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鋇（Barium），堿(jian)土(tu)金屬元(yuan)素，化(hua)學元(yuan)素符號Ba，在周(zhou)(zhou)期表中位于(yu)第六周(zhou)(zhou)期ⅡA族，是一種柔軟的有(you)銀白色光澤(ze)的堿(jian)土(tu)金屬，是堿(jian)土(tu)金屬中最活(huo)潑的元(yuan)素。元(yuan)素名來(lai)源于(yu)希(xi)臘文(wen)βαρ??（barys），原(yuan)意是“重的”。

由于(yu)(yu)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)的(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)性(xing)質十分活潑(po)，從來沒有在(zai)(zai)自然界(jie)中發現鋇(bei)(bei)(bei)(bei)單質。鋇(bei)(bei)(bei)(bei)在(zai)(zai)自然界(jie)中最(zui)常見的(de)(de)礦物是重晶(jing)石(shi)（硫酸(suan)(suan)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)）和毒(du)重石(shi)（碳酸(suan)(suan)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)），二(er)者皆(jie)不溶(rong)于(yu)(yu)水。鋇(bei)(bei)(bei)(bei)在(zai)(zai)1774年(nian)(nian)被(bei)確認為一個新(xin)元素，但(dan)直到1808年(nian)(nian)電解法發明(ming)不久后才被(bei)歸納為金(jin)屬元素。鋇(bei)(bei)(bei)(bei)的(de)(de)化(hua)(hua)合物用于(yu)(yu)制造煙火中的(de)(de)綠色（以焰色反應為原理）。

電解熔融(rong)的氯(lv)化鋇或(huo)用(yong)鋁還原氯(lv)化鋇，可(ke)制得金屬鋇。

研究歷史

堿(jian)土金屬的硫化(hua)物(wu)(wu)具有磷(lin)光現象，即它們受到(dao)光的照射后在黑暗(an)中會繼續發光一(yi)(yi)段時間。鋇的化(hua)合物(wu)(wu)正是(shi)因這一(yi)(yi)特性而開始被人們注意。

1602年意大利波羅拉（Bologna，現(xian)稱博洛尼亞(ya)）城一(yi)位制(zhi)鞋工人卡西奧勞羅將一(yi)種含硫酸(suan)鋇的(de)重(zhong)晶(jing)石與可燃物質一(yi)起(qi)(qi)焙燒后，發現(xian)它在黑暗中可以發光，這引(yin)起(qi)(qi)了當時學(xue)者(zhe)們的(de)興趣。后來這種石頭被稱為(wei)波羅拉石，并引(yin)起(qi)(qi)了歐洲化學(xue)家分析研究的(de)興趣。

1774年瑞典化學家舍(she)勒（C.W.Scheele）發(fa)現氧(yang)化鋇(bei)是一種比重大的新土，稱之為“Baryta”（重土）。

1774年，舍勒認為這(zhe)種(zhong)石頭是一(yi)種(zhong)新(xin)土（氧(yang)化(hua)物）和硫酸結合成(cheng)的(de)，1776年他加熱這(zhe)一(yi)新(xin)土的(de)硝酸鹽，獲(huo)得(de)純凈的(de)土（氧(yang)化(hua)物）。

1808年英國化學家戴(dai)維（H.Davy）用汞作(zuo)陰極(ji)，鉑(bo)作(zuo)陽極(ji)，電解重晶石（BaSO4）制(zhi)得鋇(bei)汞齊(qi)，經蒸(zheng)餾去(qu)汞后(hou)，得到一種純度不(bu)高的金(jin)屬，并(bing)以希(xi)臘文barys（重）命名。元素符(fu)號(hao)定為Ba，稱為鋇(bei)。

含量分布

鋇(bei)，和其它堿土金(jin)屬一樣，在地(di)(di)球上到處都(dou)有分布(bu)：在地(di)(di)殼(ke)上部的含量是0.026%，而(er)在地(di)(di)殼(ke)中的平均值是0.022%。鋇(bei)主(zhu)要以(yi)重晶石(shi)形式存在，以(yi)硫酸(suan)鹽或碳(tan)酸(suan)鹽形式存在。

