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鋇(bei)（Barium），堿土(tu)金屬(shu)(shu)元素，化學元素符號Ba，在周期(qi)表(biao)中位于第(di)六周期(qi)ⅡA族，是一種柔軟(ruan)的有銀白色(se)光澤(ze)的堿土(tu)金屬(shu)(shu)，是堿土(tu)金屬(shu)(shu)中最(zui)活潑的元素。元素名來源于希臘文βαρ??（barys），原意(yi)是“重的”。

由于鋇(bei)的化學性質(zhi)十分活潑(po)，從(cong)來沒有(you)在(zai)自然界中發現鋇(bei)單質(zhi)。鋇(bei)在(zai)自然界中最(zui)常(chang)見(jian)的礦物(wu)是重(zhong)晶石(shi)（硫酸鋇(bei)）和毒重(zhong)石(shi)（碳酸鋇(bei)），二者(zhe)皆不溶于水。鋇(bei)在(zai)1774年被(bei)確認為(wei)一(yi)個(ge)新元素，但直到1808年電解法發明(ming)不久后才被(bei)歸納為(wei)金屬元素。鋇(bei)的化合物(wu)用于制造煙火中的綠色（以焰色反應(ying)為(wei)原理）。

電解熔融的(de)氯化(hua)鋇(bei)或用(yong)鋁(lv)還原氯化(hua)鋇(bei)，可制得金屬鋇(bei)。

研究歷史

堿土金屬的(de)硫(liu)化(hua)(hua)物具有(you)磷光現象，即(ji)它們受(shou)到光的(de)照射后在黑暗中(zhong)會繼續發光一(yi)段時間。鋇的(de)化(hua)(hua)合物正(zheng)是因(yin)這(zhe)一(yi)特性而開(kai)始被人們注意。

1602年意大利波羅拉（Bologna，現(xian)稱博洛尼(ni)亞）城一(yi)位制鞋工人卡西(xi)奧(ao)勞羅將一(yi)種(zhong)含硫酸(suan)鋇的重晶石(shi)(shi)與可燃物(wu)質一(yi)起焙燒后，發(fa)現(xian)它在黑(hei)暗中(zhong)可以發(fa)光，這(zhe)引起了(le)當時學者們的興趣。后來這(zhe)種(zhong)石(shi)(shi)頭被稱為波羅拉石(shi)(shi)，并引起了(le)歐洲化學家分析(xi)研(yan)究的興趣。

1774年(nian)瑞典(dian)化(hua)學家(jia)舍勒（C.W.Scheele）發現(xian)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(she)勒認為這種(zhong)石頭是一(yi)種(zhong)新土(tu)（氧化物）和硫酸(suan)結合成的，1776年(nian)他加(jia)熱這一(yi)新土(tu)的硝酸(suan)鹽，獲(huo)得純凈的土(tu)（氧化物）。

1808年(nian)英國(guo)化學(xue)家戴維（H.Davy）用汞(gong)作陰極(ji)，鉑作陽(yang)極(ji)，電解重(zhong)晶石（BaSO4）制得鋇汞(gong)齊，經(jing)蒸餾去汞(gong)后，得到(dao)一(yi)種(zhong)純度不高的金(jin)屬，并以希(xi)臘文barys（重(zhong)）命名(ming)。元素符號定為(wei)Ba，稱(cheng)為(wei)鋇。

含量分布

鋇，和其它堿土金屬一樣(yang)，在地球上到處都有分(fen)布：在地殼(ke)上部的含量(liang)是0.026%，而在地殼(ke)中(zhong)的平均(jun)值是0.022%。鋇主要(yao)以重(zhong)晶(jing)石形(xing)式(shi)存在，以硫酸(suan)鹽(yan)或碳(tan)酸(suan)鹽(yan)形(xing)式(shi)存在。

自然界(jie)鋇的主要礦物為重(zhong)晶石（BaSO4）和毒重(zhong)石（BaCO3）。重(zhong)晶石礦床分布很廣(guang)，中國的湖(hu)南、廣(guang)西、山東等地都(dou)有較大(da)的礦床。

元素在太陽(yang)中的含量 0.01(ppm)

元素(su)在(zai)海水中的含量 0.0047(ppm)

地殼中含(han)量 500(ppm)

