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鋇（Barium），堿土金屬(shu)元(yuan)素(su)，化(hua)學元(yuan)素(su)符號(hao)Ba，在周(zhou)期表中(zhong)位于第六周(zhou)期ⅡA族，是一種(zhong)柔軟(ruan)的(de)(de)有銀白色(se)光澤的(de)(de)堿土金屬(shu)，是堿土金屬(shu)中(zhong)最(zui)活(huo)潑的(de)(de)元(yuan)素(su)。元(yuan)素(su)名來(lai)源于希(xi)臘文βαρ??（barys），原意是“重的(de)(de)”。

由于(yu)鋇(bei)(bei)(bei)的(de)化(hua)學性質(zhi)十分活潑(po)，從來沒(mei)有在自(zi)然(ran)界(jie)中發現鋇(bei)(bei)(bei)單質(zhi)。鋇(bei)(bei)(bei)在自(zi)然(ran)界(jie)中最(zui)常見的(de)礦物是(shi)重晶石（硫酸鋇(bei)(bei)(bei)）和(he)毒(du)重石（碳酸鋇(bei)(bei)(bei)），二者皆不(bu)溶于(yu)水。鋇(bei)(bei)(bei)在1774年被確認為一個新元(yuan)素，但直到1808年電解法發明不(bu)久后才被歸(gui)納為金屬元(yuan)素。鋇(bei)(bei)(bei)的(de)化(hua)合物用于(yu)制(zhi)造煙火中的(de)綠(lv)色（以焰色反應(ying)為原理(li)）。

電解熔(rong)融的氯(lv)化(hua)鋇(bei)或用鋁(lv)還原氯(lv)化(hua)鋇(bei)，可制得金屬鋇(bei)。

研究歷史

堿(jian)土金屬的硫化物(wu)具(ju)有(you)磷光(guang)現象(xiang)，即它們受(shou)到光(guang)的照射(she)后在黑暗中會繼(ji)續發光(guang)一(yi)段時間。鋇的化合物(wu)正是(shi)因這一(yi)特性而開始被(bei)人們注意。

1602年意(yi)大利波羅(luo)拉(la)（Bologna，現稱博洛尼亞）城一位制鞋工人卡(ka)西奧勞羅(luo)將一種含硫酸鋇的重(zhong)晶石(shi)與可燃物質一起焙燒(shao)后(hou)，發現它在(zai)黑暗(an)中(zhong)可以發光(guang)，這引起了當(dang)時學(xue)(xue)者們的興趣。后(hou)來這種石(shi)頭(tou)被稱為波羅(luo)拉(la)石(shi)，并引起了歐洲化學(xue)(xue)家分析研(yan)究的興趣。

1774年瑞(rui)典化學(xue)家舍勒（C.W.Scheele）發現(xian)氧化鋇是一種比(bi)重大的新土，稱之為“Baryta”（重土）。

1774年(nian)，舍勒認為這種石(shi)頭是一種新(xin)土(tu)（氧化(hua)物(wu)）和(he)硫酸結(jie)合成的(de)，1776年(nian)他加熱這一新(xin)土(tu)的(de)硝酸鹽(yan)，獲(huo)得純(chun)凈的(de)土(tu)（氧化(hua)物(wu)）。

1808年英國化學(xue)家戴維（H.Davy）用汞(gong)作陰極，鉑作陽極，電解重(zhong)晶(jing)石(shi)（BaSO4）制得鋇(bei)汞(gong)齊，經蒸餾(liu)去汞(gong)后，得到一(yi)種純度不高的金屬，并(bing)以希臘文barys（重(zhong)）命名。元(yuan)素符(fu)號定為Ba，稱(cheng)為鋇(bei)。

含量分布

鋇，和其它堿(jian)土金屬(shu)一樣，在(zai)地球上到(dao)處(chu)都有分布：在(zai)地殼上部的含(han)量是(shi)0.026%，而在(zai)地殼中的平均值是(shi)0.022%。鋇主(zhu)要以重晶石(shi)形式存在(zai)，以硫(liu)酸(suan)鹽或碳(tan)酸(suan)鹽形式存在(zai)。

