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鋇（Barium），堿土金(jin)屬元(yuan)素(su)(su)，化學(xue)元(yuan)素(su)(su)符(fu)號Ba，在周期表中(zhong)位于第六周期ⅡA族，是一種柔(rou)軟的(de)有銀白色光澤的(de)堿土金(jin)屬，是堿土金(jin)屬中(zhong)最活潑的(de)元(yuan)素(su)(su)。元(yuan)素(su)(su)名來源于希臘文βαρ??（barys），原意是“重的(de)”。

由于鋇(bei)(bei)(bei)(bei)的(de)(de)化學性質(zhi)十分(fen)活潑，從來沒有在(zai)自然界(jie)中(zhong)發現鋇(bei)(bei)(bei)(bei)單質(zhi)。鋇(bei)(bei)(bei)(bei)在(zai)自然界(jie)中(zhong)最常見的(de)(de)礦物是重晶石（硫酸鋇(bei)(bei)(bei)(bei)）和毒重石（碳酸鋇(bei)(bei)(bei)(bei)），二者皆不(bu)溶(rong)于水。鋇(bei)(bei)(bei)(bei)在(zai)1774年(nian)被確認為一個新元素，但直到(dao)1808年(nian)電(dian)解法(fa)發明不(bu)久后(hou)才被歸納為金屬元素。鋇(bei)(bei)(bei)(bei)的(de)(de)化合物用于制造(zao)煙火中(zhong)的(de)(de)綠色(se)（以焰色(se)反應(ying)為原理）。

電解熔融的氯(lv)化鋇(bei)或用鋁還原氯(lv)化鋇(bei)，可制得(de)金屬鋇(bei)。

研究歷史

堿(jian)土金屬的(de)硫化物(wu)具有磷光(guang)現象，即(ji)它們受(shou)到光(guang)的(de)照射后在黑暗中會繼續發光(guang)一段(duan)時(shi)間。鋇(bei)的(de)化合物(wu)正是因這一特性而開始(shi)被人們注意。

1602年意大(da)利波羅拉(la)（Bologna，現稱博洛尼(ni)亞）城一(yi)位制鞋(xie)工人卡西奧勞羅將一(yi)種(zhong)含(han)硫酸鋇的(de)重晶(jing)石與可(ke)燃物(wu)質一(yi)起(qi)焙燒后(hou)，發現它在(zai)黑暗中可(ke)以發光，這引(yin)起(qi)了當時(shi)學(xue)者們的(de)興趣(qu)。后(hou)來(lai)這種(zhong)石頭被稱為波羅拉(la)石，并引(yin)起(qi)了歐洲化(hua)學(xue)家分析研究的(de)興趣(qu)。

1774年瑞典化(hua)學家舍(she)勒（C.W.Scheele）發現氧化(hua)鋇是一種比重大的新土(tu)，稱之為“Baryta”（重土(tu)）。

1774年(nian)，舍勒(le)認為這(zhe)種石頭(tou)是一種新土(tu)(tu)（氧化物(wu)）和(he)硫(liu)酸(suan)結合成的，1776年(nian)他加熱這(zhe)一新土(tu)(tu)的硝酸(suan)鹽，獲得純凈(jing)的土(tu)(tu)（氧化物(wu)）。

1808年英國化學(xue)家戴維（H.Davy）用汞(gong)作(zuo)陰極，鉑作(zuo)陽極，電解重晶石（BaSO4）制得鋇汞(gong)齊，經蒸餾去汞(gong)后(hou)，得到一種純(chun)度不高的金屬，并(bing)以希臘(la)文barys（重）命名。元素(su)符(fu)號定(ding)為Ba，稱為鋇。

含量分布

鋇，和其它堿土金屬一(yi)樣(yang)，在地(di)(di)球上到(dao)處都有(you)分布：在地(di)(di)殼上部的(de)(de)含量是(shi)0.026%，而在地(di)(di)殼中的(de)(de)平均值是(shi)0.022%。鋇主要以重晶石形式存在，以硫酸鹽或碳(tan)酸鹽形式存在。

自然界鋇的主要礦物(wu)為重(zhong)(zhong)(zhong)晶(jing)石(shi)（BaSO4）和毒重(zhong)(zhong)(zhong)石(shi)（BaCO3）。重(zhong)(zhong)(zhong)晶(jing)石(shi)礦床分布很(hen)廣(guang)，中國的湖南、廣(guang)西、山(shan)東等(deng)地(di)都有較大的礦床。

元素在太陽中的含量(liang) 0.01(ppm)