物理性質

基本性質

鋇(bei)是(shi)(shi)銀白色金屬，熔點(dian)725°C，沸點(dian)1846°C，密度3.51g/cm3，有延展性。鋇(bei)的(de)主要礦石是(shi)(shi)重(zhong)晶石和(he)毒重(zhong)石。

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(zi)量 137.327

電(dian)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(bao)為體心立(li)方晶胞(bao)，每個(ge)晶胞(bao)含有2個(ge)金屬原子(zi)。

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)混(hun)合(he)了鋇(bei)(bei)(bei)-138（71.66%）、鋇(bei)(bei)(bei)-137（11.32%）、鋇(bei)(bei)(bei)-136（7.81%）、鋇(bei)(bei)(bei)-135（6.59%）、鋇(bei)(bei)(bei)-134（2.42%）、鋇(bei)(bei)(bei)-130（0.101%）、鋇(bei)(bei)(bei)-132（0.097%）7種(zhong)穩定的同位素。

化學性質

基本性質

鋇(bei)是(shi)一種化學元素(su)。化學符號Ba，原子(zi)序數56，屬(shu)周期系ⅡA族，為堿(jian)土金(jin)屬(shu)的(de)成員。鋇(bei)的(de)化學活性很大，在(zai)堿(jian)土金(jin)屬(shu)中(zhong)是(shi)最為活潑(po)的(de)。從電勢以(yi)及電離能(neng)可以(yi)看出，鋇(bei)單(dan)質(zhi)具有很強的(de)還(huan)(huan)原性，事實上若(ruo)只考慮(lv)失去第一個(ge)電子(zi)的(de)情況，鋇(bei)在(zai)水(shui)中(zhong)的(de)還(huan)(huan)原性是(shi)最強的(de)，但(dan)鋇(bei)失去第二個(ge)電子(zi)相(xiang)對困難，所(suo)以(yi)綜合(he)考慮(lv)，鋇(bei)的(de)還(huan)(huan)原性會下降不少。即使如此，它也是(shi)酸性溶(rong)液中(zhong)最活潑(po)的(de)金(jin)屬(shu)之一，僅次于鋰(li)，銫，銣與(yu)鉀(jia)。

所屬周期 6

所屬族數(shu) IIA

電子層分布 2-8-18-18-8-2

氧化態 0+2

外圍電子排(pai)布 6s2

主要化合物

氧化鋇

鋇在(zai)空氣中緩慢氧化，生成氧化鋇，氧化鋇為無色立(li)方(fang)晶體。溶于酸(suan)，不溶于丙酮和氨水(shui)。與(yu)水(shui)作用成氫氧化鋇，有(you)毒(du)。燃燒時則發出綠色火焰，生成過氧化鋇。

氫氧化鋇

鋇(bei)與水反(fan)應(ying)，生(sheng)成氫氧(yang)化(hua)鋇(bei)與氫氣，由于氫氧(yang)化(hua)鋇(bei)的(de)溶解(jie)度不大，且鋇(bei)的(de)升華能較高，所(suo)以反(fan)應(ying)不如堿(jian)金(jin)屬那(nei)樣(yang)劇烈，生(sheng)成的(de)氫氧(yang)化(hua)鋇(bei)會遮(zhe)蓋住視(shi)線。

氨基鋇

鋇(bei)(bei)能溶于液氨，生(sheng)成具(ju)有(you)順磁性的、導(dao)電(dian)的藍色溶液，其本質是形成了氨合(he)電(dian)子(zi)。在長時間放置后，氨中的氫(qing)會被(bei)氨合(he)電(dian)子(zi)還原成氫(qing)氣(qi)，總反(fan)應為鋇(bei)(bei)與(yu)液氨反(fan)應生(sheng)成氨基鋇(bei)(bei)與(yu)氫(qing)氣(qi)。

硫酸鋇

化學性質穩定，硫酸(suan)鋇溶于水的部分全部電離，為強電解(jie)質。硫酸(suan)鋇不溶于稀硝酸(suan)。主要用作(zuo)胃腸(chang)道造(zao)影劑。

應用領域

工業用途

用(yong)于(yu)制鋇鹽、合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)、焰(yan)火、核反應堆等，也是精煉銅時的(de)優良(liang)除氧劑(ji)。廣(guang)泛用(yong)于(yu)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)，有鉛、鈣、鎂、鈉、鋰、鋁及鎳等合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)。金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)鋇可用(yong)作除去(qu)真(zhen)空管和顯像管痕(hen)量(liang)氣體的(de)消(xiao)氣劑(ji)、精煉金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)的(de)脫(tuo)氣劑(ji)。

