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鋇（Barium），堿土金屬元素，化學元素符(fu)號(hao)Ba，在周期(qi)(qi)表(biao)中(zhong)位(wei)于第六周期(qi)(qi)ⅡA族，是一種柔(rou)軟的有銀白色(se)光澤的堿土金屬，是堿土金屬中(zhong)最活(huo)潑的元素。元素名來源于希臘文βαρ??（barys），原意是“重的”。

由于鋇(bei)(bei)(bei)(bei)的化(hua)學性質十分活潑，從來沒(mei)有在(zai)自然界(jie)中(zhong)發(fa)現鋇(bei)(bei)(bei)(bei)單質。鋇(bei)(bei)(bei)(bei)在(zai)自然界(jie)中(zhong)最(zui)常(chang)見的礦物是重晶石（硫(liu)酸鋇(bei)(bei)(bei)(bei)）和毒重石（碳酸鋇(bei)(bei)(bei)(bei)），二(er)者皆不溶(rong)于水。鋇(bei)(bei)(bei)(bei)在(zai)1774年被(bei)確認為一個新元(yuan)素(su)(su)，但(dan)直到1808年電解法發(fa)明不久后才被(bei)歸納(na)為金屬(shu)元(yuan)素(su)(su)。鋇(bei)(bei)(bei)(bei)的化(hua)合物用于制造煙火中(zhong)的綠色（以焰色反(fan)應為原理）。

電(dian)解(jie)熔融的(de)氯化鋇(bei)或用鋁還原氯化鋇(bei)，可制得金屬鋇(bei)。

研究歷史

堿土金屬的硫化物(wu)具有磷(lin)光(guang)現象，即(ji)它們(men)受到(dao)光(guang)的照射后在(zai)黑暗(an)中會(hui)繼續發光(guang)一段時間(jian)。鋇的化合物(wu)正是因這(zhe)一特性而開始(shi)被人們(men)注(zhu)意。

1602年意大利波(bo)羅(luo)(luo)(luo)拉(la)（Bologna，現稱(cheng)博洛(luo)尼(ni)亞）城一(yi)位制鞋(xie)工人卡西奧勞(lao)羅(luo)(luo)(luo)將一(yi)種含(han)硫(liu)酸鋇的重晶石(shi)與可(ke)燃物質一(yi)起焙燒后(hou)，發現它在黑(hei)暗中(zhong)可(ke)以發光，這引(yin)起了(le)當時(shi)學(xue)(xue)者們的興趣(qu)。后(hou)來這種石(shi)頭(tou)被稱(cheng)為波(bo)羅(luo)(luo)(luo)拉(la)石(shi)，并(bing)引(yin)起了(le)歐洲化(hua)學(xue)(xue)家分(fen)析研究的興趣(qu)。

1774年瑞(rui)典(dian)化(hua)學家舍(she)勒（C.W.Scheele）發現氧化(hua)鋇(bei)是一種比重大的(de)新土，稱之(zhi)為“Baryta”（重土）。

1774年，舍勒認為(wei)這(zhe)種(zhong)石(shi)頭是一種(zhong)新(xin)土(tu)(tu)（氧(yang)化物(wu)）和硫酸(suan)結合成的，1776年他加熱這(zhe)一新(xin)土(tu)(tu)的硝酸(suan)鹽，獲得純凈的土(tu)(tu)（氧(yang)化物(wu)）。

1808年英國化(hua)學家戴維（H.Davy）用汞作陰極(ji)，鉑(bo)作陽極(ji)，電(dian)解重(zhong)晶(jing)石（BaSO4）制得鋇汞齊(qi)，經(jing)蒸餾去汞后(hou)，得到一種純度不高的金屬(shu)，并以希(xi)臘文barys（重(zhong)）命名。元素符號定為Ba，稱為鋇。

含量分布

鋇，和(he)其它堿土金屬一樣，在(zai)地(di)球上到處都有分布：在(zai)地(di)殼上部(bu)的含量是(shi)0.026%，而在(zai)地(di)殼中(zhong)的平均(jun)值是(shi)0.022%。鋇主(zhu)要以(yi)重晶石形式存(cun)在(zai)，以(yi)硫酸鹽或(huo)碳酸鹽形式存(cun)在(zai)。

自然界鋇(bei)的主(zhu)要礦(kuang)物為重(zhong)晶石（BaSO4）和(he)毒重(zhong)石（BaCO3）。重(zhong)晶石礦(kuang)床(chuang)分布(bu)很廣，中(zhong)國的湖南、廣西、山東等(deng)地都有較大的礦(kuang)床(chuang)。

