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鋇（Barium），堿(jian)土金(jin)屬元(yuan)(yuan)素(su)，化學元(yuan)(yuan)素(su)符號Ba，在周(zhou)期(qi)表(biao)中(zhong)位于第六周(zhou)期(qi)ⅡA族，是(shi)一種柔軟的有銀白(bai)色(se)光澤(ze)的堿(jian)土金(jin)屬，是(shi)堿(jian)土金(jin)屬中(zhong)最活潑(po)的元(yuan)(yuan)素(su)。元(yuan)(yuan)素(su)名來源于希臘文βαρ??（barys），原意是(shi)“重(zhong)的”。

由于鋇(bei)的(de)(de)化學(xue)性質十分活潑，從來沒(mei)有在自(zi)然界中(zhong)發現鋇(bei)單質。鋇(bei)在自(zi)然界中(zhong)最常見的(de)(de)礦物是重(zhong)晶石(shi)（硫酸鋇(bei)）和毒重(zhong)石(shi)（碳酸鋇(bei)），二者皆不溶于水。鋇(bei)在1774年被確認(ren)為(wei)一個新元素，但直到1808年電(dian)解法(fa)發明(ming)不久后(hou)才被歸納為(wei)金屬元素。鋇(bei)的(de)(de)化合(he)物用于制(zhi)造煙火(huo)中(zhong)的(de)(de)綠色（以焰色反應為(wei)原理(li)）。

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

研究歷史

堿土金(jin)屬的硫化物具有磷光現象，即(ji)它們受到光的照射(she)后在黑暗中(zhong)會繼續發光一(yi)段時間。鋇的化合(he)物正是因(yin)這一(yi)特(te)性而開始被人(ren)們注(zhu)意。

1602年(nian)意大利波羅拉（Bologna，現(xian)稱博洛(luo)尼亞）城一位制鞋工人卡西奧勞羅將一種(zhong)(zhong)含硫酸鋇的重(zhong)晶石(shi)(shi)與可(ke)燃物質一起(qi)焙燒(shao)后(hou)，發(fa)現(xian)它在(zai)黑暗中(zhong)可(ke)以發(fa)光，這引起(qi)了當時(shi)學者們的興趣。后(hou)來這種(zhong)(zhong)石(shi)(shi)頭(tou)被(bei)稱為波羅拉石(shi)(shi)，并引起(qi)了歐洲(zhou)化學家分析研究的興趣。

1774年瑞典化學家舍勒(le)（C.W.Scheele）發現氧(yang)化鋇是一(yi)種比重(zhong)大(da)的新(xin)土，稱之為“Baryta”（重(zhong)土）。

1774年(nian)，舍(she)勒認(ren)為這(zhe)種石頭是(shi)一種新(xin)土（氧化物(wu)）和(he)硫酸結合成(cheng)的(de)，1776年(nian)他(ta)加(jia)熱這(zhe)一新(xin)土的(de)硝(xiao)酸鹽，獲得純凈的(de)土（氧化物(wu)）。

1808年(nian)英(ying)國化學家(jia)戴維（H.Davy）用汞(gong)(gong)作陰(yin)極，鉑作陽極，電解重(zhong)晶石(shi)（BaSO4）制(zhi)得鋇汞(gong)(gong)齊，經蒸餾去汞(gong)(gong)后，得到一(yi)種純度不高的金屬，并以希(xi)臘文barys（重(zhong)）命名。元素符號(hao)定(ding)為Ba，稱為鋇。

含量分布

鋇，和其(qi)它堿土金屬一樣，在(zai)地(di)球上到(dao)處都(dou)有分布(bu)：在(zai)地(di)殼上部的含量是0.026%，而在(zai)地(di)殼中的平均值是0.022%。鋇主要以(yi)重晶石形(xing)(xing)式存(cun)在(zai)，以(yi)硫酸(suan)鹽(yan)或碳酸(suan)鹽(yan)形(xing)(xing)式存(cun)在(zai)。

自(zi)然界(jie)鋇的(de)主要(yao)礦物(wu)為重晶石(shi)（BaSO4）和毒重石(shi)（BaCO3）。重晶石(shi)礦床分布很廣(guang)，中(zhong)國的(de)湖南、廣(guang)西(xi)、山東等地都有較(jiao)大的(de)礦床。

