അംഗവുമാണ്. ബാരിയത്തിന് മികച്ച രാസപ്രവർത്തനമുണ്ട്, കൂടാതെ ആൽക്കലൈൻ എർത്ത് ലോഹങ്ങളിൽ ഏറ്റവും സജീവവുമാണ്. പൊട്ടൻഷ്യൽ, അയോണൈസേഷൻ എർത്ത് ഊർജ്ജം എന്നിവയിൽ നിന്ന്, ബേരിയത്തിന് ശക്തമായ റിഡ്യൂസിബിലിറ്റി ഉണ്ടെന്ന് കാണാൻ കഴിയും. വാസ്തവത്തിൽ, ആദ്യത്തെ ഇലക്ട്രോണിന്റെ നഷ്ടം മാത്രം പരിഗണിക്കുകയാണെങ്കിൽ, വെള്ളത്തിൽ ഏറ്റവും ശക്തമായ റിഡ്യൂസിബിലിറ്റി ബേരിയത്തിനുണ്ട്. എന്നിരുന്നാലും, രണ്ടാമത്തെ ഇലക്ട്രോൺ നഷ്ടപ്പെടുന്നത് ബേരിയത്തിന് താരതമ്യേന ബുദ്ധിമുട്ടാണ്. അതിനാൽ, എല്ലാ ഘടകങ്ങളും കണക്കിലെടുക്കുമ്പോൾ, ബേരിയത്തിന്റെ റിഡ്യൂസിബിലിറ്റി ഗണ്യമായി കുറയും. എന്നിരുന്നാലും, ലിഥിയം, സീസിയം, റുബീഡിയം, പൊട്ടാസ്യം എന്നിവയ്ക്ക് ശേഷം, അസിഡിക് ലായനികളിൽ ഏറ്റവും റിയാക്ടീവ് ലോഹങ്ങളിൽ ഒന്നാണിത്.

5. പ്രധാന സംയുക്തങ്ങൾ
1). ബേരിയം ഓക്സൈഡ് വായുവിൽ സാവധാനം ഓക്സീകരിക്കപ്പെടുകയും ബേരിയം ഓക്സൈഡ് രൂപപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു, ഇത് നിറമില്ലാത്ത ഒരു ക്യൂബിക് ക്രിസ്റ്റലാണ്. ആസിഡിൽ ലയിക്കുന്നതും അസെറ്റോണിലും അമോണിയ വെള്ളത്തിലും ലയിക്കാത്തതുമാണ്. വെള്ളവുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് ബേരിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് രൂപപ്പെടുന്നു, ഇത് വിഷമാണ്. കത്തിക്കുമ്പോൾ, അത് ഒരു പച്ച ജ്വാല പുറപ്പെടുവിക്കുകയും ബേരിയം പെറോക്സൈഡ് ഉത്പാദിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
2). ബാരിയം പെറോക്സൈഡ് സൾഫ്യൂറിക് ആസിഡുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് ഹൈഡ്രജൻ പെറോക്സൈഡ് ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു. ലബോറട്ടറിയിൽ ഹൈഡ്രജൻ പെറോക്സൈഡ് തയ്യാറാക്കുന്നതിന്റെ തത്വത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ് ഈ പ്രതിപ്രവർത്തനം.
3). ബേരിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് വെള്ളവുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് ബേരിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡും ഹൈഡ്രജൻ വാതകവും ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു. ബേരിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡിന്റെ കുറഞ്ഞ ലയിക്കുന്നതും അതിന്റെ ഉയർന്ന സപ്ലൈമേഷൻ ഊർജ്ജവും കാരണം, പ്രതിപ്രവർത്തനം ക്ഷാര ലോഹങ്ങളെപ്പോലെ തീവ്രമല്ല, തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ബേരിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് കാഴ്ചയെ മറയ്ക്കും. ലായനിയിൽ ഒരു ചെറിയ അളവിൽ കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് കുത്തിവയ്ക്കുകയും ഒരു ബേരിയം കാർബണേറ്റ് അവശിഷ്ടം രൂപപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു, കൂടാതെ അധിക കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് വീണ്ടും കുത്തിവയ്ക്കുകയും ബേരിയം കാർബണേറ്റ് അവശിഷ്ടം ലയിപ്പിക്കുകയും ലയിക്കുന്ന ബേരിയം ബൈകാർബണേറ്റ് ഉത്പാദിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
4). അമിനോ ബേരിയത്തിന് ദ്രാവക അമോണിയയിൽ ലയിക്കാൻ കഴിയും, ഇത് പാരാമാഗ്നറ്റിസവും ചാലകതയും ഉള്ള ഒരു നീല ലായനി സൃഷ്ടിക്കുന്നു, ഇത് പ്രധാനമായും അമോണിയ ഇലക്ട്രോണുകളെ രൂപപ്പെടുത്തുന്നു. ദീർഘനേരം സൂക്ഷിച്ചതിനുശേഷം, അമോണിയ ഇലക്ട്രോണുകൾ അമോണിയയിലെ ഹൈഡ്രജനെ ഹൈഡ്രജൻ വാതകമാക്കി മാറ്റുന്നു, കൂടാതെ മൊത്തം പ്രതിപ്രവർത്തനം ബേരിയം ദ്രാവക അമോണിയയുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് അമിനോ ബേരിയവും ഹൈഡ്രജൻ വാതകവും ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു.
