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鋇(bei)（Barium），堿土金屬(shu)元(yuan)素，化(hua)學元(yuan)素符號Ba，在周期(qi)表中位(wei)于第六周期(qi)ⅡA族，是一種(zhong)柔軟的有銀白色光澤的堿土金屬(shu)，是堿土金屬(shu)中最(zui)活潑的元(yuan)素。元(yuan)素名來源(yuan)于希臘(la)文βαρ??（barys），原意是“重(zhong)的”。

由于鋇(bei)的化學性質(zhi)(zhi)十(shi)分活潑(po)，從(cong)來沒(mei)有在自(zi)然(ran)界中發現鋇(bei)單質(zhi)(zhi)。鋇(bei)在自(zi)然(ran)界中最常見的礦(kuang)物是(shi)重(zhong)晶石(shi)(shi)（硫(liu)酸(suan)鋇(bei)）和毒重(zhong)石(shi)(shi)（碳酸(suan)鋇(bei)），二(er)者皆(jie)不溶(rong)于水(shui)。鋇(bei)在1774年被(bei)確認為一個新(xin)元素，但(dan)直到1808年電解法發明不久后(hou)才被(bei)歸納為金(jin)屬(shu)元素。鋇(bei)的化合物用(yong)于制造(zao)煙火中的綠色（以焰(yan)色反應為原理）。

電解熔融的(de)氯(lv)化(hua)(hua)鋇或(huo)用鋁還原(yuan)氯(lv)化(hua)(hua)鋇，可(ke)制(zhi)得(de)金屬鋇。

研究歷史

堿土金(jin)屬(shu)的硫化物具有磷(lin)光(guang)現象(xiang)，即它們受到(dao)光(guang)的照(zhao)射(she)后在黑(hei)暗中會(hui)繼續發光(guang)一(yi)(yi)段時間。鋇的化合(he)物正是(shi)因這一(yi)(yi)特(te)性而開始被人們注意。

1602年意大利波(bo)羅拉(la)（Bologna，現稱(cheng)博洛尼亞(ya)）城一(yi)位(wei)制鞋工(gong)人卡西奧勞羅將一(yi)種含(han)硫(liu)酸鋇的(de)重(zhong)晶石與可燃(ran)物質一(yi)起焙燒后(hou)，發現它在黑(hei)暗中可以發光，這引起了當時學者們(men)的(de)興(xing)趣(qu)。后(hou)來這種石頭被稱(cheng)為(wei)波(bo)羅拉(la)石，并引起了歐(ou)洲化學家分析(xi)研究的(de)興(xing)趣(qu)。

1774年瑞典(dian)化學家舍勒（C.W.Scheele）發現氧化鋇是一種比重大的新土，稱(cheng)之為“Baryta”（重土）。

1774年，舍勒認為(wei)這(zhe)種石(shi)頭是(shi)一種新(xin)土（氧化物）和(he)硫酸(suan)(suan)結合(he)成的，1776年他加熱(re)這(zhe)一新(xin)土的硝酸(suan)(suan)鹽，獲得純凈的土（氧化物）。

1808年(nian)英國化(hua)學家戴維(wei)（H.Davy）用汞(gong)作陰極，鉑作陽極，電解(jie)重晶石（BaSO4）制得鋇(bei)汞(gong)齊，經蒸餾去(qu)汞(gong)后(hou)，得到一種純度不高(gao)的金(jin)屬，并以希臘(la)文barys（重）命名。元素符號定(ding)為Ba，稱為鋇(bei)。

含量分布

鋇，和其它堿土金屬一樣，在地(di)球(qiu)上到處都有分(fen)布(bu)：在地(di)殼(ke)上部的(de)含(han)量是(shi)0.026%，而在地(di)殼(ke)中的(de)平均值是(shi)0.022%。鋇主要(yao)以重晶石形式存在，以硫酸(suan)(suan)鹽或碳酸(suan)(suan)鹽形式存在。

自然界鋇的主要礦(kuang)物為重晶(jing)石(shi)（BaSO4）和毒重石(shi)（BaCO3）。重晶(jing)石(shi)礦(kuang)床分(fen)布(bu)很廣(guang)(guang)，中國的湖(hu)南(nan)、廣(guang)(guang)西(xi)、山(shan)東等地(di)都有較大(da)的礦(kuang)床。

元素在太陽(yang)中的(de)含量 0.01(ppm)

