Ym myd hudol cemeg,bariwmbob amser wedi denu sylw gwyddonwyr gyda'i swyn unigryw a'i gymhwysiad eang. Er nad yw'r elfen fetel arian-gwyn hon mor ddisglair ag aur neu arian, mae'n chwarae rhan anhepgor mewn llawer o feysydd. 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, rhostio Cassio Lauro, crydd yn ninas Eidalaidd Porra, farit yn cynnwys bariwm sylffad gyda sylwedd hylosg mewn arbrawf a chafodd ei synnu o ddarganfod y gallai ddisgleirio yn y tywyllwch. Cododd y darganfyddiad hwn ddiddordeb mawr ymhlith ysgolheigion ar y pryd, a galwyd y garreg yn garreg Porra a daeth yn ganolbwynt ymchwil gan gemegwyr Ewropeaidd.
Fodd bynnag, y fferyllydd o Sweden Scheele a gadarnhaodd yn wirioneddol fod bariwm yn elfen newydd. Darganfuodd bariwm ocsid ym 1774 a'i alw'n “Baryta” (daear trwm). Astudiodd y sylwedd hwn yn fanwl a chredai ei fod yn cynnwys daear 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 bu i'r cemegydd Prydeinig Davy gynhyrchu metel bariwm yn llwyddiannus trwy electroleiddio electrolyte a wnaed o farit. Roedd y darganfyddiad hwn yn nodi cadarnhad swyddogol bariwm fel elfen fetelaidd, a hefyd yn agor taith cymhwyso bariwm mewn gwahanol 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 cymhwyso 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 yn gorwedd 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 yn dawel yn ein bywydau bob dydd, gan ddod â chyfleustra a chysur i'n bywydau.
Gadewch inni gychwyn ar y daith hudol hon o archwilio bariwm, dadorchuddio ei orchudd dirgel, a gwerthfawrogi ei swyn unigryw. Yn yr erthygl ganlynol, byddwn yn cyflwyno'n gynhwysfawr briodweddau a chymwysiadau bariwm, 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 o bariwm.
1. Caeau cais bariwm
Mae bariwm yn elfen gemegol gyffredin. Mae'n fetel arian-gwyn sy'n bodoli ar ffurf mwynau amrywiol eu natur. Mae'r canlynol yn rhai defnydd dyddiol o bariwm
Llosgi a goleuder: Mae bariwm yn fetel adweithiol iawn sy'n cynhyrchu fflam llachar pan ddaw i gysylltiad ag amonia neu ocsigen. Mae hyn yn gwneud bariwm yn cael ei ddefnyddio'n helaeth mewn diwydiannau fel gweithgynhyrchu tân gwyllt, fflerau, a gweithgynhyrchu ffosffor.
Diwydiant meddygol: Defnyddir cyfansoddion bariwm hefyd yn eang yn y diwydiant meddygol. 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, megis ïodin ymbelydrol ar gyfer trin clefyd thyroid.
Gwydr a Serameg: Defnyddir cyfansoddion bariwm yn aml mewn gweithgynhyrchu gwydr a cherameg oherwydd eu pwynt toddi da a'u gwrthiant cyrydiad. Gall cyfansoddion bariwm wella caledwch a chryfder cerameg a gallant ddarparu rhai priodweddau arbennig o gerameg, megis inswleiddio trydanol a mynegai plygiant uchel.
Aloiau Metel: Gall bariwm ffurfio aloion ag 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.
Elfen gemegol yw bariwm gyda'r symbol cemegol Ba a rhif atomig 56. Mae bariwm yn fetel daear alcalïaidd sydd yng ngrŵp 6 o'r tabl cyfnodol, sef y prif elfennau grŵp.
2. Priodweddau ffisegol bariwm
bariwm (Ba)yn elfen metel daear alcalïaidd. 1. Ymddangosiad: Mae bariwm yn fetel meddal, ariannaidd-gwyn gyda llewyrch metelaidd amlwg wrth 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 ac mae'r berwbwynt 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 i ddalennau tenau neu wifrau.
7. Gweithgaredd cemegol: Nid yw bariwm yn ymateb yn gryf gyda'r rhan fwyaf o nonmetals a llawer o fetelau ar dymheredd ystafell, ond mae'n ffurfio ocsidau ar dymheredd uchel ac mewn aer. Gall ffurfio cyfansoddion â llawer o elfennau anfetelaidd, megis ocsidau, sylffidau, ac ati.
8. Ffurfiau bodolaeth: Mwynau sy'n cynnwys bariwm yng nghramen y ddaear, megis barite (bariwm sylffad), ac ati Gall bariwm hefyd fodoli ar ffurf hydradau, ocsidau, carbonadau, ac ati mewn natur.
