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鋇（Barium），堿(jian)土金(jin)屬(shu)元(yuan)素，化(hua)學元(yuan)素符號Ba，在(zai)周期(qi)表中位于第(di)六周期(qi)ⅡA族，是(shi)一種柔軟(ruan)的(de)(de)有銀白色光澤(ze)的(de)(de)堿(jian)土金(jin)屬(shu)，是(shi)堿(jian)土金(jin)屬(shu)中最活潑的(de)(de)元(yuan)素。元(yuan)素名來源于希臘(la)文βαρ??（barys），原意是(shi)“重的(de)(de)”。

由于(yu)鋇(bei)的(de)化學(xue)性質(zhi)(zhi)十分活潑，從來沒有在(zai)自(zi)然(ran)界中(zhong)(zhong)發現鋇(bei)單質(zhi)(zhi)。鋇(bei)在(zai)自(zi)然(ran)界中(zhong)(zhong)最常見的(de)礦物(wu)是(shi)重晶石（硫(liu)酸(suan)鋇(bei)）和毒重石（碳酸(suan)鋇(bei)），二者皆不(bu)溶于(yu)水。鋇(bei)在(zai)1774年(nian)被確(que)認(ren)為(wei)一個新元(yuan)素(su)，但直(zhi)到1808年(nian)電解法(fa)發明(ming)不(bu)久(jiu)后才被歸納為(wei)金屬元(yuan)素(su)。鋇(bei)的(de)化合(he)物(wu)用于(yu)制造煙火中(zhong)(zhong)的(de)綠色(se)（以焰色(se)反應為(wei)原理）。

電(dian)解熔融的氯化(hua)鋇或用(yong)鋁還(huan)原氯化(hua)鋇，可(ke)制得金屬鋇。

研究歷史

堿土金(jin)屬(shu)的硫化物(wu)具有磷光現象，即(ji)它們(men)受到光的照(zhao)射后(hou)在黑暗中會繼(ji)續發光一段時間。鋇的化合物(wu)正(zheng)是因(yin)這一特性而(er)開(kai)始被人們(men)注意。

1602年意大利波羅(luo)拉(la)（Bologna，現稱(cheng)博(bo)洛尼亞）城(cheng)一位制鞋工人卡西奧勞羅(luo)將(jiang)一種(zhong)含硫酸鋇的(de)重(zhong)晶石與可燃物質一起焙(bei)燒后，發(fa)現它在黑(hei)暗中可以(yi)發(fa)光，這引起了當時學(xue)者們的(de)興趣(qu)。后來這種(zhong)石頭被(bei)稱(cheng)為(wei)波羅(luo)拉(la)石，并引起了歐洲化學(xue)家(jia)分析研(yan)究的(de)興趣(qu)。

1774年瑞典化(hua)學家舍(she)勒（C.W.Scheele）發現氧化(hua)鋇是(shi)一(yi)種比重(zhong)大的新(xin)土(tu)(tu)，稱之為“Baryta”（重(zhong)土(tu)(tu)）。

1774年(nian)(nian)，舍勒認(ren)為這種(zhong)石頭是一(yi)種(zhong)新土（氧(yang)化物）和硫酸結合成的，1776年(nian)(nian)他加熱這一(yi)新土的硝酸鹽(yan)，獲得(de)純凈的土（氧(yang)化物）。

1808年英國(guo)化學家戴維（H.Davy）用汞(gong)(gong)作陰極，鉑作陽極，電解重晶石(shi)（BaSO4）制得鋇(bei)汞(gong)(gong)齊，經蒸餾去汞(gong)(gong)后，得到一種純度不高(gao)的金屬，并(bing)以希臘文barys（重）命名。元素(su)符(fu)號定為(wei)Ba，稱為(wei)鋇(bei)。