元(yuan)素(su)在海水中的含量 0.0047(ppm)

地殼中含量(liang) 500(ppm)

物理性質

基本性質

鋇是(shi)銀白(bai)色金屬，熔點(dian)725°C，沸點(dian)1846°C，密度3.51g/cm3，有延展性。鋇的主要礦(kuang)石(shi)是(shi)重晶(jing)石(shi)和毒重石(shi)。

原子序數 56

質子數 56

原子體積 39.24cm3/mol

沸點 1846℃

熔點 725℃

密度 3.51g/cm3

原子(zi)量(liang) 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

晶體結(jie)構：晶胞為體心立(li)方晶胞，每個晶胞含有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

天然鋇混合了鋇-138（71.66%）、鋇-137（11.32%）、鋇-136（7.81%）、鋇-135（6.59%）、鋇-134（2.42%）、鋇-130（0.101%）、鋇-132（0.097%）7種(zhong)穩(wen)定(ding)的同(tong)位素(su)。

化學性質

基本性質

鋇是一種化學元(yuan)素。化學符(fu)號Ba，原子序數(shu)56，屬(shu)周期系ⅡA族，為(wei)堿土(tu)金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)(de)成員。鋇的(de)(de)(de)(de)化學活性很大，在(zai)堿土(tu)金(jin)屬(shu)中是最(zui)為(wei)活潑的(de)(de)(de)(de)。從(cong)電勢以及電離能可以看出，鋇單質具有很強的(de)(de)(de)(de)還(huan)(huan)原性，事實上若只考(kao)慮(lv)失去第一個電子的(de)(de)(de)(de)情況，鋇在(zai)水中的(de)(de)(de)(de)還(huan)(huan)原性是最(zui)強的(de)(de)(de)(de)，但鋇失去第二(er)個電子相(xiang)對困難(nan)，所以綜合考(kao)慮(lv)，鋇的(de)(de)(de)(de)還(huan)(huan)原性會下(xia)降不少。即使如此，它(ta)也(ye)是酸性溶(rong)液中最(zui)活潑的(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)之一，僅次于鋰，銫，銣與(yu)鉀。

所屬周期 6

所屬族數 IIA

電子層分布(bu) 2-8-18-18-8-2

氧化態 0+2

外圍電(dian)子(zi)排(pai)布 6s2

主要化合物

氧化鋇

鋇在空氣中(zhong)緩慢氧(yang)化(hua)，生(sheng)成氧(yang)化(hua)鋇，氧(yang)化(hua)鋇為無(wu)色立方晶體(ti)。溶于酸(suan)，不溶于丙酮(tong)和(he)氨水。與(yu)水作用成氫氧(yang)化(hua)鋇，有毒。燃燒時(shi)則發出綠色火焰，生(sheng)成過(guo)氧(yang)化(hua)鋇。

氫氧化鋇

鋇(bei)(bei)與水反(fan)應，生(sheng)成氫(qing)氧(yang)化(hua)鋇(bei)(bei)與氫(qing)氣，由于氫(qing)氧(yang)化(hua)鋇(bei)(bei)的(de)(de)溶解度不(bu)大，且鋇(bei)(bei)的(de)(de)升華能較(jiao)高，所以(yi)反(fan)應不(bu)如堿金(jin)屬那樣劇烈(lie)，生(sheng)成的(de)(de)氫(qing)氧(yang)化(hua)鋇(bei)(bei)會遮蓋住視(shi)線。

氨基鋇

鋇能(neng)溶于液氨，生成具(ju)有(you)順磁性(xing)的、導電的藍色(se)溶液，其(qi)本(ben)質是(shi)形(xing)成了氨合(he)電子。在長時間放置(zhi)后，氨中的氫(qing)會被(bei)氨合(he)電子還原成氫(qing)氣，總反應為鋇與(yu)液氨反應生成氨基鋇與(yu)氫(qing)氣。

硫酸鋇

化學性質穩定，硫(liu)酸(suan)鋇(bei)溶于水的部分全部電離，為強電解質。硫(liu)酸(suan)鋇(bei)不溶于稀(xi)硝(xiao)酸(suan)。主要用作胃腸道(dao)造(zao)影劑。

