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鋇（Barium），堿土(tu)金(jin)屬元素(su)(su)，化學(xue)元素(su)(su)符號Ba，在周期表(biao)中(zhong)位于第(di)六周期ⅡA族，是一種(zhong)柔軟的(de)有銀白色(se)光(guang)澤的(de)堿土(tu)金(jin)屬，是堿土(tu)金(jin)屬中(zhong)最活潑的(de)元素(su)(su)。元素(su)(su)名來源于希臘文βαρ??（barys），原意是“重的(de)”。

由于(yu)鋇(bei)的(de)(de)化(hua)學性(xing)質十分活潑，從(cong)來沒有在自然界中發現鋇(bei)單質。鋇(bei)在自然界中最(zui)常(chang)見的(de)(de)礦物是重晶石（硫酸鋇(bei)）和(he)毒重石（碳酸鋇(bei)），二者皆(jie)不溶于(yu)水。鋇(bei)在1774年被確認為一個新元(yuan)素，但直到1808年電解法發明不久(jiu)后才被歸納為金屬元(yuan)素。鋇(bei)的(de)(de)化(hua)合物用于(yu)制造煙火(huo)中的(de)(de)綠色（以(yi)焰色反應為原(yuan)理）。

電解(jie)熔融的氯化(hua)鋇(bei)(bei)或用鋁還原(yuan)氯化(hua)鋇(bei)(bei)，可制得金屬鋇(bei)(bei)。

研究歷史

堿(jian)土金屬的硫(liu)化物(wu)具有磷(lin)光(guang)現象，即它(ta)們受(shou)到光(guang)的照射后(hou)在黑暗中會繼(ji)續發光(guang)一(yi)段時(shi)間。鋇的化合物(wu)正是因這一(yi)特性而開始被人們注意。

1602年意(yi)大利波羅(luo)拉（Bologna，現稱博洛尼亞）城一(yi)位制鞋工人卡西奧勞羅(luo)將(jiang)一(yi)種含硫(liu)酸鋇(bei)的(de)重晶石與可(ke)燃物質一(yi)起焙燒后，發現它在黑暗(an)中可(ke)以發光(guang)，這(zhe)引(yin)起了當時學者們的(de)興趣。后來這(zhe)種石頭被稱為波羅(luo)拉石，并引(yin)起了歐洲化學家分析(xi)研究(jiu)的(de)興趣。

1774年瑞典化學家(jia)舍勒（C.W.Scheele）發現氧化鋇(bei)是一種(zhong)比重(zhong)大的新土(tu)，稱之為(wei)“Baryta”（重(zhong)土(tu)）。

1774年(nian)，舍(she)勒(le)認為(wei)這(zhe)種(zhong)石頭是一種(zhong)新(xin)土(tu)(tu)（氧化物）和(he)硫酸結合成的，1776年(nian)他加熱這(zhe)一新(xin)土(tu)(tu)的硝(xiao)酸鹽，獲得純凈的土(tu)(tu)（氧化物）。

1808年英國化學(xue)家戴維（H.Davy）用(yong)汞(gong)(gong)作陰(yin)極，鉑作陽極，電解(jie)重晶石（BaSO4）制得鋇汞(gong)(gong)齊，經蒸餾去汞(gong)(gong)后，得到一(yi)種純度不(bu)高的金屬，并(bing)以(yi)希臘文(wen)barys（重）命名。元素(su)符號(hao)定(ding)為Ba，稱(cheng)為鋇。

含量分布

鋇，和其它堿土金屬(shu)一樣，在地球(qiu)上到處都有分(fen)布：在地殼(ke)上部(bu)的含量是(shi)0.026%，而在地殼(ke)中(zhong)的平均值是(shi)0.022%。鋇主(zhu)要以重晶石(shi)形(xing)式存在，以硫酸鹽(yan)或(huo)碳酸鹽(yan)形(xing)式存在。

自(zi)然界鋇的主(zhu)要(yao)礦(kuang)(kuang)物(wu)為重(zhong)晶石(shi)(shi)（BaSO4）和毒重(zhong)石(shi)(shi)（BaCO3）。重(zhong)晶石(shi)(shi)礦(kuang)(kuang)床(chuang)分布(bu)很廣(guang)，中(zhong)國的湖南、廣(guang)西、山東等地都有較(jiao)大(da)的礦(kuang)(kuang)床(chuang)。

元(yuan)素在太陽中的含量 0.01(ppm)

元(yuan)素(su)在(zai)海水中的含(han)量 0.0047(ppm)

地殼(ke)中含量 500(ppm)