含量分布

鋇(bei)(bei)，和(he)其它堿土金屬一樣，在地(di)球上到(dao)處都有分布：在地(di)殼上部(bu)的含量是0.026%，而在地(di)殼中的平均值是0.022%。鋇(bei)(bei)主要以重晶石形(xing)式存在，以硫酸(suan)鹽或碳酸(suan)鹽形(xing)式存在。

自然界鋇的(de)主(zhu)要礦(kuang)物(wu)為重(zhong)(zhong)晶石(shi)（BaSO4）和毒重(zhong)(zhong)石(shi)（BaCO3）。重(zhong)(zhong)晶石(shi)礦(kuang)床分布很(hen)廣，中國的(de)湖南(nan)、廣西(xi)、山東等地都有較(jiao)大(da)的(de)礦(kuang)床。

元素在(zai)太陽中的(de)含量(liang) 0.01(ppm)

元素(su)在海水中的(de)含量 0.0047(ppm)

地(di)殼中含量 500(ppm)

物理性質

基本性質

鋇是(shi)銀白(bai)色金屬(shu)，熔點725°C，沸點1846°C，密度3.51g/cm3，有(you)延展性。鋇的主要礦石(shi)是(shi)重晶石(shi)和毒(du)重石(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

晶體(ti)(ti)結(jie)構(gou)：晶胞(bao)為體(ti)(ti)心立方晶胞(bao)，每(mei)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

天然鋇(bei)(bei)(bei)混合了鋇(bei)(bei)(bei)-138（71.66%）、鋇(bei)(bei)(bei)-137（11.32%）、鋇(bei)(bei)(bei)-136（7.81%）、鋇(bei)(bei)(bei)-135（6.59%）、鋇(bei)(bei)(bei)-134（2.42%）、鋇(bei)(bei)(bei)-130（0.101%）、鋇(bei)(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)(bei)(bei)(bei)是(shi)一(yi)種化(hua)學元素(su)。化(hua)學符號(hao)Ba，原(yuan)(yuan)子序數56，屬周期系ⅡA族，為(wei)堿土(tu)金屬的(de)(de)成(cheng)員。鋇(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)的(de)(de)化(hua)學活性(xing)(xing)(xing)(xing)很大，在堿土(tu)金屬中(zhong)是(shi)最為(wei)活潑(po)的(de)(de)。從電(dian)勢以(yi)及電(dian)離(li)能可(ke)以(yi)看出，鋇(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)單質具(ju)有很強(qiang)的(de)(de)還(huan)原(yuan)(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)，事(shi)實上若只考慮失(shi)去第(di)一(yi)個電(dian)子的(de)(de)情況(kuang)，鋇(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)在水中(zhong)的(de)(de)還(huan)原(yuan)(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)是(shi)最強(qiang)的(de)(de)，但(dan)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)失(shi)去第(di)二個電(dian)子相(xiang)對困難，所(suo)以(yi)綜合(he)考慮，鋇(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)的(de)(de)還(huan)原(yuan)(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)會下降不少。即(ji)使(shi)如此，它也是(shi)酸(suan)性(xing)(xing)(xing)(xing)溶液(ye)中(zhong)最活潑(po)的(de)(de)金屬之一(yi)，僅次于(yu)鋰，銫，銣與(yu)鉀。

所屬周期 6

所(suo)屬族數 IIA

電子層分(fen)布 2-8-18-18-8-2

氧化態 0+2

外(wai)圍電子排布(bu) 6s2

主要化合物

氧化鋇

鋇(bei)(bei)在空氣中緩(huan)慢氧(yang)化(hua)，生成氧(yang)化(hua)鋇(bei)(bei)，氧(yang)化(hua)鋇(bei)(bei)為無(wu)色(se)立(li)方晶體(ti)。溶(rong)于酸(suan)，不溶(rong)于丙(bing)酮和(he)氨水(shui)。與(yu)水(shui)作用成氫(qing)氧(yang)化(hua)鋇(bei)(bei)，有毒。燃(ran)燒(shao)時則發出綠色(se)火焰，生成過氧(yang)化(hua)鋇(bei)(bei)。