元素在太(tai)陽中的(de)含量 0.01(ppm)

元素在海水中(zhong)的(de)含量 0.0047(ppm)

地殼中含(han)量 500(ppm)

物理性質

基本性質

鋇是銀白(bai)色(se)金屬，熔點725°C，沸點1846°C，密度3.51g/cm3，有延(yan)展性。鋇的(de)主要礦石是重晶石和毒重石。

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(li)能(neng)(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(ti)結構(gou)：晶胞為體(ti)心立方晶胞，每個晶胞含有2個金(jin)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)(bei)混合了(le)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(wen)定的(de)同位素。

化學性質

基本性質

鋇(bei)是一種(zhong)化(hua)學元素。化(hua)學符號(hao)Ba，原(yuan)子(zi)(zi)(zi)序數56，屬周期(qi)系ⅡA族，為(wei)(wei)堿土(tu)金屬的(de)成(cheng)員。鋇(bei)的(de)化(hua)學活(huo)性(xing)(xing)很(hen)(hen)大，在堿土(tu)金屬中是最為(wei)(wei)活(huo)潑的(de)。從電(dian)(dian)勢以(yi)及(ji)電(dian)(dian)離(li)能可以(yi)看出，鋇(bei)單質具(ju)有(you)很(hen)(hen)強(qiang)的(de)還(huan)原(yuan)性(xing)(xing)，事實上若(ruo)只考慮失(shi)去(qu)第一個電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)的(de)情況，鋇(bei)在水中的(de)還(huan)原(yuan)性(xing)(xing)是最強(qiang)的(de)，但鋇(bei)失(shi)去(qu)第二(er)個電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)相對(dui)困難，所以(yi)綜(zong)合考慮，鋇(bei)的(de)還(huan)原(yuan)性(xing)(xing)會下降不少。即(ji)使(shi)如此，它也是酸性(xing)(xing)溶液(ye)中最活(huo)潑的(de)金屬之一，僅(jin)次(ci)于鋰，銫，銣與(yu)鉀。

所屬周期 6

所屬族數 IIA

電(dian)子層(ceng)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(zai)空氣中(zhong)緩慢氧(yang)(yang)(yang)化，生(sheng)成(cheng)氧(yang)(yang)(yang)化鋇，氧(yang)(yang)(yang)化鋇為無(wu)色立方晶體。溶(rong)(rong)于酸，不溶(rong)(rong)于丙酮和氨水。與水作用成(cheng)氫氧(yang)(yang)(yang)化鋇，有毒。燃燒時則(ze)發(fa)出(chu)綠色火焰，生(sheng)成(cheng)過氧(yang)(yang)(yang)化鋇。

氫氧化鋇

鋇(bei)與水反應(ying)，生成氫(qing)氧化鋇(bei)與氫(qing)氣，由于氫(qing)氧化鋇(bei)的溶解度(du)不(bu)大，且鋇(bei)的升華(hua)能較高(gao)，所以反應(ying)不(bu)如堿金(jin)屬那樣(yang)劇(ju)烈，生成的氫(qing)氧化鋇(bei)會遮蓋住視線。

氨基鋇

鋇(bei)能溶于(yu)液(ye)(ye)氨(an)，生成具(ju)有順磁性的、導電的藍色溶液(ye)(ye)，其本質是形成了氨(an)合(he)電子(zi)(zi)。在長時間放(fang)置后，氨(an)中(zhong)的氫會被氨(an)合(he)電子(zi)(zi)還(huan)原成氫氣，總反(fan)應(ying)(ying)為鋇(bei)與液(ye)(ye)氨(an)反(fan)應(ying)(ying)生成氨(an)基鋇(bei)與氫氣。

硫酸鋇

化學性質穩定，硫酸鋇溶(rong)于水的部分全(quan)部電離，為(wei)強(qiang)電解(jie)質。硫酸鋇不溶(rong)于稀硝酸。主要用作胃腸道造影劑。

應用領域

工業用途

用于(yu)制鋇鹽、合(he)金(jin)、焰火、核反應堆等，也是(shi)精煉銅(tong)時的優良除氧劑。廣泛用于(yu)合(he)金(jin)，有鉛、鈣、鎂、鈉、鋰、鋁及鎳等合(he)金(jin)。金(jin)屬鋇可用作除去真空管(guan)(guan)和顯像管(guan)(guan)痕量氣(qi)體(ti)的消氣(qi)劑、精煉金(jin)屬的脫氣(qi)劑。

