మూలకం 56: బేరియం

1、 ఎలిమెంటల్ పరిచయంబేరియం,
Ba అనే రసాయన చిహ్నంతో ఉన్న క్షార మృణ్మయ లోహ మూలకం ఆవర్తన పట్టికలోని ఆరవ పీరియడ్‌లోని గ్రూప్ IIAలో ఉంది. ఇది మృదువైన, వెండి తెల్లటి మెరుపు కలిగిన క్షార మృణ్మయ లోహం మరియు క్షార మృణ్మయ లోహాలలో అత్యంత చురుకైన మూలకం. ఈ మూలకం పేరు గ్రీకు పదం బీటా ఆల్ఫా ρύς (బారీస్) నుండి వచ్చింది, దీని అర్థం "భారీ".

2, సంక్షిప్త చరిత్రను కనుగొనడం
ఆల్కలీన్ ఎర్త్ లోహాల సల్ఫైడ్‌లు ఫాస్ఫోరేసెన్స్‌ను ప్రదర్శిస్తాయి, అంటే అవి కాంతికి గురైన తర్వాత చీకటిలో కొంతకాలం కాంతిని విడుదల చేస్తూనే ఉంటాయి. ఈ లక్షణం కారణంగానే బేరియం సమ్మేళనాలు ప్రజల దృష్టిని ఆకర్షించడం ప్రారంభించాయి. 1602లో, ఇటలీలోని బోలోగ్నా నగరంలో కాసియో లారో అనే షూ తయారీదారుడు బేరియం సల్ఫేట్ కలిగిన బరైట్‌ను మండే పదార్థాలతో కలిపి కాల్చి, చీకటిలో కాంతిని విడుదల చేయగలడని కనుగొన్నాడు, ఇది ఆ సమయంలో పండితుల ఆసక్తిని రేకెత్తించింది. తరువాత, ఈ రకమైన రాయిని పోలోనైట్ అని పిలుస్తారు మరియు విశ్లేషణాత్మక పరిశోధనలో యూరోపియన్ రసాయన శాస్త్రవేత్తల ఆసక్తిని రేకెత్తించింది. 1774లో, స్వీడిష్ రసాయన శాస్త్రవేత్త సిడబ్ల్యు షీలే బేరియం ఆక్సైడ్ సాపేక్షంగా బరువైన కొత్త నేల అని కనుగొన్నాడు, దానిని అతను "బారిటా" (బరువైన నేల) అని పిలిచాడు. 1774లో, ఈ రాయి కొత్త నేల (ఆక్సైడ్) మరియు సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం కలయిక అని షెలర్ నమ్మాడు. 1776లో, అతను ఈ కొత్త నేలలోని నైట్రేట్‌ను వేడి చేసి స్వచ్ఛమైన నేల (ఆక్సైడ్) పొందాడు. 1808లో, బ్రిటిష్ రసాయన శాస్త్రవేత్త హెచ్. డేవీ, బేరియం అమాల్గమ్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి బరైట్ (BaSO4) ను విద్యుద్విశ్లేషణ చేయడానికి కాథోడ్‌గా పాదరసం మరియు ఆనోడ్‌గా ప్లాటినంను ఉపయోగించారు. పాదరసం తొలగించడానికి స్వేదనం తర్వాత, తక్కువ స్వచ్ఛత కలిగిన లోహాన్ని పొందారు మరియు గ్రీకు పదం బేరిస్ (భారీ) పేరు పెట్టారు. మూలకం చిహ్నాన్ని బా అని పిలుస్తారు, దీనినిబేరియం.

3, భౌతిక లక్షణాలు
బేరియంఇది 725°C ద్రవీభవన స్థానం, 1846°C మరిగే స్థానం, 3.51g/cm3 సాంద్రత మరియు సాగే గుణం కలిగిన వెండి తెల్లని లోహం. బేరియం యొక్క ప్రధాన ఖనిజాలు బరైట్ మరియు ఆర్సెనోపైరైట్.