氫氧化鋇

鋇(bei)(bei)與水反(fan)應，生成(cheng)氫(qing)氧(yang)化(hua)(hua)鋇(bei)(bei)與氫(qing)氣(qi)，由于氫(qing)氧(yang)化(hua)(hua)鋇(bei)(bei)的溶(rong)解度不大，且鋇(bei)(bei)的升華能較高，所(suo)以(yi)反(fan)應不如堿金屬那樣劇烈，生成(cheng)的氫(qing)氧(yang)化(hua)(hua)鋇(bei)(bei)會遮蓋住視線。

氨基鋇

鋇能(neng)溶(rong)于液氨，生成(cheng)(cheng)具有(you)順(shun)磁性的、導(dao)電(dian)的藍色溶(rong)液，其本(ben)質是(shi)形成(cheng)(cheng)了氨合電(dian)子。在(zai)長(chang)時間放置后，氨中(zhong)的氫(qing)會(hui)被氨合電(dian)子還原成(cheng)(cheng)氫(qing)氣(qi)，總反應為(wei)鋇與液氨反應生成(cheng)(cheng)氨基鋇與氫(qing)氣(qi)。

硫酸鋇

化學性質(zhi)穩定(ding)，硫酸(suan)鋇溶于水的(de)部分全部電離，為強電解質(zhi)。硫酸(suan)鋇不溶于稀(xi)硝酸(suan)。主要用作胃腸道造影劑。

應用領域

工業用途

用于制鋇鹽、合金(jin)、焰火、核反應堆等(deng)，也是精(jing)煉銅時的(de)優良(liang)除(chu)氧劑(ji)。廣泛用于合金(jin)，有(you)鉛、鈣、鎂、鈉、鋰、鋁及鎳(nie)等(deng)合金(jin)。金(jin)屬鋇可用作除(chu)去真空(kong)管(guan)和(he)顯像管(guan)痕量氣(qi)(qi)體的(de)消氣(qi)(qi)劑(ji)、精(jing)煉金(jin)屬的(de)脫氣(qi)(qi)劑(ji)。

硝(xiao)酸鋇與(yu)氯酸鉀、鎂粉、松香混合(he)，可以用來制造信號彈與(yu)煙火。

可(ke)溶性(xing)的(de)鋇(bei)化(hua)合物常用(yong)作殺蟲劑，比如氯化(hua)鋇(bei)，以防治多種(zhong)植物害(hai)蟲。也(ye)可(ke)用(yong)于精制電解(jie)法制燒堿的(de)鹽水和(he)鍋爐用(yong)水。也(ye)用(yong)于制備顏料(liao)。紡織工業和(he)皮革工業用(yong)作媒(mei)染劑和(he)人造(zao)絲消光(guang)劑。

醫療用途

硫酸鋇(bei)是X線(xian)檢查輔(fu)助用藥。無(wu)嗅無(wu)味的白色(se)粉末，X線(xian)檢查中在體(ti)內可(ke)提(ti)供陽性對比的物質。醫(yi)用硫酸鋇(bei)在胃腸道內不吸收(shou)，也(ye)沒有過敏反應，其(qi)中不含有氯化(hua)鋇(bei)、硫化(hua)鋇(bei)和碳(tan)酸鋇(bei)等可(ke)溶(rong)性鋇(bei)化(hua)合物。主要用于(yu)胃腸道造影，偶用于(yu)其(qi)他目的檢查。

制備方法

工業上制(zhi)取(qu)(qu)金(jin)(jin)屬(shu)鋇(bei)(bei)分為制(zhi)取(qu)(qu)氧(yang)化鋇(bei)(bei)和金(jin)(jin)屬(shu)熱還原（鋁熱還原）兩個步驟。在1000～1200℃，用金(jin)(jin)屬(shu)鋁還原氧(yang)化鋇(bei)(bei)，可制(zhi)得金(jin)(jin)屬(shu)鋇(bei)(bei)，再用真空蒸(zheng)餾法提純。