硝(xiao)酸(suan)(suan)鋇與(yu)氯酸(suan)(suan)鉀、鎂粉、松香混合，可以用來制造(zao)信(xin)號(hao)彈與(yu)煙(yan)火(huo)。

可(ke)溶性的鋇化合物常(chang)用作殺蟲劑(ji)，比如(ru)氯化鋇，以防治多種(zhong)植物害蟲。也可(ke)用于精制(zhi)電解法(fa)制(zhi)燒堿(jian)的鹽水和(he)鍋(guo)爐用水。也用于制(zhi)備顏料。紡織工業和(he)皮革工業用作媒染劑(ji)和(he)人(ren)造絲消光劑(ji)。

醫療用途

硫(liu)酸鋇(bei)是X線檢查(cha)輔助用(yong)藥。無嗅無味的(de)(de)白色粉末，X線檢查(cha)中(zhong)在體內可提供陽性(xing)對比的(de)(de)物質。醫用(yong)硫(liu)酸鋇(bei)在胃腸道內不吸收，也(ye)沒有過敏反(fan)應，其中(zhong)不含(han)有氯化鋇(bei)、硫(liu)化鋇(bei)和碳酸鋇(bei)等(deng)可溶(rong)性(xing)鋇(bei)化合物。主要用(yong)于胃腸道造影，偶(ou)用(yong)于其他目的(de)(de)檢查(cha)。

制備方法

工業(ye)上制取金屬(shu)鋇(bei)(bei)分(fen)為制取氧(yang)化鋇(bei)(bei)和金屬(shu)熱還(huan)(huan)(huan)原(yuan)（鋁(lv)熱還(huan)(huan)(huan)原(yuan)）兩個步驟。在1000～1200℃，用(yong)金屬(shu)鋁(lv)還(huan)(huan)(huan)原(yuan)氧(yang)化鋇(bei)(bei)，可制得金屬(shu)鋇(bei)(bei)，再用(yong)真空蒸(zheng)餾(liu)法提純(chun)。

單質鋇的制備：

1）電(dian)解(jie)熔(rong)融的BaCl2。

2）在真空中用Al或Si在147K下還(huan)原BaO或BaCl2。

3）鋇的氮化物熱分解。

鋁(lv)熱還原(yuan)法(fa)生(sheng)產金屬鋇(bei)：

因配料(liao)比不同，鋁還原氧(yang)化鋇的反應可能有兩種(zhong)，反應式為：

6BaO+2Al→3BaO·Al2O3+3Ba↑

或：4BaO+2Al→BaO·Al2O3+3Ba↑

這兩種反應(ying)在1000～1200℃時，都只能生成(cheng)少量的(de)鋇，因此，必須(xu)用真空泵將鋇蒸(zheng)氣不(bu)斷地從反應(ying)區轉(zhuan)移(yi)到冷(leng)凝(ning)區，反應(ying)才(cai)能不(bu)斷向右進行。反應(ying)后的(de)殘渣(zha)有毒(du)，需經處理才(cai)能棄去。

安全措施

健康危害

鋇(bei)(bei)(bei)(bei)對人(ren)(ren)類來(lai)說不是(shi)(shi)必需元素是(shi)(shi)有毒(du)元素，食入可溶性(xing)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)化合(he)物會(hui)引起鋇(bei)(bei)(bei)(bei)中(zhong)毒(du)。假定成年人(ren)(ren)的平均體(ti)重是(shi)(shi)70kg，他(ta)體(ti)內的鋇(bei)(bei)(bei)(bei)總量大約(yue)是(shi)(shi)16mg。誤服(fu)(fu)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)鹽(yan)后(hou)，鋇(bei)(bei)(bei)(bei)鹽(yan)會(hui)被水和胃酸溶解(jie)，這(zhe)導致(zhi)了許多中(zhong)毒(du)事(shi)件(jian)和一些死(si)亡(wang)事(shi)件(jian)的發生。中(zhong)毒(du)癥(zheng)狀有嘔吐(tu)、絞痛、腹瀉(xie)、心跳變緩且不規律、短暫的血(xue)壓(ya)升高、痙攣(luan)性(xing)的震顫和肌肉(rou)麻(ma)痹。氯化鋇(bei)(bei)(bei)(bei)的LD50曾被假定為大約(yue)1g/kg。在(zai)(zai)攝入數小時(shi)后(hou)或數天(tian)(tian)后(hou)會(hui)死(si)亡(wang)。鋇(bei)(bei)(bei)(bei)會(hui)在(zai)(zai)血(xue)漿(jiang)中(zhong)形成蛋白質加合(he)物，在(zai)(zai)骨(gu)骼中(zhong)沉積(ji)的鋇(bei)(bei)(bei)(bei)占(zhan)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)總量的65%。鋇(bei)(bei)(bei)(bei)在(zai)(zai)骨(gu)骼中(zhong)的半衰期大約(yue)是(shi)(shi)50天(tian)(tian)。鋇(bei)(bei)(bei)(bei)的毒(du)性(xing)和它(ta)(ta)抑制(zhi)K+離子以及它(ta)(ta)與(yu)硫酸鹽(yan)反應有關(guan)。人(ren)(ren)注射的氯化鋇(bei)(bei)(bei)(bei)的吸收量高達(da)60-80%，而對口服(fu)(fu)的氯化鋇(bei)(bei)(bei)(bei)的吸收量只有10-30%。

