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鋇（Barium），堿土(tu)金(jin)屬元素，化學(xue)元素符(fu)號(hao)Ba，在周期(qi)表中(zhong)位(wei)于第六(liu)周期(qi)ⅡA族，是(shi)一(yi)種柔軟的(de)(de)(de)有銀白(bai)色光澤的(de)(de)(de)堿土(tu)金(jin)屬，是(shi)堿土(tu)金(jin)屬中(zhong)最活潑的(de)(de)(de)元素。元素名(ming)來源于希臘文βαρ??（barys），原意是(shi)“重的(de)(de)(de)”。

由(you)于鋇(bei)(bei)的化學(xue)性質(zhi)十分活潑，從來沒有在(zai)(zai)自然(ran)界中(zhong)發現鋇(bei)(bei)單質(zhi)。鋇(bei)(bei)在(zai)(zai)自然(ran)界中(zhong)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)），二者皆不溶于水。鋇(bei)(bei)在(zai)(zai)1774年被確認為(wei)(wei)一個新元素(su)(su)，但(dan)直到1808年電解(jie)法發明(ming)不久后才被歸(gui)納為(wei)(wei)金屬元素(su)(su)。鋇(bei)(bei)的化合物用于制造(zao)煙(yan)火中(zhong)的綠(lv)色（以焰色反(fan)應為(wei)(wei)原(yuan)理）。

電解熔融(rong)的氯化鋇或用(yong)鋁還原氯化鋇，可制得金(jin)屬鋇。

研究歷史

堿(jian)土金屬的(de)(de)硫化(hua)物(wu)具(ju)有磷光現象，即它們(men)受到光的(de)(de)照射后在黑暗中會繼續發(fa)光一(yi)段時間。鋇的(de)(de)化(hua)合物(wu)正是因(yin)這一(yi)特性而開始被人(ren)們(men)注意。

1602年(nian)意大利波羅(luo)拉（Bologna，現稱博洛尼亞）城(cheng)一(yi)位制鞋工人卡西奧勞(lao)羅(luo)將(jiang)一(yi)種含硫酸鋇的(de)重晶石與可(ke)(ke)燃物(wu)質一(yi)起焙(bei)燒(shao)后(hou)，發現它在黑暗(an)中可(ke)(ke)以發光(guang)，這(zhe)引(yin)起了當(dang)時學(xue)者們的(de)興趣。后(hou)來(lai)這(zhe)種石頭被(bei)稱為波羅(luo)拉石，并(bing)引(yin)起了歐洲(zhou)化學(xue)家分析研究(jiu)的(de)興趣。

1774年瑞典(dian)化學(xue)家(jia)舍勒（C.W.Scheele）發現(xian)氧化鋇是一種比重大的新(xin)土，稱之為(wei)“Baryta”（重土）。

1774年，舍勒認為這種石頭(tou)是一(yi)種新土(tu)（氧化物）和硫酸結合成的，1776年他加(jia)熱這一(yi)新土(tu)的硝酸鹽，獲得純凈的土(tu)（氧化物）。

1808年英國化學(xue)家戴維（H.Davy）用(yong)汞(gong)作陰(yin)極，鉑作陽極，電解重晶石（BaSO4）制得鋇(bei)汞(gong)齊，經(jing)蒸餾去汞(gong)后(hou)，得到一種純(chun)度不高的金屬，并以希臘文barys（重）命名(ming)。元(yuan)素符號定為(wei)Ba，稱為(wei)鋇(bei)。

含量分布

鋇，和(he)其它堿(jian)土(tu)金屬一樣，在(zai)(zai)地球上到處都有分布：在(zai)(zai)地殼上部的含(han)量是(shi)0.026%，而(er)在(zai)(zai)地殼中的平均(jun)值是(shi)0.022%。鋇主要以重(zhong)晶(jing)石形式存(cun)在(zai)(zai)，以硫(liu)酸鹽或碳酸鹽形式存(cun)在(zai)(zai)。

自然界鋇的(de)主要礦物為重(zhong)晶石（BaSO4）和毒重(zhong)石（BaCO3）。重(zhong)晶石礦床(chuang)分(fen)布(bu)很(hen)廣(guang)，中國的(de)湖南、廣(guang)西、山東等地都有較大的(de)礦床(chuang)。

元(yuan)素在太陽中的含量 0.01(ppm)

元素在(zai)海水中的含量 0.0047(ppm)

地殼中(zhong)含(han)量(liang) 500(ppm)