自然界鋇的主要(yao)礦物為(wei)重(zhong)(zhong)晶(jing)石（BaSO4）和(he)毒重(zhong)(zhong)石（BaCO3）。重(zhong)(zhong)晶(jing)石礦床分布很(hen)廣，中(zhong)國的湖南、廣西、山東等地都有較大的礦床。

元(yuan)素(su)在太陽中的含(han)量 0.01(ppm)

元(yuan)素在海水中的含量 0.0047(ppm)

地殼中含量 500(ppm)

物理性質

基本性質

鋇是銀白色(se)金屬，熔點725°C，沸(fei)點1846°C，密度3.51g/cm3，有延展性。鋇的主要礦石是重(zhong)晶石和毒(du)重(zhong)石。

原子序數 56

質子數 56

原(yuan)子體積 39.24cm3/mol

沸點 1846℃

熔點 725℃

密度(du) 3.51g/cm3

原(yuan)子量 137.327

電(dian)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)胞為體心立方晶(jing)胞，每個(ge)晶(jing)胞含有(you)2個(ge)金屬原子(zi)。

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(ran)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種穩定的同位素。

化學性質

基本性質

鋇(bei)(bei)是(shi)(shi)一種化(hua)學(xue)元素。化(hua)學(xue)符號Ba，原(yuan)子序數56，屬(shu)周期系ⅡA族(zu)，為堿土金(jin)屬(shu)的(de)(de)成員。鋇(bei)(bei)的(de)(de)化(hua)學(xue)活(huo)性(xing)很大，在堿土金(jin)屬(shu)中是(shi)(shi)最為活(huo)潑的(de)(de)。從電(dian)勢(shi)以及電(dian)離能可以看出，鋇(bei)(bei)單質具有很強的(de)(de)還(huan)原(yuan)性(xing)，事實上若只考慮(lv)失去第(di)一個(ge)電(dian)子的(de)(de)情況，鋇(bei)(bei)在水中的(de)(de)還(huan)原(yuan)性(xing)是(shi)(shi)最強的(de)(de)，但鋇(bei)(bei)失去第(di)二個(ge)電(dian)子相對困難，所以綜合考慮(lv)，鋇(bei)(bei)的(de)(de)還(huan)原(yuan)性(xing)會下降(jiang)不少。即使如(ru)此，它也(ye)是(shi)(shi)酸性(xing)溶液(ye)中最活(huo)潑的(de)(de)金(jin)屬(shu)之一，僅次于鋰，銫，銣與鉀。

所屬周期 6

所屬族數 IIA

電(dian)子層分布 2-8-18-18-8-2

氧化態 0+2

外(wai)圍(wei)電(dian)子排布 6s2

主要化合物

氧化鋇

鋇(bei)(bei)在空氣中(zhong)緩(huan)慢氧化(hua)(hua)(hua)，生(sheng)成氧化(hua)(hua)(hua)鋇(bei)(bei)，氧化(hua)(hua)(hua)鋇(bei)(bei)為無色立方(fang)晶體。溶(rong)于酸，不溶(rong)于丙酮和(he)氨水。與水作用成氫氧化(hua)(hua)(hua)鋇(bei)(bei)，有毒(du)。燃燒時則(ze)發出綠色火焰，生(sheng)成過氧化(hua)(hua)(hua)鋇(bei)(bei)。

氫氧化鋇

鋇與(yu)水反應(ying)(ying)，生成氫(qing)氧(yang)化(hua)鋇與(yu)氫(qing)氣，由于氫(qing)氧(yang)化(hua)鋇的(de)溶解度(du)不大，且鋇的(de)升華能較(jiao)高(gao)，所以(yi)反應(ying)(ying)不如堿金屬那(nei)樣劇烈，生成的(de)氫(qing)氧(yang)化(hua)鋇會遮蓋住視線。

