ويتوزع الباريوم في القشرة الأرضية بنسبة 0.04%، ويحتل المركز الثامن عشر، مع الأخذ في الاعتبار قلة وجوده في الحالة الطبيعية. يتم الحصول على مركباته من استخلاص وتحويل مركبيه الرئيسيين، الباريت والويذريت. تحقق من المزيد من ميزاته وتطبيقاته أدناه.
ما هو الباريوم؟
وهو معدن ترابي قلوي برقم ذري 56 في الجدول الدوري. وهو شديد التفاعل، وله كتلة ذرية تبلغ 137.34 ولون فضي أبيض. ووجوده في البيئة منخفض، لذا فهو موجود فقط في المركبات الصلبة والغبار والبلورات. بالإضافة إلى ذلك فإن تواجده يكاد يكون معدوماً في الغذاء ومياه الشرب.
رمز الباريوم
با: اسمها يأتي من الكلمة اليونانية barys أو الثقيل. تم استخلاصه لأول مرة بواسطة السير همفري ديفي عن طريق التحليل الكهربائي للباريت، مما أدى إلى كثافة عالية في حالته النقية، ومن هنا جاء اسمه.
خصائص الباريوم
يقع عنصر الباريوم في المجموعة الثانية من الجدول الدوري، وهو قابل للطرق، مما يعني أنه يتأكسد بسهولة في وجود الهواء ويتفاعل بسرعة مع الماء. بالإضافة إلى ذلك، فهو نشط كيميائيًا جدًا لأنه يتفاعل مع اللافلزات لتكوين مركبات. تعرف على المزيد حول تركيبته:
- الحالة : صلبة.
- اللون : أبيض فضي.
- الطعم والرائحة : معدني مرير، كريه للغاية وعديم الرائحة.
- التركيب : يتكون من 57 بروتونًا وإلكترونًا 81 نيوترونًا.
- السمية : عالية، قد تسبب أضرارا جسيمة للصحة.
- التفاعلية : عالي عند ملامسته للماء أو الكحول يتكون غاز الهيدروجين.
- الذوبان : قابل للذوبان في الماء.
- التبلور : مكعب متمركز على أجزاء الجسم.
- الموصلية : جيدة سواء الكهربائية أو الحرارية.
الخصائص الكيميائية والفيزيائية للباريوم
- العدد الذري : 56
- الفترة : 6
- كتلة : س
- المجموعة : 2
- حالة الأكسدة : 2
- نصف القطر التساهمي (Å): 198 بعد الظهر
- الحرارة النوعية: 204 جول / (كجم)
- طاقة التأين: 502.9
- الكتلة الذرية (جم/مول): 137.34 ش
- الكثافة: 3620 كجم/م3
- نقطة الغليان: 1845 درجة مئوية
- نقطة الانصهار: 727 درجة مئوية
- نصف القطر الذري: 253 م
- متوسط نصف القطر: 215 ساعة
- الإلكترونات لكل غلاف: 2، 8، 18، 8، 2
- السالبية الكهربية: 0.89
- التكوين الإلكتروني: [Xe] 6s2
- الموصلية الحرارية: 18.4 واط/(كم)
- الموصلية الكهربائية: 3106 ثانية/م
أصل الباريوم
وسبق أن عرف عنصر الباريوم ومعادنه في العصور الوسطى في إيطاليا على شكل حجارة. وقد تم استخدامه لخصائصه الفسفورية، لأنه عند تسخينه تنبعث منه أضواء ملونة. لاحقًا، في عام 1774، لاحظ كارل شيل أن الباريت يحتوي على مركب آخر، لم يتمكن من عزله في حالته النقية، لذلك حصل فقط على أكسيده.
وأخيرا، في عام 1808، نجح السير همفري ديفي في العثور على العنصر من خلال التحليل الكهربائي مع الأملاح المنصهرة. وبهذه الطريقة فقط تم الحصول على عينة نقية، مما سمح لها بتحديد خصائصها الأرضية القلوية.
في ماذا يستخدم الباريوم؟
هذا المعدن شديد التفاعل ونادرا ما يكون متوفرا في حالته الطبيعية. ومع ذلك، يتم تصنيع أصباغ الطلاء بمركباتها، ويتم تقليل الأكسجين الصادر من الصمامات الكهربائية إلى الحد الأدنى، ويتم إنشاء لهب أخضر. التطبيقات الأخرى مفصلة أدناه:
بئر نفط
ويستخدم أكسيد الباريوم كطين في حفر آبار النفط في أجزاء مختلفة. الهدف هو زيادة كثافة الحمأة والحفاظ على الوقود.
الموصلات الكهربائية
في حالته المعدنية، يتم استخدامه لتغطية أسلاك وموصلات الأجهزة الكهربائية. بالإضافة إلى ذلك، فهو يستخدم في آليات إشعال السيارات التي تنظم مستوى الكهرباء.
الألعاب النارية
وبما أن نترات الباريوم لها خصائص متفجرة، فإنها تستخدم في إنتاج الألعاب النارية والأضواء الاصطناعية. وعلى الرغم من أنه يتأكسد بسرعة في الهواء ويتغير لونه، إلا أنه يستخدم في صناعة الإضاءة الفسفورية.
عنصر السم
ويستخدم مركب كربونات الباريوم في صناعة سم الفئران. ونظرًا لسميته العالية، فهو يقضي على القوارض بعد ثوانٍ قليلة من تناوله.
إنتاج القطب
تستخدم كبريتات الباريوم واللجنين، وهو بوليمر عضوي، في إنتاج الأقطاب الكهربائية السالبة. وبهذه الطريقة يؤدي وظيفة الموسع في بطاريات الرصاص الحمضية.
الأشعة
يستخدم مركب كبريتات الباريوم لتغليف غرف الأشعة السينية بسبب عتامة عالية. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لأنه قابل للذوبان في الماء، فإنه يخلق تباينات في الأشعة السينية ويسمح برؤية الحالات الشاذة بدقة جيدة.
ما هو كلوريد الباريوم؟
وهو مركب غير عضوي صيغته BaCl2 من نوع الملح السام القابل للذوبان ذو لون مزرق عند تعرضه للنار. وهو ذو قيمة عالية في الصناعة، حيث يتم استخدامه كمنقي للمحلول الملحي في مصانع الكلور والقلويات. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدامه كمقوي للفولاذ وفي إنتاج الأملاح أثناء المعالجات الحرارية.
في الختام، هذا المعدن الأرضي القلوي مشع للغاية، ولهذا فهو نادر في حالته الطبيعية. يتمتع بموصلية حرارية وكهربائية ممتازة، مما يجعله مثاليًا لمختلف التطبيقات في المجالات الصناعية والكيميائية والطبية.