物理性質

基本性質

鋇是銀白色金屬，熔點(dian)(dian)725°C，沸點(dian)(dian)1846°C，密(mi)度3.51g/cm3，有延展性。鋇的主(zhu)要礦石(shi)是重晶石(shi)和毒(du)重石(shi)。

原子序數 56

質子數 56

原子體(ti)積 39.24cm3/mol

沸點 1846℃

熔點 725℃

密度 3.51g/cm3

原子量(liang) 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)(jing)體結構：晶(jing)(jing)胞(bao)為體心立方晶(jing)(jing)胞(bao)，每個(ge)晶(jing)(jing)胞(bao)含有(you)2個(ge)金屬原(yuan)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(hun)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)是(shi)一種化(hua)學(xue)(xue)元素。化(hua)學(xue)(xue)符號(hao)Ba，原子序數(shu)56，屬(shu)周期系(xi)ⅡA族，為堿土金屬(shu)的(de)(de)成員。鋇(bei)的(de)(de)化(hua)學(xue)(xue)活(huo)性(xing)很大，在堿土金屬(shu)中(zhong)(zhong)是(shi)最(zui)為活(huo)潑(po)的(de)(de)。從電(dian)(dian)勢以(yi)及電(dian)(dian)離能可以(yi)看(kan)出，鋇(bei)單質具(ju)有很強的(de)(de)還原性(xing)，事實上(shang)若只考慮失去第一個(ge)電(dian)(dian)子的(de)(de)情況，鋇(bei)在水(shui)中(zhong)(zhong)的(de)(de)還原性(xing)是(shi)最(zui)強的(de)(de)，但鋇(bei)失去第二(er)個(ge)電(dian)(dian)子相對(dui)困難，所以(yi)綜合(he)考慮，鋇(bei)的(de)(de)還原性(xing)會下降不(bu)少。即使(shi)如此，它也是(shi)酸性(xing)溶液中(zhong)(zhong)最(zui)活(huo)潑(po)的(de)(de)金屬(shu)之一，僅次于鋰，銫，銣與鉀。

所屬周期 6

所屬族數 IIA

電子層分布 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(bei)在空(kong)氣中緩慢(man)氧(yang)(yang)化，生(sheng)成(cheng)氧(yang)(yang)化鋇(bei)，氧(yang)(yang)化鋇(bei)為(wei)無色立方晶(jing)體。溶于酸，不溶于丙酮(tong)和氨水(shui)。與(yu)水(shui)作(zuo)用成(cheng)氫氧(yang)(yang)化鋇(bei)，有毒。燃燒(shao)時則(ze)發出綠色火焰，生(sheng)成(cheng)過(guo)氧(yang)(yang)化鋇(bei)。

氫氧化鋇

鋇(bei)與(yu)(yu)水反(fan)應(ying)，生成氫(qing)(qing)氧(yang)化鋇(bei)與(yu)(yu)氫(qing)(qing)氣(qi)，由(you)于氫(qing)(qing)氧(yang)化鋇(bei)的溶解度不大(da)，且鋇(bei)的升華能較高，所以反(fan)應(ying)不如堿金屬那樣劇烈，生成的氫(qing)(qing)氧(yang)化鋇(bei)會遮蓋住視線。

氨基鋇

鋇能溶于液氨，生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)具有順磁性的(de)、導電的(de)藍色溶液，其本質是(shi)形成(cheng)(cheng)(cheng)了氨合電子。在長時間(jian)放置后，氨中(zhong)的(de)氫會被氨合電子還(huan)原(yuan)成(cheng)(cheng)(cheng)氫氣(qi)，總反(fan)應為鋇與(yu)液氨反(fan)應生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)氨基(ji)鋇與(yu)氫氣(qi)。

硫酸鋇

化學(xue)性質(zhi)穩定(ding)，硫(liu)酸鋇(bei)溶(rong)于水的部(bu)分(fen)全部(bu)電離，為強電解(jie)質(zhi)。硫(liu)酸鋇(bei)不溶(rong)于稀(xi)硝酸。主要用(yong)作胃腸道造影劑。

應用領域

工業用途

用(yong)于制鋇(bei)鹽、合(he)(he)金(jin)(jin)、焰(yan)火(huo)、核反應堆等(deng)，也是精煉銅(tong)時(shi)的(de)優良除氧(yang)劑。廣泛用(yong)于合(he)(he)金(jin)(jin)，有鉛、鈣、鎂、鈉、鋰(li)、鋁(lv)及(ji)鎳等(deng)合(he)(he)金(jin)(jin)。金(jin)(jin)屬鋇(bei)可(ke)用(yong)作除去(qu)真空(kong)管和顯(xian)像管痕量(liang)氣體的(de)消氣劑、精煉金(jin)(jin)屬的(de)脫氣劑。