硝酸鋇(bei)與氯(lv)酸鉀、鎂粉(fen)、松香混合，可以(yi)用(yong)來制造信號彈與煙火。

可(ke)溶性的(de)鋇化合物(wu)常用作(zuo)殺蟲(chong)劑，比如氯(lv)化鋇，以防治(zhi)多種植(zhi)物(wu)害蟲(chong)。也可(ke)用于精(jing)制電(dian)解(jie)法制燒堿(jian)的(de)鹽水和鍋爐用水。也用于制備(bei)顏料。紡(fang)織(zhi)工業和皮革工業用作(zuo)媒染劑和人(ren)造絲(si)消光(guang)劑。

醫療用途

硫(liu)(liu)酸(suan)鋇(bei)是X線檢(jian)查輔助(zhu)用(yong)藥。無(wu)嗅無(wu)味的(de)白(bai)色粉末，X線檢(jian)查中(zhong)在體內可提供陽性對比(bi)的(de)物(wu)質(zhi)。醫用(yong)硫(liu)(liu)酸(suan)鋇(bei)在胃腸道內不吸收，也沒有過敏反(fan)應，其中(zhong)不含有氯(lv)化鋇(bei)、硫(liu)(liu)化鋇(bei)和(he)碳酸(suan)鋇(bei)等可溶性鋇(bei)化合(he)物(wu)。主要(yao)用(yong)于(yu)胃腸道造(zao)影，偶用(yong)于(yu)其他目的(de)檢(jian)查。

制備方法

工業(ye)上制取金屬(shu)鋇(bei)分為(wei)制取氧化鋇(bei)和金屬(shu)熱(re)還(huan)原(yuan)（鋁(lv)熱(re)還(huan)原(yuan)）兩個(ge)步驟。在(zai)1000～1200℃，用金屬(shu)鋁(lv)還(huan)原(yuan)氧化鋇(bei)，可制得金屬(shu)鋇(bei)，再用真(zhen)空蒸餾法提純。

單質鋇的制備：

1）電解熔融(rong)的BaCl2。

2）在真空中用Al或Si在147K下還(huan)原BaO或BaCl2。

3）鋇(bei)的氮(dan)化物熱分解。

鋁熱還原(yuan)法生產金屬鋇：

因配料比不同，鋁還原(yuan)氧化鋇的反應可(ke)能有兩種，反應式為：

6BaO+2Al→3BaO·Al2O3+3Ba↑

或：4BaO+2Al→BaO·Al2O3+3Ba↑

這兩種反應(ying)(ying)在(zai)1000～1200℃時(shi)，都只能(neng)(neng)生成少量的鋇(bei)(bei)，因(yin)此，必須用真空泵將(jiang)鋇(bei)(bei)蒸氣不(bu)斷地從反應(ying)(ying)區轉(zhuan)移(yi)到冷凝區，反應(ying)(ying)才(cai)(cai)能(neng)(neng)不(bu)斷向右進行。反應(ying)(ying)后的殘(can)渣有毒，需經處理才(cai)(cai)能(neng)(neng)棄(qi)去。

安全措施

健康危害

鋇(bei)(bei)(bei)(bei)對(dui)人(ren)類來(lai)說(shuo)不是必需元素是有(you)毒(du)元素，食入可溶(rong)性鋇(bei)(bei)(bei)(bei)化合物會(hui)引起(qi)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)中毒(du)。假定成年人(ren)的(de)(de)平均體重是70kg，他體內(nei)的(de)(de)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)總量大約是16mg。誤服鋇(bei)(bei)(bei)(bei)鹽后(hou)，鋇(bei)(bei)(bei)(bei)鹽會(hui)被水和胃酸(suan)溶(rong)解(jie)，這(zhe)導致了許(xu)多中毒(du)事件和一些死亡事件的(de)(de)發生。中毒(du)癥狀有(you)嘔(ou)吐、絞痛、腹(fu)瀉(xie)、心(xin)跳變緩且不規律(lv)、短暫的(de)(de)血壓升高(gao)、痙攣(luan)性的(de)(de)震顫和肌(ji)肉麻痹。氯(lv)化鋇(bei)(bei)(bei)(bei)的(de)(de)LD50曾(ceng)被假定為大約1g/kg。在(zai)攝(she)入數小時(shi)后(hou)或數天后(hou)會(hui)死亡。鋇(bei)(bei)(bei)(bei)會(hui)在(zai)血漿中形成蛋白質加(jia)合物，在(zai)骨骼(ge)(ge)中沉積的(de)(de)鋇(bei)(bei)(bei)(bei)占鋇(bei)(bei)(bei)(bei)總量的(de)(de)65%。鋇(bei)(bei)(bei)(bei)在(zai)骨骼(ge)(ge)中的(de)(de)半衰期大約是50天。鋇(bei)(bei)(bei)(bei)的(de)(de)毒(du)性和它抑制K+離子以(yi)及它與(yu)硫酸(suan)鹽反應有(you)關。人(ren)注射的(de)(de)氯(lv)化鋇(bei)(bei)(bei)(bei)的(de)(de)吸收(shou)量高(gao)達60-80%，而對(dui)口服的(de)(de)氯(lv)化鋇(bei)(bei)(bei)(bei)的(de)(de)吸收(shou)量只有(you)10-30%。

