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鋇（Barium），堿土(tu)金屬元(yuan)素(su)(su)，化學元(yuan)素(su)(su)符號(hao)Ba，在周期表(biao)中位于(yu)第六周期ⅡA族，是一(yi)種柔軟的(de)有銀白色光澤的(de)堿土(tu)金屬，是堿土(tu)金屬中最(zui)活潑的(de)元(yuan)素(su)(su)。元(yuan)素(su)(su)名來源(yuan)于(yu)希(xi)臘文βαρ??（barys），原(yuan)意是“重的(de)”。

由于鋇(bei)的(de)化學性質(zhi)十(shi)分(fen)活(huo)潑，從來沒有在自然界中發現鋇(bei)單質(zhi)。鋇(bei)在自然界中最常見的(de)礦物(wu)是(shi)重晶石(shi)（硫(liu)酸(suan)鋇(bei)）和(he)毒重石(shi)（碳(tan)酸(suan)鋇(bei)），二者皆(jie)不溶(rong)于水(shui)。鋇(bei)在1774年(nian)被確認為(wei)(wei)(wei)一(yi)個新元(yuan)素(su)，但直到1808年(nian)電解(jie)法發明不久(jiu)后(hou)才(cai)被歸納(na)為(wei)(wei)(wei)金屬元(yuan)素(su)。鋇(bei)的(de)化合(he)物(wu)用于制造(zao)煙火中的(de)綠色（以焰色反應為(wei)(wei)(wei)原理）。

電解熔融的氯(lv)化鋇或用鋁還(huan)原氯(lv)化鋇，可制得金屬鋇。

研究歷史

堿土金屬的硫化物(wu)具有磷光現象，即它們受(shou)到光的照(zhao)射后在黑暗中會繼續發光一段時間。鋇的化合物(wu)正是因(yin)這(zhe)一特(te)性而開(kai)始(shi)被(bei)人(ren)們注意(yi)。

1602年意(yi)大(da)利波羅拉（Bologna，現(xian)稱博洛尼(ni)亞(ya)）城一位制鞋工人卡西奧(ao)勞羅將一種含硫(liu)酸鋇的重(zhong)晶石與可燃物(wu)質一起焙燒(shao)后(hou)，發現(xian)它在黑暗中可以發光，這引(yin)起了(le)當時學者們的興趣(qu)(qu)。后(hou)來這種石頭(tou)被(bei)稱為波羅拉石，并引(yin)起了(le)歐(ou)洲化學家分析研究(jiu)的興趣(qu)(qu)。

1774年瑞(rui)典化學家舍勒(le)（C.W.Scheele）發現氧(yang)化鋇是(shi)一種比重大的(de)新土，稱之為“Baryta”（重土）。

1774年，舍勒認為這種石頭是一種新土(tu)（氧化物）和硫(liu)酸(suan)結合成(cheng)的，1776年他(ta)加(jia)熱這一新土(tu)的硝(xiao)酸(suan)鹽，獲得(de)純凈的土(tu)（氧化物）。

1808年英國化學家戴維（H.Davy）用(yong)汞(gong)作(zuo)陰極，鉑作(zuo)陽極，電解重(zhong)晶(jing)石(shi)（BaSO4）制得鋇汞(gong)齊，經蒸餾去汞(gong)后，得到一種純度不高的(de)金屬(shu)，并(bing)以(yi)希臘文barys（重(zhong)）命名。元(yuan)素符(fu)號定為Ba，稱為鋇。

含量分布

鋇(bei)，和(he)其它堿(jian)土(tu)金屬一樣(yang)，在(zai)地球上到(dao)處都有(you)分布：在(zai)地殼(ke)上部的含量是(shi)0.026%，而(er)在(zai)地殼(ke)中的平(ping)均(jun)值是(shi)0.022%。鋇(bei)主要以重(zhong)晶(jing)石形式(shi)存(cun)在(zai)，以硫(liu)酸鹽或碳酸鹽形式(shi)存(cun)在(zai)。

自(zi)然界鋇的主要礦物(wu)為重晶石(shi)（BaSO4）和毒重石(shi)（BaCO3）。重晶石(shi)礦床分(fen)布(bu)很廣，中國的湖南、廣西、山東等地都(dou)有較大的礦床。

元素在太陽中的含量 0.01(ppm)

元素在海水中(zhong)的含量 0.0047(ppm)

地殼中含(han)量 500(ppm)

物理性質

基本性質

鋇是(shi)銀白色金(jin)屬，熔點(dian)725°C，沸點(dian)1846°C，密度(du)3.51g/cm3，有(you)延展性。鋇的(de)主要礦石是(shi)重晶石和(he)毒重石。

