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鋇（Barium），堿(jian)土金(jin)(jin)屬元(yuan)(yuan)素(su)，化(hua)學元(yuan)(yuan)素(su)符號Ba，在周(zhou)期表中(zhong)位(wei)于第(di)六(liu)周(zhou)期ⅡA族，是(shi)一種柔軟的(de)有銀白(bai)色光澤的(de)堿(jian)土金(jin)(jin)屬，是(shi)堿(jian)土金(jin)(jin)屬中(zhong)最活潑的(de)元(yuan)(yuan)素(su)。元(yuan)(yuan)素(su)名來源于希臘文βαρ??（barys），原意是(shi)“重的(de)”。

由于鋇(bei)(bei)的(de)化(hua)學性質十分活潑，從來沒有(you)在(zai)自然界(jie)中(zhong)發現鋇(bei)(bei)單質。鋇(bei)(bei)在(zai)自然界(jie)中(zhong)最常見的(de)礦物是重(zhong)晶石（硫酸鋇(bei)(bei)）和毒重(zhong)石（碳酸鋇(bei)(bei)），二者(zhe)皆不溶于水。鋇(bei)(bei)在(zai)1774年(nian)被(bei)確認為(wei)一(yi)個新元(yuan)素(su)，但直(zhi)到1808年(nian)電解法發明(ming)不久后才(cai)被(bei)歸(gui)納為(wei)金屬(shu)元(yuan)素(su)。鋇(bei)(bei)的(de)化(hua)合物用于制造(zao)煙火中(zhong)的(de)綠色（以焰(yan)色反應為(wei)原理）。

電解(jie)熔融的氯化(hua)鋇(bei)或用(yong)鋁還原氯化(hua)鋇(bei)，可制得金屬(shu)鋇(bei)。

研究歷史

堿土金屬(shu)的(de)硫化物具(ju)有磷光現象，即(ji)它們(men)受到光的(de)照射后在黑(hei)暗中會繼續(xu)發光一(yi)段時間。鋇(bei)的(de)化合物正是(shi)因(yin)這一(yi)特性而(er)開始(shi)被人們(men)注意。

1602年意大利波羅拉（Bologna，現稱博(bo)洛尼亞）城一位制鞋(xie)工人卡西奧勞羅將一種(zhong)含(han)硫酸鋇(bei)的重晶石與可(ke)燃物質一起焙燒(shao)后，發(fa)現它在黑暗中(zhong)可(ke)以發(fa)光，這引(yin)起了(le)當時學(xue)者們的興趣。后來這種(zhong)石頭被稱為波羅拉石，并引(yin)起了(le)歐(ou)洲化學(xue)家分析研究的興趣。

1774年瑞典化(hua)學家舍勒（C.W.Scheele）發現氧化(hua)鋇是一種比重大(da)的新土，稱之為“Baryta”（重土）。

1774年，舍(she)勒認為(wei)這種(zhong)石頭是一(yi)種(zhong)新土（氧化物）和硫酸結合(he)成(cheng)的(de)，1776年他加熱(re)這一(yi)新土的(de)硝酸鹽，獲得純凈的(de)土（氧化物）。

1808年(nian)英國化(hua)學家(jia)戴維(wei)（H.Davy）用汞(gong)(gong)作(zuo)陰(yin)極，鉑作(zuo)陽(yang)極，電(dian)解重晶石(shi)（BaSO4）制得鋇汞(gong)(gong)齊，經蒸餾去(qu)汞(gong)(gong)后(hou)，得到一(yi)種純度不高的金屬，并以希臘文barys（重）命名。元(yuan)素符號定為(wei)Ba，稱為(wei)鋇。

含量分布

鋇，和其它堿土金屬一樣，在(zai)(zai)地球上到處都有(you)分布(bu)：在(zai)(zai)地殼上部(bu)的含量是0.026%，而(er)在(zai)(zai)地殼中的平均(jun)值是0.022%。鋇主要以重晶石形式存在(zai)(zai)，以硫酸(suan)鹽或碳酸(suan)鹽形式存在(zai)(zai)。