應用領域

工業用途

用(yong)于制(zhi)鋇(bei)鹽(yan)、合(he)金、焰(yan)火、核反應堆等，也是精煉銅時(shi)的(de)優良除氧劑。廣泛用(yong)于合(he)金，有鉛、鈣、鎂(mei)、鈉、鋰、鋁及鎳等合(he)金。金屬鋇(bei)可用(yong)作除去真空管和顯像管痕量氣體的(de)消氣劑、精煉金屬的(de)脫氣劑。

硝(xiao)酸鋇與(yu)氯酸鉀(jia)、鎂(mei)粉、松(song)香混合，可以(yi)用來(lai)制造信號彈與(yu)煙火。

可(ke)溶性的鋇(bei)化(hua)合(he)物(wu)常用(yong)作殺蟲劑，比如氯化(hua)鋇(bei)，以防治多種植物(wu)害蟲。也可(ke)用(yong)于(yu)精制電(dian)解法制燒堿(jian)的鹽水和鍋爐用(yong)水。也用(yong)于(yu)制備顏料(liao)。紡織工(gong)業和皮革(ge)工(gong)業用(yong)作媒染(ran)劑和人(ren)造絲消光劑。

醫療用途

硫酸鋇(bei)是X線檢查輔助用(yong)藥(yao)。無嗅無味的白色(se)粉末，X線檢查中(zhong)在(zai)體(ti)內(nei)可提供陽性對比的物質(zhi)。醫用(yong)硫酸鋇(bei)在(zai)胃腸道內(nei)不吸收，也沒有過(guo)敏(min)反應，其中(zhong)不含有氯(lv)化鋇(bei)、硫化鋇(bei)和碳酸鋇(bei)等可溶性鋇(bei)化合物。主要用(yong)于胃腸道造(zao)影，偶用(yong)于其他目的檢查。

制備方法

工業上制取金(jin)(jin)屬(shu)鋇分為制取氧(yang)化鋇和金(jin)(jin)屬(shu)熱(re)還(huan)(huan)原（鋁熱(re)還(huan)(huan)原）兩個(ge)步(bu)驟(zou)。在(zai)1000～1200℃，用金(jin)(jin)屬(shu)鋁還(huan)(huan)原氧(yang)化鋇，可制得金(jin)(jin)屬(shu)鋇，再用真空(kong)蒸(zheng)餾法提純。

單質鋇的制備：

1）電解熔融(rong)的BaCl2。

2）在(zai)真(zhen)空中用Al或Si在(zai)147K下還原BaO或BaCl2。

3）鋇的氮(dan)化物(wu)熱(re)分解。

鋁熱還原法生(sheng)產金屬鋇(bei)：

因配料比(bi)不同，鋁還(huan)原(yuan)氧化鋇的(de)反(fan)應可能有兩種(zhong)，反(fan)應式為：

6BaO+2Al→3BaO·Al2O3+3Ba↑

或：4BaO+2Al→BaO·Al2O3+3Ba↑

這兩種反(fan)應在1000～1200℃時，都只能生成少(shao)量的鋇，因(yin)此，必須(xu)用真空泵(beng)將鋇蒸(zheng)氣不斷地(di)從反(fan)應區(qu)轉移到冷凝(ning)區(qu)，反(fan)應才(cai)能不斷向右進行。反(fan)應后的殘(can)渣有毒，需(xu)經處理才(cai)能棄(qi)去(qu)。

安全措施

健康危害

鋇(bei)(bei)(bei)(bei)對(dui)人類來(lai)說(shuo)不是必需元(yuan)素是有毒(du)(du)(du)元(yuan)素，食(shi)入可溶(rong)性(xing)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)化合物(wu)會引起鋇(bei)(bei)(bei)(bei)中(zhong)毒(du)(du)(du)。假定成年(nian)人的(de)(de)(de)(de)(de)(de)平均體重是70kg，他體內的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)總(zong)(zong)量大約(yue)是16mg。誤服(fu)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)鹽(yan)后(hou)(hou)(hou)，鋇(bei)(bei)(bei)(bei)鹽(yan)會被(bei)水和胃(wei)酸溶(rong)解(jie)，這導致了許多中(zhong)毒(du)(du)(du)事件和一些死(si)亡事件的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發生(sheng)。中(zhong)毒(du)(du)(du)癥狀有嘔吐、絞痛、腹(fu)瀉、心跳(tiao)變(bian)緩且不規律、短暫的(de)(de)(de)(de)(de)(de)血壓升高、痙(jing)攣性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)震顫和肌肉麻痹(bi)。氯(lv)化鋇(bei)(bei)(bei)(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)LD50曾被(bei)假定為大約(yue)1g/kg。在(zai)攝入數小時后(hou)(hou)(hou)或數天后(hou)(hou)(hou)會死(si)亡。鋇(bei)(bei)(bei)(bei)會在(zai)血漿中(zhong)形成蛋白(bai)質(zhi)加合物(wu)，在(zai)骨骼中(zhong)沉積(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)占(zhan)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)總(zong)(zong)量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)65%。鋇(bei)(bei)(bei)(bei)在(zai)骨骼中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)半(ban)衰期(qi)大約(yue)是50天。鋇(bei)(bei)(bei)(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)毒(du)(du)(du)性(xing)和它(ta)(ta)抑(yi)制K+離子以及它(ta)(ta)與(yu)硫酸鹽(yan)反應有關。人注射(she)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氯(lv)化鋇(bei)(bei)(bei)(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)收量高達60-80%，而對(dui)口(kou)服(fu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氯(lv)化鋇(bei)(bei)(bei)(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)收量只有10-30%。