元素在太陽(yang)中的含量 0.01(ppm)

元(yuan)素(su)在(zai)海水中的含量(liang) 0.0047(ppm)

地殼中含量 500(ppm)

物理性質

基本性質

鋇(bei)是銀(yin)白色金屬，熔點725°C，沸點1846°C，密度3.51g/cm3，有(you)延(yan)展性(xing)。鋇(bei)的主要(yao)礦(kuang)石是重晶(jing)石和毒重石。

原子序數 56

質子數 56

原子(zi)體積 39.24cm3/mol

沸點 1846℃

熔點 725℃

密(mi)度(du) 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

晶體結構：晶胞為體心立方晶胞，每個(ge)晶胞含有2個(ge)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

天然鋇(bei)混合了鋇(bei)-138（71.66%）、鋇(bei)-137（11.32%）、鋇(bei)-136（7.81%）、鋇(bei)-135（6.59%）、鋇(bei)-134（2.42%）、鋇(bei)-130（0.101%）、鋇(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(xue)元素。化學(xue)符號Ba，原(yuan)子序數56，屬(shu)周期系ⅡA族，為(wei)堿(jian)土金屬(shu)的(de)(de)(de)成員。鋇(bei)的(de)(de)(de)化學(xue)活(huo)性(xing)很大，在(zai)(zai)堿(jian)土金屬(shu)中是(shi)最(zui)為(wei)活(huo)潑(po)的(de)(de)(de)。從(cong)電勢以(yi)及(ji)電離(li)能可以(yi)看出，鋇(bei)單質具有很強的(de)(de)(de)還原(yuan)性(xing)，事實上若只考(kao)慮(lv)失去(qu)第一個電子的(de)(de)(de)情(qing)況，鋇(bei)在(zai)(zai)水中的(de)(de)(de)還原(yuan)性(xing)是(shi)最(zui)強的(de)(de)(de)，但鋇(bei)失去(qu)第二個電子相對困難(nan)，所以(yi)綜合考(kao)慮(lv)，鋇(bei)的(de)(de)(de)還原(yuan)性(xing)會下(xia)降(jiang)不少。即(ji)使如此，它也是(shi)酸性(xing)溶液中最(zui)活(huo)潑(po)的(de)(de)(de)金屬(shu)之一，僅次(ci)于鋰(li)，銫，銣與(yu)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)(bei)在空(kong)氣中緩慢(man)氧(yang)化，生成氧(yang)化鋇(bei)(bei)，氧(yang)化鋇(bei)(bei)為無色立方晶體。溶(rong)于酸，不溶(rong)于丙(bing)酮和(he)氨水。與水作(zuo)用(yong)成氫氧(yang)化鋇(bei)(bei)，有毒。燃(ran)燒時則(ze)發(fa)出綠色火(huo)焰，生成過(guo)氧(yang)化鋇(bei)(bei)。

氫氧化鋇

鋇(bei)與水反應，生成氫(qing)氧化(hua)鋇(bei)與氫(qing)氣(qi)，由于氫(qing)氧化(hua)鋇(bei)的(de)溶(rong)解度不大，且鋇(bei)的(de)升(sheng)華(hua)能較高，所以反應不如堿金屬那樣劇烈(lie)，生成的(de)氫(qing)氧化(hua)鋇(bei)會(hui)遮蓋住視線。

氨基鋇

鋇(bei)能溶于液(ye)氨(an)，生成(cheng)具有(you)順磁性的(de)、導電(dian)(dian)的(de)藍色溶液(ye)，其本質是形成(cheng)了氨(an)合電(dian)(dian)子(zi)。在長(chang)時間放置后，氨(an)中的(de)氫(qing)會被氨(an)合電(dian)(dian)子(zi)還原成(cheng)氫(qing)氣，總反應(ying)為(wei)鋇(bei)與液(ye)氨(an)反應(ying)生成(cheng)氨(an)基鋇(bei)與氫(qing)氣。

硫酸鋇

化學性質穩定，硫酸鋇(bei)溶于(yu)水的部分全部電(dian)離，為強電(dian)解質。硫酸鋇(bei)不溶于(yu)稀硝酸。主(zhu)要用作胃腸道造影劑。

