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鋇（Barium），堿(jian)土(tu)金(jin)屬(shu)元(yuan)素(su)，化學元(yuan)素(su)符號Ba，在周期表中位于第六周期ⅡA族，是(shi)一種柔軟的有銀白色光澤的堿(jian)土(tu)金(jin)屬(shu)，是(shi)堿(jian)土(tu)金(jin)屬(shu)中最(zui)活潑的元(yuan)素(su)。元(yuan)素(su)名來源于希(xi)臘文βαρ??（barys），原意是(shi)“重的”。

由(you)于鋇(bei)(bei)的化(hua)學(xue)性(xing)質十分活潑，從來沒有(you)在(zai)自(zi)然界中發現鋇(bei)(bei)單質。鋇(bei)(bei)在(zai)自(zi)然界中最常見的礦物是重晶石（硫酸鋇(bei)(bei)）和(he)毒重石（碳酸鋇(bei)(bei)），二者皆不(bu)溶于水。鋇(bei)(bei)在(zai)1774年(nian)被(bei)確認(ren)為一個新元素，但(dan)直到1808年(nian)電(dian)解法發明不(bu)久后才被(bei)歸納(na)為金屬元素。鋇(bei)(bei)的化(hua)合(he)物用于制造煙火(huo)中的綠色（以焰色反應(ying)為原理）。

電解熔(rong)融的氯化鋇(bei)或用鋁還(huan)原氯化鋇(bei)，可制(zhi)得金屬鋇(bei)。

研究歷史

堿土金屬的(de)硫化(hua)物(wu)具(ju)有磷光(guang)現象，即(ji)它們受到光(guang)的(de)照射后在黑暗中會(hui)繼(ji)續發(fa)光(guang)一段時間。鋇的(de)化(hua)合物(wu)正是因(yin)這(zhe)一特性而開始被人們注意。

1602年意大利波(bo)羅(luo)拉(la)（Bologna，現稱博洛尼(ni)亞）城一(yi)(yi)位(wei)制鞋工(gong)人(ren)卡(ka)西(xi)奧勞(lao)羅(luo)將一(yi)(yi)種含硫酸鋇的(de)(de)重晶石(shi)與可燃(ran)物質(zhi)一(yi)(yi)起焙燒后，發現它在黑(hei)暗中可以發光(guang)，這引(yin)(yin)起了(le)當時學者們的(de)(de)興趣。后來(lai)這種石(shi)頭被稱為(wei)波(bo)羅(luo)拉(la)石(shi)，并引(yin)(yin)起了(le)歐洲化學家(jia)分析研究的(de)(de)興趣。

1774年瑞典化學家舍勒（C.W.Scheele）發現氧化鋇是一(yi)種比重(zhong)(zhong)大的新土，稱之為“Baryta”（重(zhong)(zhong)土）。

1774年，舍勒(le)認為(wei)這種石頭是一(yi)(yi)種新(xin)土（氧化物）和硫酸結(jie)合成的，1776年他加熱這一(yi)(yi)新(xin)土的硝酸鹽，獲得純凈的土（氧化物）。

1808年(nian)英國化學家戴(dai)維（H.Davy）用(yong)汞作陰極，鉑作陽極，電解重晶石（BaSO4）制(zhi)得鋇汞齊，經蒸餾去汞后，得到一種純度(du)不高(gao)的金屬，并(bing)以希臘文barys（重）命名。元(yuan)素符號定為Ba，稱為鋇。

含量分布

鋇(bei)(bei)，和其它堿土(tu)金屬一樣，在(zai)地(di)球上到處都有分布：在(zai)地(di)殼上部的含量是(shi)0.026%，而在(zai)地(di)殼中的平均值是(shi)0.022%。鋇(bei)(bei)主要(yao)以重(zhong)晶石形(xing)式(shi)存在(zai)，以硫酸鹽或(huo)碳酸鹽形(xing)式(shi)存在(zai)。

自然界鋇的主要礦(kuang)(kuang)物為重(zhong)(zhong)晶石(shi)（BaSO4）和毒(du)重(zhong)(zhong)石(shi)（BaCO3）。重(zhong)(zhong)晶石(shi)礦(kuang)(kuang)床(chuang)分(fen)布很廣(guang)(guang)，中(zhong)國(guo)的湖南、廣(guang)(guang)西、山東等(deng)地都有較大的礦(kuang)(kuang)床(chuang)。

元素(su)在太陽中的含(han)量 0.01(ppm)

元素在海水中的含量 0.0047(ppm)