急性鋇(bei)鹽(yan)中毒癥(zheng)狀：急性鋇(bei)鹽(yan)中毒臨床比(bi)較(jiao)少見，多(duo)為誤服。凡在水或(huo)稀鹽(yan)酸(suan)中可溶(rong)解(jie)的鋇(bei)化(hua)合物均(jun)具毒性，包括氯化(hua)鋇(bei)、碳酸(suan)鋇(bei)、氫(qing)氧化(hua)鋇(bei)、硝(xiao)酸(suan)鋇(bei)、醋酸(suan)鋇(bei)、硫化(hua)鋇(bei)、氧化(hua)鋇(bei)等(deng)。鋇(bei)鹽(yan)中毒主要表現為胃(wei)腸(chang)道刺激癥(zheng)狀和低(di)鉀癥(zheng)候群，如惡心、嘔吐(tu)、腹(fu)(fu)痛、腹(fu)(fu)瀉、四肢軟(ruan)癱、心肌(ji)受累、呼(hu)吸肌(ji)麻痹等(deng)。因該類患者多(duo)有嘔吐(tu)、腹(fu)(fu)痛、腹(fu)(fu)瀉等(deng)胃(wei)腸(chang)道癥(zheng)狀而易誤診，集(ji)體發病(bing)時易誤診為食物中毒，單發時則易誤診為急性胃(wei)腸(chang)炎。

即使發(fa)(fa)現(xian)了低(di)(di)鉀(jia)(jia)血癥(zheng)，也常(chang)認為是嘔吐、腹瀉造(zao)成的(de)(de)體(ti)液(ye)鉀(jia)(jia)丟失(shi)所(suo)致(zhi)，而(er)未能(neng)引(yin)(yin)起(qi)足(zu)夠(gou)重(zhong)視。但需注意的(de)(de)是此類患(huan)者(zhe)的(de)(de)低(di)(di)鉀(jia)(jia)血癥(zheng)比(bi)較嚴(yan)重(zhong)，與其體(ti)液(ye)鉀(jia)(jia)丟失(shi)的(de)(de)量(liang)不(bu)相平行(xing)，所(suo)以臨床上(shang)遇到原因不(bu)明的(de)(de)迅速(su)發(fa)(fa)展的(de)(de)低(di)(di)鉀(jia)(jia)血癥(zheng)，同(tong)時(shi)(shi)有胃(wei)腸(chang)道癥(zheng)狀而(er)用(yong)(yong)胃(wei)腸(chang)炎不(bu)能(neng)解(jie)釋者(zhe)，應想到有急(ji)性鋇(bei)鹽中(zhong)毒的(de)(de)可(ke)能(neng)，可(ke)將嘔吐物或(huo)食物行(xing)毒物分(fen)析，如發(fa)(fa)現(xian)鋇(bei)鹽含量(liang)高可(ke)得到確(que)診。口服氯化鋇(bei)的(de)(de)中(zhong)毒量(liang)為0.2～0.5g，致(zhi)死量(liang)為0.8～4.0g。鋇(bei)中(zhong)毒引(yin)(yin)起(qi)低(di)(di)鉀(jia)(jia)血癥(zheng)的(de)(de)可(ke)能(neng)機(ji)制：鋇(bei)中(zhong)毒時(shi)(shi)，細(xi)胞(bao)膜上(shang)的(de)(de)Na+-K+-ATP酶(mei)繼續活(huo)動(dong)，故細(xi)胞(bao)外液(ye)中(zhong)的(de)(de)鉀(jia)(jia)不(bu)斷(duan)進入細(xi)胞(bao)，但鉀(jia)(jia)從細(xi)胞(bao)內流出的(de)(de)孔道被特異地(di)阻斷(duan)，因而(er)發(fa)(fa)生低(di)(di)鉀(jia)(jia)血癥(zheng)。急(ji)性鋇(bei)鹽中(zhong)毒的(de)(de)治療首要是洗胃(wei)，洗胃(wei)液(ye)可(ke)以選用(yong)(yong)2%～5%硫酸鎂或(huo)硫酸鈉，解(jie)毒劑可(ke)選用(yong)(yong)硫酸鈉或(huo)硫代硫酸鈉，同(tong)時(shi)(shi)積極糾正(zheng)低(di)(di)鉀(jia)(jia)血癥(zheng)，有心律失(shi)常(chang)者(zhe)應用(yong)(yong)抗心律失(shi)常(chang)藥物，呼吸困難時(shi)(shi)給予(yu)氧療，必要時(shi)(shi)人(ren)工呼吸。

