Baarium

56	2 8 18 18 8 2
Ba 137,34
Baarium

Baarium on keemiline element Mendelejevi tabelis, mille aatomnumber on 56 ja sümbol Ba.

Omadustelt on baarium leelismuldmetall.

Ajalugu

Baarium

Baariumi nimetus pärineb kreeka sõnast barys, mis tähendab rasket, kirjeldades ka mõne laiemalt tuntud baariumi sisaldava kivi tihedust. Varasel keskajal tundsid alkeemikud mitmeid baariumi sisaldavaid mineraale. Siledaid mineraalbarüüdist klibusarnased kive, mida on leitud Itaalias Bolognast, on nimetatud ka Bologna kivideks. Pärast valgusele paljastamist võisid nad helendada aastaid, see oli eriliselt ligitõmbav nõidadele ja alkeemikutele. Carl Scheele tuvastas barüüdis oleva uue elemendi 1774, aga ei suutnud seda eraldada. Guyton de Morveau nimetas oksüdeerunud baariumi barote'ks, mis muudeti hiljem baryta'ks. Baariumi eraldas baariumisooladest esimesena Humphry Davy Inglismaal 1808. aastal, kasutades selleks elektrolüüsi. Davy nimetas selle kaltsiumi analoogia põhjal baariumiks baryta järgi, kus "-ium" lõpp tähistab metallilist elementi.

Füüsikalised omadused

Baariumi tihedus normaaltingimustel on 3,51 g/cm³ ja sulamistemperatuur on 725 ° C, keemistemperatuur 1640 ° C. Baarium on pehme ja painduv metall. Selle lihtsad ühendid on leelismetalli kohta erilised nende erikaalu tõttu. Sama käib ka enamiku tavaliste baariumi sisaldavate metallide kohta, selle sulfiidi on suure tiheduse tõttu (4,5 g/cm³) kutsutud raskeks paguks (metall). Baariumil on seitse stabiilset isotoopi massiarvudega 130, 132, 134, 135, 136, 137 ja 138.

Keemilised omadused

Keemiliselt on baarium väga aktiivne – kattub õhus oksiidi-, nitriidi- ja peroksiidikihiga, tõrjub veest ja hapetest energiliselt välja vesiniku, reageerib fosfori, väävli, halogeenide ja muude mittemetallidega, kuumutamisel süttib. Baariumi oksüdatsiooniaste ühendeis on 2. Looduses leidub baariumi vaid ühendeina, millest tavalisemad on baariumsulfaat (BaSO₄) ja baariumkarbonaat (BaCO₃). Baarium reageerib hapnikuga eksotermiliselt toatemperatuuril, et moodustada baariumoksiid ja peroksiid. Reaktsioon on tormiline kui baarium on peenestatud. See reageerib tormiliselt ka lahjendatud hapete, alkoholide ja veega. Suurematel temperatuuridel reageerib baarium kloori, lämmastiku ja vesinikuga. Baarium redutseerib vähem reageerivate metallide oksiide, kloriide ja sulfiide. Kui seda kuumutada lämmastiku ja süsinikuga, moodustab see tsüaniidi. Baariumi saab kombineerida mitmete metallidega, sealhulgas alumiiniumi, tsingi ja tinaga.

Esinemine ja valmistamine

Baariumi sisaldus maakoores on 0,0425% ja merevees 13 µg/L. Seda esineb mineraalides, bariitides või rasketes sparides (sulfaat) ja veriitides (karbonaat). Kuna baarium oksüdeerub õhus kiiresti, on raske omandada puhast metalli ja looduses ei leidu seda kunagi puhtalt. Kuna barüüt on lahustumatu, ei saa seda kasutada otseselt teiste ühendite ja baariumi valmistamiseks. Selle asemel kuumutatakse seda süsinikuga, et saada baariumsulfiidi. Seejärel baariumsulfiid hüdrolüüsitakse või hapestatakse, et valmistada muid baariumiühendeid, näiteks kloriidi, nitriiti jne. Baariumi valmistatakse kaubanduses elektrolüüsi abil sulanud baariumkloriidist. Tööstuslikult saadakse baariumi barüüdist või viteriidist toodetud baariumoksiidi (BaO) vaakumis alumiiniumi või räni manulusel temperatuuril 1100–1200 °C redutseerides või sulatatud baariumisooli elektrolüüsides.

Rohkesti leidub seda Hiinas, Saksamaal, Indias, Marokos ja USA-s.

Kasutusalad

Baariumi kasutatakse peamiselt sulamite valmistamiseks ning getterina, kuid teda lisatakse ka materjalidele, millest tehakse radioaktiiv- ja röntgenikiirguse vastaseid kaitsevahendeid. Baariumisooli kasutatakse värvides, klaasi-, tekstiili- ja paberitööstuses, pürotehnikas, meditsiinis ja ka analüütilises keemias.

Huvitavaid fakte

• Baarium eraldab põledes rohelist värvi, mida on kasutatud ka ilutulestikus.
• Baarium reageerib väga hästi õhuga ja seetõttu ei leidugi seda puhtal kujul looduses.
• Baarium on tuleohtlik ka tahkel kujul.
• Baariumi tihedus on üpris suur (4,5 g/cm³), vähemalt leelismuldmetalli kohta.
• Haruldane kalliskivi bentoniit sisaldab samuti baariumi.