地殼(ke)中含量 500(ppm)

物理性質

基本性質

鋇(bei)是銀(yin)白色金屬，熔點725°C，沸點1846°C，密度3.51g/cm3，有延展性。鋇(bei)的主要礦石(shi)(shi)是重晶石(shi)(shi)和毒重石(shi)(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)體結構：晶(jing)胞為體心立(li)方晶(jing)胞，每個晶(jing)胞含(han)有(you)2個金屬(shu)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(wen)定的同位素(su)。

化學性質

基本性質

鋇(bei)(bei)是(shi)一(yi)種化(hua)(hua)學元素。化(hua)(hua)學符號Ba，原(yuan)(yuan)子(zi)序數56，屬周期系ⅡA族，為(wei)堿土金(jin)屬的(de)(de)(de)成員(yuan)。鋇(bei)(bei)的(de)(de)(de)化(hua)(hua)學活(huo)性(xing)很(hen)大，在堿土金(jin)屬中(zhong)是(shi)最為(wei)活(huo)潑的(de)(de)(de)。從電(dian)勢以及(ji)電(dian)離能可(ke)以看出，鋇(bei)(bei)單質具有很(hen)強的(de)(de)(de)還原(yuan)(yuan)性(xing)，事實上若只(zhi)考慮失(shi)去第一(yi)個電(dian)子(zi)的(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)，鋇(bei)(bei)在水中(zhong)的(de)(de)(de)還原(yuan)(yuan)性(xing)是(shi)最強的(de)(de)(de)，但鋇(bei)(bei)失(shi)去第二個電(dian)子(zi)相對困難，所以綜合考慮，鋇(bei)(bei)的(de)(de)(de)還原(yuan)(yuan)性(xing)會下(xia)降不少。即使如此，它也是(shi)酸性(xing)溶液中(zhong)最活(huo)潑的(de)(de)(de)金(jin)屬之(zhi)一(yi)，僅次于(yu)鋰，銫，銣與鉀。

所屬周期 6

所屬(shu)族數 IIA

電子(zi)層分(fen)布 2-8-18-18-8-2

氧化態 0+2

外圍電子(zi)排布 6s2

主要化合物

氧化鋇

鋇在空(kong)氣中(zhong)緩慢氧(yang)(yang)(yang)化，生成氧(yang)(yang)(yang)化鋇，氧(yang)(yang)(yang)化鋇為無色立方晶體。溶于酸，不溶于丙酮(tong)和(he)氨水。與水作用成氫氧(yang)(yang)(yang)化鋇，有(you)毒。燃燒時(shi)則發出綠(lv)色火焰，生成過氧(yang)(yang)(yang)化鋇。

氫氧化鋇

鋇與水反應，生(sheng)成氫(qing)(qing)氧化(hua)鋇與氫(qing)(qing)氣，由于氫(qing)(qing)氧化(hua)鋇的溶(rong)解(jie)度不大(da)，且鋇的升華能較高，所以反應不如(ru)堿金屬那樣劇烈，生(sheng)成的氫(qing)(qing)氧化(hua)鋇會遮(zhe)蓋住視線。

氨基鋇

鋇(bei)能(neng)溶(rong)于液氨，生成(cheng)具有順磁性的、導(dao)電(dian)(dian)的藍(lan)色溶(rong)液，其本(ben)質是形成(cheng)了氨合電(dian)(dian)子。在長(chang)時間放置后，氨中(zhong)的氫(qing)(qing)會(hui)被氨合電(dian)(dian)子還原成(cheng)氫(qing)(qing)氣，總(zong)反應為鋇(bei)與(yu)液氨反應生成(cheng)氨基鋇(bei)與(yu)氫(qing)(qing)氣。

硫酸鋇

化學(xue)性(xing)質穩定(ding)，硫酸鋇溶(rong)于(yu)水(shui)的部分全部電離，為強(qiang)電解質。硫酸鋇不溶(rong)于(yu)稀硝酸。主要(yao)用(yong)作胃腸道造(zao)影(ying)劑。

應用領域

工業用途

用(yong)于(yu)制鋇(bei)鹽、合(he)金(jin)、焰火、核反應堆(dui)等，也是(shi)精煉銅時的(de)(de)(de)優良除氧劑。廣泛(fan)用(yong)于(yu)合(he)金(jin)，有(you)鉛、鈣(gai)、鎂、鈉、鋰、鋁及(ji)鎳等合(he)金(jin)。金(jin)屬鋇(bei)可用(yong)作除去真空管(guan)和顯像管(guan)痕(hen)量(liang)氣體的(de)(de)(de)消(xiao)氣劑、精煉金(jin)屬的(de)(de)(de)脫氣劑。

