Yng nghyd-destun hudolus cemeg,bariwmwedi denu sylw gwyddonwyr erioed gyda'i swyn unigryw a'i gymhwysiad eang. Er nad yw'r elfen fetel ariannaidd-gwyn hon mor ddisglair ag aur neu arian, mae'n chwarae rhan anhepgor mewn sawl maes. O offerynnau manwl mewn labordai ymchwil wyddonol i ddeunyddiau crai allweddol mewn cynhyrchu diwydiannol i adweithyddion diagnostig yn y maes meddygol, mae bariwm wedi ysgrifennu chwedl cemeg gyda'i briodweddau a'i swyddogaethau unigryw.
Mor gynnar â 1602, rhostiodd Cassio Lauro, crydd yn ninas Porra yn yr Eidal, barit yn cynnwys sylffad bariwm gyda sylwedd hylosg mewn arbrawf ac fe'i synnwyd o ddarganfod y gallai ddisgleirio yn y tywyllwch. Cododd y darganfyddiad hwn ddiddordeb mawr ymhlith ysgolheigion ar y pryd, ac enwyd y garreg yn garreg Porra a daeth yn ffocws ymchwil gan gemegwyr Ewropeaidd.
Fodd bynnag, y cemegydd o Sweden, Scheele, a gadarnhaodd yn wirioneddol fod bariwm yn elfen newydd. Darganfu ocsid bariwm ym 1774 a'i alw'n "Baryta" (pridd trwm). Astudiodd y sylwedd hwn yn fanwl a chredodd ei fod wedi'i gyfansoddi o bridd newydd (ocsid) wedi'i gyfuno ag asid sylffwrig. Ddwy flynedd yn ddiweddarach, llwyddodd i gynhesu nitrad y pridd newydd hwn a chael ocsid pur.
Fodd bynnag, er i Scheele ddarganfod ocsid bariwm, nid tan 1808 y llwyddodd y cemegydd Prydeinig Davy i gynhyrchu metel bariwm trwy electrolytio electrolyt wedi'i wneud o barit. Nododd y darganfyddiad hwn gadarnhad swyddogol bariwm fel elfen fetelaidd, a hefyd agor y daith o gymhwyso bariwm mewn amrywiol feysydd.
Ers hynny, mae bodau dynol wedi dyfnhau eu dealltwriaeth o bariwm yn barhaus. Mae gwyddonwyr wedi archwilio dirgelion natur ac wedi hyrwyddo cynnydd gwyddoniaeth a thechnoleg trwy astudio priodweddau ac ymddygiadau bariwm. Mae cymhwysiad bariwm mewn ymchwil wyddonol, diwydiant a meysydd meddygol hefyd wedi dod yn fwyfwy helaeth, gan ddod â chyfleustra a chysur i fywyd dynol. Mae swyn bariwm nid yn unig yn ei ymarferoldeb, ond hefyd yn y dirgelwch gwyddonol y tu ôl iddo. Mae gwyddonwyr wedi archwilio dirgelion natur yn barhaus ac wedi hyrwyddo cynnydd gwyddoniaeth a thechnoleg trwy astudio priodweddau ac ymddygiadau bariwm. Ar yr un pryd, mae bariwm hefyd yn chwarae rhan dawel yn ein bywydau beunyddiol, gan ddod â chyfleustra a chysur i'n bywydau.
Gadewch inni gychwyn ar y daith hudolus hon o archwilio bariwm, datgelu ei orchudd dirgel, a gwerthfawrogi ei swyn unigryw. Yn yr erthygl ganlynol, byddwn yn cyflwyno priodweddau a chymwysiadau bariwm yn gynhwysfawr, yn ogystal â'i rôl bwysig mewn ymchwil wyddonol, diwydiant a meddygaeth. Credaf, trwy ddarllen yr erthygl hon, y bydd gennych ddealltwriaeth a gwybodaeth ddyfnach am fariwm.
1. Meysydd cymhwysiad bariwm
Mae bariwm yn elfen gemegol gyffredin. Mae'n fetel ariannaidd-gwyn sy'n bodoli ar ffurf amrywiol fwynau yn y byd naturiol. Dyma rai defnyddiau dyddiol o fariwm
Llosgi a llewyrch: Mae bariwm yn fetel hynod adweithiol sy'n cynhyrchu fflam lachar pan ddaw i gysylltiad ag amonia neu ocsigen. Mae hyn yn golygu bod bariwm yn cael ei ddefnyddio'n helaeth mewn diwydiannau fel cynhyrchu tân gwyllt, fflerau, a gweithgynhyrchu ffosffor.
