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鋇(bei)（Barium），堿土(tu)金(jin)屬(shu)元素，化(hua)學元素符(fu)號(hao)Ba，在周(zhou)期(qi)表中位于(yu)第(di)六周(zhou)期(qi)ⅡA族，是一種柔軟(ruan)的(de)有銀白色(se)光澤的(de)堿土(tu)金(jin)屬(shu)，是堿土(tu)金(jin)屬(shu)中最活(huo)潑的(de)元素。元素名來源(yuan)于(yu)希(xi)臘文βαρ??（barys），原意是“重(zhong)的(de)”。

由于(yu)(yu)鋇(bei)的(de)化學性質(zhi)十分活潑，從來沒有在(zai)(zai)自(zi)然(ran)界中發現鋇(bei)單質(zhi)。鋇(bei)在(zai)(zai)自(zi)然(ran)界中最(zui)常(chang)見(jian)的(de)礦(kuang)物是重晶石（硫(liu)酸(suan)鋇(bei)）和毒(du)重石（碳(tan)酸(suan)鋇(bei)），二者皆不(bu)溶于(yu)(yu)水。鋇(bei)在(zai)(zai)1774年(nian)被(bei)確(que)認(ren)為(wei)一個新元素，但直到1808年(nian)電解法發明不(bu)久后才被(bei)歸納為(wei)金屬元素。鋇(bei)的(de)化合(he)物用于(yu)(yu)制造煙火中的(de)綠(lv)色(se)(se)（以焰色(se)(se)反(fan)應為(wei)原理）。

電解熔融的氯化(hua)鋇(bei)(bei)或(huo)用鋁還原氯化(hua)鋇(bei)(bei)，可制得金屬鋇(bei)(bei)。

研究歷史

堿土金(jin)屬的硫(liu)化物具有磷(lin)光(guang)現象，即它們(men)受到光(guang)的照射后在黑暗中(zhong)會(hui)繼(ji)續發光(guang)一段時(shi)間。鋇的化合物正是因這一特性(xing)而開始被人(ren)們(men)注意。

1602年意大利波羅(luo)拉（Bologna，現稱博洛尼亞）城一(yi)位制(zhi)鞋工人卡西奧勞羅(luo)將一(yi)種含硫(liu)酸鋇的(de)(de)重晶石與可燃物質(zhi)一(yi)起焙燒后(hou)，發(fa)現它在(zai)黑暗中(zhong)可以發(fa)光，這引起了(le)當時學者們的(de)(de)興趣(qu)。后(hou)來這種石頭被稱為波羅(luo)拉石，并引起了(le)歐洲化學家分(fen)析研究的(de)(de)興趣(qu)。

1774年瑞典(dian)化(hua)學家舍勒（C.W.Scheele）發現氧化(hua)鋇是(shi)一種(zhong)比重大的(de)新土，稱(cheng)之為“Baryta”（重土）。

1774年(nian)，舍勒認為這種石頭是一種新(xin)土(tu)（氧(yang)化物）和硫酸(suan)結合(he)成的，1776年(nian)他加(jia)熱(re)這一新(xin)土(tu)的硝(xiao)酸(suan)鹽，獲(huo)得純(chun)凈的土(tu)（氧(yang)化物）。

1808年(nian)英(ying)國(guo)化學家(jia)戴(dai)維（H.Davy）用汞(gong)作陰極(ji)，鉑作陽極(ji)，電(dian)解重晶石（BaSO4）制得鋇汞(gong)齊，經蒸餾去汞(gong)后，得到一種(zhong)純度不高的金屬，并以希臘文(wen)barys（重）命名(ming)。元素符號定(ding)為(wei)Ba，稱(cheng)為(wei)鋇。

含量分布

鋇，和其它堿土金屬一(yi)樣，在地球上(shang)(shang)到處都有(you)分(fen)布：在地殼(ke)上(shang)(shang)部(bu)的(de)(de)含量是0.026%，而在地殼(ke)中的(de)(de)平均值是0.022%。鋇主要以重晶石形式(shi)存在，以硫酸鹽或碳酸鹽形式(shi)存在。

自(zi)然界鋇的(de)主要礦(kuang)物為(wei)重晶石（BaSO4）和毒重石（BaCO3）。重晶石礦(kuang)床(chuang)分(fen)布很廣(guang)，中國的(de)湖南(nan)、廣(guang)西、山東等地都有較(jiao)大的(de)礦(kuang)床(chuang)。