自然(ran)界鋇的主要(yao)礦(kuang)物為重晶(jing)石(shi)(shi)（BaSO4）和毒重石(shi)(shi)（BaCO3）。重晶(jing)石(shi)(shi)礦(kuang)床分(fen)布很廣，中(zhong)國的湖南、廣西、山東等地都(dou)有較大的礦(kuang)床。

元素在太(tai)陽中的含(han)量 0.01(ppm)

元素在(zai)海(hai)水(shui)中的(de)含量 0.0047(ppm)

地殼中含(han)量 500(ppm)

物理性質

基本性質

鋇是(shi)銀(yin)白色金(jin)屬(shu)，熔點(dian)725°C，沸點(dian)1846°C，密度3.51g/cm3，有(you)延展(zhan)性。鋇的主要礦(kuang)石是(shi)重晶石和毒(du)重石。

原子序數 56

質子數 56

原子體積(ji) 39.24cm3/mol

沸點 1846℃

熔點 725℃

密度 3.51g/cm3

原(yuan)子量 137.327

電離能(kJ/mol)

M - M+ 502.8

M+ - M2+ 965.1

M2+ - M3+ 3600

M3+ - M4+ 4700

M4+ - M5+ 6000

M5+ - M6+ 7700

M6+ - M7+ 9000

M7+ - M8+ 10200

M8+ - M9+ 13500

M9+ - M10+ 15100

晶(jing)體結構：晶(jing)胞(bao)為體心立(li)方晶(jing)胞(bao)，每個晶(jing)胞(bao)含有2個金屬原子。

晶胞參數

a =502.8 pm α = 90°

b =502.8 pm β = 90°

c = 502.8 pm γ = 90°

同位素

天然鋇(bei)混合了鋇(bei)-138（71.66%）、鋇(bei)-137（11.32%）、鋇(bei)-136（7.81%）、鋇(bei)-135（6.59%）、鋇(bei)-134（2.42%）、鋇(bei)-130（0.101%）、鋇(bei)-132（0.097%）7種(zhong)穩(wen)定的同位(wei)素。

化學性質

基本性質

鋇(bei)(bei)是一種化學元素(su)。化學符號Ba，原(yuan)(yuan)子(zi)序數56，屬周期系ⅡA族，為(wei)堿土(tu)金屬的(de)(de)成員。鋇(bei)(bei)的(de)(de)化學活(huo)(huo)性(xing)很(hen)大(da)，在堿土(tu)金屬中是最(zui)(zui)為(wei)活(huo)(huo)潑的(de)(de)。從電(dian)勢(shi)以(yi)及電(dian)離能(neng)可以(yi)看出(chu)，鋇(bei)(bei)單質具有很(hen)強(qiang)的(de)(de)還原(yuan)(yuan)性(xing)，事實上若只考慮(lv)失(shi)去第一個電(dian)子(zi)的(de)(de)情況(kuang)，鋇(bei)(bei)在水(shui)中的(de)(de)還原(yuan)(yuan)性(xing)是最(zui)(zui)強(qiang)的(de)(de)，但鋇(bei)(bei)失(shi)去第二個電(dian)子(zi)相對困難，所(suo)以(yi)綜合考慮(lv)，鋇(bei)(bei)的(de)(de)還原(yuan)(yuan)性(xing)會(hui)下降不少。即使如此(ci)，它也是酸性(xing)溶液(ye)中最(zui)(zui)活(huo)(huo)潑的(de)(de)金屬之一，僅(jin)次(ci)于鋰，銫，銣與鉀。

所屬周期 6

所屬族數 IIA

電子層分布 2-8-18-18-8-2

氧化態 0+2

外圍電子排布 6s2

主要化合物

氧化鋇

鋇在空氣中緩慢氧(yang)化(hua)(hua)(hua)，生成(cheng)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鋇，氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鋇為無色(se)立方晶體(ti)。溶于酸(suan)，不溶于丙酮和氨水(shui)。與(yu)水(shui)作(zuo)用成(cheng)氫(qing)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鋇，有(you)毒。燃燒時則發出綠色(se)火(huo)焰，生成(cheng)過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鋇。