氨基鋇

鋇(bei)能溶于(yu)液氨(an)，生成具(ju)有順磁性(xing)的(de)(de)、導電的(de)(de)藍色溶液，其(qi)本(ben)質是形成了氨(an)合電子(zi)。在長時間放置后，氨(an)中的(de)(de)氫(qing)會被(bei)氨(an)合電子(zi)還原成氫(qing)氣(qi)，總反(fan)應為鋇(bei)與液氨(an)反(fan)應生成氨(an)基鋇(bei)與氫(qing)氣(qi)。

硫酸鋇

化學性質穩定，硫(liu)酸(suan)鋇溶(rong)于(yu)(yu)水(shui)的部分全部電(dian)離，為強(qiang)電(dian)解質。硫(liu)酸(suan)鋇不溶(rong)于(yu)(yu)稀(xi)硝酸(suan)。主要用作胃(wei)腸(chang)道造影(ying)劑。

應用領域

工業用途

用(yong)于(yu)制鋇鹽、合(he)(he)金(jin)(jin)、焰(yan)火(huo)、核反應堆等(deng)，也是精(jing)煉(lian)銅(tong)時的優良除氧(yang)劑。廣泛(fan)用(yong)于(yu)合(he)(he)金(jin)(jin)，有鉛、鈣、鎂、鈉(na)、鋰、鋁及(ji)鎳等(deng)合(he)(he)金(jin)(jin)。金(jin)(jin)屬(shu)鋇可用(yong)作除去真空管和顯(xian)像管痕(hen)量氣(qi)(qi)體的消(xiao)氣(qi)(qi)劑、精(jing)煉(lian)金(jin)(jin)屬(shu)的脫(tuo)氣(qi)(qi)劑。

硝酸(suan)鋇與(yu)氯(lv)酸(suan)鉀、鎂(mei)粉(fen)、松(song)香混合，可以用來制造信號彈與(yu)煙火(huo)。

可溶性的鋇化合物常用(yong)作殺(sha)蟲(chong)劑，比如氯化鋇，以防治多種(zhong)植物害蟲(chong)。也可用(yong)于精(jing)制(zhi)電解(jie)法制(zhi)燒堿的鹽水和鍋爐用(yong)水。也用(yong)于制(zhi)備顏(yan)料。紡織工(gong)業和皮革工(gong)業用(yong)作媒(mei)染劑和人造絲消光劑。

醫療用途

硫酸(suan)鋇(bei)(bei)是(shi)X線檢(jian)查(cha)輔助用(yong)藥(yao)。無(wu)嗅無(wu)味的白色粉末，X線檢(jian)查(cha)中在體內可(ke)(ke)提供陽(yang)性對比的物質。醫用(yong)硫酸(suan)鋇(bei)(bei)在胃(wei)腸(chang)道(dao)內不吸(xi)收，也沒有(you)過(guo)敏反應，其中不含有(you)氯化(hua)鋇(bei)(bei)、硫化(hua)鋇(bei)(bei)和碳酸(suan)鋇(bei)(bei)等可(ke)(ke)溶性鋇(bei)(bei)化(hua)合物。主要(yao)用(yong)于(yu)胃(wei)腸(chang)道(dao)造影，偶用(yong)于(yu)其他目的檢(jian)查(cha)。

制備方法

工業上制取(qu)金屬鋇(bei)分為制取(qu)氧化(hua)鋇(bei)和金屬熱還(huan)原(yuan)（鋁(lv)熱還(huan)原(yuan)）兩個步(bu)驟(zou)。在(zai)1000～1200℃，用金屬鋁(lv)還(huan)原(yuan)氧化(hua)鋇(bei)，可制得金屬鋇(bei)，再(zai)用真空(kong)蒸餾(liu)法提純。