自(zi)然界鋇的主要(yao)礦物為重(zhong)晶石（BaSO4）和毒(du)重(zhong)石（BaCO3）。重(zhong)晶石礦床(chuang)分布很(hen)廣，中國的湖(hu)南、廣西、山東等地(di)都有較(jiao)大的礦床(chuang)。

元素在太陽中的(de)含量 0.01(ppm)

元素在海(hai)水中的含量(liang) 0.0047(ppm)

地(di)殼中(zhong)含量 500(ppm)

物理性質

基本性質

鋇是銀白色金(jin)屬，熔點725°C，沸點1846°C，密度3.51g/cm3，有延展(zhan)性。鋇的主要(yao)礦石(shi)是重晶石(shi)和毒重石(shi)。

原子序數 56

質子數 56

原子體(ti)積 39.24cm3/mol

沸點 1846℃

熔點 725℃

密度 3.51g/cm3

原子(zi)量(liang) 137.327

電離(li)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(jie)構：晶(jing)(jing)胞(bao)為(wei)體心立方晶(jing)(jing)胞(bao)，每個晶(jing)(jing)胞(bao)含(han)有(you)2個金(jin)屬(shu)原(yuan)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)(bei)混合了鋇(bei)(bei)-138（71.66%）、鋇(bei)(bei)-137（11.32%）、鋇(bei)(bei)-136（7.81%）、鋇(bei)(bei)-135（6.59%）、鋇(bei)(bei)-134（2.42%）、鋇(bei)(bei)-130（0.101%）、鋇(bei)(bei)-132（0.097%）7種穩定(ding)的同位素。

化學性質

基本性質

鋇(bei)(bei)是一(yi)種化(hua)學元素。化(hua)學符號(hao)Ba，原子序數56，屬(shu)周期系(xi)ⅡA族(zu)，為堿(jian)土(tu)金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)成(cheng)員。鋇(bei)(bei)的(de)(de)(de)化(hua)學活性很大，在(zai)(zai)堿(jian)土(tu)金(jin)屬(shu)中是最為活潑的(de)(de)(de)。從電勢以(yi)及電離(li)能可以(yi)看(kan)出，鋇(bei)(bei)單(dan)質(zhi)具有很強的(de)(de)(de)還(huan)原性，事實上(shang)若只考慮失(shi)去第一(yi)個(ge)電子的(de)(de)(de)情況，鋇(bei)(bei)在(zai)(zai)水中的(de)(de)(de)還(huan)原性是最強的(de)(de)(de)，但鋇(bei)(bei)失(shi)去第二個(ge)電子相對困難，所以(yi)綜合考慮，鋇(bei)(bei)的(de)(de)(de)還(huan)原性會下降(jiang)不少(shao)。即使如此，它(ta)也是酸性溶(rong)液中最活潑的(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)之一(yi)，僅次于鋰，銫，銣與(yu)鉀。

所屬周期 6

所屬族數 IIA

電子(zi)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(bei)在空(kong)氣中緩慢氧(yang)化(hua)(hua)，生(sheng)成氧(yang)化(hua)(hua)鋇(bei)，氧(yang)化(hua)(hua)鋇(bei)為無色(se)立方晶體。溶(rong)于(yu)酸，不溶(rong)于(yu)丙酮(tong)和氨水。與水作用成氫(qing)氧(yang)化(hua)(hua)鋇(bei)，有(you)毒。燃燒時(shi)則(ze)發出綠色(se)火焰，生(sheng)成過氧(yang)化(hua)(hua)鋇(bei)。

氫氧化鋇

鋇與(yu)水反應，生成氫氧化鋇與(yu)氫氣，由于氫氧化鋇的溶解(jie)度(du)不(bu)大，且鋇的升華(hua)能較高，所以(yi)反應不(bu)如堿金屬那樣劇烈，生成的氫氧化鋇會(hui)遮蓋住視(shi)線。