氫氧化鋇

鋇(bei)與水(shui)反應(ying)，生(sheng)成氫(qing)氧化(hua)鋇(bei)與氫(qing)氣，由于氫(qing)氧化(hua)鋇(bei)的(de)溶解度不大，且鋇(bei)的(de)升華能較高，所(suo)以(yi)反應(ying)不如堿金屬那(nei)樣劇烈，生(sheng)成的(de)氫(qing)氧化(hua)鋇(bei)會遮蓋住視(shi)線。

氨基鋇

鋇(bei)(bei)(bei)能溶(rong)于(yu)液氨(an)，生成(cheng)具有(you)順磁性的(de)、導(dao)電的(de)藍色溶(rong)液，其本質是(shi)形成(cheng)了氨(an)合電子。在長(chang)時間(jian)放置后，氨(an)中的(de)氫(qing)會被氨(an)合電子還原成(cheng)氫(qing)氣，總反(fan)應為鋇(bei)(bei)(bei)與液氨(an)反(fan)應生成(cheng)氨(an)基鋇(bei)(bei)(bei)與氫(qing)氣。

硫酸鋇

化學性(xing)質穩定(ding)，硫酸(suan)鋇溶于水的部(bu)分全部(bu)電離，為強電解質。硫酸(suan)鋇不(bu)溶于稀(xi)硝酸(suan)。主要用(yong)作胃(wei)腸道造影劑。

應用領域

工業用途

用于(yu)制鋇(bei)(bei)鹽、合金(jin)、焰火、核反(fan)應堆等，也是精煉銅時的(de)(de)優良除氧劑。廣泛用于(yu)合金(jin)，有鉛、鈣、鎂、鈉、鋰、鋁及(ji)鎳等合金(jin)。金(jin)屬鋇(bei)(bei)可用作除去(qu)真(zhen)空管和(he)顯(xian)像管痕量氣(qi)體(ti)的(de)(de)消(xiao)氣(qi)劑、精煉金(jin)屬的(de)(de)脫(tuo)氣(qi)劑。

硝酸鋇與氯酸鉀(jia)、鎂粉、松香混合，可以用來制(zhi)造(zao)信號彈與煙火。

可(ke)溶性的鋇化(hua)合物常用(yong)(yong)(yong)作(zuo)殺蟲劑，比如氯化(hua)鋇，以防治(zhi)多(duo)種(zhong)植物害蟲。也可(ke)用(yong)(yong)(yong)于精制(zhi)電解法制(zhi)燒堿的鹽水和鍋爐用(yong)(yong)(yong)水。也用(yong)(yong)(yong)于制(zhi)備(bei)顏料。紡(fang)織工業(ye)和皮革(ge)工業(ye)用(yong)(yong)(yong)作(zuo)媒染劑和人造絲消光劑。

醫療用途

硫(liu)酸鋇是X線檢查(cha)(cha)輔助用(yong)藥。無嗅無味的白色粉(fen)末，X線檢查(cha)(cha)中(zhong)(zhong)在(zai)體內可(ke)提供陽性對比的物質。醫(yi)用(yong)硫(liu)酸鋇在(zai)胃腸(chang)道(dao)內不吸收(shou)，也沒有過(guo)敏(min)反應，其中(zhong)(zhong)不含有氯化鋇、硫(liu)化鋇和(he)碳酸鋇等可(ke)溶性鋇化合(he)物。主(zhu)要(yao)用(yong)于胃腸(chang)道(dao)造影，偶用(yong)于其他目的檢查(cha)(cha)。

制備方法

工業上制(zhi)取(qu)金屬(shu)(shu)鋇(bei)分為制(zhi)取(qu)氧化鋇(bei)和金屬(shu)(shu)熱(re)還原（鋁熱(re)還原）兩個步驟。在(zai)1000～1200℃，用金屬(shu)(shu)鋁還原氧化鋇(bei)，可制(zhi)得金屬(shu)(shu)鋇(bei)，再(zai)用真空蒸餾法提純。