Diwydiant meddygol: Defnyddir cyfansoddion bariwm yn helaeth yn y diwydiant meddygol hefyd. Defnyddir prydau bariwm (fel tabledi bariwm) mewn archwiliadau pelydr-X gastroberfeddol i helpu meddygon i arsylwi gweithrediad y system dreulio. Defnyddir cyfansoddion bariwm hefyd mewn rhai therapïau ymbelydrol, fel ïodin ymbelydrol ar gyfer trin clefyd y thyroid.
Gwydr a Serameg: Defnyddir cyfansoddion bariwm yn aml mewn gweithgynhyrchu gwydr a serameg oherwydd eu pwynt toddi da a'u gwrthwynebiad i gyrydiad. Gall cyfansoddion bariwm wella caledwch a chryfder serameg a gallant ddarparu rhai priodweddau arbennig serameg, megis inswleiddio trydanol a mynegai plygiannol uchel.
Aloion Metel: Gall bariwm ffurfio aloion gydag elfennau metel eraill, ac mae gan yr aloion hyn rai priodweddau unigryw. Er enghraifft, gall aloion bariwm gynyddu pwynt toddi aloion alwminiwm a magnesiwm, gan eu gwneud yn haws i'w prosesu a'u castio. Yn ogystal, defnyddir aloion bariwm â phriodweddau magnetig hefyd i wneud platiau batri a deunyddiau magnetig.
Mae bariwm yn elfen gemegol gyda'r symbol cemegol Ba a'r rhif atomig 56. Mae bariwm yn fetel alcalïaidd daear sydd yng ngrŵp 6 o'r tabl cyfnodol, sef elfennau'r prif grŵp.
2. Priodweddau ffisegol bariwm
Bariwm (Ba)yn elfen fetel alcalïaidd daearol. 1. Ymddangosiad: Mae bariwm yn fetel meddal, gwyn-arian gyda llewyrch metelaidd amlwg pan gaiff ei dorri.
2. Dwysedd: Mae gan bariwm ddwysedd cymharol uchel o tua 3.5 g/cm³. Mae'n un o'r metelau dwysaf ar y ddaear.
3. Pwyntiau toddi a berwi: Mae pwynt toddi bariwm tua 727°C a'r pwynt berwi tua 1897°C.
4. Caledwch: Mae bariwm yn fetel cymharol feddal gyda chaledwch Mohs o tua 1.25 ar 20 gradd Celsius.
5. Dargludedd: Mae bariwm yn ddargludydd trydan da gyda dargludedd trydanol uchel.
6. Hydwythedd: Er bod bariwm yn fetel meddal, mae ganddo rywfaint o hydwythedd a gellir ei brosesu'n ddalennau tenau neu wifrau.
7. Gweithgaredd cemegol: Nid yw bariwm yn adweithio'n gryf gyda'r rhan fwyaf o anfetelau a llawer o fetelau ar dymheredd ystafell, ond mae'n ffurfio ocsidau ar dymheredd uchel ac yn yr awyr. Gall ffurfio cyfansoddion gyda llawer o elfennau anfetelaidd, fel ocsidau, sylffidau, ac ati.
8. Ffurfiau bodolaeth: Mwynau sy'n cynnwys bariwm yng nghramen y ddaear, fel barit (sylffad bariwm), ac ati. Gall bariwm hefyd fodoli ar ffurf hydradau, ocsidau, carbonadau, ac ati yn y byd naturiol.
9. Ymbelydredd: Mae gan bariwm amrywiaeth o isotopau ymbelydrol, ac ymhlith y rhain mae bariwm-133 yn isotop ymbelydrol cyffredin a ddefnyddir mewn delweddu meddygol a chymwysiadau meddygaeth niwclear.
10. Cymhwysiad: Defnyddir cyfansoddion bariwm yn helaeth mewn diwydiant, fel gwydr, rwber, catalyddion diwydiant cemegol, tiwbiau electron, ac ati. Defnyddir ei sylffad yn aml fel asiant cyferbyniad mewn archwiliadau meddygol. Mae bariwm yn elfen fetelaidd bwysig, ac mae ei briodweddau yn ei gwneud yn cael ei ddefnyddio'n helaeth mewn sawl maes.