應用領域

工業用途

用于(yu)制(zhi)鋇(bei)鹽、合金(jin)、焰火(huo)、核反應堆等(deng)，也是(shi)精煉銅時的(de)(de)優良(liang)除(chu)氧劑。廣泛用于(yu)合金(jin)，有鉛、鈣(gai)、鎂(mei)、鈉、鋰、鋁及鎳(nie)等(deng)合金(jin)。金(jin)屬鋇(bei)可用作除(chu)去真空管和顯像管痕(hen)量氣(qi)體(ti)的(de)(de)消氣(qi)劑、精煉金(jin)屬的(de)(de)脫氣(qi)劑。

硝酸鋇與(yu)氯酸鉀、鎂粉(fen)、松(song)香(xiang)混合，可以用來制造信(xin)號(hao)彈與(yu)煙火。

可溶(rong)性的(de)鋇(bei)化合物(wu)常用(yong)作殺蟲(chong)劑，比如(ru)氯化鋇(bei)，以防治多種植物(wu)害蟲(chong)。也可用(yong)于精制(zhi)電解法(fa)制(zhi)燒(shao)堿(jian)的(de)鹽(yan)水(shui)(shui)和鍋爐(lu)用(yong)水(shui)(shui)。也用(yong)于制(zhi)備顏料。紡織工(gong)業和皮革工(gong)業用(yong)作媒染劑和人造絲消光劑。

醫療用途

硫酸鋇是X線(xian)檢查(cha)輔助(zhu)用藥。無(wu)嗅無(wu)味(wei)的白(bai)色粉末，X線(xian)檢查(cha)中在體(ti)內可提(ti)供陽性對比的物(wu)質。醫用硫酸鋇在胃(wei)(wei)腸道(dao)(dao)內不吸收，也沒有過敏反應，其(qi)中不含有氯化鋇、硫化鋇和碳酸鋇等(deng)可溶(rong)性鋇化合物(wu)。主要用于胃(wei)(wei)腸道(dao)(dao)造影(ying)，偶(ou)用于其(qi)他目的檢查(cha)。

制備方法

工業上(shang)制取(qu)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)鋇(bei)(bei)(bei)分為制取(qu)氧化鋇(bei)(bei)(bei)和(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)熱還原（鋁(lv)熱還原）兩個步驟。在(zai)1000～1200℃，用金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)鋁(lv)還原氧化鋇(bei)(bei)(bei)，可制得金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)鋇(bei)(bei)(bei)，再用真(zhen)空(kong)蒸餾法提純。

單質鋇的制備：

1）電(dian)解熔(rong)融的(de)BaCl2。

2）在真空(kong)中用(yong)Al或Si在147K下(xia)還原BaO或BaCl2。

3）鋇的氮化物熱分(fen)解(jie)。

鋁熱還原法生產金屬鋇：

因(yin)配料比不同，鋁還原氧(yang)化鋇的反(fan)應(ying)可能有兩(liang)種，反(fan)應(ying)式為(wei)：

6BaO+2Al→3BaO·Al2O3+3Ba↑

或：4BaO+2Al→BaO·Al2O3+3Ba↑

這兩種反應在1000～1200℃時，都(dou)只能(neng)生成少量的鋇，因此(ci)，必(bi)須用真空泵將鋇蒸(zheng)氣不(bu)斷地從反應區轉移到(dao)冷(leng)凝區，反應才(cai)能(neng)不(bu)斷向右進行(xing)。反應后的殘(can)渣有毒，需經處理(li)才(cai)能(neng)棄去。