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. Cais: Mae cyfansoddion bariwm yn cael eu defnyddio'n eang mewn diwydiant, megis gwydr, rwber, catalyddion diwydiant cemegol, tiwbiau electron, ac ati Mae ei sylffad yn cael ei ddefnyddio'n aml fel asiant cyferbyniad mewn arholiadau meddygol.Mae bariwm yn elfen fetelaidd bwysig, a'i briodweddau ei gwneud yn cael ei ddefnyddio'n eang mewn sawl maes.
3. Priodweddau cemegol bariwm
Priodweddau metelaidd: Mae bariwm yn solid metelaidd gydag ymddangosiad arian-gwyn a dargludedd trydanol da.
Dwysedd a phwynt toddi: Mae bariwm yn elfen gymharol drwchus gyda dwysedd o 3.51 g/cm3. Mae gan bariwm ymdoddbwynt 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 â chlorin i gynhyrchu bariwm clorid.
Oxidizability: Gellir ocsideiddio bariwm i ffurfio bariwm ocsid. Defnyddir bariwm ocsid yn eang mewn diwydiannau fel mwyndoddi metel a gwneud gwydr. Gweithgaredd uchel: Mae gan bariwm 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 nad ydynt yn cael eu deall yn llawn, ond mae'n hysbys bod gan bariwm gwenwyndra penodol i organebau.
Llwybr derbyn: Mae pobl yn amlyncu bariwm yn bennaf trwy fwyd a dŵr yfed. Gall rhai bwydydd gynnwys symiau hybrin o fariwm, fel grawn, cig a chynhyrchion llaeth. Yn ogystal, mae dŵr daear weithiau'n cynnwys crynodiadau uwch o bariwm.
Amsugno biolegol a metaboledd: Gall organebau amsugno bariwm a'i ddosbarthu yn y corff trwy gylchrediad gwaed. Mae bariwm yn cronni'n bennaf yn yr arennau a'r esgyrn, yn enwedig mewn crynodiadau uwch mewn esgyrn.
Swyddogaeth fiolegol: Ni chanfuwyd eto bod gan bariwm unrhyw 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 cymeriant gormodol o bariwm achosi symptomau gwenwyno acíwt, gan gynnwys chwydu, dolur rhydd, gwendid yn y cyhyrau, arrhythmia, ac ati. Gall gwenwyno difrifol achosi niwed i'r system nerfol, niwed i'r arennau a phroblemau'r galon.
Croniad esgyrn: Gall bariwm gronni yn yr esgyrn yn y corff dynol, yn enwedig yn yr henoed. Gall amlygiad hirdymor i grynodiadau uchel o fariwm achosi clefydau esgyrn fel osteoporosis.
Effeithiau cardiofasgwlaidd: Gall bariwm, fel sodiwm, ymyrryd â chydbwysedd ïon a gweithgaredd trydanol, gan effeithio ar swyddogaeth y galon. Gall cymeriant gormodol 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 amlygiad hirdymor i grynodiadau uchel o bariwm gynyddu'r risg o rai canserau, megis canser y stumog a chanser esoffagaidd. Oherwydd y gwenwyndra a'r perygl posibl o bariwm, dylai pobl fod yn ofalus i osgoi cymeriant gormodol neu amlygiad hirdymor i grynodiadau uchel o bariwm. Dylid monitro a rheoli crynodiadau bariwm mewn dŵr yfed a bwyd er mwyn diogelu iechyd pobl. Os ydych yn amau gwenwyno neu os oes gennych symptomau cysylltiedig, ceisiwch sylw meddygol ar unwaith.
6. Bariwm mewn Natur
Mwynau Bariwm: Gall bariwm fodoli yng nghramen y ddaear ar ffurf mwynau. Mae rhai mwynau bariwm cyffredin yn cynnwys barite a witherite. Mae'r mwynau hyn yn aml yn digwydd gyda mwynau eraill, megis plwm, sinc ac arian.
Hydoddi mewn Dŵr Daear a Chreigiau: Gall bariwm fodoli mewn dŵr daear a chreigiau mewn cyflwr toddedig. Mae dŵr daear yn cynnwys symiau hybrin o fariwm toddedig, ac mae ei grynodiad yn dibynnu ar amodau daearegol a phriodweddau cemegol y corff dŵr. Halwynau bariwm: Gall bariwm ffurfio gwahanol halwynau, megis bariwm clorid, bariwm nitrad a bariwm carbonad. Gall y cyfansoddion hyn fodoli mewn natur fel mwynau naturiol.