3. Priodweddau cemegol bariwm
Priodweddau metelaidd: Mae bariwm yn solid metelaidd gydag ymddangosiad gwyn-arian a dargludedd trydanol da.
Dwysedd a phwynt toddi: Mae bariwm yn elfen gymharol ddwys gyda dwysedd o 3.51 g/cm3. Mae gan fariwm bwynt toddi isel o tua 727 gradd Celsius (1341 gradd Fahrenheit).
Adweithedd: Mae bariwm yn adweithio'n gyflym gyda'r rhan fwyaf o elfennau anfetelaidd, yn enwedig gyda halogenau (fel clorin a bromin), gan gynhyrchu cyfansoddion bariwm cyfatebol. Er enghraifft, mae bariwm yn adweithio gyda chlorin i gynhyrchu clorid bariwm.
Ocsidadwyedd: Gellir ocsidio bariwm i ffurfio ocsid bariwm. Defnyddir ocsid bariwm yn helaeth mewn diwydiannau fel toddi metelau a gwneud gwydr. Gweithgaredd uchel: Mae gan fariwm weithgaredd cemegol uchel ac mae'n adweithio'n hawdd â dŵr i ryddhau hydrogen a chynhyrchu bariwm hydrocsid.
4. Priodweddau biolegol bariwm
Rôl a phriodweddau biolegolbariwmmewn organebau heb eu deall yn llawn, ond gwyddys bod gan bariwm rywfaint o wenwyndra i organebau.
Llwybr cymeriant: Mae pobl yn llyncu bariwm yn bennaf trwy fwyd a dŵr yfed. Gall rhai bwydydd gynnwys symiau bach o fariwm, fel grawnfwydydd, cig a chynhyrchion llaeth. Yn ogystal, mae dŵr daear weithiau'n cynnwys crynodiadau uwch o fariwm.
Amsugno a metaboledd biolegol: Gall organebau amsugno bariwm a'i ddosbarthu yn y corff trwy gylchrediad y gwaed. Mae bariwm yn cronni'n bennaf yn yr arennau a'r esgyrn, yn enwedig mewn crynodiadau uwch mewn esgyrn.
Swyddogaeth fiolegol: Nid yw bariwm wedi'i ganfod eto i fod â swyddogaethau ffisiolegol hanfodol mewn organebau. Felly, mae swyddogaeth fiolegol bariwm yn parhau i fod yn ddadleuol.
5. Priodweddau biolegol bariwm
Gwenwyndra: Mae crynodiadau uchel o ïonau bariwm neu gyfansoddion bariwm yn wenwynig i'r corff dynol. Gall gormod o bariwm achosi symptomau gwenwyno acíwt, gan gynnwys chwydu, dolur rhydd, gwendid cyhyrau, arrhythmia, ac ati. Gall gwenwyno difrifol achosi niwed i'r system nerfol, niwed i'r arennau a phroblemau'r galon.
Cronni esgyrn: Gall bariwm gronni yn esgyrn y corff dynol, yn enwedig yn yr henoed. Gall dod i gysylltiad hirdymor â chrynodiadau uchel o bariwm achosi clefydau esgyrn fel osteoporosis.
Effeithiau cardiofasgwlaidd: Gall bariwm, fel sodiwm, ymyrryd â chydbwysedd ïonau a gweithgaredd trydanol, gan effeithio ar swyddogaeth y galon. Gall gormod o bariwm achosi rhythmau calon annormal a chynyddu'r risg o drawiadau ar y galon.
Carsinogenigrwydd: Er bod dadlau o hyd ynghylch carsinogenigrwydd bariwm, mae rhai astudiaethau wedi dangos y gall dod i gysylltiad hirdymor â chrynodiadau uchel o fariwm gynyddu'r risg o rai mathau o ganser, fel canser y stumog a chanser yr oesoffagws. Oherwydd gwenwyndra a pherygl posibl bariwm, dylai pobl fod yn ofalus i osgoi gormod o gymeriant neu ddod i gysylltiad hirdymor â chrynodiadau uchel o fariwm. Dylid monitro a rheoli crynodiadau bariwm mewn dŵr yfed a bwyd i amddiffyn iechyd pobl. Os ydych chi'n amau gwenwyno neu os oes gennych chi symptomau cysylltiedig, ceisiwch sylw meddygol ar unwaith.