安全措施

健康危害

鋇(bei)對人類來說(shuo)不是(shi)必(bi)需元(yuan)素是(shi)有(you)毒(du)元(yuan)素，食入(ru)可溶(rong)性鋇(bei)化合物會(hui)引起(qi)鋇(bei)中(zhong)毒(du)。假定成年人的(de)(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)均體(ti)重是(shi)70kg，他體(ti)內的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鋇(bei)總量大約(yue)是(shi)16mg。誤服鋇(bei)鹽后，鋇(bei)鹽會(hui)被水和(he)胃酸溶(rong)解(jie)，這(zhe)導致了許(xu)多中(zhong)毒(du)事件和(he)一些(xie)死(si)(si)亡(wang)事件的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)生。中(zhong)毒(du)癥狀有(you)嘔吐、絞痛、腹(fu)瀉、心跳變(bian)緩(huan)且不規律、短暫的(de)(de)(de)(de)(de)(de)血(xue)壓升高、痙攣性的(de)(de)(de)(de)(de)(de)震顫和(he)肌(ji)肉麻痹。氯(lv)化鋇(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)LD50曾被假定為大約(yue)1g/kg。在(zai)攝入(ru)數小時后或數天后會(hui)死(si)(si)亡(wang)。鋇(bei)會(hui)在(zai)血(xue)漿中(zhong)形成蛋(dan)白質(zhi)加合物，在(zai)骨骼中(zhong)沉積的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鋇(bei)占鋇(bei)總量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)65%。鋇(bei)在(zai)骨骼中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)半衰期大約(yue)是(shi)50天。鋇(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)毒(du)性和(he)它(ta)抑制K+離(li)子(zi)以及它(ta)與硫酸鹽反應有(you)關。人注(zhu)射的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氯(lv)化鋇(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸收量高達60-80%，而對口服的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氯(lv)化鋇(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸收量只有(you)10-30%。

急性(xing)鋇(bei)鹽(yan)中(zhong)毒癥狀(zhuang)：急性(xing)鋇(bei)鹽(yan)中(zhong)毒臨床比較少見(jian)，多(duo)為誤服。凡(fan)在水或(huo)稀鹽(yan)酸(suan)中(zhong)可(ke)溶(rong)解的鋇(bei)化(hua)合物均具毒性(xing)，包括氯化(hua)鋇(bei)、碳酸(suan)鋇(bei)、氫氧化(hua)鋇(bei)、硝(xiao)酸(suan)鋇(bei)、醋酸(suan)鋇(bei)、硫(liu)化(hua)鋇(bei)、氧化(hua)鋇(bei)等。鋇(bei)鹽(yan)中(zhong)毒主要表現為胃腸道(dao)刺激癥狀(zhuang)和低鉀癥候群，如惡(e)心、嘔吐、腹(fu)痛(tong)、腹(fu)瀉、四肢軟癱、心肌受(shou)累、呼吸肌麻痹(bi)等。因該(gai)類患者多(duo)有嘔吐、腹(fu)痛(tong)、腹(fu)瀉等胃腸道(dao)癥狀(zhuang)而易誤診(zhen)，集體發病時(shi)易誤診(zhen)為食(shi)物中(zhong)毒，單發時(shi)則易誤診(zhen)為急性(xing)胃腸炎。

即(ji)使發(fa)現了低鉀血癥(zheng)(zheng)，也常認為(wei)是(shi)嘔吐、腹瀉造成的(de)(de)(de)(de)(de)體液鉀丟失(shi)所致(zhi)，而(er)未能引起(qi)足夠重(zhong)視。但(dan)需注(zhu)意(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)此類患者的(de)(de)(de)(de)(de)低鉀血癥(zheng)(zheng)比較(jiao)嚴重(zhong)，與其(qi)體液鉀丟失(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)量(liang)不相平行(xing)，所以臨床(chuang)上遇到(dao)原因不明的(de)(de)(de)(de)(de)迅速發(fa)展的(de)(de)(de)(de)(de)低鉀血癥(zheng)(zheng)，同時有胃腸道癥(zheng)(zheng)狀(zhuang)而(er)用胃腸炎不能解釋者，應想到(dao)有急性鋇(bei)鹽(yan)中(zhong)(zhong)毒(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)(ke)能，可(ke)(ke)將嘔吐物(wu)或(huo)(huo)食物(wu)行(xing)毒(du)(du)物(wu)分析，如發(fa)現鋇(bei)鹽(yan)含(han)量(liang)高可(ke)(ke)得到(dao)確診。口(kou)服氯化鋇(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)毒(du)(du)量(liang)為(wei)0.2～0.5g，致(zhi)死量(liang)為(wei)0.8～4.0g。鋇(bei)中(zhong)(zhong)毒(du)(du)引起(qi)低鉀血癥(zheng)(zheng)的(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)(ke)能機(ji)制：鋇(bei)中(zhong)(zhong)毒(du)(du)時，細胞(bao)(bao)膜上的(de)(de)(de)(de)(de)Na+-K+-ATP酶繼續活動，故細胞(bao)(bao)外液中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)鉀不斷進入細胞(bao)(bao)，但(dan)鉀從細胞(bao)(bao)內(nei)流出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)孔道被特(te)異(yi)地阻斷，因而(er)發(fa)生低鉀血癥(zheng)(zheng)。急性鋇(bei)鹽(yan)中(zhong)(zhong)毒(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)治療首(shou)要(yao)是(shi)洗(xi)胃，洗(xi)胃液可(ke)(ke)以選(xuan)用2%～5%硫(liu)(liu)(liu)(liu)酸(suan)鎂或(huo)(huo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)酸(suan)鈉，解毒(du)(du)劑可(ke)(ke)選(xuan)用硫(liu)(liu)(liu)(liu)酸(suan)鈉或(huo)(huo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)代硫(liu)(liu)(liu)(liu)酸(suan)鈉，同時積極糾正低鉀血癥(zheng)(zheng)，有心(xin)律(lv)失(shi)常者應用抗心(xin)律(lv)失(shi)常藥物(wu)，呼(hu)吸困(kun)難(nan)時給予氧療，必要(yao)時人工呼(hu)吸。

