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鋇（Barium），堿(jian)(jian)土金(jin)屬(shu)元素(su)，化學元素(su)符號(hao)Ba，在周(zhou)期表中(zhong)位于(yu)第六周(zhou)期ⅡA族，是(shi)一(yi)種柔軟的(de)有銀白色光澤(ze)的(de)堿(jian)(jian)土金(jin)屬(shu)，是(shi)堿(jian)(jian)土金(jin)屬(shu)中(zhong)最活潑的(de)元素(su)。元素(su)名(ming)來源于(yu)希臘文βαρ??（barys），原(yuan)意是(shi)“重的(de)”。

由于(yu)鋇(bei)的(de)(de)化學性(xing)質十分活(huo)潑，從來沒有(you)在自然(ran)界(jie)中發(fa)現鋇(bei)單質。鋇(bei)在自然(ran)界(jie)中最常(chang)見的(de)(de)礦物是重(zhong)晶石（硫酸鋇(bei)）和(he)毒重(zhong)石（碳酸鋇(bei)），二者(zhe)皆(jie)不(bu)溶(rong)于(yu)水。鋇(bei)在1774年(nian)被(bei)確(que)認(ren)為(wei)一個新(xin)元(yuan)素(su)，但直到1808年(nian)電解法發(fa)明不(bu)久后才(cai)被(bei)歸(gui)納為(wei)金(jin)屬元(yuan)素(su)。鋇(bei)的(de)(de)化合物用于(yu)制造煙火中的(de)(de)綠色(se)（以焰色(se)反應為(wei)原(yuan)理）。

電解熔融(rong)的(de)氯化(hua)鋇(bei)或用鋁還原(yuan)氯化(hua)鋇(bei)，可制(zhi)得金屬(shu)鋇(bei)。

研究歷史

堿土金屬(shu)的(de)硫化(hua)物(wu)具有磷光現(xian)象，即它們受到光的(de)照射后在黑暗中會繼續(xu)發光一段時間。鋇的(de)化(hua)合物(wu)正是因這一特性(xing)而開始被人(ren)們注意。

1602年意大利波(bo)羅(luo)(luo)拉(la)（Bologna，現稱博(bo)洛尼(ni)亞）城(cheng)一位制鞋工人卡西奧(ao)勞羅(luo)(luo)將一種含硫酸鋇的重晶石(shi)與(yu)可(ke)燃物質一起焙燒后，發現它在黑暗中可(ke)以發光，這引(yin)起了當時學者們的興(xing)趣。后來這種石(shi)頭被(bei)稱為波(bo)羅(luo)(luo)拉(la)石(shi)，并引(yin)起了歐洲化學家分析研究的興(xing)趣。

1774年瑞典化(hua)學家舍勒（C.W.Scheele）發現氧化(hua)鋇是一(yi)種(zhong)比(bi)重大的新土，稱之為“Baryta”（重土）。

1774年，舍勒(le)認為(wei)這種石(shi)頭(tou)是一(yi)種新土（氧化物(wu)）和硫酸(suan)結合成(cheng)的，1776年他加熱這一(yi)新土的硝酸(suan)鹽，獲得(de)純凈的土（氧化物(wu)）。

1808年英國化學家戴維（H.Davy）用汞作陰極，鉑作陽極，電解重(zhong)晶石（BaSO4）制得(de)鋇汞齊(qi)，經蒸(zheng)餾去汞后，得(de)到一種純(chun)度不高的金屬(shu)，并(bing)以希臘(la)文barys（重(zhong)）命名。元素符號定(ding)為Ba，稱(cheng)為鋇。

含量分布

鋇，和其它堿土金屬一樣，在(zai)地(di)(di)球(qiu)上(shang)到處都有分布：在(zai)地(di)(di)殼(ke)上(shang)部的(de)(de)含量是0.026%，而在(zai)地(di)(di)殼(ke)中(zhong)的(de)(de)平均值(zhi)是0.022%。鋇主要以重晶(jing)石形式(shi)存在(zai)，以硫酸鹽(yan)或(huo)碳酸鹽(yan)形式(shi)存在(zai)。

自然界(jie)鋇的主要礦(kuang)物為(wei)重(zhong)(zhong)晶石（BaSO4）和(he)毒(du)重(zhong)(zhong)石（BaCO3）。重(zhong)(zhong)晶石礦(kuang)床分布很廣，中國(guo)的湖(hu)南、廣西、山東等地(di)都(dou)有(you)較大(da)的礦(kuang)床。

元(yuan)素在太(tai)陽中的含(han)量 0.01(ppm)