物理性質

基本性質

鋇(bei)(bei)是銀(yin)白色金屬，熔(rong)點725°C，沸點1846°C，密(mi)度(du)3.51g/cm3，有延展性。鋇(bei)(bei)的主(zhu)要礦石(shi)是重晶石(shi)和(he)毒重石(shi)。

原子序數 56

質子數 56

原(yuan)子體(ti)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)(jing)體(ti)(ti)結構：晶(jing)(jing)胞為體(ti)(ti)心(xin)立方晶(jing)(jing)胞，每個晶(jing)(jing)胞含有2個金(jin)屬(shu)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(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(de)同位素。

化學性質

基本性質

鋇(bei)是(shi)一種化學元素。化學符號(hao)Ba，原子序數(shu)56，屬周期系(xi)ⅡA族，為堿(jian)土金(jin)屬的(de)(de)成員。鋇(bei)的(de)(de)化學活(huo)性很大，在(zai)堿(jian)土金(jin)屬中(zhong)是(shi)最為活(huo)潑(po)(po)的(de)(de)。從電(dian)勢以(yi)及電(dian)離能可(ke)以(yi)看(kan)出，鋇(bei)單(dan)質具有很強的(de)(de)還原性，事實上若只考(kao)慮(lv)失去(qu)第一個電(dian)子的(de)(de)情況，鋇(bei)在(zai)水中(zhong)的(de)(de)還原性是(shi)最強的(de)(de)，但鋇(bei)失去(qu)第二個電(dian)子相對(dui)困(kun)難，所以(yi)綜(zong)合考(kao)慮(lv)，鋇(bei)的(de)(de)還原性會下降不少。即使如(ru)此，它也(ye)是(shi)酸性溶液中(zhong)最活(huo)潑(po)(po)的(de)(de)金(jin)屬之一，僅次(ci)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)圍電子(zi)排布(bu) 6s2

主要化合物

氧化鋇

鋇(bei)在空(kong)氣(qi)中緩慢氧化(hua)，生(sheng)成氧化(hua)鋇(bei)，氧化(hua)鋇(bei)為無色立(li)方晶體。溶于(yu)酸，不(bu)溶于(yu)丙酮和氨水。與(yu)水作(zuo)用成氫氧化(hua)鋇(bei)，有毒。燃燒時則發出綠色火焰，生(sheng)成過(guo)氧化(hua)鋇(bei)。

氫氧化鋇

鋇(bei)(bei)與(yu)水反(fan)應，生成氫(qing)(qing)氧化(hua)鋇(bei)(bei)與(yu)氫(qing)(qing)氣，由(you)于(yu)氫(qing)(qing)氧化(hua)鋇(bei)(bei)的溶解度不大，且鋇(bei)(bei)的升(sheng)華(hua)能較高，所以反(fan)應不如堿金屬那樣劇烈，生成的氫(qing)(qing)氧化(hua)鋇(bei)(bei)會遮蓋住視線。

氨基鋇

鋇能溶(rong)于液(ye)氨，生成具有順(shun)磁性(xing)的、導電的藍色(se)溶(rong)液(ye)，其本質(zhi)是(shi)形成了(le)氨合電子(zi)。在長時間(jian)放置后，氨中(zhong)的氫會被氨合電子(zi)還原成氫氣，總反(fan)(fan)應為(wei)鋇與液(ye)氨反(fan)(fan)應生成氨基鋇與氫氣。

硫酸鋇

化學(xue)性質穩定(ding)，硫酸(suan)鋇溶(rong)于(yu)(yu)水的部分全部電離，為強電解質。硫酸(suan)鋇不溶(rong)于(yu)(yu)稀硝酸(suan)。主(zhu)要用作胃(wei)腸道造影劑。

應用領域

工業用途

用(yong)于制鋇鹽、合(he)(he)金(jin)(jin)、焰火、核(he)反應堆(dui)等，也是(shi)精(jing)煉銅時的(de)優良除(chu)(chu)氧劑(ji)(ji)。廣泛用(yong)于合(he)(he)金(jin)(jin)，有鉛(qian)、鈣(gai)、鎂(mei)、鈉、鋰、鋁(lv)及(ji)鎳等合(he)(he)金(jin)(jin)。金(jin)(jin)屬鋇可用(yong)作(zuo)除(chu)(chu)去真空(kong)管和(he)顯像管痕量氣(qi)體(ti)的(de)消氣(qi)劑(ji)(ji)、精(jing)煉金(jin)(jin)屬的(de)脫氣(qi)劑(ji)(ji)。