4,బేరియంరసాయన లక్షణాలు కలిగిన ఒక రసాయన మూలకం.
రసాయన చిహ్నం Ba, పరమాణు సంఖ్య 56, ఆవర్తన వ్యవస్థ IIA సమూహానికి చెందినది మరియు ఆల్కలీన్ ఎర్త్ లోహాలలో సభ్యుడు. బేరియం గొప్ప రసాయన కార్యకలాపాలను కలిగి ఉంటుంది మరియు ఆల్కలీన్ ఎర్త్ లోహాలలో అత్యంత చురుకైనది. పొటెన్షియల్ మరియు అయనీకరణ శక్తి నుండి, బేరియం బలమైన తగ్గింపు సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉందని చూడవచ్చు. వాస్తవానికి, మొదటి ఎలక్ట్రాన్ నష్టాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకుంటే, బేరియం నీటిలో బలమైన తగ్గింపు సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది. అయితే, బేరియం రెండవ ఎలక్ట్రాన్‌ను కోల్పోవడం చాలా కష్టం. అందువల్ల, అన్ని అంశాలను పరిగణనలోకి తీసుకుంటే, బేరియం యొక్క తగ్గింపు గణనీయంగా తగ్గుతుంది. అయినప్పటికీ, ఇది ఆమ్ల ద్రావణాలలో అత్యంత రియాక్టివ్ లోహాలలో ఒకటి, లిథియం, సీసియం, రుబిడియం మరియు పొటాషియం తర్వాత రెండవది.