單質鋇的制備：

1）電解熔融的BaCl2。

2）在真空中用Al或Si在147K下還原BaO或BaCl2。

3）鋇(bei)的氮化物熱分解。

鋁(lv)熱還原(yuan)法生(sheng)產(chan)金(jin)屬鋇：

因(yin)配料(liao)比(bi)不同，鋁(lv)還(huan)原氧(yang)化鋇(bei)的反(fan)應(ying)可能有兩種(zhong)，反(fan)應(ying)式為：

6BaO+2Al→3BaO·Al2O3+3Ba↑

或：4BaO+2Al→BaO·Al2O3+3Ba↑

這兩(liang)種反(fan)應(ying)在1000～1200℃時，都只能生成少量的鋇，因此(ci)，必須用真(zhen)空(kong)泵(beng)將鋇蒸氣不斷地從反(fan)應(ying)區(qu)轉移到冷凝區(qu)，反(fan)應(ying)才(cai)能不斷向右進行。反(fan)應(ying)后的殘渣(zha)有毒，需經處理才(cai)能棄去。

安全措施

健康危害

鋇(bei)(bei)(bei)對(dui)人類來說不是(shi)必需元(yuan)素(su)是(shi)有毒元(yuan)素(su)，食入可溶(rong)性(xing)鋇(bei)(bei)(bei)化(hua)合物(wu)會(hui)(hui)引起(qi)鋇(bei)(bei)(bei)中(zhong)(zhong)(zhong)毒。假(jia)定成年人的(de)平均(jun)體(ti)重是(shi)70kg，他(ta)體(ti)內的(de)鋇(bei)(bei)(bei)總量大(da)約是(shi)16mg。誤服鋇(bei)(bei)(bei)鹽后，鋇(bei)(bei)(bei)鹽會(hui)(hui)被水和(he)(he)胃酸溶(rong)解，這(zhe)導致了(le)許多中(zhong)(zhong)(zhong)毒事件和(he)(he)一些死(si)(si)亡(wang)事件的(de)發生。中(zhong)(zhong)(zhong)毒癥狀有嘔(ou)吐、絞痛、腹瀉、心跳變緩(huan)且不規(gui)律、短暫的(de)血(xue)壓升高(gao)、痙攣性(xing)的(de)震顫和(he)(he)肌肉麻痹。氯化(hua)鋇(bei)(bei)(bei)的(de)LD50曾被假(jia)定為大(da)約1g/kg。在(zai)攝入數小時后或數天后會(hui)(hui)死(si)(si)亡(wang)。鋇(bei)(bei)(bei)會(hui)(hui)在(zai)血(xue)漿中(zhong)(zhong)(zhong)形成蛋白質加(jia)合物(wu)，在(zai)骨(gu)(gu)骼(ge)中(zhong)(zhong)(zhong)沉(chen)積的(de)鋇(bei)(bei)(bei)占鋇(bei)(bei)(bei)總量的(de)65%。鋇(bei)(bei)(bei)在(zai)骨(gu)(gu)骼(ge)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)半衰期大(da)約是(shi)50天。鋇(bei)(bei)(bei)的(de)毒性(xing)和(he)(he)它抑制K+離子(zi)以及它與硫酸鹽反應有關。人注射的(de)氯化(hua)鋇(bei)(bei)(bei)的(de)吸收量高(gao)達60-80%，而對(dui)口服的(de)氯化(hua)鋇(bei)(bei)(bei)的(de)吸收量只有10-30%。