元素在太陽(yang)中(zhong)的含量 0.01(ppm)

元素在海水中(zhong)的含量 0.0047(ppm)

地殼(ke)中(zhong)含量 500(ppm)

物理性質

基本性質

鋇是銀白(bai)色金屬(shu)，熔點725°C，沸點1846°C，密度3.51g/cm3，有延展性。鋇的主要礦石(shi)是重(zhong)晶(jing)石(shi)和毒重(zhong)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 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)(jing)體結構：晶(jing)(jing)胞(bao)(bao)為體心立方晶(jing)(jing)胞(bao)(bao)，每個晶(jing)(jing)胞(bao)(bao)含(han)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種穩(wen)定的同位素(su)。

化學性質

基本性質

鋇是一種(zhong)化(hua)學元素。化(hua)學符號Ba，原(yuan)(yuan)子(zi)序數56，屬(shu)周期系ⅡA族，為(wei)堿(jian)土金屬(shu)的成員。鋇的化(hua)學活(huo)性(xing)很大，在(zai)堿(jian)土金屬(shu)中是最為(wei)活(huo)潑的。從電勢(shi)以(yi)及電離能可以(yi)看出，鋇單質(zhi)具有很強的還(huan)(huan)原(yuan)(yuan)性(xing)，事(shi)實(shi)上(shang)若(ruo)只考慮失去第(di)一個(ge)電子(zi)的情況，鋇在(zai)水中的還(huan)(huan)原(yuan)(yuan)性(xing)是最強的，但鋇失去第(di)二個(ge)電子(zi)相對困難，所以(yi)綜(zong)合考慮，鋇的還(huan)(huan)原(yuan)(yuan)性(xing)會下降不少。即使如(ru)此，它(ta)也是酸性(xing)溶(rong)液中最活(huo)潑的金屬(shu)之一，僅次于鋰，銫(se)，銣與鉀。

所屬周期 6

所屬族數 IIA

電(dian)子層分(fen)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(man)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)，生成氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鋇，氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鋇為無色(se)立方(fang)晶體。溶(rong)于(yu)酸，不溶(rong)于(yu)丙酮和氨水(shui)。與水(shui)作用成氫氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鋇，有毒。燃燒(shao)時則發出(chu)綠色(se)火焰，生成過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鋇。

氫氧化鋇

鋇(bei)(bei)(bei)與(yu)(yu)水反應，生成(cheng)氫(qing)(qing)氧化(hua)鋇(bei)(bei)(bei)與(yu)(yu)氫(qing)(qing)氣，由(you)于(yu)氫(qing)(qing)氧化(hua)鋇(bei)(bei)(bei)的溶解度不大，且鋇(bei)(bei)(bei)的升華能較高(gao)，所以反應不如堿金屬(shu)那樣劇烈，生成(cheng)的氫(qing)(qing)氧化(hua)鋇(bei)(bei)(bei)會遮(zhe)蓋住視線。

氨基鋇

鋇能溶(rong)(rong)于液氨(an)(an)，生成(cheng)具(ju)有(you)順磁性(xing)的、導電(dian)的藍(lan)色溶(rong)(rong)液，其本質(zhi)是形成(cheng)了氨(an)(an)合電(dian)子。在長(chang)時間放置后，氨(an)(an)中的氫(qing)會被(bei)氨(an)(an)合電(dian)子還原成(cheng)氫(qing)氣，總反應為(wei)鋇與液氨(an)(an)反應生成(cheng)氨(an)(an)基(ji)鋇與氫(qing)氣。

硫酸鋇

化學性質(zhi)(zhi)穩(wen)定(ding)，硫酸(suan)鋇(bei)溶(rong)于水的部分全部電離，為強電解質(zhi)(zhi)。硫酸(suan)鋇(bei)不溶(rong)于稀(xi)硝酸(suan)。主要用(yong)作胃腸道造(zao)影劑。

應用領域

工業用途

用于制鋇鹽(yan)、合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)、焰火、核反應堆等，也是(shi)精煉(lian)(lian)銅(tong)時的(de)(de)優良除(chu)氧劑(ji)。廣(guang)泛用于合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)，有鉛、鈣(gai)、鎂、鈉、鋰(li)、鋁及鎳等合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)。金(jin)(jin)(jin)屬鋇可用作除(chu)去真(zhen)空管(guan)和顯像(xiang)管(guan)痕量氣體的(de)(de)消氣劑(ji)、精煉(lian)(lian)金(jin)(jin)(jin)屬的(de)(de)脫(tuo)氣劑(ji)。