急性鋇(bei)(bei)鹽中(zhong)(zhong)毒癥(zheng)(zheng)狀：急性鋇(bei)(bei)鹽中(zhong)(zhong)毒臨床比(bi)較少見，多為誤(wu)服。凡在水或稀鹽酸中(zhong)(zhong)可(ke)溶(rong)解的(de)鋇(bei)(bei)化(hua)(hua)合物均具(ju)毒性，包括氯化(hua)(hua)鋇(bei)(bei)、碳酸鋇(bei)(bei)、氫(qing)氧(yang)化(hua)(hua)鋇(bei)(bei)、硝酸鋇(bei)(bei)、醋(cu)酸鋇(bei)(bei)、硫化(hua)(hua)鋇(bei)(bei)、氧(yang)化(hua)(hua)鋇(bei)(bei)等(deng)。鋇(bei)(bei)鹽中(zhong)(zhong)毒主要表現為胃腸(chang)(chang)(chang)道刺激癥(zheng)(zheng)狀和低鉀癥(zheng)(zheng)候群，如(ru)惡心、嘔(ou)吐、腹痛(tong)、腹瀉、四肢軟(ruan)癱、心肌(ji)受累、呼吸肌(ji)麻痹(bi)等(deng)。因該類患者多有嘔(ou)吐、腹痛(tong)、腹瀉等(deng)胃腸(chang)(chang)(chang)道癥(zheng)(zheng)狀而(er)易誤(wu)診，集體(ti)發病時易誤(wu)診為食物中(zhong)(zhong)毒，單發時則易誤(wu)診為急性胃腸(chang)(chang)(chang)炎。

即使發(fa)(fa)(fa)現(xian)了(le)低(di)(di)鉀血癥，也常(chang)認為是(shi)嘔吐(tu)、腹瀉造成的(de)(de)(de)體液鉀丟(diu)失(shi)(shi)所(suo)致，而(er)未能(neng)引起(qi)足夠重(zhong)視。但需注意的(de)(de)(de)是(shi)此類患(huan)者的(de)(de)(de)低(di)(di)鉀血癥比(bi)較嚴重(zhong)，與其(qi)體液鉀丟(diu)失(shi)(shi)的(de)(de)(de)量不(bu)(bu)相平行，所(suo)以臨(lin)床上遇(yu)到(dao)原(yuan)因(yin)不(bu)(bu)明(ming)的(de)(de)(de)迅速發(fa)(fa)(fa)展的(de)(de)(de)低(di)(di)鉀血癥，同時(shi)有(you)胃(wei)腸道癥狀而(er)用胃(wei)腸炎不(bu)(bu)能(neng)解釋者，應(ying)想到(dao)有(you)急性鋇(bei)(bei)鹽(yan)中(zhong)(zhong)毒的(de)(de)(de)可(ke)能(neng)，可(ke)將嘔吐(tu)物(wu)或(huo)食物(wu)行毒物(wu)分析(xi)，如發(fa)(fa)(fa)現(xian)鋇(bei)(bei)鹽(yan)含量高可(ke)得到(dao)確診(zhen)。口(kou)服氯化鋇(bei)(bei)的(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)毒量為0.2～0.5g，致死量為0.8～4.0g。鋇(bei)(bei)中(zhong)(zhong)毒引起(qi)低(di)(di)鉀血癥的(de)(de)(de)可(ke)能(neng)機制：鋇(bei)(bei)中(zhong)(zhong)毒時(shi)，細胞膜(mo)上的(de)(de)(de)Na+-K+-ATP酶繼續活(huo)動，故細胞外液中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)鉀不(bu)(bu)斷(duan)進(jin)入(ru)細胞，但鉀從細胞內流(liu)出的(de)(de)(de)孔道被特異地阻斷(duan)，因(yin)而(er)發(fa)(fa)(fa)生低(di)(di)鉀血癥。急性鋇(bei)(bei)鹽(yan)中(zhong)(zhong)毒的(de)(de)(de)治療首要是(shi)洗胃(wei)，洗胃(wei)液可(ke)以選用2%～5%硫酸(suan)(suan)鎂或(huo)硫酸(suan)(suan)鈉(na)，解毒劑可(ke)選用硫酸(suan)(suan)鈉(na)或(huo)硫代硫酸(suan)(suan)鈉(na)，同時(shi)積極(ji)糾正低(di)(di)鉀血癥，有(you)心(xin)律失(shi)(shi)常(chang)者應(ying)用抗心(xin)律失(shi)(shi)常(chang)藥物(wu)，呼吸困(kun)難時(shi)給予氧療，必要時(shi)人工呼吸。