硝(xiao)酸鋇與氯酸鉀、鎂粉、松香混合，可(ke)以用(yong)來制造信(xin)號彈與煙火(huo)。

可溶(rong)性的(de)鋇化(hua)合物(wu)常用作(zuo)(zuo)殺蟲(chong)劑(ji)，比如(ru)氯化(hua)鋇，以(yi)防(fang)治多種植(zhi)物(wu)害蟲(chong)。也(ye)可用于(yu)精制(zhi)電解法制(zhi)燒堿的(de)鹽水(shui)和鍋爐用水(shui)。也(ye)用于(yu)制(zhi)備顏料(liao)。紡織工(gong)業(ye)和皮革工(gong)業(ye)用作(zuo)(zuo)媒染劑(ji)和人造絲消光劑(ji)。

醫療用途

硫酸鋇是X線檢(jian)查(cha)(cha)輔助用(yong)(yong)藥(yao)。無(wu)(wu)嗅無(wu)(wu)味的(de)白(bai)色(se)粉末，X線檢(jian)查(cha)(cha)中在體內可提(ti)供陽性對比的(de)物質。醫用(yong)(yong)硫酸鋇在胃腸(chang)道(dao)內不(bu)吸收，也沒有過敏(min)反應，其中不(bu)含有氯化(hua)鋇、硫化(hua)鋇和(he)碳酸鋇等(deng)可溶性鋇化(hua)合物。主要用(yong)(yong)于胃腸(chang)道(dao)造影，偶(ou)用(yong)(yong)于其他目的(de)檢(jian)查(cha)(cha)。

制備方法

工(gong)業(ye)上制(zhi)取金屬鋇(bei)(bei)分為制(zhi)取氧(yang)化鋇(bei)(bei)和(he)金屬熱(re)還(huan)原(yuan)（鋁熱(re)還(huan)原(yuan)）兩個(ge)步驟。在1000～1200℃，用金屬鋁還(huan)原(yuan)氧(yang)化鋇(bei)(bei)，可(ke)制(zhi)得金屬鋇(bei)(bei)，再用真(zhen)空蒸餾法提純(chun)。

單質鋇的制備：

1）電解熔(rong)融的(de)BaCl2。

2）在真空中用Al或(huo)Si在147K下還原BaO或(huo)BaCl2。

3）鋇的氮(dan)化物熱(re)分解(jie)。

鋁熱還原(yuan)法生產金屬(shu)鋇：

因配料比不同，鋁還原氧化鋇的反(fan)應可(ke)能(neng)有兩種，反(fan)應式為：

6BaO+2Al→3BaO·Al2O3+3Ba↑

或：4BaO+2Al→BaO·Al2O3+3Ba↑

這(zhe)兩種反應(ying)在1000～1200℃時，都只能(neng)生成少量的鋇(bei)，因此，必須用真空泵將鋇(bei)蒸氣不斷(duan)地從反應(ying)區轉移到冷凝區，反應(ying)才(cai)能(neng)不斷(duan)向右進(jin)行。反應(ying)后的殘渣有毒(du)，需經(jing)處理才(cai)能(neng)棄去。

安全措施

健康危害

鋇(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)對人(ren)類來說不(bu)是必需元素(su)是有(you)(you)毒(du)(du)元素(su)，食入可溶(rong)性(xing)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)化(hua)合物會引起鋇(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)中(zhong)毒(du)(du)。假(jia)定成年人(ren)的(de)平均體重是70kg，他體內的(de)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)總量(liang)大(da)約(yue)是16mg。誤服鋇(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)鹽后(hou)，鋇(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)鹽會被水(shui)和(he)胃酸溶(rong)解，這導致了許多中(zhong)毒(du)(du)事件(jian)和(he)一(yi)些死亡(wang)事件(jian)的(de)發生。中(zhong)毒(du)(du)癥狀有(you)(you)嘔吐(tu)、絞痛、腹(fu)瀉、心跳變(bian)緩且不(bu)規律、短(duan)暫的(de)血壓升(sheng)高、痙攣性(xing)的(de)震顫和(he)肌(ji)肉(rou)麻痹。氯化(hua)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)的(de)LD50曾被假(jia)定為大(da)約(yue)1g/kg。在(zai)攝(she)入數(shu)小時后(hou)或數(shu)天(tian)后(hou)會死亡(wang)。鋇(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)會在(zai)血漿中(zhong)形成蛋白(bai)質(zhi)加合物，在(zai)骨骼(ge)(ge)中(zhong)沉(chen)積的(de)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)占鋇(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)總量(liang)的(de)65%。鋇(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)在(zai)骨骼(ge)(ge)中(zhong)的(de)半衰期大(da)約(yue)是50天(tian)。鋇(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)的(de)毒(du)(du)性(xing)和(he)它抑(yi)制K+離子以(yi)及(ji)它與硫酸鹽反應(ying)有(you)(you)關。人(ren)注射的(de)氯化(hua)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)的(de)吸(xi)(xi)收量(liang)高達60-80%，而對口服的(de)氯化(hua)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)的(de)吸(xi)(xi)收量(liang)只有(you)(you)10-30%。