硝酸鋇與(yu)氯酸鉀、鎂(mei)粉、松香混合(he)，可以用(yong)來制造信號彈與(yu)煙火。

可溶(rong)性的(de)鋇化(hua)合物常用(yong)作殺蟲劑(ji)，比(bi)如氯化(hua)鋇，以防(fang)治多種植(zhi)物害蟲。也可用(yong)于精制電(dian)解法制燒堿的(de)鹽水和鍋爐用(yong)水。也用(yong)于制備顏料。紡織工業(ye)和皮革工業(ye)用(yong)作媒(mei)染劑(ji)和人(ren)造絲(si)消光(guang)劑(ji)。

醫療用途

硫(liu)酸鋇是X線檢查輔助(zhu)用藥。無(wu)嗅(xiu)無(wu)味的(de)白色粉末，X線檢查中在(zai)體內可(ke)提供陽性對比的(de)物(wu)質。醫用硫(liu)酸鋇在(zai)胃腸(chang)道內不(bu)吸(xi)收，也沒有(you)(you)過敏反應，其中不(bu)含有(you)(you)氯化鋇、硫(liu)化鋇和碳酸鋇等(deng)可(ke)溶性鋇化合(he)物(wu)。主(zhu)要用于胃腸(chang)道造影，偶用于其他目的(de)檢查。

制備方法

工業上(shang)制取(qu)金(jin)屬(shu)鋇(bei)分為制取(qu)氧化鋇(bei)和金(jin)屬(shu)熱(re)還原（鋁熱(re)還原）兩個步驟。在1000～1200℃，用金(jin)屬(shu)鋁還原氧化鋇(bei)，可制得金(jin)屬(shu)鋇(bei)，再用真空(kong)蒸餾法提(ti)純。

單質鋇的制備：

1）電解熔(rong)融的BaCl2。

2）在真空(kong)中用Al或Si在147K下還原BaO或BaCl2。

3）鋇的氮化物熱分解。

鋁熱還原法(fa)生產金屬(shu)鋇：

因配(pei)料比不同，鋁還原氧化鋇的反應可能有(you)兩種(zhong)，反應式為：

6BaO+2Al→3BaO·Al2O3+3Ba↑

或：4BaO+2Al→BaO·Al2O3+3Ba↑

這兩種反(fan)(fan)應在1000～1200℃時(shi)，都(dou)只能生成少量的(de)鋇，因此(ci)，必須用真(zhen)空泵將鋇蒸氣不斷(duan)地(di)從反(fan)(fan)應區轉移到冷凝區，反(fan)(fan)應才能不斷(duan)向右進行。反(fan)(fan)應后的(de)殘渣有(you)毒，需經(jing)處理才能棄去。