單質鋇的制備：

1）電(dian)解熔融的BaCl2。

2）在(zai)真空中用(yong)Al或Si在(zai)147K下還原(yuan)BaO或BaCl2。

3）鋇的氮化物熱分解。

鋁熱(re)還原法生產金屬鋇：

因配料比(bi)不(bu)同，鋁還原氧化鋇的(de)反(fan)應可能有兩種，反(fan)應式為：

6BaO+2Al→3BaO·Al2O3+3Ba↑

或：4BaO+2Al→BaO·Al2O3+3Ba↑

這兩種反(fan)(fan)應(ying)(ying)在1000～1200℃時，都只(zhi)能生(sheng)成少量的鋇，因(yin)此，必(bi)須用(yong)真空泵將鋇蒸氣不斷地(di)從反(fan)(fan)應(ying)(ying)區轉(zhuan)移(yi)到冷凝(ning)區，反(fan)(fan)應(ying)(ying)才能不斷向右進行。反(fan)(fan)應(ying)(ying)后的殘渣有毒，需經(jing)處理才能棄去。

安全措施

健康危害

鋇(bei)對(dui)人(ren)類來說不是(shi)(shi)必需元素是(shi)(shi)有毒元素，食入(ru)可溶(rong)性(xing)鋇(bei)化(hua)(hua)合(he)物會(hui)(hui)(hui)引(yin)起(qi)鋇(bei)中毒。假(jia)定(ding)成年(nian)人(ren)的(de)(de)(de)平均體重是(shi)(shi)70kg，他體內的(de)(de)(de)鋇(bei)總量(liang)大約(yue)(yue)是(shi)(shi)16mg。誤服鋇(bei)鹽(yan)后，鋇(bei)鹽(yan)會(hui)(hui)(hui)被水(shui)和胃酸溶(rong)解(jie)，這導致了許(xu)多(duo)中毒事(shi)件(jian)和一些(xie)死亡事(shi)件(jian)的(de)(de)(de)發(fa)生。中毒癥(zheng)狀有嘔吐、絞痛(tong)、腹瀉、心跳變緩且不規律(lv)、短暫的(de)(de)(de)血(xue)壓升(sheng)高(gao)、痙攣性(xing)的(de)(de)(de)震顫和肌肉麻痹。氯(lv)化(hua)(hua)鋇(bei)的(de)(de)(de)LD50曾被假(jia)定(ding)為大約(yue)(yue)1g/kg。在(zai)(zai)攝入(ru)數小(xiao)時后或數天后會(hui)(hui)(hui)死亡。鋇(bei)會(hui)(hui)(hui)在(zai)(zai)血(xue)漿中形成蛋白(bai)質加合(he)物，在(zai)(zai)骨(gu)骼中沉積的(de)(de)(de)鋇(bei)占(zhan)鋇(bei)總量(liang)的(de)(de)(de)65%。鋇(bei)在(zai)(zai)骨(gu)骼中的(de)(de)(de)半衰期大約(yue)(yue)是(shi)(shi)50天。鋇(bei)的(de)(de)(de)毒性(xing)和它(ta)抑制K+離子以及它(ta)與(yu)硫酸鹽(yan)反應有關。人(ren)注射的(de)(de)(de)氯(lv)化(hua)(hua)鋇(bei)的(de)(de)(de)吸收量(liang)高(gao)達60-80%，而對(dui)口(kou)服的(de)(de)(de)氯(lv)化(hua)(hua)鋇(bei)的(de)(de)(de)吸收量(liang)只有10-30%。