5). ബേരിയം സൾഫൈറ്റ് ഒരു വെളുത്ത ക്രിസ്റ്റൽ അല്ലെങ്കിൽ പൊടിയാണ്, വിഷാംശം ഉള്ളതും വെള്ളത്തിൽ ചെറുതായി ലയിക്കുന്നതും വായുവിൽ വയ്ക്കുമ്പോൾ ക്രമേണ ബേരിയം സൾഫേറ്റായി ഓക്സീകരിക്കപ്പെടുന്നു. ഹൈഡ്രോക്ലോറിക് ആസിഡ് പോലുള്ള ഓക്സീകരിക്കാത്ത ശക്തമായ ആസിഡുകളിൽ ലയിച്ച് സൾഫർ ഡൈ ഓക്സൈഡ് വാതകം രൂക്ഷഗന്ധത്തോടെ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു. നേർപ്പിച്ച നൈട്രിക് ആസിഡ് പോലുള്ള ഓക്സീകരണ ആസിഡുകൾ നേരിടുമ്പോൾ, അത് ബേരിയം സൾഫേറ്റായി പരിവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടും.
6). ബേരിയം സൾഫേറ്റിന് സ്ഥിരതയുള്ള രാസ ഗുണങ്ങളുണ്ട്, കൂടാതെ വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്ന ബേരിയം സൾഫേറ്റിന്റെ ഭാഗം പൂർണ്ണമായും അയോണീകരിക്കപ്പെടുകയും അത് ശക്തമായ ഒരു ഇലക്ട്രോലൈറ്റായി മാറുകയും ചെയ്യുന്നു. നേർപ്പിച്ച നൈട്രിക് ആസിഡിൽ ബേരിയം സൾഫേറ്റ് ലയിക്കില്ല. പ്രധാനമായും ഗ്യാസ്ട്രോഇന്റസ്റ്റൈനൽ കോൺട്രാസ്റ്റ് ഏജന്റായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.
ബേരിയം കാർബണേറ്റ് വിഷാംശമുള്ളതും തണുത്ത വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കാത്തതുമാണ്. കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് അടങ്ങിയ വെള്ളത്തിൽ ചെറുതായി ലയിക്കുന്നതും നേർപ്പിച്ച ഹൈഡ്രോക്ലോറിക് ആസിഡിൽ ലയിക്കുന്നതുമാണ്. ഇത് സോഡിയം സൾഫേറ്റുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് ബേരിയം സൾഫേറ്റിന്റെ കൂടുതൽ ലയിക്കാത്ത വെളുത്ത അവക്ഷിപ്തം ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു - ജലീയ ലായനിയിലെ അവക്ഷിപ്തങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള പരിവർത്തന പ്രവണത: കൂടുതൽ ലയിക്കാത്ത ദിശയിലേക്ക് പരിവർത്തനം ചെയ്യുന്നത് എളുപ്പമാണ്.

6, ആപ്ലിക്കേഷൻ ഫീൽഡുകൾ
1. ബേരിയം ലവണങ്ങൾ, ലോഹസങ്കരങ്ങൾ, പടക്കങ്ങൾ, ആണവ റിയാക്ടറുകൾ മുതലായവയുടെ നിർമ്മാണത്തിൽ വ്യാവസായിക ആവശ്യങ്ങൾക്കായി ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നു. ചെമ്പ് ശുദ്ധീകരിക്കുന്നതിനുള്ള മികച്ച ഡീഓക്സിഡൈസർ കൂടിയാണിത്. ലെഡ്, കാൽസ്യം, മഗ്നീഷ്യം, സോഡിയം, ലിഥിയം, അലുമിനിയം, നിക്കൽ അലോയ്കൾ എന്നിവയുൾപ്പെടെയുള്ള അലോയ്കളിൽ ഇത് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. വാക്വം ട്യൂബുകളിൽ നിന്നും കാഥോഡ് റേ ട്യൂബുകളിൽ നിന്നും ട്രെയ്സ് വാതകങ്ങൾ നീക്കം ചെയ്യുന്നതിനുള്ള ഡീഗ്യാസിംഗ് ഏജന്റായും ലോഹങ്ങൾ ശുദ്ധീകരിക്കുന്നതിനുള്ള ഡീഗ്യാസിംഗ് ഏജന്റായും ബേരിയം ലോഹത്തെ ഉപയോഗിക്കാം. പൊട്ടാസ്യം ക്ലോറേറ്റ്, മഗ്നീഷ്യം പൊടി, റോസിൻ എന്നിവയുമായി കലർത്തിയ ബേരിയം നൈട്രേറ്റ് സിഗ്നൽ ഫ്ലെയറുകളും പടക്കങ്ങളും നിർമ്മിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കാം. വിവിധ സസ്യ കീടങ്ങളെ നിയന്ത്രിക്കാൻ ബേരിയം ക്ലോറൈഡ് പോലുള്ള കീടനാശിനികളായി ലയിക്കുന്ന ബേരിയം സംയുക്തങ്ങൾ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് കാസ്റ്റിക് സോഡ ഉൽപാദനത്തിനായി ഉപ്പുവെള്ളവും ബോയിലർ വെള്ളവും ശുദ്ധീകരിക്കുന്നതിനും ഇത് ഉപയോഗിക്കാം. പിഗ്മെന്റുകൾ തയ്യാറാക്കുന്നതിനും ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നു. തുണിത്തരങ്ങൾ, തുകൽ വ്യവസായങ്ങൾ ഇത് കൃത്രിമ പട്ടിനുള്ള മോർഡന്റായും മാറ്റിംഗ് ഏജന്റായും ഉപയോഗിക്കുന്നു.
