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鋇（Barium），堿土(tu)(tu)金(jin)屬元(yuan)素(su)，化學元(yuan)素(su)符號Ba，在周期表(biao)中位于第六周期ⅡA族，是一種柔軟的(de)有銀白(bai)色光澤的(de)堿土(tu)(tu)金(jin)屬，是堿土(tu)(tu)金(jin)屬中最活潑的(de)元(yuan)素(su)。元(yuan)素(su)名來(lai)源于希(xi)臘文βαρ??（barys），原意是“重的(de)”。

由于(yu)鋇(bei)的(de)(de)化學性質(zhi)十分活潑，從來沒(mei)有在自然界中(zhong)(zhong)發(fa)現鋇(bei)單質(zhi)。鋇(bei)在自然界中(zhong)(zhong)最(zui)常見的(de)(de)礦物(wu)(wu)是重晶石（硫酸(suan)鋇(bei)）和毒(du)重石（碳酸(suan)鋇(bei)），二者皆不(bu)溶于(yu)水。鋇(bei)在1774年被確認(ren)為(wei)一個新(xin)元素(su)，但直到(dao)1808年電解法發(fa)明不(bu)久(jiu)后才被歸納為(wei)金(jin)屬元素(su)。鋇(bei)的(de)(de)化合物(wu)(wu)用于(yu)制造煙(yan)火中(zhong)(zhong)的(de)(de)綠色(se)（以焰色(se)反應(ying)為(wei)原(yuan)理）。

電解熔融的氯(lv)化鋇或用(yong)鋁(lv)還原氯(lv)化鋇，可制(zhi)得(de)金屬鋇。

研究歷史

堿土金屬的(de)(de)硫(liu)化(hua)物(wu)具有磷光現象，即它們(men)受到光的(de)(de)照(zhao)射后在黑暗中會(hui)繼續發(fa)光一段時間(jian)。鋇的(de)(de)化(hua)合物(wu)正是因這一特性而(er)開始被人們(men)注(zhu)意。

1602年意大利波羅拉（Bologna，現(xian)稱(cheng)(cheng)博洛(luo)尼亞）城(cheng)一位制(zhi)鞋工人卡西奧勞羅將一種(zhong)含硫酸鋇(bei)的(de)重晶石(shi)(shi)(shi)與可燃物質一起焙燒后(hou)，發(fa)(fa)現(xian)它在(zai)黑暗(an)中可以發(fa)(fa)光，這引起了當時(shi)學者們(men)的(de)興趣。后(hou)來這種(zhong)石(shi)(shi)(shi)頭被稱(cheng)(cheng)為波羅拉石(shi)(shi)(shi)，并引起了歐洲化學家分析研究的(de)興趣。

1774年瑞典化(hua)學家舍勒(le)（C.W.Scheele）發現氧化(hua)鋇是(shi)一種(zhong)比重大的新土，稱之為“Baryta”（重土）。

1774年，舍勒認為這種石頭是一(yi)種新土（氧(yang)化(hua)物(wu)）和(he)硫(liu)酸結合成的，1776年他加熱這一(yi)新土的硝酸鹽(yan)，獲得純(chun)凈的土（氧(yang)化(hua)物(wu)）。

1808年英國化學家(jia)戴維（H.Davy）用(yong)汞(gong)作(zuo)陰極(ji)，鉑作(zuo)陽極(ji)，電解重晶石（BaSO4）制(zhi)得鋇汞(gong)齊，經蒸餾去汞(gong)后，得到一種純度(du)不(bu)高的金屬，并以希臘(la)文barys（重）命名(ming)。元素符(fu)號定(ding)為Ba，稱為鋇。

含量分布

鋇，和其(qi)它堿土金屬一樣，在(zai)(zai)地球上到處(chu)都(dou)有分布：在(zai)(zai)地殼上部的(de)(de)含量是(shi)0.026%，而(er)在(zai)(zai)地殼中的(de)(de)平均值(zhi)是(shi)0.022%。鋇主要以(yi)重晶石形式存在(zai)(zai)，以(yi)硫酸鹽或碳酸鹽形式存在(zai)(zai)。

自(zi)然界(jie)鋇的主要礦物為重晶(jing)石(shi)（BaSO4）和毒重石(shi)（BaCO3）。重晶(jing)石(shi)礦床(chuang)(chuang)分(fen)布很廣(guang)，中(zhong)國(guo)的湖(hu)南、廣(guang)西、山東等地都有較大的礦床(chuang)(chuang)。

元素在太陽(yang)中的含量(liang) 0.01(ppm)