安全措施

健康危害

鋇(bei)(bei)(bei)(bei)對人(ren)類來說不(bu)是必需元(yuan)素是有(you)毒(du)元(yuan)素，食入(ru)可(ke)溶(rong)性(xing)(xing)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)化合物會(hui)(hui)(hui)(hui)引起鋇(bei)(bei)(bei)(bei)中(zhong)毒(du)。假(jia)定(ding)成(cheng)年(nian)人(ren)的(de)(de)(de)平均體重(zhong)是70kg，他體內(nei)的(de)(de)(de)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)總量大約是16mg。誤服鋇(bei)(bei)(bei)(bei)鹽后(hou)，鋇(bei)(bei)(bei)(bei)鹽會(hui)(hui)(hui)(hui)被(bei)(bei)水和胃(wei)酸溶(rong)解，這(zhe)導致了許多中(zhong)毒(du)事件和一些死亡(wang)事件的(de)(de)(de)發生(sheng)。中(zhong)毒(du)癥狀有(you)嘔吐、絞痛、腹瀉、心跳(tiao)變緩且(qie)不(bu)規(gui)律(lv)、短(duan)暫(zan)的(de)(de)(de)血壓升高(gao)、痙攣性(xing)(xing)的(de)(de)(de)震顫和肌肉麻痹。氯(lv)(lv)化鋇(bei)(bei)(bei)(bei)的(de)(de)(de)LD50曾被(bei)(bei)假(jia)定(ding)為大約1g/kg。在攝入(ru)數小時后(hou)或數天(tian)后(hou)會(hui)(hui)(hui)(hui)死亡(wang)。鋇(bei)(bei)(bei)(bei)會(hui)(hui)(hui)(hui)在血漿(jiang)中(zhong)形(xing)成(cheng)蛋白質加合物，在骨(gu)骼中(zhong)沉積的(de)(de)(de)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)占鋇(bei)(bei)(bei)(bei)總量的(de)(de)(de)65%。鋇(bei)(bei)(bei)(bei)在骨(gu)骼中(zhong)的(de)(de)(de)半衰(shuai)期(qi)大約是50天(tian)。鋇(bei)(bei)(bei)(bei)的(de)(de)(de)毒(du)性(xing)(xing)和它抑制(zhi)K+離子以及它與硫酸鹽反應有(you)關。人(ren)注(zhu)射的(de)(de)(de)氯(lv)(lv)化鋇(bei)(bei)(bei)(bei)的(de)(de)(de)吸收(shou)量高(gao)達60-80%，而對口服的(de)(de)(de)氯(lv)(lv)化鋇(bei)(bei)(bei)(bei)的(de)(de)(de)吸收(shou)量只(zhi)有(you)10-30%。

急性(xing)(xing)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)鹽中毒癥(zheng)狀(zhuang)(zhuang)：急性(xing)(xing)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)鹽中毒臨床比(bi)較少見，多(duo)為誤(wu)服。凡(fan)在水或稀鹽酸(suan)(suan)中可(ke)溶解的鋇(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)化(hua)合物均具毒性(xing)(xing)，包(bao)括氯化(hua)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)、碳酸(suan)(suan)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)、氫氧(yang)化(hua)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)、硝酸(suan)(suan)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)、醋酸(suan)(suan)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)、硫化(hua)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)、氧(yang)化(hua)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)等(deng)。鋇(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)鹽中毒主(zhu)要表現為胃(wei)腸道刺激(ji)癥(zheng)狀(zhuang)(zhuang)和低鉀癥(zheng)候群(qun)，如惡心、嘔吐、腹痛(tong)、腹瀉、四肢軟癱、心肌受累、呼吸肌麻痹等(deng)。因該(gai)類(lei)患者多(duo)有嘔吐、腹痛(tong)、腹瀉等(deng)胃(wei)腸道癥(zheng)狀(zhuang)(zhuang)而易誤(wu)診，集體(ti)發(fa)病時(shi)易誤(wu)診為食物中毒，單發(fa)時(shi)則易誤(wu)診為急性(xing)(xing)胃(wei)腸炎(yan)。

即使發(fa)現了(le)低(di)鉀(jia)(jia)血癥(zheng)，也常(chang)認為是(shi)嘔吐、腹瀉造成的(de)(de)(de)(de)體(ti)液鉀(jia)(jia)丟失(shi)所致，而未能(neng)引起(qi)足夠重視。但(dan)需注(zhu)意的(de)(de)(de)(de)是(shi)此類患者的(de)(de)(de)(de)低(di)鉀(jia)(jia)血癥(zheng)比較嚴重，與(yu)其體(ti)液鉀(jia)(jia)丟失(shi)的(de)(de)(de)(de)量不相平行，所以臨床上遇到原(yuan)因(yin)不明的(de)(de)(de)(de)迅速發(fa)展的(de)(de)(de)(de)低(di)鉀(jia)(jia)血癥(zheng)，同(tong)時(shi)有胃(wei)腸(chang)(chang)道癥(zheng)狀而用(yong)胃(wei)腸(chang)(chang)炎不能(neng)解釋者，應(ying)想到有急(ji)性鋇鹽中毒(du)(du)的(de)(de)(de)(de)可能(neng)，可將(jiang)嘔吐物或食(shi)物行毒(du)(du)物分析(xi)，如(ru)發(fa)現鋇鹽含量高(gao)可得(de)到確診(zhen)。口服氯化鋇的(de)(de)(de)(de)中毒(du)(du)量為0.2～0.5g，致死量為0.8～4.0g。鋇中毒(du)(du)引起(qi)低(di)鉀(jia)(jia)血癥(zheng)的(de)(de)(de)(de)可能(neng)機制：鋇中毒(du)(du)時(shi)，細胞膜上的(de)(de)(de)(de)Na+-K+-ATP酶繼續活動，故細胞外液中的(de)(de)(de)(de)鉀(jia)(jia)不斷(duan)進入(ru)細胞，但(dan)鉀(jia)(jia)從細胞內流出的(de)(de)(de)(de)孔(kong)道被特(te)異地阻斷(duan)，因(yin)而發(fa)生低(di)鉀(jia)(jia)血癥(zheng)。急(ji)性鋇鹽中毒(du)(du)的(de)(de)(de)(de)治療首要是(shi)洗胃(wei)，洗胃(wei)液可以選用(yong)2%～5%硫(liu)(liu)酸鎂或硫(liu)(liu)酸鈉，解毒(du)(du)劑可選用(yong)硫(liu)(liu)酸鈉或硫(liu)(liu)代硫(liu)(liu)酸鈉，同(tong)時(shi)積極糾(jiu)正低(di)鉀(jia)(jia)血癥(zheng)，有心律失(shi)常(chang)者應(ying)用(yong)抗心律失(shi)常(chang)藥物，呼(hu)吸(xi)困難(nan)時(shi)給予氧療，必要時(shi)人工呼(hu)吸(xi)。