氨基鋇

鋇能(neng)溶(rong)于液(ye)氨(an)(an)，生(sheng)成具有順磁(ci)性的(de)、導電的(de)藍色溶(rong)液(ye)，其本(ben)質(zhi)是(shi)形(xing)成了氨(an)(an)合電子。在長(chang)時間放置后，氨(an)(an)中的(de)氫會被氨(an)(an)合電子還原成氫氣，總反應為鋇與(yu)(yu)液(ye)氨(an)(an)反應生(sheng)成氨(an)(an)基鋇與(yu)(yu)氫氣。

硫酸鋇

化(hua)學性質穩定(ding)，硫酸(suan)鋇溶于水(shui)的部(bu)分全部(bu)電離，為強電解質。硫酸(suan)鋇不溶于稀硝酸(suan)。主要(yao)用作胃腸道造影(ying)劑。

應用領域

工業用途

用(yong)于制鋇鹽(yan)、合金、焰(yan)火、核反應堆等，也是精煉(lian)銅時的(de)優(you)良除(chu)氧劑(ji)(ji)。廣泛用(yong)于合金，有鉛(qian)、鈣、鎂(mei)、鈉、鋰、鋁及鎳等合金。金屬鋇可用(yong)作除(chu)去真空管和顯像管痕(hen)量氣(qi)體的(de)消氣(qi)劑(ji)(ji)、精煉(lian)金屬的(de)脫氣(qi)劑(ji)(ji)。

硝酸鋇與氯酸鉀、鎂粉、松香混合，可以用來制造信號彈與煙(yan)火(huo)。

可溶性的鋇(bei)(bei)化合物常用(yong)作殺蟲劑(ji)，比如氯化鋇(bei)(bei)，以(yi)防治多(duo)種植物害(hai)蟲。也可用(yong)于(yu)精(jing)制電解法制燒堿的鹽水和(he)鍋爐用(yong)水。也用(yong)于(yu)制備顏(yan)料。紡(fang)織工(gong)業(ye)和(he)皮革(ge)工(gong)業(ye)用(yong)作媒染劑(ji)和(he)人造(zao)絲消光劑(ji)。

醫療用途

硫(liu)酸鋇(bei)(bei)是X線檢查輔助用藥。無(wu)嗅無(wu)味的(de)白(bai)色(se)粉末，X線檢查中在體內可提供陽性(xing)對比的(de)物(wu)質。醫用硫(liu)酸鋇(bei)(bei)在胃(wei)腸(chang)道內不吸收，也沒有過敏反應，其(qi)中不含有氯化鋇(bei)(bei)、硫(liu)化鋇(bei)(bei)和碳酸鋇(bei)(bei)等可溶性(xing)鋇(bei)(bei)化合物(wu)。主要用于胃(wei)腸(chang)道造(zao)影，偶用于其(qi)他目(mu)的(de)檢查。

制備方法

工業上制取金(jin)屬(shu)鋇(bei)分為制取氧化鋇(bei)和金(jin)屬(shu)熱(re)還(huan)(huan)原(yuan)（鋁(lv)熱(re)還(huan)(huan)原(yuan)）兩(liang)個步驟。在(zai)1000～1200℃，用金(jin)屬(shu)鋁(lv)還(huan)(huan)原(yuan)氧化鋇(bei)，可制得金(jin)屬(shu)鋇(bei)，再用真空蒸餾法提純。