硝酸鋇與氯酸鉀(jia)、鎂粉(fen)、松香混合，可以用來制造信號彈與煙火。

可溶性(xing)的鋇(bei)化合(he)物(wu)常用作殺(sha)蟲(chong)劑(ji)，比如(ru)氯化鋇(bei)，以防治多種植物(wu)害蟲(chong)。也(ye)可用于精(jing)制電解法(fa)制燒堿的鹽水和(he)鍋爐用水。也(ye)用于制備顏料。紡織工(gong)業(ye)和(he)皮革工(gong)業(ye)用作媒染劑(ji)和(he)人造(zao)絲(si)消光(guang)劑(ji)。

醫療用途

硫(liu)酸(suan)鋇(bei)(bei)(bei)是X線檢(jian)查(cha)(cha)輔(fu)助用藥(yao)。無嗅(xiu)無味的(de)白色粉末，X線檢(jian)查(cha)(cha)中在體內(nei)可提供陽性對比的(de)物質。醫用硫(liu)酸(suan)鋇(bei)(bei)(bei)在胃腸道內(nei)不吸(xi)收，也沒有過(guo)敏反應(ying)，其中不含有氯(lv)化鋇(bei)(bei)(bei)、硫(liu)化鋇(bei)(bei)(bei)和碳酸(suan)鋇(bei)(bei)(bei)等可溶(rong)性鋇(bei)(bei)(bei)化合物。主(zhu)要(yao)用于胃腸道造影(ying)，偶用于其他(ta)目的(de)檢(jian)查(cha)(cha)。

制備方法

工業上(shang)制(zhi)取(qu)金(jin)(jin)屬(shu)鋇(bei)分為制(zhi)取(qu)氧(yang)化鋇(bei)和金(jin)(jin)屬(shu)熱還原(yuan)（鋁熱還原(yuan)）兩個(ge)步驟。在1000～1200℃，用(yong)金(jin)(jin)屬(shu)鋁還原(yuan)氧(yang)化鋇(bei)，可制(zhi)得金(jin)(jin)屬(shu)鋇(bei)，再(zai)用(yong)真空蒸餾法提純(chun)。

單質鋇的制備：

1）電解熔融(rong)的BaCl2。

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

3）鋇的(de)氮(dan)化物熱分解。

鋁熱還原法生(sheng)產(chan)金屬鋇：

因配料比不同，鋁還原氧(yang)化鋇的反(fan)應可能有兩種，反(fan)應式(shi)為：

6BaO+2Al→3BaO·Al2O3+3Ba↑

或：4BaO+2Al→BaO·Al2O3+3Ba↑

這(zhe)兩種(zhong)反應(ying)(ying)(ying)在1000～1200℃時，都只能(neng)生成少量的鋇(bei)，因(yin)此，必(bi)須用真空泵(beng)將鋇(bei)蒸氣不(bu)斷地從反應(ying)(ying)(ying)區轉移到冷凝區，反應(ying)(ying)(ying)才(cai)(cai)能(neng)不(bu)斷向右進行。反應(ying)(ying)(ying)后(hou)的殘渣有毒，需經(jing)處理才(cai)(cai)能(neng)棄去。

安全措施

健康危害

鋇(bei)(bei)(bei)對人(ren)類來說不是(shi)(shi)必需元素是(shi)(shi)有(you)毒(du)(du)元素，食入可(ke)溶性(xing)鋇(bei)(bei)(bei)化(hua)合物會(hui)引起(qi)鋇(bei)(bei)(bei)中(zhong)(zhong)毒(du)(du)。假定成年人(ren)的平均(jun)體重是(shi)(shi)70kg，他(ta)體內(nei)的鋇(bei)(bei)(bei)總量(liang)(liang)(liang)大(da)約是(shi)(shi)16mg。誤服鋇(bei)(bei)(bei)鹽后(hou)，鋇(bei)(bei)(bei)鹽會(hui)被(bei)水(shui)和(he)胃酸溶解，這導致了許(xu)多中(zhong)(zhong)毒(du)(du)事(shi)件(jian)和(he)一些死亡事(shi)件(jian)的發生。中(zhong)(zhong)毒(du)(du)癥狀有(you)嘔吐(tu)、絞痛、腹瀉、心跳變緩且不規律、短暫的血壓升高(gao)、痙攣性(xing)的震顫和(he)肌肉麻痹。氯(lv)化(hua)鋇(bei)(bei)(bei)的LD50曾被(bei)假定為大(da)約1g/kg。在(zai)攝入數(shu)小時后(hou)或數(shu)天(tian)(tian)后(hou)會(hui)死亡。鋇(bei)(bei)(bei)會(hui)在(zai)血漿中(zhong)(zhong)形成蛋白質加合物，在(zai)骨骼中(zhong)(zhong)沉積的鋇(bei)(bei)(bei)占鋇(bei)(bei)(bei)總量(liang)(liang)(liang)的65%。鋇(bei)(bei)(bei)在(zai)骨骼中(zhong)(zhong)的半衰期大(da)約是(shi)(shi)50天(tian)(tian)。鋇(bei)(bei)(bei)的毒(du)(du)性(xing)和(he)它抑制K+離子(zi)以及它與硫酸鹽反應有(you)關(guan)。人(ren)注射的氯(lv)化(hua)鋇(bei)(bei)(bei)的吸收量(liang)(liang)(liang)高(gao)達(da)60-80%，而對口服的氯(lv)化(hua)鋇(bei)(bei)(bei)的吸收量(liang)(liang)(liang)只(zhi)有(you)10-30%。