危害防治

泄漏應急處理

隔離泄漏(lou)污染區(qu)，限(xian)制出入。切斷火(huo)源。建議應急處理人員(yuan)戴(dai)自吸(xi)過濾式防(fang)塵口(kou)罩(zhao)，穿消防(fang)防(fang)護服。不要直接(jie)(jie)接(jie)(jie)觸泄漏(lou)物。小量(liang)泄漏(lou)：避免揚塵，用(yong)潔凈(jing)的鏟子收(shou)集(ji)于(yu)干燥(zao)、潔凈(jing)、有蓋的容器(qi)中。轉(zhuan)移(yi)(yi)回收(shou)。大量(liang)泄漏(lou)：用(yong)塑料布、帆布覆蓋，減少飛(fei)散。使用(yong)無(wu)火(huo)花工具(ju)轉(zhuan)移(yi)(yi)回收(shou)。

防護措施

呼(hu)吸系統(tong)防(fang)護(hu)：一般不(bu)需要特(te)殊防(fang)護(hu)，但建議(yi)特(te)殊情況下，佩戴自(zi)吸過濾式防(fang)塵口罩。

眼睛(jing)防護(hu)：戴化學安全防護(hu)眼鏡。

身體(ti)防護：穿(chuan)化學(xue)防護服。

手(shou)防護(hu)：戴橡膠手(shou)套。

其(qi)它(ta)：工作(zuo)現場嚴禁吸煙(yan)。注意個人(ren)清潔衛生。

應急措施

皮膚(fu)接觸：脫去被(bei)污(wu)染(ran)的衣著，用肥皂水和清水徹底沖(chong)洗皮膚(fu)。

眼睛接觸：提起眼瞼，用流動清(qing)水或生理(li)鹽水沖洗。就醫。

吸入(ru)：迅速脫(tuo)離現場至(zhi)空(kong)氣新鮮處。保持呼吸道通暢。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(jiu)醫。

食入(ru)：飲足量溫水(shui)，催吐，用(yong)2%-5%硫(liu)酸鈉(na)溶液洗胃，導瀉。就(jiu)醫。

滅(mie)火(huo)方法：不可用水、泡沫、二氧(yang)化(hua)碳、鹵化(hua)烴(如(ru)1211滅(mie)火(huo)劑)等滅(mie)火(huo)。須用干燥石墨粉或其(qi)它干粉(如(ru)干砂)滅(mie)火(huo)。

儲存方法

儲存于陰涼、通(tong)風(feng)的(de)庫房。遠離火種、熱源(yuan)。相(xiang)對濕度保持(chi)在75%以下。包裝要(yao)求密封(feng)，不可與空氣接觸。應與氧化劑、酸類(lei)、堿(jian)類(lei)等分開(kai)存放，切忌(ji)混儲。采用防(fang)爆型照明、通(tong)風(feng)設施。禁止(zhi)使用易產生火花的(de)機械設備(bei)和(he)工具。儲區應備(bei)有合適的(de)材料收(shou)容(rong)泄漏物。