單質鋇的制備：

1）電解熔融的(de)BaCl2。

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

3）鋇的氮化(hua)物(wu)熱(re)分解(jie)。

鋁熱還原法生產(chan)金(jin)屬鋇(bei)：

因配(pei)料比不同，鋁(lv)還原(yuan)氧化鋇的反(fan)應(ying)可能有兩種，反(fan)應(ying)式為：

6BaO+2Al→3BaO·Al2O3+3Ba↑

或：4BaO+2Al→BaO·Al2O3+3Ba↑

這兩(liang)種反應(ying)(ying)在1000～1200℃時(shi)，都只能(neng)生成少量的(de)鋇(bei)，因此，必須用真空泵將鋇(bei)蒸氣不(bu)斷地從(cong)反應(ying)(ying)區(qu)轉移到冷凝(ning)區(qu)，反應(ying)(ying)才(cai)能(neng)不(bu)斷向右進(jin)行。反應(ying)(ying)后的(de)殘渣有毒(du)，需經處理才(cai)能(neng)棄去。

安全措施

健康危害

鋇(bei)(bei)(bei)(bei)對(dui)人(ren)類來說不是(shi)(shi)必需元(yuan)素(su)是(shi)(shi)有(you)(you)毒元(yuan)素(su)，食入可溶(rong)性(xing)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)化合物會(hui)(hui)(hui)引起鋇(bei)(bei)(bei)(bei)中毒。假定成年人(ren)的(de)(de)(de)平均體重(zhong)是(shi)(shi)70kg，他體內(nei)的(de)(de)(de)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)總(zong)量大約是(shi)(shi)16mg。誤服(fu)(fu)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)鹽(yan)(yan)后，鋇(bei)(bei)(bei)(bei)鹽(yan)(yan)會(hui)(hui)(hui)被水和(he)胃酸(suan)溶(rong)解，這(zhe)導致(zhi)了許多中毒事(shi)件和(he)一些死(si)亡事(shi)件的(de)(de)(de)發生。中毒癥(zheng)狀有(you)(you)嘔吐、絞(jiao)痛、腹瀉(xie)、心跳變(bian)緩且不規(gui)律(lv)、短暫的(de)(de)(de)血壓升高、痙攣性(xing)的(de)(de)(de)震顫(zhan)和(he)肌肉麻痹(bi)。氯(lv)化鋇(bei)(bei)(bei)(bei)的(de)(de)(de)LD50曾被假定為大約1g/kg。在(zai)攝入數(shu)小時后或數(shu)天后會(hui)(hui)(hui)死(si)亡。鋇(bei)(bei)(bei)(bei)會(hui)(hui)(hui)在(zai)血漿中形成蛋白質加合物，在(zai)骨(gu)骼(ge)中沉(chen)積的(de)(de)(de)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)占鋇(bei)(bei)(bei)(bei)總(zong)量的(de)(de)(de)65%。鋇(bei)(bei)(bei)(bei)在(zai)骨(gu)骼(ge)中的(de)(de)(de)半(ban)衰期大約是(shi)(shi)50天。鋇(bei)(bei)(bei)(bei)的(de)(de)(de)毒性(xing)和(he)它抑(yi)制K+離子以及它與硫酸(suan)鹽(yan)(yan)反(fan)應有(you)(you)關。人(ren)注射的(de)(de)(de)氯(lv)化鋇(bei)(bei)(bei)(bei)的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)收(shou)量高達60-80%，而對(dui)口(kou)服(fu)(fu)的(de)(de)(de)氯(lv)化鋇(bei)(bei)(bei)(bei)的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)收(shou)量只有(you)(you)10-30%。