急性(xing)鋇(bei)鹽中(zhong)毒癥(zheng)(zheng)狀：急性(xing)鋇(bei)鹽中(zhong)毒臨床比較少見，多為誤(wu)服。凡(fan)在水或稀鹽酸(suan)(suan)中(zhong)可溶解的(de)鋇(bei)化(hua)合物(wu)均(jun)具毒性(xing)，包括氯化(hua)鋇(bei)、碳酸(suan)(suan)鋇(bei)、氫氧化(hua)鋇(bei)、硝酸(suan)(suan)鋇(bei)、醋酸(suan)(suan)鋇(bei)、硫化(hua)鋇(bei)、氧化(hua)鋇(bei)等(deng)。鋇(bei)鹽中(zhong)毒主要表現為胃(wei)(wei)腸(chang)(chang)道刺(ci)激癥(zheng)(zheng)狀和(he)低鉀(jia)癥(zheng)(zheng)候(hou)群，如惡心(xin)、嘔(ou)吐(tu)、腹痛、腹瀉、四肢軟癱(tan)、心(xin)肌(ji)受累、呼吸肌(ji)麻(ma)痹等(deng)。因該類患者(zhe)多有(you)嘔(ou)吐(tu)、腹痛、腹瀉等(deng)胃(wei)(wei)腸(chang)(chang)道癥(zheng)(zheng)狀而(er)易誤(wu)診(zhen)(zhen)，集體(ti)發病時易誤(wu)診(zhen)(zhen)為食物(wu)中(zhong)毒，單(dan)發時則(ze)易誤(wu)診(zhen)(zhen)為急性(xing)胃(wei)(wei)腸(chang)(chang)炎。

即使(shi)發現了低(di)(di)鉀(jia)(jia)血(xue)(xue)癥(zheng)，也(ye)常認為(wei)是(shi)嘔(ou)吐、腹瀉造成的(de)(de)體液(ye)(ye)鉀(jia)(jia)丟失(shi)(shi)(shi)所致，而(er)(er)未能(neng)引(yin)起(qi)足夠重(zhong)視。但需注意(yi)的(de)(de)是(shi)此類患者(zhe)的(de)(de)低(di)(di)鉀(jia)(jia)血(xue)(xue)癥(zheng)比較(jiao)嚴(yan)重(zhong)，與其(qi)體液(ye)(ye)鉀(jia)(jia)丟失(shi)(shi)(shi)的(de)(de)量(liang)(liang)不相平行(xing)，所以(yi)臨(lin)床上(shang)遇(yu)到(dao)原因(yin)不明的(de)(de)迅(xun)速(su)發展的(de)(de)低(di)(di)鉀(jia)(jia)血(xue)(xue)癥(zheng)，同時有(you)胃腸(chang)道癥(zheng)狀而(er)(er)用(yong)胃腸(chang)炎不能(neng)解釋者(zhe)，應(ying)想到(dao)有(you)急(ji)性鋇鹽(yan)中毒(du)的(de)(de)可(ke)(ke)能(neng)，可(ke)(ke)將嘔(ou)吐物(wu)或食(shi)物(wu)行(xing)毒(du)物(wu)分析，如發現鋇鹽(yan)含量(liang)(liang)高可(ke)(ke)得到(dao)確(que)診(zhen)。口(kou)服(fu)氯化鋇的(de)(de)中毒(du)量(liang)(liang)為(wei)0.2～0.5g，致死量(liang)(liang)為(wei)0.8～4.0g。鋇中毒(du)引(yin)起(qi)低(di)(di)鉀(jia)(jia)血(xue)(xue)癥(zheng)的(de)(de)可(ke)(ke)能(neng)機制(zhi)：鋇中毒(du)時，細胞(bao)膜上(shang)的(de)(de)Na+-K+-ATP酶繼(ji)續活動，故細胞(bao)外液(ye)(ye)中的(de)(de)鉀(jia)(jia)不斷(duan)進(jin)入細胞(bao)，但鉀(jia)(jia)從(cong)細胞(bao)內流出的(de)(de)孔道被特(te)異地阻斷(duan)，因(yin)而(er)(er)發生低(di)(di)鉀(jia)(jia)血(xue)(xue)癥(zheng)。急(ji)性鋇鹽(yan)中毒(du)的(de)(de)治療(liao)首要(yao)是(shi)洗胃，洗胃液(ye)(ye)可(ke)(ke)以(yi)選用(yong)2%～5%硫酸鎂或硫酸鈉(na)，解毒(du)劑可(ke)(ke)選用(yong)硫酸鈉(na)或硫代(dai)硫酸鈉(na)，同時積極(ji)糾正(zheng)低(di)(di)鉀(jia)(jia)血(xue)(xue)癥(zheng)，有(you)心律失(shi)(shi)(shi)常者(zhe)應(ying)用(yong)抗(kang)心律失(shi)(shi)(shi)常藥物(wu)，呼吸困難時給予氧療(liao)，必要(yao)時人(ren)工(gong)呼吸。