原子序數 56

質子數 56

原子體積(ji) 39.24cm3/mol

沸點(dian) 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

晶體(ti)結構：晶胞(bao)為體(ti)心立(li)方晶胞(bao)，每個晶胞(bao)含有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(tian)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(zhong)穩定的同位素。

化學性質

基本性質

鋇(bei)(bei)是(shi)(shi)(shi)一(yi)種化(hua)學(xue)(xue)元(yuan)素。化(hua)學(xue)(xue)符(fu)號(hao)Ba，原(yuan)子序數(shu)56，屬(shu)(shu)周期系(xi)ⅡA族，為堿(jian)土(tu)金屬(shu)(shu)的(de)(de)成員。鋇(bei)(bei)的(de)(de)化(hua)學(xue)(xue)活(huo)性(xing)很(hen)大，在堿(jian)土(tu)金屬(shu)(shu)中是(shi)(shi)(shi)最(zui)為活(huo)潑的(de)(de)。從電勢以(yi)及電離能可以(yi)看(kan)出，鋇(bei)(bei)單(dan)質具有很(hen)強的(de)(de)還原(yuan)性(xing)，事實上若只(zhi)考慮(lv)失去第一(yi)個(ge)電子的(de)(de)情況(kuang)，鋇(bei)(bei)在水中的(de)(de)還原(yuan)性(xing)是(shi)(shi)(shi)最(zui)強的(de)(de)，但鋇(bei)(bei)失去第二個(ge)電子相對困(kun)難，所以(yi)綜合考慮(lv)，鋇(bei)(bei)的(de)(de)還原(yuan)性(xing)會下(xia)降不少。即(ji)使(shi)如此，它(ta)也是(shi)(shi)(shi)酸性(xing)溶(rong)液中最(zui)活(huo)潑的(de)(de)金屬(shu)(shu)之一(yi)，僅次于(yu)鋰，銫，銣與鉀。

所屬周期 6

所屬族數 IIA

電子層分布(bu) 2-8-18-18-8-2

氧化態 0+2

外圍電子排布(bu) 6s2

主要化合物

氧化鋇

鋇(bei)在空氣中緩慢氧化，生成氧化鋇(bei)，氧化鋇(bei)為無色(se)立方晶體。溶于酸，不溶于丙(bing)酮和(he)氨水(shui)。與水(shui)作(zuo)用成氫氧化鋇(bei)，有(you)毒。燃(ran)燒時則發出綠色(se)火(huo)焰，生成過(guo)氧化鋇(bei)。

氫氧化鋇

鋇(bei)(bei)與水反(fan)應，生(sheng)成氫(qing)氧化鋇(bei)(bei)與氫(qing)氣，由于氫(qing)氧化鋇(bei)(bei)的溶解度(du)不(bu)大，且鋇(bei)(bei)的升華(hua)能較高，所以反(fan)應不(bu)如堿金屬那樣劇烈，生(sheng)成的氫(qing)氧化鋇(bei)(bei)會遮蓋住視線。

氨基鋇

鋇(bei)能溶于液(ye)氨，生成(cheng)具(ju)有(you)順磁性的、導電的藍(lan)色溶液(ye)，其(qi)本(ben)質是形成(cheng)了氨合電子(zi)。在長時間放置后，氨中的氫(qing)(qing)會被氨合電子(zi)還原成(cheng)氫(qing)(qing)氣，總(zong)反應為鋇(bei)與(yu)液(ye)氨反應生成(cheng)氨基鋇(bei)與(yu)氫(qing)(qing)氣。

硫酸鋇

化學性(xing)質(zhi)穩(wen)定，硫(liu)酸(suan)鋇溶(rong)(rong)于(yu)水的(de)部分全(quan)部電(dian)離，為強電(dian)解質(zhi)。硫(liu)酸(suan)鋇不溶(rong)(rong)于(yu)稀硝(xiao)酸(suan)。主要用作胃腸道造(zao)影劑。

應用領域

工業用途

用于制鋇(bei)鹽、合金(jin)、焰火、核反應(ying)堆等(deng)，也(ye)是(shi)精煉(lian)銅(tong)時的優良除(chu)氧劑(ji)。廣泛用于合金(jin)，有鉛、鈣、鎂、鈉(na)、鋰、鋁(lv)及鎳等(deng)合金(jin)。金(jin)屬鋇(bei)可用作除(chu)去真(zhen)空管和顯像管痕量氣(qi)體的消(xiao)氣(qi)劑(ji)、精煉(lian)金(jin)屬的脫(tuo)氣(qi)劑(ji)。