元素在海水中的含量 0.0047(ppm)

地殼中含量 500(ppm)

物理性質

基本性質

鋇(bei)是(shi)銀白(bai)色金屬(shu)，熔點725°C，沸點1846°C，密度3.51g/cm3，有延(yan)展性。鋇(bei)的(de)主要礦石(shi)是(shi)重(zhong)晶石(shi)和(he)毒重(zhong)石(shi)。

原子序數 56

質子數 56

原子體積 39.24cm3/mol

沸(fei)點 1846℃

熔點 725℃

密度 3.51g/cm3

原子量 137.327

電離能(neng)(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)體(ti)結(jie)構：晶(jing)胞為體(ti)心立方晶(jing)胞，每個晶(jing)胞含有2個金屬原子。

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)(bei)(bei)(bei)(bei)混合了鋇(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)-138（71.66%）、鋇(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)-137（11.32%）、鋇(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)-136（7.81%）、鋇(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)-135（6.59%）、鋇(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)-134（2.42%）、鋇(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)-130（0.101%）、鋇(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)-132（0.097%）7種穩定的(de)同位素。

化學性質

基本性質

鋇是(shi)一種化學元素。化學符號Ba，原(yuan)子序數56，屬周期系ⅡA族，為堿(jian)(jian)土金屬的(de)成(cheng)員(yuan)。鋇的(de)化學活性(xing)(xing)(xing)很(hen)大，在堿(jian)(jian)土金屬中(zhong)是(shi)最(zui)為活潑(po)的(de)。從電勢以及電離能可以看出，鋇單質具有很(hen)強的(de)還原(yuan)性(xing)(xing)(xing)，事實上若只考慮失去(qu)第(di)一個電子的(de)情況(kuang)，鋇在水中(zhong)的(de)還原(yuan)性(xing)(xing)(xing)是(shi)最(zui)強的(de)，但鋇失去(qu)第(di)二個電子相對困難，所以綜合(he)考慮，鋇的(de)還原(yuan)性(xing)(xing)(xing)會下降不少(shao)。即使(shi)如此，它也是(shi)酸性(xing)(xing)(xing)溶液中(zhong)最(zui)活潑(po)的(de)金屬之一，僅(jin)次于鋰，銫，銣(ru)與鉀。

所屬周期 6

所屬族(zu)數 IIA

電子層(ceng)分(fen)布(bu) 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)在(zai)空氣中緩慢(man)氧(yang)(yang)化(hua)，生(sheng)(sheng)成(cheng)氧(yang)(yang)化(hua)鋇(bei)，氧(yang)(yang)化(hua)鋇(bei)為無色(se)立(li)方晶體。溶于酸(suan)，不溶于丙(bing)酮和氨水(shui)(shui)。與水(shui)(shui)作用(yong)成(cheng)氫氧(yang)(yang)化(hua)鋇(bei)，有毒。燃燒時則發(fa)出(chu)綠色(se)火焰，生(sheng)(sheng)成(cheng)過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)鋇(bei)。

氫氧化鋇

鋇與水(shui)反應，生(sheng)成氫(qing)氧化(hua)鋇與氫(qing)氣，由于氫(qing)氧化(hua)鋇的溶解度不(bu)大，且鋇的升華能較高，所(suo)以反應不(bu)如堿金屬(shu)那樣劇烈，生(sheng)成的氫(qing)氧化(hua)鋇會(hui)遮蓋住(zhu)視線。

氨基鋇

鋇能溶(rong)(rong)于液氨(an)，生成(cheng)具(ju)有順磁性的、導電的藍色溶(rong)(rong)液，其(qi)本質(zhi)是(shi)形成(cheng)了氨(an)合電子(zi)。在長(chang)時間放(fang)置后(hou)，氨(an)中的氫會被(bei)氨(an)合電子(zi)還原成(cheng)氫氣，總反(fan)應為(wei)鋇與液氨(an)反(fan)應生成(cheng)氨(an)基鋇與氫氣。

硫酸鋇

化學性質穩定，硫(liu)酸鋇溶(rong)于水(shui)的部分全(quan)部電(dian)離(li)，為強電(dian)解質。硫(liu)酸鋇不溶(rong)于稀硝酸。主要用作胃腸道(dao)造(zao)影劑(ji)。