急(ji)性鋇(bei)(bei)(bei)鹽(yan)中毒(du)癥狀(zhuang)：急(ji)性鋇(bei)(bei)(bei)鹽(yan)中毒(du)臨床比較少見(jian)，多為(wei)(wei)誤(wu)(wu)服(fu)。凡在(zai)水或稀鹽(yan)酸中可溶解的鋇(bei)(bei)(bei)化合物均具毒(du)性，包(bao)括氯化鋇(bei)(bei)(bei)、碳酸鋇(bei)(bei)(bei)、氫氧(yang)化鋇(bei)(bei)(bei)、硝酸鋇(bei)(bei)(bei)、醋酸鋇(bei)(bei)(bei)、硫化鋇(bei)(bei)(bei)、氧(yang)化鋇(bei)(bei)(bei)等(deng)(deng)。鋇(bei)(bei)(bei)鹽(yan)中毒(du)主(zhu)要表現為(wei)(wei)胃(wei)腸道刺(ci)激癥狀(zhuang)和低鉀(jia)癥候(hou)群，如(ru)惡(e)心、嘔吐(tu)、腹(fu)痛(tong)、腹(fu)瀉、四肢軟癱(tan)、心肌受(shou)累、呼吸肌麻痹等(deng)(deng)。因該(gai)類患者多有嘔吐(tu)、腹(fu)痛(tong)、腹(fu)瀉等(deng)(deng)胃(wei)腸道癥狀(zhuang)而易誤(wu)(wu)診，集體(ti)發病時(shi)(shi)易誤(wu)(wu)診為(wei)(wei)食物中毒(du)，單發時(shi)(shi)則(ze)易誤(wu)(wu)診為(wei)(wei)急(ji)性胃(wei)腸炎(yan)。

即使發現了低(di)鉀(jia)血(xue)(xue)癥，也常(chang)認為是嘔(ou)吐、腹瀉造成的(de)體(ti)液(ye)鉀(jia)丟(diu)失所(suo)(suo)致(zhi)(zhi)，而未能(neng)引起足(zu)夠重視。但需注(zhu)意的(de)是此(ci)類(lei)患者(zhe)的(de)低(di)鉀(jia)血(xue)(xue)癥比較(jiao)嚴重，與其體(ti)液(ye)鉀(jia)丟(diu)失的(de)量(liang)不相平行(xing)，所(suo)(suo)以(yi)臨床上遇到(dao)原因(yin)不明(ming)的(de)迅速發展的(de)低(di)鉀(jia)血(xue)(xue)癥，同時(shi)有胃腸道癥狀而用(yong)胃腸炎(yan)不能(neng)解釋者(zhe)，應想到(dao)有急性鋇(bei)鹽中毒(du)(du)的(de)可(ke)(ke)能(neng)，可(ke)(ke)將(jiang)嘔(ou)吐物(wu)或食(shi)物(wu)行(xing)毒(du)(du)物(wu)分(fen)析，如發現鋇(bei)鹽含量(liang)高可(ke)(ke)得(de)到(dao)確診。口服氯(lv)化鋇(bei)的(de)中毒(du)(du)量(liang)為0.2～0.5g，致(zhi)(zhi)死量(liang)為0.8～4.0g。鋇(bei)中毒(du)(du)引起低(di)鉀(jia)血(xue)(xue)癥的(de)可(ke)(ke)能(neng)機制：鋇(bei)中毒(du)(du)時(shi)，細(xi)胞(bao)膜(mo)上的(de)Na+-K+-ATP酶繼續活動，故細(xi)胞(bao)外液(ye)中的(de)鉀(jia)不斷進入(ru)細(xi)胞(bao)，但鉀(jia)從細(xi)胞(bao)內(nei)流出的(de)孔道被(bei)特異地(di)阻斷，因(yin)而發生低(di)鉀(jia)血(xue)(xue)癥。急性鋇(bei)鹽中毒(du)(du)的(de)治(zhi)療首要是洗(xi)胃，洗(xi)胃液(ye)可(ke)(ke)以(yi)選用(yong)2%～5%硫(liu)酸(suan)(suan)鎂或硫(liu)酸(suan)(suan)鈉(na)(na)，解毒(du)(du)劑可(ke)(ke)選用(yong)硫(liu)酸(suan)(suan)鈉(na)(na)或硫(liu)代硫(liu)酸(suan)(suan)鈉(na)(na)，同時(shi)積(ji)極(ji)糾正低(di)鉀(jia)血(xue)(xue)癥，有心(xin)律(lv)失常(chang)者(zhe)應用(yong)抗心(xin)律(lv)失常(chang)藥物(wu)，呼(hu)(hu)吸困難時(shi)給(gei)予氧療，必(bi)要時(shi)人工(gong)呼(hu)(hu)吸。