急(ji)性(xing)鋇鹽(yan)中(zhong)(zhong)毒(du)癥(zheng)狀：急(ji)性(xing)鋇鹽(yan)中(zhong)(zhong)毒(du)臨床比(bi)較(jiao)少見，多(duo)為(wei)誤(wu)服。凡(fan)在(zai)水或稀鹽(yan)酸中(zhong)(zhong)可溶解的鋇化(hua)(hua)合物均具(ju)毒(du)性(xing)，包括氯化(hua)(hua)鋇、碳酸鋇、氫氧化(hua)(hua)鋇、硝酸鋇、醋(cu)酸鋇、硫化(hua)(hua)鋇、氧化(hua)(hua)鋇等(deng)。鋇鹽(yan)中(zhong)(zhong)毒(du)主要表現為(wei)胃(wei)腸道刺激(ji)癥(zheng)狀和(he)低鉀癥(zheng)候群，如惡心(xin)、嘔吐、腹痛、腹瀉(xie)、四肢軟癱、心(xin)肌受(shou)累(lei)、呼(hu)吸(xi)肌麻痹等(deng)。因該類患者多(duo)有嘔吐、腹痛、腹瀉(xie)等(deng)胃(wei)腸道癥(zheng)狀而易誤(wu)診(zhen)(zhen)，集(ji)體發病時易誤(wu)診(zhen)(zhen)為(wei)食(shi)物中(zhong)(zhong)毒(du)，單發時則易誤(wu)診(zhen)(zhen)為(wei)急(ji)性(xing)胃(wei)腸炎。

即使發現了低(di)(di)鉀(jia)(jia)血(xue)(xue)癥(zheng)(zheng)，也常認為(wei)是(shi)嘔(ou)(ou)吐、腹(fu)瀉造成的(de)(de)(de)(de)體液(ye)鉀(jia)(jia)丟(diu)失(shi)所致，而(er)未(wei)能(neng)引(yin)(yin)起足夠重視(shi)。但需注意的(de)(de)(de)(de)是(shi)此類(lei)患者(zhe)的(de)(de)(de)(de)低(di)(di)鉀(jia)(jia)血(xue)(xue)癥(zheng)(zheng)比較嚴重，與其(qi)體液(ye)鉀(jia)(jia)丟(diu)失(shi)的(de)(de)(de)(de)量(liang)(liang)不(bu)相平行(xing)，所以臨床上(shang)遇到原(yuan)因不(bu)明的(de)(de)(de)(de)迅速發展(zhan)的(de)(de)(de)(de)低(di)(di)鉀(jia)(jia)血(xue)(xue)癥(zheng)(zheng)，同(tong)時(shi)有胃腸(chang)道癥(zheng)(zheng)狀而(er)用(yong)(yong)胃腸(chang)炎(yan)不(bu)能(neng)解釋者(zhe)，應想到有急性(xing)鋇鹽(yan)中(zhong)毒(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)可(ke)能(neng)，可(ke)將嘔(ou)(ou)吐物或(huo)(huo)食物行(xing)毒(du)(du)(du)物分析，如發現鋇鹽(yan)含量(liang)(liang)高(gao)可(ke)得(de)到確診。口服氯(lv)化鋇的(de)(de)(de)(de)中(zhong)毒(du)(du)(du)量(liang)(liang)為(wei)0.2～0.5g，致死(si)量(liang)(liang)為(wei)0.8～4.0g。鋇中(zhong)毒(du)(du)(du)引(yin)(yin)起低(di)(di)鉀(jia)(jia)血(xue)(xue)癥(zheng)(zheng)的(de)(de)(de)(de)可(ke)能(neng)機制：鋇中(zhong)毒(du)(du)(du)時(shi)，細胞(bao)膜上(shang)的(de)(de)(de)(de)Na+-K+-ATP酶繼續活動(dong)，故細胞(bao)外液(ye)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)鉀(jia)(jia)不(bu)斷進(jin)入細胞(bao)，但鉀(jia)(jia)從細胞(bao)內(nei)流出的(de)(de)(de)(de)孔道被(bei)特異地(di)阻斷，因而(er)發生低(di)(di)鉀(jia)(jia)血(xue)(xue)癥(zheng)(zheng)。急性(xing)鋇鹽(yan)中(zhong)毒(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)治療首要是(shi)洗胃，洗胃液(ye)可(ke)以選(xuan)用(yong)(yong)2%～5%硫(liu)(liu)(liu)酸鎂或(huo)(huo)硫(liu)(liu)(liu)酸鈉(na)(na)，解毒(du)(du)(du)劑可(ke)選(xuan)用(yong)(yong)硫(liu)(liu)(liu)酸鈉(na)(na)或(huo)(huo)硫(liu)(liu)(liu)代硫(liu)(liu)(liu)酸鈉(na)(na)，同(tong)時(shi)積極糾正低(di)(di)鉀(jia)(jia)血(xue)(xue)癥(zheng)(zheng)，有心律失(shi)常者(zhe)應用(yong)(yong)抗心律失(shi)常藥物，呼吸困(kun)難時(shi)給予氧療，必要時(shi)人(ren)工呼吸。