元素在(zai)海水中的含(han)量 0.0047(ppm)

地殼中含量(liang) 500(ppm)

物理性質

基本性質

鋇是(shi)銀白色金(jin)屬，熔點725°C，沸點1846°C，密度3.51g/cm3，有延展(zhan)性。鋇的(de)主要礦石(shi)(shi)是(shi)重晶石(shi)(shi)和(he)毒(du)重石(shi)(shi)。

原子序數 56

質子數 56

原子體積 39.24cm3/mol

沸點 1846℃

熔點 725℃

密度 3.51g/cm3

原(yuan)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

晶體結構：晶胞為體心立(li)方晶胞，每個晶胞含有(you)2個金屬原(yuan)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(tian)然(ran)鋇(bei)混合了(le)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種穩定的同(tong)位(wei)素。

化學性質

基本性質

鋇是一種化(hua)學(xue)元素。化(hua)學(xue)符號(hao)Ba，原子序數56，屬(shu)周(zhou)期系ⅡA族，為(wei)(wei)堿土金屬(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)成員。鋇的(de)(de)(de)(de)(de)化(hua)學(xue)活(huo)性(xing)(xing)很大(da)，在堿土金屬(shu)中(zhong)是最(zui)為(wei)(wei)活(huo)潑的(de)(de)(de)(de)(de)。從電(dian)(dian)勢以及電(dian)(dian)離能(neng)可(ke)以看(kan)出，鋇單質(zhi)具(ju)有很強(qiang)的(de)(de)(de)(de)(de)還原性(xing)(xing)，事實上若只(zhi)考(kao)慮失去第一個電(dian)(dian)子的(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)，鋇在水(shui)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)還原性(xing)(xing)是最(zui)強(qiang)的(de)(de)(de)(de)(de)，但(dan)鋇失去第二個電(dian)(dian)子相對(dui)困難，所以綜(zong)合考(kao)慮，鋇的(de)(de)(de)(de)(de)還原性(xing)(xing)會下降不(bu)少。即使(shi)如(ru)此，它也是酸性(xing)(xing)溶(rong)液中(zhong)最(zui)活(huo)潑的(de)(de)(de)(de)(de)金屬(shu)之一，僅次于鋰，銫，銣(ru)與(yu)鉀。

所屬周期 6

所屬族數 IIA

電子層(ceng)分(fen)布 2-8-18-18-8-2

氧化態 0+2

外圍(wei)電子排布 6s2

主要化合物

氧化鋇

鋇(bei)在空氣中緩慢氧(yang)化，生成氧(yang)化鋇(bei)，氧(yang)化鋇(bei)為無色(se)立(li)方晶體(ti)。溶(rong)于(yu)酸，不溶(rong)于(yu)丙酮和(he)氨水(shui)。與水(shui)作用(yong)成氫氧(yang)化鋇(bei)，有毒。燃燒時則(ze)發(fa)出(chu)綠色(se)火焰(yan)，生成過氧(yang)化鋇(bei)。

氫氧化鋇

鋇(bei)(bei)與(yu)(yu)水反(fan)應，生成氫(qing)氧化(hua)鋇(bei)(bei)與(yu)(yu)氫(qing)氣，由于氫(qing)氧化(hua)鋇(bei)(bei)的溶解度(du)不大，且鋇(bei)(bei)的升(sheng)華(hua)能較高，所以(yi)反(fan)應不如堿金屬那樣劇烈，生成的氫(qing)氧化(hua)鋇(bei)(bei)會遮蓋住視線。

氨基鋇

鋇(bei)能溶(rong)(rong)于(yu)液(ye)氨(an)，生成(cheng)具(ju)有順磁性(xing)的、導電的藍色溶(rong)(rong)液(ye)，其本質是形成(cheng)了氨(an)合(he)電子。在長(chang)時(shi)間放置后(hou)，氨(an)中的氫(qing)會被氨(an)合(he)電子還(huan)原(yuan)成(cheng)氫(qing)氣，總反(fan)應(ying)為(wei)鋇(bei)與液(ye)氨(an)反(fan)應(ying)生成(cheng)氨(an)基(ji)鋇(bei)與氫(qing)氣。

硫酸鋇

化學性質(zhi)穩定，硫酸鋇溶于(yu)水的(de)部(bu)分全部(bu)電離(li)，為強電解質(zhi)。硫酸鋇不溶于(yu)稀硝(xiao)酸。主要用作(zuo)胃腸(chang)道造影劑。