硝(xiao)酸鋇(bei)與(yu)氯酸鉀(jia)、鎂粉(fen)、松香混(hun)合(he)，可以(yi)用來制(zhi)造(zao)信號彈與(yu)煙火。

可溶性的鋇化合物常(chang)用(yong)作(zuo)殺蟲劑，比如氯化鋇，以防(fang)治(zhi)多種植物害蟲。也可用(yong)于(yu)精制(zhi)電解法制(zhi)燒堿的鹽水(shui)和(he)鍋(guo)爐用(yong)水(shui)。也用(yong)于(yu)制(zhi)備(bei)顏料。紡(fang)織工(gong)(gong)業和(he)皮革工(gong)(gong)業用(yong)作(zuo)媒染劑和(he)人造絲消光劑。

醫療用途

硫(liu)(liu)酸鋇(bei)是X線檢(jian)查輔助用藥。無嗅無味的(de)白色粉末，X線檢(jian)查中在體(ti)內(nei)可提供陽性對比的(de)物(wu)質。醫(yi)用硫(liu)(liu)酸鋇(bei)在胃腸道內(nei)不(bu)吸收(shou)，也沒有過敏反應，其中不(bu)含有氯化鋇(bei)、硫(liu)(liu)化鋇(bei)和碳酸鋇(bei)等可溶性鋇(bei)化合物(wu)。主(zhu)要用于胃腸道造影，偶用于其他目(mu)的(de)檢(jian)查。

制備方法

工業(ye)上制取(qu)金屬(shu)鋇(bei)(bei)分為制取(qu)氧(yang)化鋇(bei)(bei)和(he)金屬(shu)熱還(huan)原(yuan)（鋁熱還(huan)原(yuan)）兩個步驟(zou)。在1000～1200℃，用金屬(shu)鋁還(huan)原(yuan)氧(yang)化鋇(bei)(bei)，可制得(de)金屬(shu)鋇(bei)(bei)，再用真空(kong)蒸(zheng)餾(liu)法提純。

單質鋇的制備：

1）電解熔融的BaCl2。

2）在真(zhen)空中用Al或(huo)Si在147K下還(huan)原BaO或(huo)BaCl2。

3）鋇(bei)的氮化物(wu)熱分解(jie)。

鋁熱還(huan)原法生產金屬(shu)鋇：

因配料(liao)比不(bu)同，鋁還原氧化鋇的反應可能(neng)有兩種，反應式(shi)為：

6BaO+2Al→3BaO·Al2O3+3Ba↑

或：4BaO+2Al→BaO·Al2O3+3Ba↑

這兩種(zhong)反(fan)應(ying)在1000～1200℃時，都只能生(sheng)成少量的(de)鋇，因此(ci)，必須用(yong)真空泵將鋇蒸(zheng)氣不(bu)斷地從反(fan)應(ying)區(qu)轉移到冷凝區(qu)，反(fan)應(ying)才能不(bu)斷向右進行。反(fan)應(ying)后的(de)殘渣有毒，需經處(chu)理才能棄去。

安全措施

健康危害

鋇(bei)(bei)(bei)對(dui)人類來(lai)說不(bu)是(shi)必需元素是(shi)有(you)毒(du)元素，食(shi)入(ru)可(ke)溶性(xing)鋇(bei)(bei)(bei)化合物會(hui)引起鋇(bei)(bei)(bei)中毒(du)。假(jia)(jia)定(ding)成(cheng)年人的(de)平(ping)均體重是(shi)70kg，他體內(nei)的(de)鋇(bei)(bei)(bei)總量大約是(shi)16mg。誤服(fu)鋇(bei)(bei)(bei)鹽(yan)后，鋇(bei)(bei)(bei)鹽(yan)會(hui)被水和(he)(he)胃酸溶解，這(zhe)導致了許多中毒(du)事(shi)件和(he)(he)一些死亡事(shi)件的(de)發生。中毒(du)癥狀有(you)嘔吐(tu)、絞痛、腹瀉、心(xin)跳變緩(huan)且不(bu)規律、短暫的(de)血壓升高(gao)、痙攣性(xing)的(de)震顫(zhan)和(he)(he)肌(ji)肉麻(ma)痹。氯化鋇(bei)(bei)(bei)的(de)LD50曾被假(jia)(jia)定(ding)為(wei)大約1g/kg。在(zai)攝入(ru)數(shu)小時(shi)后或數(shu)天后會(hui)死亡。鋇(bei)(bei)(bei)會(hui)在(zai)血漿(jiang)中形(xing)成(cheng)蛋白(bai)質加合物，在(zai)骨(gu)骼(ge)中沉積(ji)的(de)鋇(bei)(bei)(bei)占鋇(bei)(bei)(bei)總量的(de)65%。鋇(bei)(bei)(bei)在(zai)骨(gu)骼(ge)中的(de)半衰期大約是(shi)50天。鋇(bei)(bei)(bei)的(de)毒(du)性(xing)和(he)(he)它抑制K+離子(zi)以及它與硫酸鹽(yan)反應有(you)關。人注射的(de)氯化鋇(bei)(bei)(bei)的(de)吸收(shou)量高(gao)達60-80%，而對(dui)口服(fu)的(de)氯化鋇(bei)(bei)(bei)的(de)吸收(shou)量只有(you)10-30%。