元素在海水中(zhong)的含量 0.0047(ppm)

地殼中含量 500(ppm)

物理性質

基本性質

鋇是銀白色金(jin)屬，熔點725°C，沸點1846°C，密(mi)度3.51g/cm3，有延展(zhan)性。鋇的主(zhu)要(yao)礦石(shi)是重(zhong)晶(jing)石(shi)和毒重(zhong)石(shi)。

原子序數 56

質子數 56

原(yuan)子體(ti)積 39.24cm3/mol

沸點 1846℃

熔點 725℃

密度 3.51g/cm3

原子量(liang) 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(jing)(jing)體(ti)結構：晶(jing)(jing)胞為體(ti)心立方晶(jing)(jing)胞，每個晶(jing)(jing)胞含有(you)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(ran)鋇混合了鋇-138（71.66%）、鋇-137（11.32%）、鋇-136（7.81%）、鋇-135（6.59%）、鋇-134（2.42%）、鋇-130（0.101%）、鋇-132（0.097%）7種穩定的同位素。

化學性質

基本性質

鋇(bei)是(shi)一(yi)(yi)種化(hua)學元(yuan)素。化(hua)學符(fu)號Ba，原子(zi)序數(shu)56，屬周期系(xi)ⅡA族(zu)，為堿土(tu)金屬的(de)成員。鋇(bei)的(de)化(hua)學活(huo)性(xing)很大，在堿土(tu)金屬中是(shi)最(zui)為活(huo)潑(po)的(de)。從電(dian)勢以(yi)及電(dian)離能可以(yi)看出，鋇(bei)單質具有很強的(de)還(huan)(huan)原性(xing)，事實上若只考慮失(shi)去(qu)第一(yi)(yi)個電(dian)子(zi)的(de)情(qing)況，鋇(bei)在水中的(de)還(huan)(huan)原性(xing)是(shi)最(zui)強的(de)，但鋇(bei)失(shi)去(qu)第二個電(dian)子(zi)相對困(kun)難，所以(yi)綜合考慮，鋇(bei)的(de)還(huan)(huan)原性(xing)會下降不少。即使如此，它(ta)也(ye)是(shi)酸(suan)性(xing)溶(rong)液中最(zui)活(huo)潑(po)的(de)金屬之一(yi)(yi)，僅(jin)次于鋰，銫，銣與鉀。

所屬周期 6

所屬族數 IIA

電子層分(fen)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(bei)在空氣中(zhong)緩慢氧(yang)化(hua)(hua)，生成氧(yang)化(hua)(hua)鋇(bei)，氧(yang)化(hua)(hua)鋇(bei)為無色(se)立方晶(jing)體。溶于酸，不(bu)溶于丙酮和(he)氨水。與水作用(yong)成氫氧(yang)化(hua)(hua)鋇(bei)，有毒(du)。燃(ran)燒時則發出綠色(se)火焰，生成過氧(yang)化(hua)(hua)鋇(bei)。

氫氧化鋇

鋇與水反應(ying)，生成氫氧(yang)化鋇與氫氣，由于氫氧(yang)化鋇的(de)溶解度不(bu)大(da)，且(qie)鋇的(de)升(sheng)華能較高，所以反應(ying)不(bu)如堿金(jin)屬那樣劇烈，生成的(de)氫氧(yang)化鋇會遮蓋住(zhu)視線。

氨基鋇

鋇能溶(rong)于液(ye)氨(an)，生成具有順磁(ci)性的(de)、導電的(de)藍色(se)溶(rong)液(ye)，其本(ben)質是形成了(le)氨(an)合電子(zi)。在長(chang)時間放置(zhi)后，氨(an)中的(de)氫會被氨(an)合電子(zi)還(huan)原成氫氣，總(zong)反(fan)應(ying)為鋇與液(ye)氨(an)反(fan)應(ying)生成氨(an)基鋇與氫氣。

硫酸鋇

化學性質穩定，硫酸(suan)鋇(bei)溶于水的部分全部電離，為(wei)強電解質。硫酸(suan)鋇(bei)不溶于稀硝酸(suan)。主要用作胃腸道造(zao)影劑。

應用領域

工業用途

用于制鋇鹽、合金(jin)(jin)、焰火、核反應(ying)堆等(deng)，也是(shi)精煉銅時的優良除氧劑(ji)。廣泛用于合金(jin)(jin)，有鉛(qian)、鈣、鎂、鈉、鋰、鋁及鎳等(deng)合金(jin)(jin)。金(jin)(jin)屬鋇可用作除去真空管和顯像管痕(hen)量(liang)氣(qi)體(ti)的消(xiao)氣(qi)劑(ji)、精煉金(jin)(jin)屬的脫氣(qi)劑(ji)。