應用領域

工業用途

用于(yu)制鋇(bei)鹽、合金(jin)(jin)、焰(yan)火、核(he)反應(ying)堆等，也(ye)是精(jing)煉銅時的(de)(de)優良(liang)除(chu)氧劑(ji)。廣(guang)泛用于(yu)合金(jin)(jin)，有鉛、鈣(gai)、鎂(mei)、鈉(na)、鋰、鋁及鎳等合金(jin)(jin)。金(jin)(jin)屬鋇(bei)可用作除(chu)去真空管和顯像(xiang)管痕量氣(qi)體的(de)(de)消氣(qi)劑(ji)、精(jing)煉金(jin)(jin)屬的(de)(de)脫氣(qi)劑(ji)。

硝酸(suan)鋇(bei)與氯酸(suan)鉀、鎂粉、松(song)香混合，可以用來制造信(xin)號彈與煙火。

可(ke)溶性的鋇化合物(wu)常(chang)用(yong)作(zuo)(zuo)殺蟲(chong)劑，比如(ru)氯(lv)化鋇，以防治多種植物(wu)害蟲(chong)。也可(ke)用(yong)于精制電解法(fa)制燒堿(jian)的鹽水和鍋爐用(yong)水。也用(yong)于制備顏料。紡織工業(ye)和皮(pi)革工業(ye)用(yong)作(zuo)(zuo)媒染劑和人(ren)造(zao)絲(si)消(xiao)光(guang)劑。

醫療用途

硫酸鋇(bei)(bei)是X線(xian)檢查(cha)輔助用(yong)(yong)藥。無(wu)嗅無(wu)味的(de)白色粉末，X線(xian)檢查(cha)中在體內可提供陽性(xing)(xing)對比的(de)物質。醫用(yong)(yong)硫酸鋇(bei)(bei)在胃腸道內不吸收，也沒有(you)過敏(min)反應，其(qi)中不含(han)有(you)氯化(hua)鋇(bei)(bei)、硫化(hua)鋇(bei)(bei)和碳酸鋇(bei)(bei)等可溶性(xing)(xing)鋇(bei)(bei)化(hua)合物。主要用(yong)(yong)于胃腸道造影(ying)，偶(ou)用(yong)(yong)于其(qi)他目的(de)檢查(cha)。

制備方法

工業上(shang)制(zhi)取(qu)金(jin)(jin)屬(shu)鋇(bei)分(fen)為制(zhi)取(qu)氧(yang)化鋇(bei)和金(jin)(jin)屬(shu)熱(re)還原（鋁(lv)熱(re)還原）兩個步驟(zou)。在(zai)1000～1200℃，用金(jin)(jin)屬(shu)鋁(lv)還原氧(yang)化鋇(bei)，可制(zhi)得金(jin)(jin)屬(shu)鋇(bei)，再(zai)用真空蒸餾法提純。

單質鋇的制備：

1）電解熔(rong)融的BaCl2。

2）在(zai)(zai)真空中用Al或(huo)Si在(zai)(zai)147K下還原BaO或(huo)BaCl2。

3）鋇的氮化物熱分解。

鋁熱還原(yuan)法(fa)生產金屬鋇：

因配料比不同(tong)，鋁(lv)還原氧化(hua)鋇的反應(ying)可能(neng)有兩種，反應(ying)式為：

6BaO+2Al→3BaO·Al2O3+3Ba↑

或：4BaO+2Al→BaO·Al2O3+3Ba↑

這兩種反(fan)應(ying)在(zai)1000～1200℃時，都只能生成少(shao)量的(de)鋇，因此，必須用(yong)真(zhen)空泵將鋇蒸氣不(bu)斷(duan)地從反(fan)應(ying)區轉移到(dao)冷凝(ning)區，反(fan)應(ying)才(cai)(cai)能不(bu)斷(duan)向右進行。反(fan)應(ying)后的(de)殘渣有毒，需(xu)經處理才(cai)(cai)能棄(qi)去。