急性鋇(bei)(bei)(bei)(bei)鹽(yan)(yan)中(zhong)毒(du)癥狀：急性鋇(bei)(bei)(bei)(bei)鹽(yan)(yan)中(zhong)毒(du)臨(lin)床比較少(shao)見，多為(wei)(wei)誤服。凡在水或稀鹽(yan)(yan)酸中(zhong)可溶(rong)解的鋇(bei)(bei)(bei)(bei)化(hua)(hua)合物均具毒(du)性，包(bao)括氯(lv)化(hua)(hua)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)、碳(tan)酸鋇(bei)(bei)(bei)(bei)、氫氧化(hua)(hua)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)、硝酸鋇(bei)(bei)(bei)(bei)、醋酸鋇(bei)(bei)(bei)(bei)、硫(liu)化(hua)(hua)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)、氧化(hua)(hua)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)等。鋇(bei)(bei)(bei)(bei)鹽(yan)(yan)中(zhong)毒(du)主要表現為(wei)(wei)胃(wei)腸(chang)道刺激(ji)癥狀和低鉀癥候(hou)群，如惡心、嘔(ou)吐、腹(fu)痛、腹(fu)瀉(xie)、四肢(zhi)軟癱、心肌(ji)受(shou)累(lei)、呼吸肌(ji)麻痹等。因該(gai)類患者多有嘔(ou)吐、腹(fu)痛、腹(fu)瀉(xie)等胃(wei)腸(chang)道癥狀而易(yi)誤診，集(ji)體(ti)發(fa)病時易(yi)誤診為(wei)(wei)食(shi)物中(zhong)毒(du)，單發(fa)時則易(yi)誤診為(wei)(wei)急性胃(wei)腸(chang)炎。

即使發現(xian)(xian)了低(di)(di)鉀(jia)(jia)血(xue)(xue)(xue)癥(zheng)(zheng)(zheng)，也常認為(wei)是嘔吐、腹瀉(xie)造成的(de)(de)(de)(de)體液鉀(jia)(jia)丟失(shi)所(suo)致(zhi)(zhi)，而未能引起足夠重視。但需注意(yi)的(de)(de)(de)(de)是此類患者的(de)(de)(de)(de)低(di)(di)鉀(jia)(jia)血(xue)(xue)(xue)癥(zheng)(zheng)(zheng)比較嚴重，與其體液鉀(jia)(jia)丟失(shi)的(de)(de)(de)(de)量不(bu)相平行，所(suo)以臨床上(shang)遇(yu)到原因(yin)不(bu)明的(de)(de)(de)(de)迅速發展的(de)(de)(de)(de)低(di)(di)鉀(jia)(jia)血(xue)(xue)(xue)癥(zheng)(zheng)(zheng)，同(tong)時有胃腸(chang)道癥(zheng)(zheng)(zheng)狀而用胃腸(chang)炎不(bu)能解(jie)釋者，應(ying)想(xiang)到有急性鋇(bei)鹽(yan)中毒(du)(du)的(de)(de)(de)(de)可(ke)能，可(ke)將(jiang)嘔吐物(wu)或食(shi)物(wu)行毒(du)(du)物(wu)分析，如發現(xian)(xian)鋇(bei)鹽(yan)含量高(gao)可(ke)得到確診。口服氯化鋇(bei)的(de)(de)(de)(de)中毒(du)(du)量為(wei)0.2～0.5g，致(zhi)(zhi)死量為(wei)0.8～4.0g。鋇(bei)中毒(du)(du)引起低(di)(di)鉀(jia)(jia)血(xue)(xue)(xue)癥(zheng)(zheng)(zheng)的(de)(de)(de)(de)可(ke)能機制：鋇(bei)中毒(du)(du)時，細(xi)(xi)(xi)胞(bao)膜上(shang)的(de)(de)(de)(de)Na+-K+-ATP酶繼(ji)續活動，故(gu)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)外液中的(de)(de)(de)(de)鉀(jia)(jia)不(bu)斷進入(ru)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)，但鉀(jia)(jia)從細(xi)(xi)(xi)胞(bao)內流出的(de)(de)(de)(de)孔道被(bei)特異地阻斷，因(yin)而發生(sheng)低(di)(di)鉀(jia)(jia)血(xue)(xue)(xue)癥(zheng)(zheng)(zheng)。急性鋇(bei)鹽(yan)中毒(du)(du)的(de)(de)(de)(de)治(zhi)療首要是洗(xi)(xi)胃，洗(xi)(xi)胃液可(ke)以選用2%～5%硫酸(suan)(suan)鎂或硫酸(suan)(suan)鈉，解(jie)毒(du)(du)劑可(ke)選用硫酸(suan)(suan)鈉或硫代硫酸(suan)(suan)鈉，同(tong)時積極糾正(zheng)低(di)(di)鉀(jia)(jia)血(xue)(xue)(xue)癥(zheng)(zheng)(zheng)，有心(xin)律(lv)失(shi)常者應(ying)用抗(kang)心(xin)律(lv)失(shi)常藥物(wu)，呼吸(xi)困(kun)難時給予氧療，必(bi)要時人工呼吸(xi)。