6. Bariwm yn y Natur
Mwynau Bariwm: Gall bariwm fodoli yng nghramen y ddaear ar ffurf mwynau. Mae rhai mwynau bariwm cyffredin yn cynnwys barit a witherit. Mae'r mwynau hyn yn aml yn digwydd gyda mwynau eraill, fel plwm, sinc ac arian.
Wedi'i Doddi mewn Dŵr Daear a Chreigiau: Gall bariwm fodoli mewn dŵr daear a chreigiau mewn cyflwr toddedig. Mae dŵr daear yn cynnwys symiau bach o fariwm toddedig, ac mae ei grynodiad yn dibynnu ar yr amodau daearegol a phriodweddau cemegol y corff dŵr. Halennau bariwm: Gall bariwm ffurfio gwahanol halwynau, fel clorid bariwm, nitrad bariwm a charbonad bariwm. Gall y cyfansoddion hyn fodoli yn naturiol fel mwynau naturiol.
Cynnwys yn y pridd:Bariwmgall fodoli mewn pridd mewn gwahanol ffurfiau, ac mae rhai ohonynt yn deillio o ddiddymiad gronynnau mwynau naturiol neu greigiau. Mae cynnwys bariwm mewn pridd fel arfer yn isel, ond gall fod crynodiadau uchel o bariwm mewn rhai ardaloedd penodol.
Dylid nodi y gall ffurf a chynnwys bariwm amrywio mewn gwahanol amgylcheddau a rhanbarthau daearegol, felly mae angen ystyried amodau daearyddol a daearegol penodol wrth drafod bariwm.
7. Mwyngloddio a chynhyrchu bariwm
Mae'r broses o gloddio a pharatoi bariwm fel arfer yn cynnwys y camau canlynol:
1. Mwyngloddio mwyn bariwm: Y prif fwyn mewn mwyn bariwm yw barit, a elwir hefyd yn sylffad bariwm. Fe'i ceir fel arfer yng nghramen y ddaear ac mae wedi'i ddosbarthu'n eang mewn creigiau a dyddodion mwynau ar y ddaear. Mae mwyngloddio fel arfer yn cynnwys prosesau fel ffrwydro, mwyngloddio, malu a graddio mwyn i gael mwynau sy'n cynnwys sylffad bariwm.
2. Paratoi crynodiad: Mae echdynnu bariwm o fwyn bariwm yn gofyn am drin y mwyn â chrynodiad. Fel arfer, mae paratoi crynodiad yn cynnwys camau dewis â llaw a arnofio i gael gwared ar amhureddau a chael mwyn sy'n cynnwys mwy na 96% o sylffad bariwm.
3. Paratoi sylffad bariwm: Mae'r crynodiad yn destun camau fel tynnu haearn a silicon i gael sylffad bariwm (BaSO4) yn y pen draw.
4. Paratoi sylffid bariwm: Er mwyn paratoi bariwm o sylffid bariwm, mae angen trosi sylffid bariwm yn sylffid bariwm, a elwir hefyd yn lludw du. Fel arfer, cymysgir powdr mwyn sylffid bariwm gyda maint gronynnau o lai na 20 rhwyll â phowdr glo neu golosg petrolewm mewn cymhareb pwysau o 4:1. Caiff y cymysgedd ei rostio ar 1100 ℃ mewn ffwrnais atseiniol, a chaiff y sylffid bariwm ei leihau i sylffid bariwm.
5. Diddymu sylffid bariwm: Gellir cael hydoddiant sylffid bariwm o sylffad bariwm trwy drwytholchi dŵr poeth.
6. Paratoi ocsid bariwm: Er mwyn trosi sylffid bariwm yn ocsid bariwm, fel arfer ychwanegir sodiwm carbonad neu garbon deuocsid at y toddiant sylffid bariwm. Ar ôl cymysgu carbonad bariwm a phowdr carbon, gall calchynnu uwchlaw 800 ℃ gynhyrchu ocsid bariwm.
7. Oeri a phrosesu: Dylid nodi bod ocsid bariwm yn cael ei ocsideiddio i ffurfio perocsid bariwm ar 500-700 ℃, a gellir dadelfennu perocsid bariwm i ffurfio ocsid bariwm ar 700-800 ℃. Er mwyn osgoi cynhyrchu perocsid bariwm, mae angen oeri neu ddiffodd y cynnyrch wedi'i galchynnu o dan amddiffyniad nwy anadweithiol.