急(ji)性鋇(bei)(bei)(bei)鹽(yan)中(zhong)毒(du)癥(zheng)狀(zhuang)：急(ji)性鋇(bei)(bei)(bei)鹽(yan)中(zhong)毒(du)臨床比較少見，多(duo)為誤(wu)服(fu)。凡在水或稀鹽(yan)酸中(zhong)可溶(rong)解的(de)鋇(bei)(bei)(bei)化(hua)(hua)合(he)物(wu)均具(ju)毒(du)性，包括(kuo)氯(lv)化(hua)(hua)鋇(bei)(bei)(bei)、碳酸鋇(bei)(bei)(bei)、氫氧(yang)化(hua)(hua)鋇(bei)(bei)(bei)、硝酸鋇(bei)(bei)(bei)、醋酸鋇(bei)(bei)(bei)、硫(liu)化(hua)(hua)鋇(bei)(bei)(bei)、氧(yang)化(hua)(hua)鋇(bei)(bei)(bei)等(deng)。鋇(bei)(bei)(bei)鹽(yan)中(zhong)毒(du)主要(yao)表(biao)現為胃腸(chang)道(dao)刺激癥(zheng)狀(zhuang)和低(di)鉀癥(zheng)候群，如惡心、嘔吐、腹(fu)痛、腹(fu)瀉、四肢(zhi)軟癱(tan)、心肌(ji)受累(lei)、呼吸(xi)肌(ji)麻痹等(deng)。因該類患者(zhe)多(duo)有(you)嘔吐、腹(fu)痛、腹(fu)瀉等(deng)胃腸(chang)道(dao)癥(zheng)狀(zhuang)而易誤(wu)診，集體發(fa)病時易誤(wu)診為食物(wu)中(zhong)毒(du)，單發(fa)時則(ze)易誤(wu)診為急(ji)性胃腸(chang)炎。

即使發(fa)現了低鉀(jia)(jia)(jia)血(xue)癥(zheng)，也常(chang)(chang)認為(wei)(wei)是嘔吐、腹(fu)瀉造成的(de)(de)體(ti)(ti)液(ye)(ye)鉀(jia)(jia)(jia)丟失所致，而未能(neng)引(yin)起(qi)(qi)足夠(gou)重(zhong)(zhong)視。但(dan)需注意的(de)(de)是此類患者(zhe)(zhe)的(de)(de)低鉀(jia)(jia)(jia)血(xue)癥(zheng)比較(jiao)嚴重(zhong)(zhong)，與其體(ti)(ti)液(ye)(ye)鉀(jia)(jia)(jia)丟失的(de)(de)量不(bu)相(xiang)平行，所以臨床(chuang)上遇到原因不(bu)明的(de)(de)迅速發(fa)展的(de)(de)低鉀(jia)(jia)(jia)血(xue)癥(zheng)，同(tong)(tong)時(shi)有(you)(you)胃腸(chang)道癥(zheng)狀而用胃腸(chang)炎(yan)不(bu)能(neng)解(jie)(jie)釋者(zhe)(zhe)，應想(xiang)到有(you)(you)急性鋇鹽中(zhong)(zhong)(zhong)毒(du)(du)的(de)(de)可能(neng)，可將嘔吐物(wu)或(huo)食物(wu)行毒(du)(du)物(wu)分(fen)析(xi)，如發(fa)現鋇鹽含(han)量高可得(de)到確診。口服氯化鋇的(de)(de)中(zhong)(zhong)(zhong)毒(du)(du)量為(wei)(wei)0.2～0.5g，致死量為(wei)(wei)0.8～4.0g。鋇中(zhong)(zhong)(zhong)毒(du)(du)引(yin)起(qi)(qi)低鉀(jia)(jia)(jia)血(xue)癥(zheng)的(de)(de)可能(neng)機(ji)制(zhi)：鋇中(zhong)(zhong)(zhong)毒(du)(du)時(shi)，細(xi)胞(bao)(bao)膜(mo)上的(de)(de)Na+-K+-ATP酶繼續活(huo)動，故細(xi)胞(bao)(bao)外液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)鉀(jia)(jia)(jia)不(bu)斷進入細(xi)胞(bao)(bao)，但(dan)鉀(jia)(jia)(jia)從(cong)細(xi)胞(bao)(bao)內(nei)流(liu)出的(de)(de)孔道被特(te)異地阻斷，因而發(fa)生低鉀(jia)(jia)(jia)血(xue)癥(zheng)。急性鋇鹽中(zhong)(zhong)(zhong)毒(du)(du)的(de)(de)治療(liao)首要是洗(xi)(xi)胃，洗(xi)(xi)胃液(ye)(ye)可以選(xuan)用2%～5%硫(liu)酸(suan)鎂或(huo)硫(liu)酸(suan)鈉(na)，解(jie)(jie)毒(du)(du)劑可選(xuan)用硫(liu)酸(suan)鈉(na)或(huo)硫(liu)代硫(liu)酸(suan)鈉(na)，同(tong)(tong)時(shi)積極糾正低鉀(jia)(jia)(jia)血(xue)癥(zheng)，有(you)(you)心(xin)律失常(chang)(chang)者(zhe)(zhe)應用抗心(xin)律失常(chang)(chang)藥物(wu)，呼(hu)吸困難(nan)時(shi)給予氧療(liao)，必要時(shi)人工呼(hu)吸。