硝(xiao)酸(suan)鋇與氯酸(suan)鉀(jia)、鎂粉、松(song)香混(hun)合，可以用來(lai)制造(zao)信(xin)號(hao)彈與煙火。

可溶性的鋇化合(he)物常(chang)用(yong)作殺蟲(chong)劑，比如氯(lv)化鋇，以防治多種植物害蟲(chong)。也可用(yong)于(yu)精制電(dian)解法制燒(shao)堿的鹽水(shui)和鍋爐用(yong)水(shui)。也用(yong)于(yu)制備顏料。紡織工業和皮(pi)革工業用(yong)作媒染劑和人造(zao)絲消光劑。

醫療用途

硫(liu)酸(suan)鋇(bei)(bei)是X線檢查(cha)輔助(zhu)用藥。無(wu)嗅無(wu)味的(de)(de)白(bai)色粉末，X線檢查(cha)中(zhong)在體內(nei)可(ke)提供(gong)陽(yang)性(xing)對(dui)比的(de)(de)物質。醫用硫(liu)酸(suan)鋇(bei)(bei)在胃(wei)腸(chang)(chang)道(dao)內(nei)不(bu)吸(xi)收，也沒(mei)有(you)過敏反應，其(qi)中(zhong)不(bu)含有(you)氯(lv)化(hua)鋇(bei)(bei)、硫(liu)化(hua)鋇(bei)(bei)和(he)碳(tan)酸(suan)鋇(bei)(bei)等(deng)可(ke)溶性(xing)鋇(bei)(bei)化(hua)合物。主要用于胃(wei)腸(chang)(chang)道(dao)造影(ying)，偶用于其(qi)他目的(de)(de)檢查(cha)。

制備方法

工業上(shang)制取金(jin)屬(shu)鋇分為(wei)制取氧化鋇和金(jin)屬(shu)熱還原(yuan)（鋁熱還原(yuan)）兩個步驟。在1000～1200℃，用金(jin)屬(shu)鋁還原(yuan)氧化鋇，可制得金(jin)屬(shu)鋇，再用真(zhen)空蒸餾法提(ti)純。

單質鋇的制備：

1）電解熔融的BaCl2。

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

3）鋇(bei)的(de)氮化(hua)物熱分解。

鋁熱還原法生產金屬鋇：

因(yin)配料比不同，鋁還原氧化鋇的反應(ying)可能有兩種(zhong)，反應(ying)式為：

6BaO+2Al→3BaO·Al2O3+3Ba↑

或：4BaO+2Al→BaO·Al2O3+3Ba↑

這兩(liang)種反(fan)應(ying)(ying)(ying)在1000～1200℃時，都只能(neng)生成少量的(de)鋇，因此，必須用(yong)真空泵將鋇蒸氣不斷(duan)地從反(fan)應(ying)(ying)(ying)區轉移到冷凝(ning)區，反(fan)應(ying)(ying)(ying)才能(neng)不斷(duan)向右進行。反(fan)應(ying)(ying)(ying)后的(de)殘(can)渣有(you)毒，需(xu)經處理(li)才能(neng)棄去。

安全措施

健康危害

鋇(bei)(bei)(bei)(bei)對人類(lei)來說不是(shi)(shi)(shi)必需元(yuan)素是(shi)(shi)(shi)有(you)(you)毒(du)(du)元(yuan)素，食入可(ke)溶(rong)(rong)性(xing)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)化合物會(hui)引(yin)起鋇(bei)(bei)(bei)(bei)中毒(du)(du)。假定成年人的(de)(de)(de)(de)平均體重是(shi)(shi)(shi)70kg，他體內(nei)的(de)(de)(de)(de)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)總量大約是(shi)(shi)(shi)16mg。誤(wu)服鋇(bei)(bei)(bei)(bei)鹽(yan)后，鋇(bei)(bei)(bei)(bei)鹽(yan)會(hui)被(bei)水和胃酸(suan)溶(rong)(rong)解，這導致了許多中毒(du)(du)事件和一些死亡事件的(de)(de)(de)(de)發生。中毒(du)(du)癥狀有(you)(you)嘔吐、絞痛、腹瀉、心跳變緩且不規律(lv)、短暫的(de)(de)(de)(de)血壓升高(gao)、痙攣性(xing)的(de)(de)(de)(de)震(zhen)顫和肌肉麻(ma)痹(bi)。氯化鋇(bei)(bei)(bei)(bei)的(de)(de)(de)(de)LD50曾被(bei)假定為(wei)大約1g/kg。在(zai)攝入數小時(shi)后或(huo)數天(tian)后會(hui)死亡。鋇(bei)(bei)(bei)(bei)會(hui)在(zai)血漿中形成蛋白質加(jia)合物，在(zai)骨(gu)骼中沉積的(de)(de)(de)(de)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)占鋇(bei)(bei)(bei)(bei)總量的(de)(de)(de)(de)65%。鋇(bei)(bei)(bei)(bei)在(zai)骨(gu)骼中的(de)(de)(de)(de)半(ban)衰期(qi)大約是(shi)(shi)(shi)50天(tian)。鋇(bei)(bei)(bei)(bei)的(de)(de)(de)(de)毒(du)(du)性(xing)和它抑制K+離子以及它與硫(liu)酸(suan)鹽(yan)反應有(you)(you)關。人注射的(de)(de)(de)(de)氯化鋇(bei)(bei)(bei)(bei)的(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)收量高(gao)達60-80%，而對口服的(de)(de)(de)(de)氯化鋇(bei)(bei)(bei)(bei)的(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)收量只有(you)(you)10-30%。