硝酸(suan)鋇與(yu)氯酸(suan)鉀、鎂(mei)粉(fen)、松香混合(he)，可以用來制造信號(hao)彈與(yu)煙火。

可(ke)溶(rong)性的鋇(bei)化合(he)物常用(yong)作殺蟲(chong)劑，比如(ru)氯化鋇(bei)，以防(fang)治多種植物害蟲(chong)。也(ye)(ye)可(ke)用(yong)于精(jing)制電解法制燒堿的鹽水和(he)鍋(guo)爐用(yong)水。也(ye)(ye)用(yong)于制備顏料。紡織工(gong)業和(he)皮革工(gong)業用(yong)作媒染劑和(he)人造絲消光劑。

醫療用途

硫酸鋇(bei)(bei)是X線(xian)檢(jian)查(cha)輔助用藥(yao)。無嗅無味的(de)白色粉末，X線(xian)檢(jian)查(cha)中(zhong)在體(ti)內可(ke)提供陽性對比(bi)的(de)物質。醫用硫酸鋇(bei)(bei)在胃(wei)(wei)腸道內不吸收，也(ye)沒有過敏反應，其中(zhong)不含有氯化(hua)鋇(bei)(bei)、硫化(hua)鋇(bei)(bei)和碳酸鋇(bei)(bei)等(deng)可(ke)溶性鋇(bei)(bei)化(hua)合物。主要用于胃(wei)(wei)腸道造影，偶用于其他目的(de)檢(jian)查(cha)。

制備方法

工(gong)業上(shang)制取金(jin)屬(shu)(shu)鋇分為制取氧(yang)化鋇和金(jin)屬(shu)(shu)熱還(huan)原(yuan)(yuan)（鋁熱還(huan)原(yuan)(yuan)）兩個步(bu)驟。在1000～1200℃，用(yong)金(jin)屬(shu)(shu)鋁還(huan)原(yuan)(yuan)氧(yang)化鋇，可制得金(jin)屬(shu)(shu)鋇，再用(yong)真(zhen)空(kong)蒸(zheng)餾法提(ti)純。

單質鋇的制備：

1）電解熔融的BaCl2。

2）在真空(kong)中(zhong)用Al或Si在147K下(xia)還原BaO或BaCl2。

3）鋇的氮化物熱分解。

鋁(lv)熱還原法生產金屬(shu)鋇(bei)：

因配料比(bi)不(bu)同，鋁(lv)還原氧化鋇(bei)的反應(ying)可能有兩種，反應(ying)式為：

6BaO+2Al→3BaO·Al2O3+3Ba↑

或：4BaO+2Al→BaO·Al2O3+3Ba↑

這兩(liang)種反(fan)(fan)應(ying)在1000～1200℃時，都只能(neng)生成少量的鋇，因(yin)此，必須(xu)用(yong)真空泵將鋇蒸(zheng)氣不斷地從反(fan)(fan)應(ying)區轉移到冷凝區，反(fan)(fan)應(ying)才能(neng)不斷向右(you)進行。反(fan)(fan)應(ying)后的殘渣有毒，需經處理(li)才能(neng)棄去。

安全措施

健康危害

鋇(bei)對(dui)人(ren)(ren)類來說不是(shi)必需元(yuan)素是(shi)有(you)毒(du)元(yuan)素，食入可溶性(xing)鋇(bei)化(hua)合物會引(yin)起鋇(bei)中(zhong)(zhong)毒(du)。假(jia)(jia)定成(cheng)年人(ren)(ren)的(de)平均體重是(shi)70kg，他體內的(de)鋇(bei)總(zong)量(liang)大(da)(da)約是(shi)16mg。誤服鋇(bei)鹽后，鋇(bei)鹽會被水和胃酸溶解(jie)，這(zhe)導致了許多中(zhong)(zhong)毒(du)事件和一些死(si)亡(wang)事件的(de)發生(sheng)。中(zhong)(zhong)毒(du)癥狀有(you)嘔吐(tu)、絞痛、腹瀉、心跳變緩且不規(gui)律(lv)、短暫的(de)血壓升高、痙攣(luan)性(xing)的(de)震顫和肌肉麻痹。氯化(hua)鋇(bei)的(de)LD50曾被假(jia)(jia)定為(wei)大(da)(da)約1g/kg。在攝入數(shu)小時后或數(shu)天(tian)后會死(si)亡(wang)。鋇(bei)會在血漿(jiang)中(zhong)(zhong)形成(cheng)蛋白(bai)質(zhi)加合物，在骨(gu)骼中(zhong)(zhong)沉積(ji)的(de)鋇(bei)占鋇(bei)總(zong)量(liang)的(de)65%。鋇(bei)在骨(gu)骼中(zhong)(zhong)的(de)半衰(shuai)期大(da)(da)約是(shi)50天(tian)。鋇(bei)的(de)毒(du)性(xing)和它抑制K+離子以及(ji)它與硫(liu)酸鹽反應有(you)關(guan)。人(ren)(ren)注射的(de)氯化(hua)鋇(bei)的(de)吸收量(liang)高達60-80%，而對(dui)口服的(de)氯化(hua)鋇(bei)的(de)吸收量(liang)只有(you)10-30%。