急(ji)性鋇(bei)(bei)鹽(yan)中(zhong)(zhong)毒癥(zheng)(zheng)狀(zhuang)(zhuang)：急(ji)性鋇(bei)(bei)鹽(yan)中(zhong)(zhong)毒臨床比較少(shao)見，多為誤(wu)服。凡在(zai)水或稀(xi)鹽(yan)酸中(zhong)(zhong)可(ke)溶解的鋇(bei)(bei)化(hua)合物均具毒性，包(bao)括氯化(hua)鋇(bei)(bei)、碳酸鋇(bei)(bei)、氫氧(yang)化(hua)鋇(bei)(bei)、硝酸鋇(bei)(bei)、醋酸鋇(bei)(bei)、硫(liu)化(hua)鋇(bei)(bei)、氧(yang)化(hua)鋇(bei)(bei)等。鋇(bei)(bei)鹽(yan)中(zhong)(zhong)毒主(zhu)要表(biao)現(xian)為胃腸(chang)道(dao)刺激癥(zheng)(zheng)狀(zhuang)(zhuang)和低鉀癥(zheng)(zheng)候群，如惡心、嘔吐、腹(fu)痛(tong)、腹(fu)瀉、四(si)肢(zhi)軟癱(tan)、心肌(ji)受累、呼(hu)吸肌(ji)麻(ma)痹(bi)等。因該類患者多有嘔吐、腹(fu)痛(tong)、腹(fu)瀉等胃腸(chang)道(dao)癥(zheng)(zheng)狀(zhuang)(zhuang)而易誤(wu)診，集體(ti)發(fa)病時易誤(wu)診為食物中(zhong)(zhong)毒，單發(fa)時則易誤(wu)診為急(ji)性胃腸(chang)炎(yan)。

即(ji)使發(fa)現(xian)了低鉀(jia)(jia)(jia)血(xue)(xue)癥(zheng)(zheng)，也常(chang)認為是嘔吐、腹瀉(xie)造(zao)成的(de)(de)(de)(de)體(ti)液(ye)鉀(jia)(jia)(jia)丟(diu)失所致，而(er)未能(neng)(neng)引起(qi)足夠重視。但需注(zhu)意的(de)(de)(de)(de)是此類患者的(de)(de)(de)(de)低鉀(jia)(jia)(jia)血(xue)(xue)癥(zheng)(zheng)比較嚴(yan)重，與其體(ti)液(ye)鉀(jia)(jia)(jia)丟(diu)失的(de)(de)(de)(de)量(liang)不(bu)相平行，所以(yi)臨床上遇到原因不(bu)明(ming)的(de)(de)(de)(de)迅速(su)發(fa)展的(de)(de)(de)(de)低鉀(jia)(jia)(jia)血(xue)(xue)癥(zheng)(zheng)，同時有胃(wei)腸(chang)道癥(zheng)(zheng)狀而(er)用(yong)胃(wei)腸(chang)炎不(bu)能(neng)(neng)解(jie)釋(shi)者，應(ying)想到有急(ji)性鋇(bei)鹽(yan)中(zhong)(zhong)毒(du)的(de)(de)(de)(de)可能(neng)(neng)，可將嘔吐物(wu)或(huo)食(shi)物(wu)行毒(du)物(wu)分析(xi)，如發(fa)現(xian)鋇(bei)鹽(yan)含量(liang)高可得到確診(zhen)。口服氯化(hua)鋇(bei)的(de)(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)毒(du)量(liang)為0.2～0.5g，致死量(liang)為0.8～4.0g。鋇(bei)中(zhong)(zhong)毒(du)引起(qi)低鉀(jia)(jia)(jia)血(xue)(xue)癥(zheng)(zheng)的(de)(de)(de)(de)可能(neng)(neng)機制：鋇(bei)中(zhong)(zhong)毒(du)時，細胞膜上的(de)(de)(de)(de)Na+-K+-ATP酶繼(ji)續活(huo)動，故(gu)細胞外液(ye)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)鉀(jia)(jia)(jia)不(bu)斷進入細胞，但鉀(jia)(jia)(jia)從細胞內流出(chu)的(de)(de)(de)(de)孔(kong)道被特(te)異地阻斷，因而(er)發(fa)生(sheng)低鉀(jia)(jia)(jia)血(xue)(xue)癥(zheng)(zheng)。急(ji)性鋇(bei)鹽(yan)中(zhong)(zhong)毒(du)的(de)(de)(de)(de)治療首要(yao)是洗(xi)胃(wei)，洗(xi)胃(wei)液(ye)可以(yi)選用(yong)2%～5%硫(liu)(liu)酸(suan)鎂或(huo)硫(liu)(liu)酸(suan)鈉，解(jie)毒(du)劑可選用(yong)硫(liu)(liu)酸(suan)鈉或(huo)硫(liu)(liu)代硫(liu)(liu)酸(suan)鈉，同時積極糾正(zheng)低鉀(jia)(jia)(jia)血(xue)(xue)癥(zheng)(zheng)，有心律(lv)失常(chang)者應(ying)用(yong)抗心律(lv)失常(chang)藥(yao)物(wu)，呼吸(xi)困(kun)難(nan)時給予(yu)氧療，必(bi)要(yao)時人工呼吸(xi)。