應用領域

工業用途

用于制鋇鹽(yan)、合金(jin)(jin)(jin)、焰火、核反應(ying)堆等(deng)，也是精(jing)煉銅時的(de)優(you)良除氧(yang)劑。廣泛用于合金(jin)(jin)(jin)，有(you)鉛(qian)、鈣、鎂、鈉、鋰(li)、鋁及(ji)鎳等(deng)合金(jin)(jin)(jin)。金(jin)(jin)(jin)屬鋇可用作除去真空管和顯像管痕量氣體的(de)消氣劑、精(jing)煉金(jin)(jin)(jin)屬的(de)脫氣劑。

硝酸鋇與(yu)氯酸鉀、鎂(mei)粉、松(song)香混(hun)合(he)，可(ke)以用來制造信(xin)號(hao)彈與(yu)煙火。

可溶性的鋇化合物常(chang)用(yong)(yong)(yong)作殺蟲劑(ji)，比如(ru)氯化鋇，以防治多(duo)種(zhong)植物害蟲。也(ye)可用(yong)(yong)(yong)于(yu)精(jing)制電解法(fa)制燒堿的鹽水(shui)(shui)和鍋爐用(yong)(yong)(yong)水(shui)(shui)。也(ye)用(yong)(yong)(yong)于(yu)制備顏(yan)料。紡織工業(ye)和皮革工業(ye)用(yong)(yong)(yong)作媒(mei)染(ran)劑(ji)和人(ren)造絲消光(guang)劑(ji)。

醫療用途

硫酸鋇是(shi)X線檢查(cha)輔(fu)助(zhu)用(yong)藥。無(wu)嗅無(wu)味(wei)的白色(se)粉末，X線檢查(cha)中在體內(nei)可提供陽性(xing)對(dui)比的物(wu)質(zhi)。醫用(yong)硫酸鋇在胃腸道(dao)內(nei)不吸(xi)收，也沒有過敏反應，其(qi)(qi)中不含(han)有氯(lv)化(hua)(hua)鋇、硫化(hua)(hua)鋇和碳酸鋇等可溶(rong)性(xing)鋇化(hua)(hua)合物(wu)。主要用(yong)于(yu)胃腸道(dao)造影，偶用(yong)于(yu)其(qi)(qi)他(ta)目(mu)的檢查(cha)。

制備方法

工業上(shang)制(zhi)取(qu)金屬(shu)(shu)鋇分為制(zhi)取(qu)氧(yang)化鋇和金屬(shu)(shu)熱還(huan)原(yuan)(yuan)（鋁(lv)熱還(huan)原(yuan)(yuan)）兩個步驟。在1000～1200℃，用金屬(shu)(shu)鋁(lv)還(huan)原(yuan)(yuan)氧(yang)化鋇，可制(zhi)得金屬(shu)(shu)鋇，再用真空蒸餾法提純。

單質鋇的制備：

1）電解熔融的BaCl2。

2）在(zai)真空中用(yong)Al或Si在(zai)147K下還(huan)原BaO或BaCl2。

3）鋇的氮化物熱分(fen)解。

鋁熱還原(yuan)法生(sheng)產金屬鋇：

因配料比不同(tong)，鋁(lv)還原氧化鋇(bei)的(de)反(fan)應(ying)(ying)可能有兩(liang)種，反(fan)應(ying)(ying)式為：

6BaO+2Al→3BaO·Al2O3+3Ba↑

或(huo)：4BaO+2Al→BaO·Al2O3+3Ba↑

這兩種(zhong)反(fan)(fan)應(ying)在1000～1200℃時，都只能生成少量的(de)鋇(bei)，因此，必須用真空(kong)泵將(jiang)鋇(bei)蒸氣不斷地從反(fan)(fan)應(ying)區轉移到(dao)冷凝區，反(fan)(fan)應(ying)才能不斷向右進(jin)行。反(fan)(fan)應(ying)后的(de)殘(can)渣有毒(du)，需(xu)經處理才能棄去。