急(ji)性鋇(bei)(bei)鹽(yan)中(zhong)(zhong)毒(du)(du)癥(zheng)(zheng)(zheng)狀(zhuang)：急(ji)性鋇(bei)(bei)鹽(yan)中(zhong)(zhong)毒(du)(du)臨床比(bi)較少見，多(duo)為誤服。凡在水或稀鹽(yan)酸中(zhong)(zhong)可(ke)溶(rong)解的(de)鋇(bei)(bei)化(hua)(hua)(hua)合物(wu)均具毒(du)(du)性，包括氯化(hua)(hua)(hua)鋇(bei)(bei)、碳酸鋇(bei)(bei)、氫(qing)氧化(hua)(hua)(hua)鋇(bei)(bei)、硝酸鋇(bei)(bei)、醋酸鋇(bei)(bei)、硫化(hua)(hua)(hua)鋇(bei)(bei)、氧化(hua)(hua)(hua)鋇(bei)(bei)等(deng)。鋇(bei)(bei)鹽(yan)中(zhong)(zhong)毒(du)(du)主要表現為胃(wei)腸道刺激癥(zheng)(zheng)(zheng)狀(zhuang)和低鉀癥(zheng)(zheng)(zheng)候群，如惡心(xin)、嘔(ou)吐、腹痛、腹瀉、四(si)肢軟癱(tan)、心(xin)肌受累、呼吸肌麻痹等(deng)。因該類患者多(duo)有嘔(ou)吐、腹痛、腹瀉等(deng)胃(wei)腸道癥(zheng)(zheng)(zheng)狀(zhuang)而(er)易(yi)誤診，集體(ti)發病(bing)時易(yi)誤診為食物(wu)中(zhong)(zhong)毒(du)(du)，單(dan)發時則易(yi)誤診為急(ji)性胃(wei)腸炎。

即使發(fa)現了低(di)(di)(di)鉀血(xue)癥(zheng)，也常認為是(shi)嘔吐、腹瀉(xie)造成的(de)(de)(de)體(ti)液(ye)(ye)鉀丟(diu)失(shi)所(suo)致(zhi)，而未能引(yin)起足夠重(zhong)視。但(dan)需(xu)注(zhu)意的(de)(de)(de)是(shi)此類患者的(de)(de)(de)低(di)(di)(di)鉀血(xue)癥(zheng)比較嚴重(zhong)，與其體(ti)液(ye)(ye)鉀丟(diu)失(shi)的(de)(de)(de)量(liang)不(bu)相平行(xing)，所(suo)以臨床上(shang)遇到原(yuan)因不(bu)明的(de)(de)(de)迅速發(fa)展(zhan)的(de)(de)(de)低(di)(di)(di)鉀血(xue)癥(zheng)，同時(shi)(shi)有胃(wei)腸道癥(zheng)狀而用(yong)(yong)胃(wei)腸炎不(bu)能解(jie)釋者，應(ying)想到有急性鋇(bei)鹽中毒(du)的(de)(de)(de)可能，可將嘔吐物或(huo)食物行(xing)毒(du)物分析，如發(fa)現鋇(bei)鹽含量(liang)高(gao)可得到確診。口服(fu)氯化鋇(bei)的(de)(de)(de)中毒(du)量(liang)為0.2～0.5g，致(zhi)死量(liang)為0.8～4.0g。鋇(bei)中毒(du)引(yin)起低(di)(di)(di)鉀血(xue)癥(zheng)的(de)(de)(de)可能機制：鋇(bei)中毒(du)時(shi)(shi)，細胞膜上(shang)的(de)(de)(de)Na+-K+-ATP酶繼續活動，故細胞外液(ye)(ye)中的(de)(de)(de)鉀不(bu)斷進(jin)入細胞，但(dan)鉀從細胞內流(liu)出的(de)(de)(de)孔道被特異地阻斷，因而發(fa)生低(di)(di)(di)鉀血(xue)癥(zheng)。急性鋇(bei)鹽中毒(du)的(de)(de)(de)治療(liao)首(shou)要(yao)是(shi)洗(xi)胃(wei)，洗(xi)胃(wei)液(ye)(ye)可以選用(yong)(yong)2%～5%硫酸(suan)鎂或(huo)硫酸(suan)鈉，解(jie)毒(du)劑(ji)可選用(yong)(yong)硫酸(suan)鈉或(huo)硫代硫酸(suan)鈉，同時(shi)(shi)積(ji)極糾正低(di)(di)(di)鉀血(xue)癥(zheng)，有心律(lv)失(shi)常者應(ying)用(yong)(yong)抗心律(lv)失(shi)常藥物，呼(hu)吸困難(nan)時(shi)(shi)給予氧療(liao)，必(bi)要(yao)時(shi)(shi)人工呼(hu)吸。