Cynnwys yn y pridd:Bariwmyn gallu bodoli mewn pridd mewn gwahanol ffurfiau, a rhai ohonynt yn dod o hydoddiant gronynnau mwynol 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 proses gloddio a pharatoi bariwm fel arfer yn cynnwys y camau canlynol:
1. Cloddio mwyn bariwm: Prif fwyn mwyn bariwm yw barite, a elwir hefyd yn bariwm sylffad. Fe'i darganfyddir fel arfer yng nghramen y ddaear ac fe'i dosbarthir yn 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 bariwm sylffad.
2. Paratoi dwysfwyd: Mae echdynnu bariwm o fwyn bariwm yn gofyn am drin y mwyn yn ddwys. Mae paratoi crynodiad fel arfer yn cynnwys dewis llaw a chamau arnofio i gael gwared ar amhureddau a chael mwyn sy'n cynnwys mwy na 96% o bariwm sylffad.
3. Paratoi sylffad bariwm: Mae'r dwysfwyd yn destun camau fel tynnu haearn a silicon i gael sylffad bariwm (BaSO4).
4. Paratoi sylffid bariwm: Er mwyn paratoi bariwm o sylffad bariwm, mae angen trosi sylffad bariwm yn sylffid bariwm, a elwir hefyd yn lludw du. Mae powdr mwyn bariwm sylffad â maint gronynnau llai nag 20 rhwyll fel arfer yn cael ei gymysgu â glo neu bowdr golosg petrolewm mewn cymhareb pwysau o 4:1. Mae'r gymysgedd yn cael ei rostio ar 1100 ℃ mewn ffwrnais atseiniol, ac mae'r sylffad bariwm yn cael ei ostwng i sylffid bariwm.
5. Toddi bariwm sylffid: Gellir cael hydoddiant bariwm sylffid o bariwm sylffad trwy drwytholchi dŵr poeth.
6. Paratoi bariwm ocsid: Er mwyn trosi sylffid bariwm yn bariwm ocsid, mae sodiwm carbonad neu garbon deuocsid fel arfer yn cael ei ychwanegu at y datrysiad bariwm sylffid. Ar ôl cymysgu powdr bariwm carbonad a charbon, gall calchynnu uwch na 800 ℃ gynhyrchu bariwm ocsid.
7. Oeri a phrosesu: Dylid nodi bod bariwm ocsid yn cael ei ocsidio i ffurfio perocsid bariwm ar 500-700 ℃, a gellir dadelfennu bariwm perocsid i ffurfio bariwm ocsid ar 700-800 ℃. Er mwyn osgoi cynhyrchu bariwm perocsid, mae angen oeri neu ddiffodd y cynnyrch wedi'i galchynnu dan amddiffyniad nwy anadweithiol.
Yr uchod yw'r broses gloddio a pharatoi cyffredinol o elfen bariwm. Gall y prosesau hyn amrywio yn dibynnu ar y broses ddiwydiannol a'r offer, ond mae'r egwyddorion cyffredinol yn aros 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. Mae'r canlynol yn gyflwyniad manwl i'r dulliau canfod a ddefnyddir yn gyffredin ar gyfer 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. Mae'r ateb sampl yn cael ei chwistrellu i'r fflam, ac mae'r atomau bariwm yn amsugno golau o donfedd penodol. Mae dwyster y golau wedi'i amsugno yn cael ei fesur ac mae'n gymesur â chrynodiad bariwm.
2. Sbectrometreg Allyriadau Atomig Fflam (FAES): Mae'r dull hwn yn canfod bariwm trwy chwistrellu'r ateb sampl i'r fflam, gan gyffroi'r atomau bariwm i allyrru golau o donfedd penodol. O'i gymharu â FAAS, defnyddir FAES yn gyffredinol i ganfod crynodiadau is o bariwm.
3. Sbectrometreg Fflworoleuedd Atomig (AAS): Mae'r dull hwn yn debyg i FAAS, ond mae'n defnyddio sbectromedr fflworoleuedd i ganfod presenoldeb bariwm. Gellir ei ddefnyddio i fesur symiau hybrin o bariwm.
4. Cromatograffaeth Ion: Mae'r dull hwn yn addas ar gyfer dadansoddi bariwm mewn samplau dŵr. Mae ïonau bariwm yn cael eu gwahanu a'u canfod gan gromatograffeg ïon. Gellir ei ddefnyddio i fesur crynodiad bariwm mewn samplau dŵr.
5. Sbectrometreg Fflworoleuedd 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 chyffroi gan belydrau-X, mae'r atomau bariwm yn allyrru fflworoleuedd penodol, ac mae'r cynnwys bariwm yn cael ei bennu trwy fesur dwyster fflworoleuedd.
6. Sbectrometreg Màs: Gellir defnyddio sbectrometreg màs i bennu cyfansoddiad isotopig bariwm a phennu cynnwys bariwm. Defnyddir y dull hwn fel arfer ar gyfer dadansoddiad 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, ystod crynodiad y 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 eang 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 post: Rhag-09-2024