5. ప్రధాన సమ్మేళనాలు
1). బేరియం ఆక్సైడ్ గాలిలో నెమ్మదిగా ఆక్సీకరణం చెంది బేరియం ఆక్సైడ్‌ను ఏర్పరుస్తుంది, ఇది రంగులేని క్యూబిక్ క్రిస్టల్. ఆమ్లంలో కరుగుతుంది, అసిటోన్ మరియు అమ్మోనియా నీటిలో కరగదు. నీటితో చర్య జరిపి బేరియం హైడ్రాక్సైడ్‌ను ఏర్పరుస్తుంది, ఇది విషపూరితమైనది. మండించినప్పుడు, ఇది ఆకుపచ్చ మంటను విడుదల చేస్తుంది మరియు బేరియం పెరాక్సైడ్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
2). బేరియం పెరాక్సైడ్ సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లంతో చర్య జరిపి హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఈ ప్రతిచర్య ప్రయోగశాలలో హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్‌ను తయారు చేసే సూత్రంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
3). బేరియం హైడ్రాక్సైడ్ నీటితో చర్య జరిపి బేరియం హైడ్రాక్సైడ్ మరియు హైడ్రోజన్ వాయువును ఉత్పత్తి చేస్తుంది. బేరియం హైడ్రాక్సైడ్ యొక్క తక్కువ ద్రావణీయత మరియు దాని అధిక సబ్లిమేషన్ శక్తి కారణంగా, ప్రతిచర్య క్షార లోహాల వలె తీవ్రంగా ఉండదు మరియు ఫలితంగా వచ్చే బేరియం హైడ్రాక్సైడ్ వీక్షణను అస్పష్టం చేస్తుంది. బేరియం కార్బోనేట్ అవక్షేపణను ఏర్పరచడానికి ద్రావణంలోకి కొద్ది మొత్తంలో కార్బన్ డయాక్సైడ్ ప్రవేశపెట్టబడుతుంది మరియు బేరియం కార్బోనేట్ అవక్షేపణను కరిగించి కరిగే బేరియం బైకార్బోనేట్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి అదనపు కార్బన్ డయాక్సైడ్‌ను మరింత ప్రవేశపెట్టబడుతుంది.
4). అమైనో బేరియం ద్రవ అమ్మోనియాలో కరిగిపోతుంది, పారా అయస్కాంతత్వం మరియు వాహకత కలిగిన నీలిరంగు ద్రావణాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇది తప్పనిసరిగా అమ్మోనియా ఎలక్ట్రాన్‌లను ఏర్పరుస్తుంది. ఎక్కువ కాలం నిల్వ చేసిన తర్వాత, అమ్మోనియాలోని హైడ్రోజన్ అమ్మోనియా ఎలక్ట్రాన్‌ల ద్వారా హైడ్రోజన్ వాయువుగా తగ్గించబడుతుంది మరియు మొత్తం ప్రతిచర్య బేరియం ద్రవ అమ్మోనియాతో చర్య జరిపి అమైనో బేరియం మరియు హైడ్రోజన్ వాయువును ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
5). బేరియం సల్ఫైట్ ఒక తెల్లటి స్ఫటికం లేదా పొడి, విషపూరితమైనది, నీటిలో కొద్దిగా కరుగుతుంది మరియు గాలిలో ఉంచినప్పుడు క్రమంగా బేరియం సల్ఫేట్‌గా ఆక్సీకరణం చెందుతుంది. హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లం వంటి ఆక్సీకరణం చెందని బలమైన ఆమ్లాలలో కరిగి, తీవ్రమైన వాసనతో సల్ఫర్ డయాక్సైడ్ వాయువును ఉత్పత్తి చేస్తుంది. నైట్రిక్ ఆమ్లం వంటి ఆక్సీకరణ ఆమ్లాలను ఎదుర్కొన్నప్పుడు, దానిని బేరియం సల్ఫేట్‌గా మార్చవచ్చు.
6). బేరియం సల్ఫేట్ స్థిరమైన రసాయన లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది మరియు నీటిలో కరిగిన బేరియం సల్ఫేట్ భాగం పూర్తిగా అయనీకరణం చెందుతుంది, ఇది బలమైన ఎలక్ట్రోలైట్‌గా మారుతుంది. బేరియం సల్ఫేట్ విలీన నైట్రిక్ ఆమ్లంలో కరగదు. ప్రధానంగా జీర్ణశయాంతర కాంట్రాస్ట్ ఏజెంట్‌గా ఉపయోగించబడుతుంది.
బేరియం కార్బోనేట్ విషపూరితమైనది మరియు చల్లని నీటిలో దాదాపుగా కరగదు. కార్బన్ డయాక్సైడ్ కలిగిన నీటిలో కొద్దిగా కరుగుతుంది మరియు విలీన హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లంలో కరుగుతుంది. ఇది సోడియం సల్ఫేట్‌తో చర్య జరిపి బేరియం సల్ఫేట్ యొక్క మరింత కరగని తెల్లని అవక్షేపణను ఉత్పత్తి చేస్తుంది - జల ద్రావణంలో అవక్షేపాల మధ్య మార్పిడి ధోరణి: మరింత కరగని దిశ వైపు మార్చడం సులభం.

