金屬鋇

金屬鋇

鋇是鹼土金屬元素,屬輕金屬。是周期表中ⅡA族的第六周期的元素,是鹼土金屬中活潑的元素,元素名來源於希臘文βαρύς (barys),原意是“重的”。化學元素符號是Ba。是一種柔軟的有銀白色光澤的鹼土金屬。由於它的化學性質較為活潑,從來沒有在自然界中發現鋇單質。鋇在自然界中最常見的礦物是重晶石(硫酸鋇)和毒重石(碳酸鋇),二者皆不溶於水。鋇在1774年被確認為一個新元素,但直到1808年電解法發明不久後才被歸納為金屬元素。鋇的化合物用於製造煙火中的綠色(以焰色反應為原理)。電解熔融的氯化鋇或用鋁還原氯化鋇,可製得金屬鋇。

基本信息

研究歷史

鋇的焰色反應 鋇的焰色反應

鹼土金屬的硫化物具有磷光現象,即它們受到光的照射後在黑暗中會繼續發光一段時間。鋇的化合物正是因這一特性而開始被人們注意。

1602年義大利波羅拉(Bologna,現稱博洛尼亞)城一位製鞋工人卡西奧勞羅將一種含硫酸鋇的重晶石與可燃物質一起焙燒後發現它在黑暗中發光,引起了當時學者們的興趣。後來這種石頭被稱為波羅拉石,並引起了歐洲化學家分析研究的興趣。

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

1774年,舍勒認為這種石頭是一種新土(氧化物)和硫酸結合成的,1776年他加熱這一新土的硝酸鹽,獲得純淨的土(氧化物)。

1808年英國化學家戴維(H.Davy)用汞作陰極,鉑作陽極,電解重晶石(BaSO4)製得鋇汞齊,經蒸餾去汞後,得到一種純度不高的金屬,並以希臘文barys(重)命名。元素符號定為Ba,稱為鋇。

危險性

金屬鋇加熱到熔點以上能自燃;與氧化劑反應劇烈;遇酸發生反應放出氫氣及熱量,能引起燃燒。

水溶物

Ba(OH)₂具有強鹼性,其鹼性是鹼土金屬氫氧化物中最強的,能使酚酞溶液變紅,紫色石蕊變藍。 Ba(OH)能從空氣中吸收二氧化碳,轉變成碳酸鋇(Ba(OH) + CO == BaCO↓ + HO)。Ba(OH)能與酸發生中和反應,其中遇硫酸生成沉澱:Ba(OH)+HSO==BaSO↓+2HO 由於氫氧化鋇的強鹼性,對皮膚、紙張等有腐蝕作用。

物理性質

鋇是銀白色金屬,熔點725°C,沸點1600°C,密度3.54克/立方厘米,延展性強。鋇的主要礦石是重晶石和毒重石。

主要用途

用於製造鋇鹽,也用作消氣劑、球化劑和脫氣合金等。

侵入途徑

吸入、食入。

健康危害

金屬鋇幾乎沒有毒性。可溶性鋇鹽如氯化鋇、硝酸鋇等(碳酸鋇遇胃酸形成氯化鋇,可經消化道吸收),食入後可發生嚴重中毒,出現消化道刺激症狀、進行性肌麻痹、心肌受累、低血鉀等。呼吸肌麻痹、心肌損害可導致死亡。吸入可溶性鋇化合物的粉塵,可引起急性鋇中毒,表現與口服中毒相仿,但消化道反應較輕。長期接觸鋇化合物的工人出現流涎、無力、氣促、口腔黏膜腫脹及糜爛、鼻炎、心動過速、血壓增高、脫髮等。長期吸入不溶性鋇化合物粉塵,如硫酸鋇,可致鋇塵肺。

危險特性

加熱至熔融狀態時(約1300℃)能在空氣中燃燒,發出黃綠色光芒。遇熱、火焰或化學反應能引起燃燒和爆炸。與酸接觸劇烈反應,並釋出氫氣引起燃燒。與氟、氯等接觸會發生劇烈的化學反應。遇酸或稀酸會引起燃燒爆炸。

產物

燃燒(分解)產物:氧化鋇。

監測方法

電位滴定法(GB/T14671-93,水質)

原子吸收法(GB/T15506-95,水質)

原子吸收法《固體廢棄物試驗分析評價手冊》中國環境監測總站等譯

環境標準

前蘇聯 車間空氣中有害物質的最高容許濃度 0.5mg/m

中國(GB/T114848-93) 地下水質量標準(mg/L) I類0.01;II類0.1;III類1.0;IV類4.0;V類4.0以上

中國(待頒布) 飲用水源水中有害物質的最高容許濃度 0.7mg/L

泄漏應急處理

隔離泄漏污染區,限制出入。切斷火源。建議應急處理人員戴自吸過濾式防塵口罩,穿消防防護服。不要直接接觸泄漏物。小量泄漏:避免揚塵,用潔淨的鏟子收集於乾燥、潔淨、有蓋的容器中。轉移回收。大量泄漏:用塑膠布、帆布覆蓋,減少飛散。在回收的過程中應使用無火花工具轉移回收。

防護措施

呼吸系統防護:一般不需要特殊防護,但建議特殊情況下,佩戴自吸過濾式防塵口罩。

眼睛防護:戴化學安全防護眼鏡。

身體防護:穿化學防護服。

手防護:戴橡膠手套。

其它:工作現場嚴禁吸菸。注意個人清潔衛生。

急救措施

皮膚接觸: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:提起眼瞼,用流動清水或生理鹽水沖洗。就醫。

吸入:迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。如呼吸停止,立即進行人工呼吸。就醫。

食入:飲足量溫水,催吐,用2%-5%硫酸鈉溶液洗胃,導瀉。就醫。

滅火方法:不可用水、泡沫、二氧化碳、鹵化烴(如1211滅火劑)等滅火。須用乾燥石墨粉或其它乾粉(如乾砂)滅火。

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