危害防治

泄漏應急處理

隔(ge)離泄(xie)(xie)(xie)漏(lou)污染區，限(xian)制出入。切斷火源。建(jian)議應(ying)急(ji)處理人員戴自吸過(guo)濾式防(fang)塵口罩，穿消防(fang)防(fang)護服。不(bu)要直接接觸泄(xie)(xie)(xie)漏(lou)物。小(xiao)量泄(xie)(xie)(xie)漏(lou)：避免揚塵，用潔(jie)凈的(de)鏟子收(shou)集于干燥、潔(jie)凈、有蓋的(de)容器中(zhong)。轉(zhuan)移回收(shou)。大量泄(xie)(xie)(xie)漏(lou)：用塑(su)料(liao)布、帆布覆蓋，減少飛(fei)散。使用無(wu)火花工具轉(zhuan)移回收(shou)。

防護措施

呼吸系統防(fang)護：一般不(bu)需要(yao)特(te)(te)殊防(fang)護，但建議(yi)特(te)(te)殊情況(kuang)下(xia)，佩(pei)戴自吸過濾式防(fang)塵口(kou)罩(zhao)。

眼睛(jing)防護：戴化學安全(quan)防護眼鏡。

身(shen)體防護(hu)：穿(chuan)化學防護(hu)服。

手防護：戴橡膠手套。

其它(ta)：工作現場嚴禁吸煙。注意個人清(qing)潔衛生。

應急措施

皮膚接觸：脫(tuo)去被污染的衣著，用(yong)肥皂水和(he)清水徹(che)底(di)沖洗(xi)皮膚。

眼(yan)睛(jing)接觸：提(ti)起眼(yan)瞼(jian)，用流(liu)動清水或生理鹽水沖洗。就醫。

吸(xi)(xi)入：迅速脫離(li)現場至空氣(qi)新鮮(xian)處。保持呼(hu)吸(xi)(xi)道通暢。如(ru)呼(hu)吸(xi)(xi)困(kun)難，給(gei)輸氧。如(ru)呼(hu)吸(xi)(xi)停止，立即進行人工呼(hu)吸(xi)(xi)。就(jiu)醫。

食入：飲足量溫(wen)水，催(cui)吐，用2%-5%硫酸鈉溶(rong)液(ye)洗胃(wei)，導瀉。就醫。

滅(mie)火(huo)方法：不可用(yong)(yong)水、泡沫、二氧化碳、鹵化烴(jing)(如(ru)1211滅(mie)火(huo)劑)等滅(mie)火(huo)。須(xu)用(yong)(yong)干(gan)(gan)燥石墨粉(fen)或其(qi)它干(gan)(gan)粉(fen)(如(ru)干(gan)(gan)砂)滅(mie)火(huo)。

儲存方法

儲(chu)存于陰(yin)涼、通(tong)風(feng)的庫房(fang)。遠離(li)火種、熱源(yuan)。相對濕度保持在75%以(yi)下。包裝要求密封，不可(ke)與(yu)空(kong)氣(qi)接觸(chu)。應(ying)與(yu)氧化劑、酸類、堿類等分開存放，切忌(ji)混儲(chu)。采用防爆型照明、通(tong)風(feng)設施(shi)。禁止使用易產生火花(hua)的機械設備(bei)和工具。儲(chu)區應(ying)備(bei)有合適的材料收容泄漏物。