危害防治

泄漏應急處理

隔離泄漏(lou)污染(ran)區，限制(zhi)出入(ru)。切斷火源(yuan)。建議應急(ji)處理人(ren)員戴自吸過濾式防塵口罩，穿(chuan)消防防護服。不要直接接觸泄漏(lou)物。小(xiao)量泄漏(lou)：避免揚(yang)塵，用潔(jie)凈(jing)的(de)鏟子(zi)收集于干燥(zao)、潔(jie)凈(jing)、有蓋(gai)的(de)容(rong)器中。轉移回(hui)收。大量泄漏(lou)：用塑料(liao)布(bu)、帆布(bu)覆(fu)蓋(gai)，減少(shao)飛散(san)。使用無(wu)火花工(gong)具轉移回(hui)收。

防護措施

呼吸系統防護(hu)：一般不需要特殊防護(hu)，但建議(yi)特殊情況下(xia)，佩戴自吸過濾式防塵口(kou)罩。

眼睛(jing)防護：戴(dai)化學(xue)安全防護眼鏡。

身(shen)體防(fang)護(hu)：穿化學防(fang)護(hu)服。

手防護：戴橡膠(jiao)手套。

其它：工(gong)作現場嚴禁吸(xi)煙。注意個人清潔(jie)衛生。

應急措施

皮膚接觸：脫去被污染的衣著(zhu)，用肥皂水(shui)和清水(shui)徹(che)底沖洗皮膚。

眼睛(jing)接觸：提起眼瞼(jian)，用流動清水或生理鹽(yan)水沖洗(xi)。就醫。

吸(xi)(xi)入：迅速脫(tuo)離現場(chang)至空氣新(xin)鮮處(chu)。保(bao)持(chi)呼(hu)(hu)吸(xi)(xi)道通暢。如呼(hu)(hu)吸(xi)(xi)困(kun)難(nan)，給輸氧。如呼(hu)(hu)吸(xi)(xi)停止，立即進行人工呼(hu)(hu)吸(xi)(xi)。就(jiu)醫(yi)。

食(shi)入：飲(yin)足量溫水(shui)，催吐，用(yong)2%-5%硫(liu)酸(suan)鈉溶液洗(xi)胃(wei)，導瀉。就醫。

滅火方(fang)法：不可用水、泡沫(mo)、二氧化(hua)碳(tan)、鹵化(hua)烴(如1211滅火劑)等滅火。須用干(gan)(gan)燥石墨粉或其它干(gan)(gan)粉(如干(gan)(gan)砂(sha))滅火。

儲存方法

儲(chu)存(cun)于(yu)陰(yin)涼、通風的(de)庫(ku)房。遠離火(huo)種、熱源(yuan)。相對(dui)濕度保(bao)持在75%以下(xia)。包裝要求(qiu)密(mi)封，不(bu)可(ke)與(yu)(yu)空氣接觸(chu)。應與(yu)(yu)氧化劑、酸(suan)類、堿(jian)類等(deng)分開存(cun)放，切忌混儲(chu)。采用防(fang)爆型照明、通風設施。禁止使(shi)用易產(chan)生火(huo)花的(de)機(ji)械設備和工具。儲(chu)區應備有合適的(de)材料收容泄漏物。