急性鋇(bei)(bei)鹽(yan)(yan)中毒(du)癥(zheng)(zheng)狀(zhuang)：急性鋇(bei)(bei)鹽(yan)(yan)中毒(du)臨床比較(jiao)少見，多為(wei)誤服(fu)。凡在(zai)水(shui)或(huo)稀鹽(yan)(yan)酸(suan)中可(ke)溶解(jie)的鋇(bei)(bei)化(hua)合(he)物均(jun)具毒(du)性，包括氯(lv)化(hua)鋇(bei)(bei)、碳(tan)酸(suan)鋇(bei)(bei)、氫氧(yang)化(hua)鋇(bei)(bei)、硝酸(suan)鋇(bei)(bei)、醋酸(suan)鋇(bei)(bei)、硫化(hua)鋇(bei)(bei)、氧(yang)化(hua)鋇(bei)(bei)等。鋇(bei)(bei)鹽(yan)(yan)中毒(du)主要表現為(wei)胃腸道(dao)刺激癥(zheng)(zheng)狀(zhuang)和低鉀癥(zheng)(zheng)候群(qun)，如惡心、嘔(ou)吐(tu)、腹(fu)(fu)痛、腹(fu)(fu)瀉、四(si)肢(zhi)軟癱、心肌(ji)受累(lei)、呼吸肌(ji)麻痹等。因該類(lei)患(huan)者多有(you)嘔(ou)吐(tu)、腹(fu)(fu)痛、腹(fu)(fu)瀉等胃腸道(dao)癥(zheng)(zheng)狀(zhuang)而(er)易誤診(zhen)，集體發(fa)(fa)病時(shi)易誤診(zhen)為(wei)食物中毒(du)，單(dan)發(fa)(fa)時(shi)則易誤診(zhen)為(wei)急性胃腸炎。

即使發現了低(di)(di)鉀(jia)(jia)(jia)血癥(zheng)(zheng)，也常(chang)(chang)認為是(shi)嘔吐、腹瀉造成的(de)(de)體液(ye)(ye)鉀(jia)(jia)(jia)丟失(shi)所(suo)致(zhi)，而(er)未能引起足夠重視。但(dan)需注意(yi)的(de)(de)是(shi)此類患(huan)者(zhe)的(de)(de)低(di)(di)鉀(jia)(jia)(jia)血癥(zheng)(zheng)比較嚴(yan)重，與其體液(ye)(ye)鉀(jia)(jia)(jia)丟失(shi)的(de)(de)量(liang)(liang)不(bu)(bu)相平行，所(suo)以(yi)臨床上(shang)(shang)遇到原(yuan)因不(bu)(bu)明的(de)(de)迅速(su)發展的(de)(de)低(di)(di)鉀(jia)(jia)(jia)血癥(zheng)(zheng)，同(tong)時有(you)胃(wei)(wei)腸道癥(zheng)(zheng)狀而(er)用胃(wei)(wei)腸炎(yan)不(bu)(bu)能解(jie)釋者(zhe)，應(ying)(ying)想到有(you)急性(xing)鋇(bei)(bei)鹽中(zhong)毒(du)的(de)(de)可(ke)(ke)(ke)能，可(ke)(ke)(ke)將嘔吐物(wu)或食物(wu)行毒(du)物(wu)分析，如發現鋇(bei)(bei)鹽含量(liang)(liang)高可(ke)(ke)(ke)得到確診。口服氯化鋇(bei)(bei)的(de)(de)中(zhong)毒(du)量(liang)(liang)為0.2～0.5g，致(zhi)死(si)量(liang)(liang)為0.8～4.0g。鋇(bei)(bei)中(zhong)毒(du)引起低(di)(di)鉀(jia)(jia)(jia)血癥(zheng)(zheng)的(de)(de)可(ke)(ke)(ke)能機制：鋇(bei)(bei)中(zhong)毒(du)時，細(xi)胞(bao)膜上(shang)(shang)的(de)(de)Na+-K+-ATP酶繼(ji)續活動，故細(xi)胞(bao)外液(ye)(ye)中(zhong)的(de)(de)鉀(jia)(jia)(jia)不(bu)(bu)斷進入(ru)細(xi)胞(bao)，但(dan)鉀(jia)(jia)(jia)從細(xi)胞(bao)內流出的(de)(de)孔道被(bei)特異地(di)阻斷，因而(er)發生低(di)(di)鉀(jia)(jia)(jia)血癥(zheng)(zheng)。急性(xing)鋇(bei)(bei)鹽中(zhong)毒(du)的(de)(de)治療首要是(shi)洗胃(wei)(wei)，洗胃(wei)(wei)液(ye)(ye)可(ke)(ke)(ke)以(yi)選用2%～5%硫酸(suan)(suan)鎂或硫酸(suan)(suan)鈉，解(jie)毒(du)劑可(ke)(ke)(ke)選用硫酸(suan)(suan)鈉或硫代硫酸(suan)(suan)鈉，同(tong)時積極(ji)糾正低(di)(di)鉀(jia)(jia)(jia)血癥(zheng)(zheng)，有(you)心律(lv)失(shi)常(chang)(chang)者(zhe)應(ying)(ying)用抗(kang)心律(lv)失(shi)常(chang)(chang)藥(yao)物(wu)，呼(hu)(hu)吸困難時給予氧療，必要時人工呼(hu)(hu)吸。