急(ji)(ji)性(xing)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)鹽(yan)中(zhong)(zhong)毒癥(zheng)狀：急(ji)(ji)性(xing)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)鹽(yan)中(zhong)(zhong)毒臨床比(bi)較(jiao)少見，多(duo)(duo)為(wei)(wei)誤(wu)服。凡(fan)在水或稀鹽(yan)酸(suan)中(zhong)(zhong)可(ke)溶解的(de)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)化(hua)合物均具(ju)毒性(xing)，包(bao)括氯化(hua)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)、碳酸(suan)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)、氫氧化(hua)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)、硝酸(suan)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)、醋酸(suan)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)、硫化(hua)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)、氧化(hua)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)等。鋇(bei)(bei)(bei)(bei)鹽(yan)中(zhong)(zhong)毒主要表(biao)現為(wei)(wei)胃腸道刺激(ji)癥(zheng)狀和(he)低(di)鉀癥(zheng)候群，如惡心(xin)、嘔(ou)吐(tu)、腹(fu)痛、腹(fu)瀉、四肢軟癱(tan)、心(xin)肌受累、呼吸肌麻痹等。因該(gai)類患者多(duo)(duo)有(you)嘔(ou)吐(tu)、腹(fu)痛、腹(fu)瀉等胃腸道癥(zheng)狀而易誤(wu)診，集(ji)體發病時易誤(wu)診為(wei)(wei)食(shi)物中(zhong)(zhong)毒，單發時則易誤(wu)診為(wei)(wei)急(ji)(ji)性(xing)胃腸炎。

即使(shi)發(fa)現了低(di)鉀(jia)(jia)血(xue)(xue)癥，也常認為(wei)是嘔吐(tu)、腹瀉造(zao)成的(de)(de)(de)(de)(de)體液鉀(jia)(jia)丟(diu)失(shi)所(suo)致，而未(wei)能(neng)引(yin)起足夠(gou)重視。但需注意的(de)(de)(de)(de)(de)是此類患者(zhe)(zhe)的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)鉀(jia)(jia)血(xue)(xue)癥比較嚴重，與其體液鉀(jia)(jia)丟(diu)失(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)量不(bu)相平(ping)行，所(suo)以臨床上遇到(dao)原因不(bu)明的(de)(de)(de)(de)(de)迅(xun)速(su)發(fa)展的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)鉀(jia)(jia)血(xue)(xue)癥，同時(shi)(shi)有(you)胃(wei)腸(chang)道癥狀而用胃(wei)腸(chang)炎不(bu)能(neng)解釋者(zhe)(zhe)，應想到(dao)有(you)急性鋇(bei)鹽(yan)中(zhong)(zhong)毒(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)能(neng)，可(ke)將嘔吐(tu)物(wu)或食物(wu)行毒(du)(du)物(wu)分析(xi)，如發(fa)現鋇(bei)鹽(yan)含量高可(ke)得到(dao)確診。口服(fu)氯化鋇(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)毒(du)(du)量為(wei)0.2～0.5g，致死量為(wei)0.8～4.0g。鋇(bei)中(zhong)(zhong)毒(du)(du)引(yin)起低(di)鉀(jia)(jia)血(xue)(xue)癥的(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)能(neng)機制：鋇(bei)中(zhong)(zhong)毒(du)(du)時(shi)(shi)，細胞(bao)(bao)膜上的(de)(de)(de)(de)(de)Na+-K+-ATP酶繼續活動，故細胞(bao)(bao)外(wai)液中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)鉀(jia)(jia)不(bu)斷進入細胞(bao)(bao)，但鉀(jia)(jia)從(cong)細胞(bao)(bao)內流出的(de)(de)(de)(de)(de)孔道被特異(yi)地阻斷，因而發(fa)生低(di)鉀(jia)(jia)血(xue)(xue)癥。急性鋇(bei)鹽(yan)中(zhong)(zhong)毒(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)治(zhi)療首要(yao)是洗胃(wei)，洗胃(wei)液可(ke)以選用2%～5%硫酸鎂(mei)或硫酸鈉(na)(na)，解毒(du)(du)劑可(ke)選用硫酸鈉(na)(na)或硫代硫酸鈉(na)(na)，同時(shi)(shi)積極糾正低(di)鉀(jia)(jia)血(xue)(xue)癥，有(you)心律(lv)失(shi)常者(zhe)(zhe)應用抗心律(lv)失(shi)常藥物(wu)，呼吸(xi)困難(nan)時(shi)(shi)給予氧療，必(bi)要(yao)時(shi)(shi)人工呼吸(xi)。