2. മെഡിക്കൽ ഉപയോഗത്തിനുള്ള ബേരിയം സൾഫേറ്റ് എക്സ്-റേ പരിശോധനയ്ക്കുള്ള ഒരു സഹായ മരുന്നാണ്. മണമില്ലാത്തതും രുചിയില്ലാത്തതുമായ വെളുത്ത പൊടി, എക്സ്-റേ പരിശോധനയ്ക്കിടെ ശരീരത്തിൽ പോസിറ്റീവ് കോൺട്രാസ്റ്റ് നൽകാൻ കഴിയുന്ന ഒരു പദാർത്ഥം. മെഡിക്കൽ ബേരിയം സൾഫേറ്റ് ദഹനനാളത്തിൽ ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നില്ല, അലർജി പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾക്ക് കാരണമാകില്ല. ബേരിയം ക്ലോറൈഡ്, ബേരിയം സൾഫൈഡ്, ബേരിയം കാർബണേറ്റ് തുടങ്ങിയ ലയിക്കുന്ന ബേരിയം സംയുക്തങ്ങൾ ഇതിൽ അടങ്ങിയിട്ടില്ല. പ്രധാനമായും ഗ്യാസ്ട്രോഇന്റസ്റ്റൈനൽ ഇമേജിംഗിനായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇടയ്ക്കിടെ പരിശോധനയുടെ മറ്റ് ആവശ്യങ്ങൾക്കായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

7, തയ്യാറാക്കൽ രീതി
വ്യാവസായിക ഉത്പാദനംലോഹ ബേരിയംരണ്ട് ഘട്ടങ്ങളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു: ബേരിയം ഓക്സൈഡിന്റെ ഉത്പാദനം, ലോഹ താപ റിഡക്ഷൻ (അലുമിനിയം താപ റിഡക്ഷൻ). 1000-1200 ℃ ൽ,ലോഹ ബേരിയംലോഹ അലുമിനിയം ഉപയോഗിച്ച് ബേരിയം ഓക്സൈഡ് കുറയ്ക്കുന്നതിലൂടെയും പിന്നീട് വാക്വം ഡിസ്റ്റിലേഷൻ വഴി ശുദ്ധീകരിക്കുന്നതിലൂടെയും ഇത് ലഭിക്കും. ലോഹ ബേരിയം ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള അലുമിനിയം തെർമൽ റിഡക്ഷൻ രീതി: വ്യത്യസ്ത ചേരുവ അനുപാതങ്ങൾ കാരണം, ബേരിയം ഓക്സൈഡിന്റെ അലുമിനിയം റിഡക്ഷന് രണ്ട് പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾ ഉണ്ടാകാം. പ്രതിപ്രവർത്തന സമവാക്യം ഇതാണ്: രണ്ട് പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾക്കും 1000-1200 ℃ താപനിലയിൽ ചെറിയ അളവിൽ ബേരിയം മാത്രമേ ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ കഴിയൂ. അതിനാൽ, പ്രതിപ്രവർത്തനം വലത്തേക്ക് നീങ്ങുന്നത് തുടരുന്നതിന്, പ്രതിപ്രവർത്തന മേഖലയിൽ നിന്ന് തണുത്ത കണ്ടൻസേഷൻ മേഖലയിലേക്ക് ബേരിയം നീരാവി തുടർച്ചയായി കൈമാറാൻ ഒരു വാക്വം പമ്പ് ഉപയോഗിക്കണം. പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിനു ശേഷമുള്ള അവശിഷ്ടം വിഷാംശമുള്ളതാണ്, അത് നീക്കം ചെയ്യുന്നതിന് മുമ്പ് സംസ്കരിക്കേണ്ടതുണ്ട്.