單質鋇的制備：

1）電解熔融的BaCl2。

2）在真空中(zhong)用Al或(huo)(huo)Si在147K下(xia)還原BaO或(huo)(huo)BaCl2。

3）鋇的氮化(hua)物熱(re)分解。

鋁熱還原法生產金屬(shu)鋇：

因配料比不同，鋁還原氧(yang)化鋇的反應可能(neng)有(you)兩種，反應式為：

6BaO+2Al→3BaO·Al2O3+3Ba↑

或：4BaO+2Al→BaO·Al2O3+3Ba↑

這兩(liang)種反應(ying)在1000～1200℃時(shi)，都只能生(sheng)成少量的鋇，因此，必須(xu)用真空泵(beng)將(jiang)鋇蒸氣不(bu)斷(duan)地從反應(ying)區(qu)轉移到冷(leng)凝區(qu)，反應(ying)才能不(bu)斷(duan)向右(you)進(jin)行。反應(ying)后的殘渣有毒，需(xu)經處理才能棄去。

安全措施

健康危害

鋇(bei)(bei)對人類來說不(bu)是(shi)必需元素是(shi)有(you)毒(du)元素，食入可溶性(xing)(xing)鋇(bei)(bei)化(hua)(hua)合物會引(yin)起鋇(bei)(bei)中毒(du)。假定成(cheng)年人的(de)(de)平均體(ti)重是(shi)70kg，他(ta)體(ti)內的(de)(de)鋇(bei)(bei)總量(liang)(liang)大(da)約是(shi)16mg。誤服(fu)鋇(bei)(bei)鹽(yan)(yan)后，鋇(bei)(bei)鹽(yan)(yan)會被(bei)水(shui)和(he)胃酸溶解，這(zhe)導(dao)致了許多中毒(du)事(shi)件和(he)一些死(si)亡事(shi)件的(de)(de)發生。中毒(du)癥狀有(you)嘔(ou)吐(tu)、絞(jiao)痛、腹(fu)瀉(xie)、心(xin)跳變緩且不(bu)規律、短暫(zan)的(de)(de)血(xue)壓升高(gao)、痙攣性(xing)(xing)的(de)(de)震(zhen)顫(zhan)和(he)肌肉麻痹。氯化(hua)(hua)鋇(bei)(bei)的(de)(de)LD50曾被(bei)假定為大(da)約1g/kg。在攝入數(shu)小時(shi)后或(huo)數(shu)天(tian)后會死(si)亡。鋇(bei)(bei)會在血(xue)漿中形成(cheng)蛋白質(zhi)加合物，在骨(gu)骼中沉積的(de)(de)鋇(bei)(bei)占鋇(bei)(bei)總量(liang)(liang)的(de)(de)65%。鋇(bei)(bei)在骨(gu)骼中的(de)(de)半衰期(qi)大(da)約是(shi)50天(tian)。鋇(bei)(bei)的(de)(de)毒(du)性(xing)(xing)和(he)它抑制K+離子以及它與硫酸鹽(yan)(yan)反(fan)應有(you)關。人注射的(de)(de)氯化(hua)(hua)鋇(bei)(bei)的(de)(de)吸(xi)收(shou)量(liang)(liang)高(gao)達60-80%，而對口服(fu)的(de)(de)氯化(hua)(hua)鋇(bei)(bei)的(de)(de)吸(xi)收(shou)量(liang)(liang)只有(you)10-30%。

急性(xing)鋇(bei)鹽中(zhong)毒(du)癥(zheng)狀(zhuang)：急性(xing)鋇(bei)鹽中(zhong)毒(du)臨床(chuang)比(bi)較少見，多(duo)為(wei)誤服。凡在(zai)水(shui)或稀鹽酸(suan)中(zhong)可溶解(jie)的鋇(bei)化(hua)合物均具毒(du)性(xing)，包括氯化(hua)鋇(bei)、碳酸(suan)鋇(bei)、氫氧化(hua)鋇(bei)、硝酸(suan)鋇(bei)、醋酸(suan)鋇(bei)、硫化(hua)鋇(bei)、氧化(hua)鋇(bei)等(deng)。鋇(bei)鹽中(zhong)毒(du)主要表現(xian)為(wei)胃腸(chang)道刺激癥(zheng)狀(zhuang)和低鉀(jia)癥(zheng)候群，如(ru)惡心(xin)(xin)、嘔吐、腹(fu)痛(tong)、腹(fu)瀉(xie)、四(si)肢軟癱、心(xin)(xin)肌受(shou)累、呼吸肌麻痹等(deng)。因該類(lei)患者多(duo)有嘔吐、腹(fu)痛(tong)、腹(fu)瀉(xie)等(deng)胃腸(chang)道癥(zheng)狀(zhuang)而(er)易誤診，集體發(fa)病(bing)時易誤診為(wei)食(shi)物中(zhong)毒(du)，單發(fa)時則易誤診為(wei)急性(xing)胃腸(chang)炎(yan)。