安全措施

健康危害

鋇(bei)(bei)對人(ren)類來說不是(shi)必(bi)需元素是(shi)有(you)毒元素，食入可溶(rong)性(xing)(xing)鋇(bei)(bei)化(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)會(hui)引起鋇(bei)(bei)中(zhong)(zhong)(zhong)毒。假定成(cheng)年人(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)平均體重是(shi)70kg，他(ta)體內的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鋇(bei)(bei)總量(liang)大約是(shi)16mg。誤服(fu)鋇(bei)(bei)鹽后，鋇(bei)(bei)鹽會(hui)被水和(he)胃酸(suan)溶(rong)解，這導致了許多中(zhong)(zhong)(zhong)毒事(shi)件和(he)一些死亡事(shi)件的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發生。中(zhong)(zhong)(zhong)毒癥狀有(you)嘔吐、絞(jiao)痛、腹瀉、心(xin)跳變緩且(qie)不規(gui)律、短暫的(de)(de)(de)(de)(de)(de)血壓(ya)升高、痙攣性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)震顫(zhan)和(he)肌肉(rou)麻(ma)痹(bi)。氯(lv)(lv)化(hua)(hua)鋇(bei)(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)LD50曾被假定為(wei)大約1g/kg。在攝入數小時后或數天后會(hui)死亡。鋇(bei)(bei)會(hui)在血漿中(zhong)(zhong)(zhong)形成(cheng)蛋(dan)白質(zhi)加合(he)(he)物(wu)，在骨骼中(zhong)(zhong)(zhong)沉積的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鋇(bei)(bei)占鋇(bei)(bei)總量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)65%。鋇(bei)(bei)在骨骼中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)半衰期大約是(shi)50天。鋇(bei)(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)毒性(xing)(xing)和(he)它抑(yi)制K+離子以(yi)及(ji)它與硫酸(suan)鹽反應(ying)有(you)關(guan)。人(ren)注射的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氯(lv)(lv)化(hua)(hua)鋇(bei)(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸收量(liang)高達(da)60-80%，而對口服(fu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氯(lv)(lv)化(hua)(hua)鋇(bei)(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸收量(liang)只有(you)10-30%。

急性(xing)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)鹽(yan)中(zhong)毒(du)癥(zheng)狀：急性(xing)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)鹽(yan)中(zhong)毒(du)臨(lin)床比較少(shao)見(jian)，多為(wei)誤(wu)服。凡(fan)在(zai)水(shui)或稀鹽(yan)酸(suan)中(zhong)可溶解(jie)的鋇(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)化(hua)合物(wu)均具毒(du)性(xing)，包括氯化(hua)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)、碳酸(suan)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)、氫氧化(hua)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)、硝酸(suan)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)、醋酸(suan)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)、硫化(hua)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)、氧化(hua)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)等。鋇(bei)(bei)(bei)(bei)(bei)鹽(yan)中(zhong)毒(du)主要表現為(wei)胃(wei)腸道刺激癥(zheng)狀和低鉀癥(zheng)候(hou)群(qun)，如惡心(xin)、嘔吐(tu)、腹(fu)痛、腹(fu)瀉、四肢軟癱(tan)、心(xin)肌受累、呼吸肌麻(ma)痹等。因(yin)該類患者多有嘔吐(tu)、腹(fu)痛、腹(fu)瀉等胃(wei)腸道癥(zheng)狀而易(yi)誤(wu)診，集體(ti)發病時易(yi)誤(wu)診為(wei)食物(wu)中(zhong)毒(du)，單(dan)發時則易(yi)誤(wu)診為(wei)急性(xing)胃(wei)腸炎(yan)。

即使(shi)發(fa)(fa)現了低(di)(di)鉀(jia)血癥(zheng)(zheng)，也常(chang)認(ren)為(wei)是(shi)(shi)嘔吐、腹瀉造成的(de)(de)體(ti)液(ye)鉀(jia)丟(diu)失所(suo)致，而未能引起(qi)(qi)足夠重視。但(dan)需注意(yi)的(de)(de)是(shi)(shi)此類患者(zhe)的(de)(de)低(di)(di)鉀(jia)血癥(zheng)(zheng)比較(jiao)嚴重，與其(qi)體(ti)液(ye)鉀(jia)丟(diu)失的(de)(de)量(liang)不(bu)相平(ping)行，所(suo)以臨床上遇到(dao)原(yuan)因不(bu)明的(de)(de)迅(xun)速發(fa)(fa)展(zhan)的(de)(de)低(di)(di)鉀(jia)血癥(zheng)(zheng)，同(tong)時(shi)(shi)有胃腸(chang)道癥(zheng)(zheng)狀而用(yong)胃腸(chang)炎不(bu)能解釋者(zhe)，應想到(dao)有急性鋇(bei)(bei)鹽中(zhong)(zhong)(zhong)毒(du)(du)的(de)(de)可(ke)能，可(ke)將(jiang)嘔吐物或(huo)食物行毒(du)(du)物分(fen)析，如發(fa)(fa)現鋇(bei)(bei)鹽含(han)量(liang)高可(ke)得到(dao)確診。口服氯(lv)化鋇(bei)(bei)的(de)(de)中(zhong)(zhong)(zhong)毒(du)(du)量(liang)為(wei)0.2～0.5g，致死量(liang)為(wei)0.8～4.0g。鋇(bei)(bei)中(zhong)(zhong)(zhong)毒(du)(du)引起(qi)(qi)低(di)(di)鉀(jia)血癥(zheng)(zheng)的(de)(de)可(ke)能機(ji)制：鋇(bei)(bei)中(zhong)(zhong)(zhong)毒(du)(du)時(shi)(shi)，細(xi)(xi)(xi)胞(bao)膜上的(de)(de)Na+-K+-ATP酶繼續活動，故細(xi)(xi)(xi)胞(bao)外液(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)鉀(jia)不(bu)斷進入細(xi)(xi)(xi)胞(bao)，但(dan)鉀(jia)從細(xi)(xi)(xi)胞(bao)內流(liu)出的(de)(de)孔道被特異地阻斷，因而發(fa)(fa)生低(di)(di)鉀(jia)血癥(zheng)(zheng)。急性鋇(bei)(bei)鹽中(zhong)(zhong)(zhong)毒(du)(du)的(de)(de)治療首要是(shi)(shi)洗胃，洗胃液(ye)可(ke)以選(xuan)用(yong)2%～5%硫酸(suan)鎂或(huo)硫酸(suan)鈉，解毒(du)(du)劑(ji)可(ke)選(xuan)用(yong)硫酸(suan)鈉或(huo)硫代硫酸(suan)鈉，同(tong)時(shi)(shi)積(ji)極糾正低(di)(di)鉀(jia)血癥(zheng)(zheng)，有心(xin)律失常(chang)者(zhe)應用(yong)抗心(xin)律失常(chang)藥物，呼吸困難時(shi)(shi)給予(yu)氧療，必要時(shi)(shi)人(ren)工呼吸。