危害防治

泄漏應急處理

隔離(li)泄(xie)(xie)漏(lou)污染區，限制(zhi)出入(ru)。切斷火源。建議應急處(chu)理人員(yuan)戴自吸過濾式防(fang)(fang)塵口罩(zhao)，穿消(xiao)防(fang)(fang)防(fang)(fang)護服。不要直接接觸(chu)泄(xie)(xie)漏(lou)物。小量泄(xie)(xie)漏(lou)：避免(mian)揚(yang)塵，用(yong)(yong)潔凈的(de)鏟子收集(ji)于干燥、潔凈、有蓋的(de)容器中。轉(zhuan)移回(hui)收。大量泄(xie)(xie)漏(lou)：用(yong)(yong)塑料布、帆(fan)布覆蓋，減少飛散。使用(yong)(yong)無火花工具轉(zhuan)移回(hui)收。

防護措施

呼吸系統防(fang)(fang)護：一般不需要(yao)特殊防(fang)(fang)護，但建議(yi)特殊情況下，佩(pei)戴自吸過濾式防(fang)(fang)塵口罩。

眼睛(jing)防護(hu)：戴化學安(an)全(quan)防護(hu)眼鏡。

身體防護：穿(chuan)化學防護服。

手防(fang)護：戴橡膠手套。

其它：工作現(xian)場嚴禁吸煙。注意個人清潔衛生。

應急措施

皮膚接(jie)觸：脫去被污染的(de)衣著，用(yong)肥皂水(shui)和(he)清水(shui)徹底沖洗皮膚。

眼(yan)睛接(jie)觸：提起眼(yan)瞼(jian)，用流動(dong)清水(shui)或(huo)生(sheng)理鹽水(shui)沖洗(xi)。就醫。

吸(xi)入(ru)：迅速脫(tuo)離現場(chang)至空氣新鮮處。保持呼吸(xi)道(dao)通暢。如(ru)呼吸(xi)困(kun)難，給(gei)輸氧。如(ru)呼吸(xi)停止，立即進行人工呼吸(xi)。就醫(yi)。

食入：飲足量溫水，催吐，用(yong)2%-5%硫酸鈉溶液洗胃，導瀉。就醫。

滅(mie)火方法：不可用水、泡沫、二氧化碳、鹵化烴(如1211滅(mie)火劑)等滅(mie)火。須(xu)用干(gan)燥(zao)石墨粉或其(qi)它干(gan)粉(如干(gan)砂)滅(mie)火。

儲存方法

儲存于陰涼(liang)、通風的(de)(de)庫房(fang)。遠離火(huo)種、熱源。相對濕(shi)度保持在75%以下。包裝要求(qiu)密(mi)封，不可與(yu)空氣接觸(chu)。應(ying)與(yu)氧化(hua)劑、酸類、堿(jian)類等分開(kai)存放(fang)，切忌混儲。采用(yong)防爆型照明、通風設(she)施(shi)。禁止使(shi)用(yong)易產生火(huo)花的(de)(de)機械設(she)備和工具(ju)。儲區應(ying)備有合適的(de)(de)材料收容泄(xie)漏(lou)物。