安全措施

健康危害

鋇(bei)(bei)對人(ren)類來(lai)說不是(shi)必需元(yuan)素是(shi)有(you)毒(du)(du)(du)元(yuan)素，食入可(ke)溶性(xing)鋇(bei)(bei)化(hua)(hua)(hua)合物(wu)會引起鋇(bei)(bei)中(zhong)(zhong)毒(du)(du)(du)。假定成年人(ren)的(de)(de)平均體重是(shi)70kg，他體內的(de)(de)鋇(bei)(bei)總量(liang)大(da)約(yue)是(shi)16mg。誤服(fu)鋇(bei)(bei)鹽(yan)后，鋇(bei)(bei)鹽(yan)會被(bei)水和胃酸(suan)(suan)溶解，這導致了許多中(zhong)(zhong)毒(du)(du)(du)事件和一(yi)些(xie)死亡(wang)事件的(de)(de)發生。中(zhong)(zhong)毒(du)(du)(du)癥狀有(you)嘔吐(tu)、絞(jiao)痛、腹瀉、心跳(tiao)變緩且不規律、短暫的(de)(de)血(xue)壓升高(gao)、痙攣性(xing)的(de)(de)震顫和肌肉麻痹。氯化(hua)(hua)(hua)鋇(bei)(bei)的(de)(de)LD50曾被(bei)假定為大(da)約(yue)1g/kg。在(zai)攝(she)入數小時后或數天后會死亡(wang)。鋇(bei)(bei)會在(zai)血(xue)漿中(zhong)(zhong)形成蛋白質加合物(wu)，在(zai)骨骼中(zhong)(zhong)沉積的(de)(de)鋇(bei)(bei)占鋇(bei)(bei)總量(liang)的(de)(de)65%。鋇(bei)(bei)在(zai)骨骼中(zhong)(zhong)的(de)(de)半衰(shuai)期大(da)約(yue)是(shi)50天。鋇(bei)(bei)的(de)(de)毒(du)(du)(du)性(xing)和它抑制(zhi)K+離子以(yi)及它與硫酸(suan)(suan)鹽(yan)反應有(you)關。人(ren)注射的(de)(de)氯化(hua)(hua)(hua)鋇(bei)(bei)的(de)(de)吸(xi)收(shou)(shou)量(liang)高(gao)達60-80%，而(er)對口服(fu)的(de)(de)氯化(hua)(hua)(hua)鋇(bei)(bei)的(de)(de)吸(xi)收(shou)(shou)量(liang)只(zhi)有(you)10-30%。

急性(xing)鋇(bei)鹽(yan)中(zhong)(zhong)毒癥(zheng)狀(zhuang)：急性(xing)鋇(bei)鹽(yan)中(zhong)(zhong)毒臨床比較(jiao)少(shao)見，多(duo)為誤服。凡在水或稀鹽(yan)酸中(zhong)(zhong)可溶解的鋇(bei)化(hua)合(he)物(wu)均(jun)具毒性(xing)，包(bao)括氯化(hua)鋇(bei)、碳酸鋇(bei)、氫氧(yang)(yang)化(hua)鋇(bei)、硝酸鋇(bei)、醋酸鋇(bei)、硫化(hua)鋇(bei)、氧(yang)(yang)化(hua)鋇(bei)等。鋇(bei)鹽(yan)中(zhong)(zhong)毒主要表現(xian)為胃腸道(dao)刺(ci)激(ji)癥(zheng)狀(zhuang)和低鉀(jia)癥(zheng)候群，如惡心、嘔(ou)吐、腹痛、腹瀉(xie)、四肢軟癱、心肌受(shou)累、呼吸肌麻痹等。因該類患(huan)者多(duo)有嘔(ou)吐、腹痛、腹瀉(xie)等胃腸道(dao)癥(zheng)狀(zhuang)而易誤診(zhen)(zhen)，集體發病時易誤診(zhen)(zhen)為食物(wu)中(zhong)(zhong)毒，單發時則易誤診(zhen)(zhen)為急性(xing)胃腸炎(yan)。

即使發(fa)(fa)現了低(di)鉀血癥(zheng)，也常認為是嘔吐(tu)、腹瀉造成的(de)(de)(de)(de)(de)體(ti)液鉀丟失(shi)所致，而(er)未(wei)能引起(qi)足夠重(zhong)視。但需注(zhu)意的(de)(de)(de)(de)(de)是此類(lei)患(huan)者的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)鉀血癥(zheng)比較(jiao)嚴(yan)重(zhong)，與其(qi)體(ti)液鉀丟失(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)量不(bu)相平行(xing)，所以(yi)臨床上遇到原因(yin)不(bu)明的(de)(de)(de)(de)(de)迅(xun)速發(fa)(fa)展的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)鉀血癥(zheng)，同時(shi)有(you)胃(wei)腸(chang)道癥(zheng)狀而(er)用(yong)胃(wei)腸(chang)炎不(bu)能解(jie)釋者，應想到有(you)急性鋇(bei)鹽(yan)中(zhong)(zhong)毒(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)能，可(ke)將(jiang)嘔吐(tu)物或食物行(xing)毒(du)(du)物分(fen)析，如(ru)發(fa)(fa)現鋇(bei)鹽(yan)含量高可(ke)得到確診。口(kou)服氯化鋇(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)毒(du)(du)量為0.2～0.5g，致死量為0.8～4.0g。鋇(bei)中(zhong)(zhong)毒(du)(du)引起(qi)低(di)鉀血癥(zheng)的(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)能機制：鋇(bei)中(zhong)(zhong)毒(du)(du)時(shi)，細胞膜(mo)上的(de)(de)(de)(de)(de)Na+-K+-ATP酶(mei)繼續(xu)活動，故細胞外(wai)液中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)鉀不(bu)斷進入細胞，但鉀從細胞內(nei)流(liu)出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)孔(kong)道被特異地阻斷，因(yin)而(er)發(fa)(fa)生低(di)鉀血癥(zheng)。急性鋇(bei)鹽(yan)中(zhong)(zhong)毒(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)治(zhi)療首要是洗(xi)胃(wei)，洗(xi)胃(wei)液可(ke)以(yi)選(xuan)用(yong)2%～5%硫酸鎂或硫酸鈉(na)，解(jie)毒(du)(du)劑可(ke)選(xuan)用(yong)硫酸鈉(na)或硫代硫酸鈉(na)，同時(shi)積極糾(jiu)正低(di)鉀血癥(zheng)，有(you)心律(lv)失(shi)常者應用(yong)抗心律(lv)失(shi)常藥(yao)物，呼(hu)吸困難(nan)時(shi)給予氧療，必要時(shi)人工(gong)呼(hu)吸。