6, అప్లికేషన్ ఫీల్డ్‌లు
1. బేరియం లవణాలు, మిశ్రమలోహాలు, బాణసంచా, అణు రియాక్టర్లు మొదలైన వాటి ఉత్పత్తిలో దీనిని పారిశ్రామిక ప్రయోజనాల కోసం ఉపయోగిస్తారు. ఇది రాగిని శుద్ధి చేయడానికి అద్భుతమైన డీఆక్సిడైజర్ కూడా. సీసం, కాల్షియం, మెగ్నీషియం, సోడియం, లిథియం, అల్యూమినియం మరియు నికెల్ మిశ్రమాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. వాక్యూమ్ ట్యూబ్‌లు మరియు కాథోడ్ రే ట్యూబ్‌ల నుండి ట్రేస్ వాయువులను తొలగించడానికి బేరియం లోహాన్ని డీగ్యాసింగ్ ఏజెంట్‌గా ఉపయోగించవచ్చు, అలాగే లోహాలను శుద్ధి చేయడానికి డీగ్యాసింగ్ ఏజెంట్‌గా ఉపయోగించవచ్చు. పొటాషియం క్లోరేట్, మెగ్నీషియం పౌడర్ మరియు రోసిన్‌తో కలిపిన బేరియం నైట్రేట్‌ను సిగ్నల్ ఫ్లేర్స్ మరియు బాణసంచా తయారీకి ఉపయోగించవచ్చు. కరిగే బేరియం సమ్మేళనాలను సాధారణంగా వివిధ మొక్కల తెగుళ్లను నియంత్రించడానికి బేరియం క్లోరైడ్ వంటి పురుగుమందులుగా ఉపయోగిస్తారు. విద్యుద్విశ్లేషణ కాస్టిక్ సోడా ఉత్పత్తి కోసం ఉప్పునీరు మరియు బాయిలర్ నీటిని శుద్ధి చేయడానికి కూడా దీనిని ఉపయోగించవచ్చు. వర్ణద్రవ్యాలను తయారు చేయడానికి కూడా దీనిని ఉపయోగిస్తారు. వస్త్ర మరియు తోలు పరిశ్రమలు దీనిని మోర్డెంట్‌గా మరియు కృత్రిమ పట్టు కోసం మ్యాటింగ్ ఏజెంట్‌గా ఉపయోగిస్తాయి.
2. వైద్య ఉపయోగం కోసం బేరియం సల్ఫేట్ అనేది ఎక్స్-రే పరీక్షకు సహాయక ఔషధం. వాసన లేని మరియు రుచిలేని తెల్లటి పొడి, ఎక్స్-రే పరీక్ష సమయంలో శరీరంలో సానుకూల వ్యత్యాసాన్ని అందించగల పదార్థం. వైద్య బేరియం సల్ఫేట్ జీర్ణశయాంతర ప్రేగులలో శోషించబడదు మరియు అలెర్జీ ప్రతిచర్యలకు కారణం కాదు. ఇది బేరియం క్లోరైడ్, బేరియం సల్ఫైడ్ మరియు బేరియం కార్బోనేట్ వంటి కరిగే బేరియం సమ్మేళనాలను కలిగి ఉండదు. ప్రధానంగా జీర్ణశయాంతర ఇమేజింగ్ కోసం ఉపయోగిస్తారు, అప్పుడప్పుడు పరీక్ష యొక్క ఇతర ప్రయోజనాల కోసం ఉపయోగిస్తారు.

7、 తయారీ పద్ధతి
పారిశ్రామిక ఉత్పత్తిలోహ బేరియంరెండు దశలుగా విభజించబడింది: బేరియం ఆక్సైడ్ ఉత్పత్తి మరియు లోహ ఉష్ణ తగ్గింపు (అల్యూమినియం ఉష్ణ తగ్గింపు). 1000-1200 ℃ వద్ద,లోహ బేరియంబేరియం ఆక్సైడ్‌ను లోహ అల్యూమినియంతో తగ్గించి, ఆపై వాక్యూమ్ డిస్టిలేషన్ ద్వారా శుద్ధి చేయడం ద్వారా పొందవచ్చు. లోహ బేరియం ఉత్పత్తి చేయడానికి అల్యూమినియం థర్మల్ రిడక్షన్ పద్ధతి: విభిన్న పదార్థ నిష్పత్తుల కారణంగా, బేరియం ఆక్సైడ్ యొక్క అల్యూమినియం రిడక్షన్ కోసం రెండు ప్రతిచర్యలు ఉండవచ్చు. ప్రతిచర్య సమీకరణం: రెండు ప్రతిచర్యలు 1000-1200 ℃ వద్ద తక్కువ మొత్తంలో బేరియంను మాత్రమే ఉత్పత్తి చేయగలవు. అందువల్ల, ప్రతిచర్య కుడి వైపుకు వెళ్లడం కొనసాగించడానికి, ప్రతిచర్య జోన్ నుండి చల్లని సంగ్రహణ జోన్‌కు బేరియం ఆవిరిని నిరంతరం బదిలీ చేయడానికి వాక్యూమ్ పంపును ఉపయోగించాలి. ప్రతిచర్య తర్వాత అవశేషాలు విషపూరితమైనవి మరియు పారవేయడానికి ముందు చికిత్స చేయాలి.