危害防治

泄漏應急處理

隔離(li)泄(xie)漏污染區，限制出入(ru)。切斷火源。建(jian)議應(ying)急處(chu)理(li)人(ren)員戴自吸過(guo)濾(lv)式防(fang)(fang)塵口罩，穿消(xiao)防(fang)(fang)防(fang)(fang)護(hu)服(fu)。不要直接接觸泄(xie)漏物。小量泄(xie)漏：避免揚塵，用潔凈的鏟子收集于干燥、潔凈、有蓋的容(rong)器中。轉移回收。大(da)量泄(xie)漏：用塑料布(bu)、帆布(bu)覆蓋，減少飛散(san)。使用無火花(hua)工具轉移回收。

防護措施

呼吸(xi)系統防(fang)(fang)護(hu)：一(yi)般不(bu)需要特(te)殊防(fang)(fang)護(hu)，但建議特(te)殊情(qing)況下，佩戴自吸(xi)過濾式防(fang)(fang)塵(chen)口罩。

眼(yan)睛防護(hu)：戴化學安全防護(hu)眼(yan)鏡(jing)。

身(shen)體防護：穿化(hua)學防護服。

手防護：戴橡膠手套。

其它：工(gong)作(zuo)現場(chang)嚴禁吸煙(yan)。注意個人清潔衛生(sheng)。

應急措施

皮(pi)(pi)膚接(jie)觸：脫(tuo)去被污染的衣(yi)著，用肥皂水和清水徹(che)底沖(chong)洗皮(pi)(pi)膚。

眼睛接觸：提起(qi)眼瞼，用流動清水或生(sheng)理鹽(yan)水沖洗。就醫。

吸(xi)(xi)入：迅(xun)速脫離現場至空(kong)氣(qi)新鮮處(chu)。保持呼(hu)吸(xi)(xi)道通暢。如呼(hu)吸(xi)(xi)困(kun)難，給輸氧。如呼(hu)吸(xi)(xi)停止，立即(ji)進行人工呼(hu)吸(xi)(xi)。就醫。

食(shi)入(ru)：飲足量溫水，催吐，用2%-5%硫酸鈉溶液洗胃(wei)，導瀉。就(jiu)醫。

滅(mie)火方法：不可用水、泡(pao)沫(mo)、二氧(yang)化碳、鹵(lu)化烴(如1211滅(mie)火劑)等滅(mie)火。須用干燥(zao)石(shi)墨粉或其它干粉(如干砂)滅(mie)火。

儲存方法

儲存于陰涼、通風(feng)的庫(ku)房(fang)。遠離火(huo)種、熱源。相對濕(shi)度(du)保持在75%以下(xia)。包裝要(yao)求密封，不(bu)可與空氣(qi)接觸。應(ying)與氧化劑、酸類、堿類等分開存放，切忌(ji)混儲。采(cai)用防爆型照明、通風(feng)設施。禁止使用易產生(sheng)火(huo)花的機械設備和工具。儲區(qu)應(ying)備有合適(shi)的材料收容泄漏(lou)物。