即使(shi)發(fa)現(xian)了低鉀(jia)(jia)(jia)血(xue)癥(zheng)(zheng)(zheng)，也常(chang)認為(wei)是(shi)嘔(ou)吐(tu)、腹(fu)瀉造成的(de)(de)(de)體液(ye)鉀(jia)(jia)(jia)丟(diu)失所致，而(er)未能(neng)(neng)引(yin)起(qi)足夠重視。但需注意的(de)(de)(de)是(shi)此類(lei)患(huan)者(zhe)的(de)(de)(de)低鉀(jia)(jia)(jia)血(xue)癥(zheng)(zheng)(zheng)比較嚴重，與其(qi)體液(ye)鉀(jia)(jia)(jia)丟(diu)失的(de)(de)(de)量(liang)不(bu)相平行，所以臨(lin)床(chuang)上(shang)遇到原因不(bu)明的(de)(de)(de)迅速發(fa)展(zhan)的(de)(de)(de)低鉀(jia)(jia)(jia)血(xue)癥(zheng)(zheng)(zheng)，同(tong)時(shi)有(you)胃(wei)腸(chang)道(dao)癥(zheng)(zheng)(zheng)狀而(er)用胃(wei)腸(chang)炎不(bu)能(neng)(neng)解釋者(zhe)，應想到有(you)急(ji)性鋇(bei)(bei)鹽(yan)(yan)(yan)中(zhong)(zhong)毒(du)(du)(du)的(de)(de)(de)可(ke)(ke)能(neng)(neng)，可(ke)(ke)將嘔(ou)吐(tu)物或(huo)(huo)食物行毒(du)(du)(du)物分析，如發(fa)現(xian)鋇(bei)(bei)鹽(yan)(yan)(yan)含量(liang)高可(ke)(ke)得到確診(zhen)。口(kou)服氯化(hua)鋇(bei)(bei)的(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)毒(du)(du)(du)量(liang)為(wei)0.2～0.5g，致死(si)量(liang)為(wei)0.8～4.0g。鋇(bei)(bei)中(zhong)(zhong)毒(du)(du)(du)引(yin)起(qi)低鉀(jia)(jia)(jia)血(xue)癥(zheng)(zheng)(zheng)的(de)(de)(de)可(ke)(ke)能(neng)(neng)機(ji)制：鋇(bei)(bei)中(zhong)(zhong)毒(du)(du)(du)時(shi)，細胞(bao)膜上(shang)的(de)(de)(de)Na+-K+-ATP酶繼續活動(dong)，故細胞(bao)外液(ye)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)鉀(jia)(jia)(jia)不(bu)斷進入細胞(bao)，但鉀(jia)(jia)(jia)從細胞(bao)內流(liu)出的(de)(de)(de)孔道(dao)被特異地阻斷，因而(er)發(fa)生低鉀(jia)(jia)(jia)血(xue)癥(zheng)(zheng)(zheng)。急(ji)性鋇(bei)(bei)鹽(yan)(yan)(yan)中(zhong)(zhong)毒(du)(du)(du)的(de)(de)(de)治(zhi)療(liao)首要(yao)是(shi)洗胃(wei)，洗胃(wei)液(ye)可(ke)(ke)以選(xuan)用2%～5%硫酸鎂或(huo)(huo)硫酸鈉(na)，解毒(du)(du)(du)劑可(ke)(ke)選(xuan)用硫酸鈉(na)或(huo)(huo)硫代硫酸鈉(na)，同(tong)時(shi)積極(ji)糾正(zheng)低鉀(jia)(jia)(jia)血(xue)癥(zheng)(zheng)(zheng)，有(you)心律(lv)失常(chang)者(zhe)應用抗心律(lv)失常(chang)藥物，呼(hu)吸困(kun)難時(shi)給予氧療(liao)，必要(yao)時(shi)人工呼(hu)吸。