危害防治

泄漏應急處理

隔離(li)泄(xie)漏污染區，限(xian)制(zhi)出入。切斷火源。建議應急(ji)處理(li)人員戴自(zi)吸(xi)過濾式防(fang)塵口罩，穿消(xiao)防(fang)防(fang)護服。不要直(zhi)接接觸(chu)泄(xie)漏物。小量泄(xie)漏：避免揚塵，用潔凈的鏟子收集于干燥、潔凈、有蓋的容器中(zhong)。轉(zhuan)(zhuan)移回收。大(da)量泄(xie)漏：用塑料布(bu)、帆布(bu)覆蓋，減少飛(fei)散。使用無火花(hua)工(gong)具(ju)轉(zhuan)(zhuan)移回收。

防護措施

呼吸系統防護：一般不需要特(te)殊防護，但(dan)建議特(te)殊情況下，佩戴自吸過濾式防塵(chen)口罩。

眼睛防護(hu)：戴化學(xue)安全(quan)防護(hu)眼鏡。

身(shen)體防護：穿化學防護服。

手防護：戴(dai)橡膠手套(tao)。

其(qi)它：工作(zuo)現(xian)場嚴(yan)禁(jin)吸煙。注意個(ge)人清潔衛生(sheng)。

應急措施

皮(pi)膚接觸：脫去被污染的衣著，用肥皂水(shui)和清水(shui)徹底(di)沖洗皮(pi)膚。

眼(yan)睛接觸(chu)：提起眼(yan)瞼，用流動清(qing)水或生(sheng)理鹽水沖洗(xi)。就(jiu)醫。

吸(xi)(xi)入：迅速脫離(li)現場至(zhi)空氣新鮮(xian)處。保持呼(hu)(hu)吸(xi)(xi)道通暢。如呼(hu)(hu)吸(xi)(xi)困難，給(gei)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。

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

滅火(huo)(huo)(huo)方法：不可(ke)用水、泡沫、二氧(yang)化(hua)碳、鹵化(hua)烴(如(ru)1211滅火(huo)(huo)(huo)劑)等滅火(huo)(huo)(huo)。須用干(gan)燥石墨粉或其它(ta)干(gan)粉(如(ru)干(gan)砂)滅火(huo)(huo)(huo)。

儲存方法

儲(chu)存于陰涼、通風(feng)的庫房。遠離火種、熱源(yuan)。相對濕(shi)度保持在75%以下(xia)。包裝要(yao)求(qiu)密封，不可與空(kong)氣接觸。應與氧化劑(ji)、酸類、堿類等分開存放，切忌(ji)混儲(chu)。采用防爆型(xing)照明、通風(feng)設(she)施。禁止使用易產生火花的機械設(she)備和(he)工具。儲(chu)區應備有合適的材(cai)料收容泄漏物。