危害防治

泄漏應急處理

隔離泄(xie)(xie)漏污染區，限制出入。切斷火(huo)源。建議應急處(chu)理人員戴(dai)自吸過濾式防塵(chen)口罩，穿消防防護服(fu)。不要直(zhi)接接觸泄(xie)(xie)漏物(wu)。小量泄(xie)(xie)漏：避免(mian)揚塵(chen)，用(yong)潔凈的(de)鏟子收集于(yu)干(gan)燥、潔凈、有(you)蓋的(de)容器中。轉移回收。大量泄(xie)(xie)漏：用(yong)塑料布(bu)、帆布(bu)覆蓋，減少飛散。使用(yong)無(wu)火(huo)花工具轉移回收。

防護措施

呼(hu)吸系統防(fang)護：一般不需要特殊(shu)(shu)防(fang)護，但(dan)建議特殊(shu)(shu)情況下，佩(pei)戴自吸過(guo)濾(lv)式防(fang)塵口罩。

眼睛防(fang)護(hu)：戴化(hua)學安(an)全防(fang)護(hu)眼鏡。

身體(ti)防護：穿化學防護服。

手防護：戴橡膠手套。

其它：工作現場(chang)嚴禁吸煙。注(zhu)意個人(ren)清潔衛生(sheng)。

應急措施

皮膚接觸：脫(tuo)去(qu)被污染的衣著，用肥皂(zao)水和清水徹底(di)沖(chong)洗皮膚。

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

吸(xi)入：迅速(su)脫離現(xian)場至空氣新鮮處。保持呼(hu)(hu)(hu)吸(xi)道通(tong)暢(chang)。如呼(hu)(hu)(hu)吸(xi)困難(nan)，給(gei)輸氧(yang)。如呼(hu)(hu)(hu)吸(xi)停止，立即進行人工(gong)呼(hu)(hu)(hu)吸(xi)。就(jiu)醫。

食入(ru)：飲(yin)足量溫(wen)水，催吐，用2%-5%硫酸鈉溶液洗胃(wei)，導瀉。就醫。

滅(mie)(mie)(mie)火(huo)方法：不可(ke)用水(shui)、泡沫、二氧化(hua)碳、鹵化(hua)烴(如1211滅(mie)(mie)(mie)火(huo)劑)等(deng)滅(mie)(mie)(mie)火(huo)。須用干(gan)燥石墨(mo)粉或其它干(gan)粉(如干(gan)砂)滅(mie)(mie)(mie)火(huo)。

儲存方法

儲(chu)存(cun)于陰涼(liang)、通(tong)風的(de)(de)庫房。遠離火種、熱源。相對濕度保持在75%以下。包裝(zhuang)要求密封，不可(ke)與空氣(qi)接(jie)觸。應(ying)與氧化劑、酸類(lei)、堿(jian)類(lei)等分開存(cun)放，切忌(ji)混儲(chu)。采用(yong)防爆型(xing)照明、通(tong)風設施。禁(jin)止使用(yong)易(yi)產生火花的(de)(de)機械設備(bei)(bei)和工具(ju)。儲(chu)區(qu)應(ying)備(bei)(bei)有合(he)適的(de)(de)材(cai)料收(shou)容泄漏物。