危害防治

泄漏應急處理

隔離泄漏污染區，限制出入。切斷火源。建議(yi)應急處理人員戴自吸過濾(lv)式防塵口罩，穿消防防護服(fu)。不要直(zhi)接(jie)接(jie)觸泄漏物。小(xiao)量泄漏：避免(mian)揚塵，用(yong)潔凈的鏟子收(shou)集于干燥(zao)、潔凈、有蓋的容器中。轉移(yi)回收(shou)。大(da)量泄漏：用(yong)塑料布、帆布覆蓋，減(jian)少飛散。使用(yong)無火花工具轉移(yi)回收(shou)。

防護措施

呼吸系統(tong)防護：一般不需要特(te)(te)殊(shu)防護，但建議(yi)特(te)(te)殊(shu)情況下，佩戴自吸過(guo)濾式防塵口罩。

眼睛防護：戴化(hua)學(xue)安(an)全防護眼鏡(jing)。

身體防護：穿(chuan)化(hua)學防護服。

手防護(hu)：戴橡膠手套。

其它：工作(zuo)現場(chang)嚴禁吸(xi)煙。注意個人(ren)清(qing)潔衛生。

應急措施

皮膚(fu)接(jie)觸：脫去被污染的衣著，用肥皂(zao)水和清(qing)水徹底沖洗皮膚(fu)。

眼睛接觸：提起(qi)眼瞼(jian)，用(yong)流動清水或生理鹽水沖洗。就醫。

吸(xi)(xi)入：迅(xun)速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸(xi)(xi)道(dao)通暢。如(ru)呼吸(xi)(xi)困難，給輸(shu)氧。如(ru)呼吸(xi)(xi)停止，立即進行人(ren)工呼吸(xi)(xi)。就醫。

食入(ru)：飲足量溫水，催吐，用2%-5%硫(liu)酸鈉溶(rong)液洗胃，導瀉(xie)。就(jiu)醫。

滅(mie)火(huo)方法：不(bu)可(ke)用水、泡沫、二氧化碳、鹵化烴(如(ru)1211滅(mie)火(huo)劑(ji))等滅(mie)火(huo)。須用干燥石墨粉(fen)或其它干粉(fen)(如(ru)干砂)滅(mie)火(huo)。

儲存方法

儲(chu)存于陰涼、通風的(de)庫(ku)房(fang)。遠離火種(zhong)、熱源。相對(dui)濕度保持(chi)在75%以(yi)下。包裝要求密封，不可(ke)與(yu)空(kong)氣接觸。應與(yu)氧(yang)化劑、酸類、堿類等(deng)分開存放，切(qie)忌混儲(chu)。采(cai)用(yong)防爆型(xing)照明、通風設施。禁止(zhi)使(shi)用(yong)易(yi)產生火花(hua)的(de)機械(xie)設備(bei)和工具。儲(chu)區(qu)應備(bei)有(you)合(he)適的(de)材料收容泄(xie)漏物。