Yr uchod yw'r broses gyffredinol o gloddio a pharatoi'r elfen bariwm. Gall y prosesau hyn amrywio yn dibynnu ar y broses a'r offer diwydiannol, ond mae'r egwyddorion cyffredinol yr un fath. Mae bariwm yn fetel diwydiannol pwysig a ddefnyddir mewn amrywiaeth o gymwysiadau, gan gynnwys y diwydiant cemegol, meddygaeth, electroneg a meysydd eraill.
8. Dulliau canfod cyffredin ar gyfer elfen bariwm
Bariwmyn elfen gyffredin a ddefnyddir yn gyffredin mewn amrywiol gymwysiadau diwydiannol a gwyddonol. Mewn cemeg ddadansoddol, mae dulliau ar gyfer canfod bariwm fel arfer yn cynnwys dadansoddiad ansoddol a dadansoddiad meintiol. Dyma gyflwyniad manwl i'r dulliau canfod a ddefnyddir yn gyffredin ar gyfer yr elfen bariwm:
1. Sbectrometreg Amsugno Atomig Fflam (FAAS): Mae hwn yn ddull dadansoddi meintiol a ddefnyddir yn gyffredin sy'n addas ar gyfer samplau â chrynodiadau uwch. Caiff y toddiant sampl ei chwistrellu i'r fflam, ac mae'r atomau bariwm yn amsugno golau o donfedd benodol. Mesurir dwyster y golau sy'n cael ei amsugno ac mae'n gymesur â chrynodiad y bariwm.
2. Sbectrometreg Allyriadau Atomig Fflam (FAES): Mae'r dull hwn yn canfod bariwm trwy chwistrellu'r toddiant sampl i'r fflam, gan gyffroi'r atomau bariwm i allyrru golau o donfedd benodol. O'i gymharu â FAAS, defnyddir FAES yn gyffredinol i ganfod crynodiadau is o fariwm.
3. Sbectrometreg Fflwroleuedd Atomig (AAS): Mae'r dull hwn yn debyg i FAAS, ond mae'n defnyddio sbectromedr fflwroleuedd i ganfod presenoldeb bariwm. Gellir ei ddefnyddio i fesur symiau bach o fariwm.
4. Cromatograffaeth Ionau: Mae'r dull hwn yn addas ar gyfer dadansoddi bariwm mewn samplau dŵr. Mae ïonau bariwm yn cael eu gwahanu a'u canfod trwy gromatograffaeth ïonau. Gellir ei ddefnyddio i fesur crynodiad bariwm mewn samplau dŵr.
5. Sbectrometreg Fflwroleuedd Pelydr-X (XRF): Mae hwn yn ddull dadansoddol annistrywiol sy'n addas ar gyfer canfod bariwm mewn samplau solet. Ar ôl i'r sampl gael ei gyffroi gan belydrau-X, mae'r atomau bariwm yn allyrru fflwroleuedd penodol, a phennir y cynnwys bariwm trwy fesur dwyster y fflwroleuedd.
6. Sbectrometreg Màs: Gellir defnyddio sbectrometreg màs i bennu cyfansoddiad isotopig bariwm a phennu cynnwys bariwm. Defnyddir y dull hwn fel arfer ar gyfer dadansoddi sensitifrwydd uchel a gall ganfod crynodiadau isel iawn o bariwm. Uchod mae rhai dulliau a ddefnyddir yn gyffredin ar gyfer canfod bariwm. Mae'r dull penodol i'w ddewis yn dibynnu ar natur y sampl, yr ystod crynodiad o bariwm, a phwrpas y dadansoddiad. Os oes angen rhagor o wybodaeth arnoch neu os oes gennych gwestiynau eraill, mae croeso i chi roi gwybod i mi. Defnyddir y dulliau hyn yn helaeth mewn cymwysiadau labordy a diwydiannol i fesur a chanfod presenoldeb a chrynodiad bariwm yn gywir ac yn ddibynadwy. Mae'r dull penodol i'w ddefnyddio yn dibynnu ar y math o sampl y mae angen ei fesur, yr ystod o gynnwys bariwm, a phwrpas penodol y dadansoddiad.
Amser postio: Rhag-09-2024