危害防治

泄漏應急處理

隔離(li)泄(xie)漏(lou)污染區，限制(zhi)出入(ru)。切斷(duan)火源(yuan)。建議應急(ji)處理人員(yuan)戴自(zi)吸過濾(lv)式(shi)防(fang)塵口罩，穿(chuan)消防(fang)防(fang)護服。不要(yao)直接接觸泄(xie)漏(lou)物。小量(liang)泄(xie)漏(lou)：避免(mian)揚塵，用潔(jie)凈的鏟(chan)子收集于干燥、潔(jie)凈、有(you)蓋(gai)的容器中(zhong)。轉移回收。大量(liang)泄(xie)漏(lou)：用塑(su)料(liao)布(bu)、帆(fan)布(bu)覆(fu)蓋(gai)，減少飛散。使用無火花工具轉移回收。

防護措施

呼(hu)吸(xi)系(xi)統(tong)防(fang)護(hu)：一般(ban)不需要特(te)殊防(fang)護(hu)，但建議特(te)殊情況下，佩戴自吸(xi)過(guo)濾式(shi)防(fang)塵口(kou)罩。

眼(yan)睛防(fang)護(hu)：戴(dai)化學安全防(fang)護(hu)眼(yan)鏡。

身體防護：穿化學防護服。

手防護(hu)：戴(dai)橡膠手套(tao)。

其它：工作(zuo)現場嚴禁吸煙(yan)。注意個人清潔衛生(sheng)。

應急措施

皮(pi)膚接觸：脫去被污染的衣著，用(yong)肥(fei)皂水和清水徹底沖(chong)洗皮(pi)膚。

眼睛(jing)接觸：提起(qi)眼瞼，用(yong)流動清水(shui)或生理鹽水(shui)沖洗。就醫。

吸入：迅速脫(tuo)離現(xian)場至空(kong)氣新(xin)鮮處。保(bao)持(chi)呼吸道通(tong)暢(chang)。如呼吸困難，給輸氧(yang)。如呼吸停止，立即進行人(ren)工呼吸。就醫。

食入：飲足量溫水，催(cui)吐，用2%-5%硫酸鈉溶液洗胃，導瀉。就(jiu)醫。

滅(mie)(mie)火方法：不可用(yong)(yong)水、泡(pao)沫、二氧化碳(tan)、鹵化烴(jing)(如1211滅(mie)(mie)火劑)等滅(mie)(mie)火。須用(yong)(yong)干(gan)燥石墨粉或(huo)其它干(gan)粉(如干(gan)砂(sha))滅(mie)(mie)火。

儲存方法

儲存于陰涼、通風的(de)庫(ku)房(fang)。遠離火種、熱(re)源。相對濕度(du)保持在75%以下。包裝(zhuang)要求密封，不可與空氣接觸。應與氧化劑、酸(suan)類(lei)、堿類(lei)等分開存放，切忌(ji)混(hun)儲。采用防(fang)爆(bao)型照明、通風設施(shi)。禁止使用易產生火花的(de)機械設備和(he)工具(ju)。儲區(qu)應備有合適的(de)材(cai)料收容泄漏物。