危害防治

泄漏應急處理

隔離(li)泄漏(lou)污染區(qu)，限制出入(ru)。切(qie)斷火源。建議(yi)應急處理人員戴自吸過濾式防塵口罩，穿消防防護服。不要(yao)直接接觸泄漏(lou)物。小(xiao)量泄漏(lou)：避免揚塵，用潔凈的鏟子收集(ji)于干(gan)燥、潔凈、有蓋的容(rong)器中。轉移(yi)回收。大量泄漏(lou)：用塑(su)料布、帆布覆(fu)蓋，減少飛(fei)散。使用無火花工具(ju)轉移(yi)回收。

防護措施

呼吸(xi)系統防護：一(yi)般不需要特殊(shu)防護，但建議特殊(shu)情況(kuang)下(xia)，佩戴自吸(xi)過(guo)濾式防塵口罩。

眼睛防護：戴化(hua)學安全(quan)防護眼鏡。

身(shen)體(ti)防護：穿化學防護服。

手防護：戴(dai)橡膠手套。

其它(ta)：工作現場嚴禁吸煙。注(zhu)意(yi)個人清潔衛(wei)生(sheng)。

應急措施

皮膚接觸(chu)：脫去被污染的衣著，用肥皂水和清水徹底沖洗皮膚。

眼睛接觸：提(ti)起眼瞼(jian)，用流動清(qing)水或生(sheng)理鹽水沖洗。就醫。

吸(xi)(xi)(xi)入：迅(xun)速(su)脫(tuo)離現場至空(kong)氣新(xin)鮮處(chu)。保持呼吸(xi)(xi)(xi)道通暢。如呼吸(xi)(xi)(xi)困難，給輸(shu)氧。如呼吸(xi)(xi)(xi)停止，立即(ji)進行(xing)人工呼吸(xi)(xi)(xi)。就醫。

食入：飲(yin)足量溫水，催(cui)吐，用(yong)2%-5%硫酸(suan)鈉溶(rong)液洗胃，導瀉。就(jiu)醫。

滅火(huo)(huo)方法：不可(ke)用水、泡沫、二氧化(hua)碳、鹵化(hua)烴(如1211滅火(huo)(huo)劑(ji))等滅火(huo)(huo)。須用干(gan)燥石墨粉(fen)或其它干(gan)粉(fen)(如干(gan)砂)滅火(huo)(huo)。

儲存方法

儲(chu)存(cun)于陰涼、通風的(de)庫房。遠離火(huo)(huo)種、熱源。相(xiang)對濕度保持在75%以下。包裝要求密封，不(bu)可與空氣接(jie)觸。應(ying)(ying)與氧化劑、酸類、堿類等分開(kai)存(cun)放(fang)，切忌混儲(chu)。采用(yong)防(fang)爆型照明、通風設施。禁止使(shi)用(yong)易產生(sheng)火(huo)(huo)花(hua)的(de)機械(xie)設備和工具。儲(chu)區應(ying)(ying)備有(you)合適的(de)材料收容(rong)泄漏物。