危害防治

泄漏應急處理

隔離泄漏(lou)污染區，限制出入(ru)。切斷火(huo)源。建議應急處理人員(yuan)戴自吸過濾式防塵口(kou)罩，穿消防防護(hu)服。不要直接接觸泄漏(lou)物。小(xiao)量(liang)泄漏(lou)：避免揚(yang)塵，用(yong)(yong)潔凈的鏟子(zi)收集(ji)于干(gan)燥(zao)、潔凈、有蓋(gai)的容(rong)器中。轉移回(hui)收。大量(liang)泄漏(lou)：用(yong)(yong)塑料布(bu)、帆布(bu)覆蓋(gai)，減少飛散。使(shi)用(yong)(yong)無火(huo)花工(gong)具轉移回(hui)收。

防護措施

呼吸(xi)系(xi)統防(fang)(fang)護：一般(ban)不需(xu)要特殊(shu)防(fang)(fang)護，但建議(yi)特殊(shu)情況下，佩戴自(zi)吸(xi)過(guo)濾(lv)式(shi)防(fang)(fang)塵口(kou)罩(zhao)。

眼睛防護(hu)：戴化(hua)學(xue)安全防護(hu)眼鏡(jing)。

身(shen)體防護(hu)：穿化學防護(hu)服。

手防護：戴橡膠手套。

其(qi)它：工作現場嚴禁吸煙。注意個(ge)人清(qing)潔(jie)衛(wei)生。

應急措施

皮膚(fu)(fu)接觸：脫(tuo)去被污染的(de)衣著，用肥皂水和(he)清水徹底沖(chong)洗皮膚(fu)(fu)。

眼睛接觸：提起眼瞼，用(yong)流動清水或生(sheng)理鹽水沖(chong)洗。就醫。

吸入：迅速脫離現場至(zhi)空氣新鮮處。保持呼(hu)(hu)吸道通暢。如呼(hu)(hu)吸困難，給輸氧。如呼(hu)(hu)吸停止，立即進行(xing)人工呼(hu)(hu)吸。就醫。

食入：飲(yin)足量溫水(shui)，催吐，用2%-5%硫(liu)酸鈉溶液洗胃，導瀉。就醫。

滅火(huo)(huo)(huo)方法：不(bu)可(ke)用(yong)水(shui)、泡沫、二(er)氧化碳、鹵化烴(jing)(如(ru)1211滅火(huo)(huo)(huo)劑(ji))等滅火(huo)(huo)(huo)。須用(yong)干燥(zao)石墨(mo)粉或其它干粉(如(ru)干砂)滅火(huo)(huo)(huo)。

儲存方法

儲存于(yu)陰(yin)涼(liang)、通風的(de)庫房。遠離火種、熱源。相對濕(shi)度保持(chi)在75%以下。包裝要(yao)求密封，不可(ke)與空氣接觸(chu)。應(ying)與氧(yang)化劑(ji)、酸類(lei)、堿(jian)類(lei)等分開存放，切忌混儲。采(cai)用防爆型照(zhao)明、通風設施。禁止使(shi)用易產生(sheng)火花的(de)機(ji)械設備和(he)工具。儲區應(ying)備有合(he)適的(de)材料收(shou)容(rong)泄漏物。