危害防治

泄漏應急處理

隔離泄(xie)漏(lou)污染區，限制(zhi)出入。切(qie)斷火源。建議應(ying)急處理人員戴自吸過濾(lv)式防塵口罩，穿消防防護服。不要直(zhi)接(jie)接(jie)觸泄(xie)漏(lou)物。小量(liang)泄(xie)漏(lou)：避免揚(yang)塵，用(yong)潔凈的(de)鏟子收(shou)集于干燥、潔凈、有蓋的(de)容器中。轉(zhuan)移回收(shou)。大量(liang)泄(xie)漏(lou)：用(yong)塑料布(bu)、帆(fan)布(bu)覆蓋，減少飛散。使(shi)用(yong)無火花工具轉(zhuan)移回收(shou)。

防護措施

呼吸系(xi)統(tong)防(fang)護：一般不需要特(te)殊防(fang)護，但(dan)建議特(te)殊情(qing)況下，佩戴自吸過濾式防(fang)塵(chen)口罩。

眼(yan)睛防(fang)護：戴(dai)化學安全(quan)防(fang)護眼(yan)鏡。

身體防護(hu)：穿化學防護(hu)服。

手防護：戴(dai)橡膠手套。

其它(ta)：工(gong)作現場嚴禁吸煙(yan)。注意(yi)個人(ren)清潔衛生。

應急措施

皮膚(fu)接觸：脫去被(bei)污(wu)染的衣著，用(yong)肥(fei)皂水和清水徹(che)底沖洗皮膚(fu)。

眼睛接觸(chu)：提起眼瞼，用流動清水或生(sheng)理鹽水沖洗(xi)。就醫。

吸入：迅速(su)脫離(li)現場至空(kong)氣新鮮處。保(bao)持(chi)呼吸道通暢。如(ru)(ru)呼吸困難，給輸氧。如(ru)(ru)呼吸停止，立即進(jin)行人工呼吸。就醫。

食入：飲足量溫水，催吐，用2%-5%硫(liu)酸(suan)鈉溶液(ye)洗胃，導瀉。就(jiu)醫。

滅火(huo)方法：不(bu)可(ke)用水(shui)、泡沫、二氧化碳、鹵化烴(如1211滅火(huo)劑)等滅火(huo)。須用干燥石(shi)墨(mo)粉或其它干粉(如干砂)滅火(huo)。

儲存方法

儲存于陰涼、通風的庫房(fang)。遠離火種(zhong)、熱源(yuan)。相對濕度保持在75%以下。包裝要求密封，不可與空氣接(jie)觸。應(ying)(ying)與氧化劑、酸(suan)類、堿類等分開存放(fang)，切(qie)忌混儲。采用防爆型照明、通風設(she)(she)施。禁止使(shi)用易產(chan)生火花的機械設(she)(she)備和工具。儲區應(ying)(ying)備有合(he)適的材料收容(rong)泄漏物。