危害防治

泄漏應急處理

隔離(li)泄(xie)漏(lou)(lou)(lou)污染區，限制出(chu)入。切斷(duan)火源(yuan)。建議應急處(chu)理人(ren)員戴自吸過濾式防(fang)(fang)塵口罩，穿消防(fang)(fang)防(fang)(fang)護服。不要直接接觸泄(xie)漏(lou)(lou)(lou)物(wu)。小量(liang)(liang)泄(xie)漏(lou)(lou)(lou)：避免揚塵，用潔(jie)凈的鏟(chan)子收集于干(gan)燥、潔(jie)凈、有蓋的容(rong)器(qi)中。轉(zhuan)移回收。大量(liang)(liang)泄(xie)漏(lou)(lou)(lou)：用塑(su)料布(bu)、帆(fan)布(bu)覆蓋，減少飛(fei)散(san)。使用無火花工具轉(zhuan)移回收。

防護措施

呼吸系統(tong)防(fang)護：一般不需要特殊(shu)防(fang)護，但建議特殊(shu)情況(kuang)下，佩戴自吸過濾式防(fang)塵口罩。

眼睛防護：戴化學安全防護眼鏡。

身體防(fang)(fang)護：穿化學防(fang)(fang)護服。

手防護(hu)：戴橡膠(jiao)手套。

其(qi)它(ta)：工作現場(chang)嚴禁吸煙(yan)。注意個人(ren)清(qing)潔(jie)衛生(sheng)。

應急措施

皮膚接觸(chu)：脫去(qu)被污染(ran)的(de)衣著(zhu)，用肥皂水和清水徹底沖(chong)洗皮膚。

眼(yan)(yan)睛接觸：提起(qi)眼(yan)(yan)瞼，用(yong)流動清水(shui)或生(sheng)理鹽水(shui)沖洗。就醫。

吸(xi)(xi)入：迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼(hu)吸(xi)(xi)道通暢。如(ru)呼(hu)吸(xi)(xi)困難，給輸氧。如(ru)呼(hu)吸(xi)(xi)停(ting)止，立即(ji)進行人工呼(hu)吸(xi)(xi)。就醫。

食入：飲足量(liang)溫(wen)水，催吐，用2%-5%硫(liu)酸鈉溶液洗胃，導瀉。就醫。

滅火(huo)方法：不可用水、泡(pao)沫、二氧化碳、鹵化烴(如1211滅火(huo)劑)等(deng)滅火(huo)。須用干(gan)燥石墨粉或其它干(gan)粉(如干(gan)砂)滅火(huo)。

儲存方法

儲存(cun)于陰涼、通風的(de)庫(ku)房。遠(yuan)離火(huo)種、熱源。相(xiang)對濕度保持在75%以(yi)下。包裝(zhuang)要(yao)求密封，不可與空(kong)氣接觸。應(ying)與氧化劑、酸類、堿類等分開存(cun)放，切忌混儲。采用防爆型照明、通風設(she)施。禁止使用易產生火(huo)花的(de)機(ji)械設(she)備(bei)和工具。儲區應(ying)備(bei)有合適(shi)的(de)材料收(shou)容泄漏物。