危害防治

泄漏應急處理

隔離(li)泄(xie)漏(lou)污染區，限制出入。切斷火(huo)源。建議(yi)應急處理人員戴自吸(xi)過濾式防塵(chen)(chen)口(kou)罩，穿(chuan)消防防護服。不要直接(jie)接(jie)觸泄(xie)漏(lou)物。小(xiao)量泄(xie)漏(lou)：避免揚塵(chen)(chen)，用(yong)潔凈的鏟子收(shou)集于干燥、潔凈、有(you)蓋的容(rong)器(qi)中。轉移回收(shou)。大量泄(xie)漏(lou)：用(yong)塑料布(bu)、帆布(bu)覆蓋，減少飛散。使用(yong)無火(huo)花工具轉移回收(shou)。

防護措施

呼吸(xi)系統防護(hu)：一般不需要特(te)殊防護(hu)，但(dan)建議特(te)殊情況下，佩戴自吸(xi)過濾式防塵口(kou)罩。

眼睛防護(hu)：戴化學(xue)安全防護(hu)眼鏡。

身體防(fang)護(hu)：穿化學防(fang)護(hu)服。

手(shou)防護：戴橡膠手(shou)套(tao)。

其它：工作(zuo)現場嚴禁吸煙。注意(yi)個人清潔(jie)衛生(sheng)。

應急措施

皮(pi)膚(fu)接(jie)觸：脫去被污(wu)染的衣著，用肥皂水(shui)和清水(shui)徹底沖洗皮(pi)膚(fu)。

眼(yan)睛接觸(chu)：提起(qi)眼(yan)瞼，用流動(dong)清水或生理鹽水沖洗。就(jiu)醫。

吸(xi)(xi)入：迅速脫離現場至空氣新鮮(xian)處(chu)。保持呼(hu)(hu)吸(xi)(xi)道通暢。如(ru)呼(hu)(hu)吸(xi)(xi)困難，給輸氧。如(ru)呼(hu)(hu)吸(xi)(xi)停止，立即(ji)進行(xing)人工呼(hu)(hu)吸(xi)(xi)。就醫。

食入(ru)：飲足量(liang)溫水，催(cui)吐(tu)，用2%-5%硫酸(suan)鈉溶液(ye)洗(xi)胃，導(dao)瀉。就(jiu)醫。

滅(mie)火(huo)(huo)(huo)方法：不可用水、泡沫、二氧化碳(tan)、鹵化烴(如(ru)1211滅(mie)火(huo)(huo)(huo)劑)等(deng)滅(mie)火(huo)(huo)(huo)。須用干(gan)燥(zao)石墨(mo)粉(fen)或其它干(gan)粉(fen)(如(ru)干(gan)砂)滅(mie)火(huo)(huo)(huo)。

儲存方法

儲存于陰涼(liang)、通(tong)風的庫房(fang)。遠離火(huo)種、熱源。相對濕度(du)保持在75%以(yi)下。包裝要求密(mi)封(feng)，不可與空(kong)氣接觸。應(ying)與氧化劑、酸(suan)類、堿類等分開存放，切忌混儲。采用防爆型照明(ming)、通(tong)風設施。禁止使用易產(chan)生火(huo)花的機械設備(bei)和工(gong)具(ju)。儲區應(ying)備(bei)有合適的材料(liao)收容泄漏物。