危害防治

泄漏應急處理

隔(ge)離(li)泄(xie)漏污(wu)染區，限制出入(ru)。切斷火(huo)源。建議應急處理人員戴自吸(xi)過(guo)濾(lv)式防(fang)塵口罩(zhao)，穿消防(fang)防(fang)護服。不要直接(jie)接(jie)觸泄(xie)漏物。小量泄(xie)漏：避免揚塵，用(yong)潔凈的鏟(chan)子收(shou)集于干燥、潔凈、有蓋的容器中(zhong)。轉(zhuan)移(yi)(yi)回收(shou)。大量泄(xie)漏：用(yong)塑(su)料布(bu)、帆布(bu)覆蓋，減少(shao)飛散。使(shi)用(yong)無(wu)火(huo)花工具轉(zhuan)移(yi)(yi)回收(shou)。

防護措施

呼吸系統防護：一般不需要特殊防護，但建(jian)議特殊情況下，佩戴(dai)自(zi)吸過濾式防塵口罩。

眼睛防(fang)護：戴化學(xue)安全防(fang)護眼鏡。

身(shen)體(ti)防(fang)護(hu)：穿(chuan)化學(xue)防(fang)護(hu)服。

手防護：戴橡膠手套。

其它：工作(zuo)現場嚴禁吸煙(yan)。注意個(ge)人(ren)清潔衛生。

應急措施

皮(pi)膚接觸：脫去被污染的衣(yi)著，用肥皂水和清(qing)水徹底沖洗皮(pi)膚。

眼(yan)睛接觸(chu)：提起眼(yan)瞼，用流動清(qing)水(shui)或生理鹽水(shui)沖洗。就(jiu)醫。

吸(xi)(xi)入：迅速脫離現場至空氣新鮮處。保(bao)持呼吸(xi)(xi)道通暢。如呼吸(xi)(xi)困難(nan)，給輸氧。如呼吸(xi)(xi)停止，立即進行(xing)人(ren)工呼吸(xi)(xi)。就醫。

食入：飲足量溫(wen)水，催吐，用2%-5%硫酸(suan)鈉溶液洗胃(wei)，導瀉。就(jiu)醫。

滅(mie)火(huo)方法：不可用水(shui)、泡沫、二(er)氧化碳、鹵化烴(如1211滅(mie)火(huo)劑)等(deng)滅(mie)火(huo)。須用干(gan)燥石墨粉或其它干(gan)粉(如干(gan)砂)滅(mie)火(huo)。

儲存方法

儲存于陰涼(liang)、通風的庫房。遠離火種、熱源。相對濕(shi)度保持在75%以(yi)下。包(bao)裝(zhuang)要求(qiu)密封，不可與空氣接觸。應與氧化劑、酸類、堿類等(deng)分開存放，切(qie)忌混儲。采用防(fang)爆型照明、通風設(she)施。禁止使用易產生火花的機械設(she)備和(he)工(gong)具。儲區應備有合適的材料收容泄漏(lou)物。