危害防治

泄漏應急處理

隔離泄漏污染(ran)區，限制出入。切斷火源。建議應急處理(li)人員戴自吸過濾式防塵口(kou)罩，穿消(xiao)防防護服(fu)。不要(yao)直接接觸泄漏物。小(xiao)量泄漏：避免揚塵，用潔(jie)凈(jing)的鏟子收集(ji)于(yu)干燥(zao)、潔(jie)凈(jing)、有蓋(gai)的容器中。轉(zhuan)移(yi)回收。大量泄漏：用塑料(liao)布(bu)、帆布(bu)覆蓋(gai)，減少飛散。使用無火花工具轉(zhuan)移(yi)回收。

防護措施

呼吸系統(tong)防護(hu)(hu)：一般不需(xu)要特(te)殊防護(hu)(hu)，但建議特(te)殊情況下，佩戴(dai)自吸過濾式(shi)防塵(chen)口罩。

眼睛防護(hu)：戴(dai)化(hua)學安全防護(hu)眼鏡(jing)。

身體防(fang)護：穿化學防(fang)護服(fu)。

手防護：戴橡(xiang)膠手套。

其它：工作現場嚴禁吸煙(yan)。注意個人清潔(jie)衛生。

應急措施

皮(pi)膚接觸：脫去被(bei)污染的(de)衣著，用肥皂水和(he)清水徹(che)底沖洗(xi)皮(pi)膚。

眼(yan)睛接觸：提起眼(yan)瞼，用流(liu)動清水(shui)或生理鹽水(shui)沖洗。就醫。

吸(xi)入：迅速脫(tuo)離現場(chang)至空氣新(xin)鮮(xian)處。保(bao)持呼(hu)(hu)吸(xi)道通暢。如呼(hu)(hu)吸(xi)困難，給(gei)輸氧(yang)。如呼(hu)(hu)吸(xi)停(ting)止(zhi)，立即進行人(ren)工呼(hu)(hu)吸(xi)。就醫(yi)。

食入：飲足量(liang)溫水，催吐，用(yong)2%-5%硫酸鈉溶液(ye)洗(xi)胃，導(dao)瀉。就醫(yi)。

滅(mie)火方法：不可用(yong)水、泡(pao)沫、二氧化(hua)碳、鹵化(hua)烴(jing)(如(ru)1211滅(mie)火劑)等滅(mie)火。須(xu)用(yong)干(gan)燥石(shi)墨粉或其它干(gan)粉(如(ru)干(gan)砂)滅(mie)火。

儲存方法

儲存(cun)于陰涼、通風的庫(ku)房。遠離火種、熱(re)源。相對濕度保持在75%以下。包裝(zhuang)要求密封，不(bu)可與空(kong)氣接觸。應與氧化劑、酸(suan)類(lei)、堿類(lei)等分(fen)開存(cun)放，切(qie)忌混儲。采(cai)用防爆型照明、通風設施。禁止使用易產生火花的機械設備(bei)和工具(ju)。儲區(qu)應備(bei)有合適的材料收容泄(xie)漏物。