Bariy haqida malumot
Bariy haqida malumot
Bariy - ikkichi guruh elementi (eskirgan tasnifga ko'ra — ikkinchi guruhning asosiy kichik guruhi), D.Mendeleyevning kimyoviy elementlarining davriy tizimining oltinchi davri, atom raqami 56. Ba (lotin Ba) belgisi bilan belgilanadi(Barium). Bariyning oddiy modda holida kumush rangli yumshoq ishqoriy metalldir. Yuqori kimyoviy faollikka ega.
| Bartiy |
|---|
| ← Kislorod | Natriy → |
| Oddiy moddaning ko'rinishi Yumshoq, kumushdek oq metall  |
| Atom xossalari |
| Nomi, belgi, raqami ——————-→ Bariy, (Ba), 56, VI-davr, II guruh; |
| Atom massasi ——————-→ 137,327(7) m.a.b. (g/mol); |
| Elektron konfiguratsiyasi ——————-→ 6s2 |
| Atom radiusi ——————-→ 22 pm |
| Kimyoviy xossalari |
| Kovalent radius ——————-→ 198 pm |
| Ion radiusi ——————-→ (+2e) 134 pm; |
| Elektrmanfiyligi ——————-→ 0,89 (poling shkalasi bo‘yicha); |
| Oksidlanish darajasi ——————-→ +2 |
| Ionlanish energiyasi ——————-→ 502,5 kJ/mol; (5,21 eV); |
| Oddiy moddaning termodinamik xususiyatlari |
| Zichlik ( n.sh. da ) ——————-→ 3.5 g/sm3; |
| Erish harorati ——————-→ 728.85 °C, 1002 K; |
| Qaynatish harorati ——————-→ 21636.85 °C; 1910 K; |
| Solishtirma erish issiqligi ——————-→ 7,66 kJ/mol; |
| Solishtirma buglanish issiqligi ——————-→142 kJ/mol; |
| Molyar issiqlikgi ——————-→28,1 kJ/(K∙mol); |
| Molyar hajmi ——————-→39 mol/sm3; |
| Oddiy moddaning kristall panjarasi |
| Panjara tuzilishi ——————-→ Kubik, hajmiy markazlashgan; |
| Panjara parametrlari ——————-→ 5,020 Å |
| Boshqa xususiyatlar |
| Issiqlik o’tkazuvchanligi ——————-→ (300 K) 18,4 Vt/(m·K); |
| CAS raqami ——————-→7440-39-3 |
Narxlari
Sofligi 99,9% bo'lgan metall bariy narxi kg uchun 30 dollar atrofida o'zgarib turadi.
Ishlatilishi
Vakuumli elektron asboblar
Metall bariy, ko'pincha alyuminiy bilan qotishmasi yuqori vakuumli elektron asboblarda gazni yutish vositasi (Geter) sifatida ishlatiladi.
Bariy oksidi , boshqa ishqoriy er metallari oksidlarining qattiq eritmasida - kaltsiy va stronsiyum (CaO, SrO) bilvosita isitiladigan katodlarning faol qatlami sifatida ishlatiladi.
Korroziyaga qarshi material
Bariy suyuq metalli sovutgichlarda (natriy, kaliy, rubidiy, lityiy, seziy qotishmalari) zirkoniy bilan birgalikda quvur liniyalarida va metallurgiyada agressivligini kamaytirish uchun qo'shiladi.
Segneto – va piezoelektrik
Bariy titanat keramika kondansatkichlarni ishlab chiqarishda dielektrik, shuningdek, piezoelektrik mikrofonlar va piezokeramik radiatorlar uchun material sifatida ishlatiladi.
Optik
Bariy floridi optikada monokristallar (linzalar, prizmalar) sifatida ishlatiladi.
Pirotexnika
Bariy peroksid pirotexnika va oksidlovchi vosita sifatida ishlatiladi. Bariy nitrat va bariy xlorat pirotexnikada olovni ranglash uchun ishlatiladi (yashil olov).
Atom-vodorod energiyasi
Bariy xromat vodorod va kislorodni termokimyoviy usulda (OK-Ridge sikli, AQSh) olishda ishlatiladi.
Yuqori haroratli Supero'tkazuvchilar
Bariy peroksid mis va nodir metallar oksidi, shuningdek bariy kuprat bilan birgalikda suyuq azot va undan yuqori haroratda ishlaydigan supero'tkazuvchi keramikani sintez qilish uchun ishlatiladi.
Batariyalarda
Bariy ftorid ftorli elektrolitning tarkibiy qismi sifatida qattiq holatdagi florionik akkumulyatorlarda ishlatiladi.
Bariy oksidi faol massa komponenti (bariy oksidi-mis oksidi) sifatida kuchli mis oksidli batareyalarda ishlatiladi.
Bariy sulfat qo'rg'oshin akkumulyatorlarini ishlab chiqarishda manfiy elektrod faol massasini kengaytiruvchi sifatida ishlatiladi.
Yadro energiyasi
Bariy oksidi uran rodlarini qoplash uchun ishlatiladigan maxsus shisha sinfini tayyorlash uchun ishlatiladi. Bunday oynalarning keng tarqalgan turlaridan biri quyidagi tarkibga ega: (fosfor oksidi — 61 %, BaO— 32%, alyuminiy oksidi — 1,5%, natriy oksidi — 5,5 %). Shisha ishlab chiqarishda bariy fosfat ham atom sanoati uchun ishlatiladi.
Tibbiyotda foydalanish
Bariy sulfat, erimaydigan va toksik bo'lmagan, oshqozon-ichak trakti tibbiy tekshiruvida rentgen kontrasti moddasi sifatida ishlatiladi.
Bariyning kashf etilish tarixi
Bariyni dastavval bariy oksidi – BaO ko‘rinishida 1774-yilda Karl Sheele va Yuxan Gadolin tomonidan kashf etilgan. 1808-yilda esa, ingliz kimyogari Gemfri Devi bariy gidroksidni elektroliz qilish usuli bilan, bariyning simob bilan qotishmasi – bariy amalgammasini olishga muvaffaq bo‘lgan. Ushbu qotishmadagi simobni bug‘latib yuborish orqali esa, olim sof metall holidagi bariyni ajratib olgan.
Nomining kelib chiqishi
Elementga bunday nom berilishining sababi, uni birinchi marta, Skandinaviya taraflarda «og‘ir shpat» deb nomlanadigan mineral tarkibidan ajratib olingani sabab bo‘lgan. Ushbu mineral nomidagi «og‘ir» so‘zi yunon tilida «baros» deyiladi. Olimlar shundan kelib, yangi elementga bariy nomini berishgan, Ya’ni, uning nomi «og‘ir» degan ma’noni anglatadi.
Tabiatda tarqalishi
Yer qobig‘ida bariyning massa ulushi 0,05% ni tashkil etadi. Dengiz va okeanlar suvlarida esa, bariy miqdori 0,02 mg/l atrofida bo‘ladi. Bariy anchayin faol element bo‘lib, ishqoriy yer metallari tarkibiga kiradi va minerallar tarkibidagi bariy mustahkam bog‘langan bo‘ladi. Tarkibida bariy tutuvchi asosiy minerallar bu – barit (BaSO4) va viterit (BaCO3) bo‘ladi. Shuningdek, bariyning «bariyli dala shpati» deb nomlanuvchi (bariy alyumosilikati), hamda, gialofan, nitrobarit nomli nodir minerallari mavjud.
Mineral tarkibiga ko‘ra, bariy rudalari ikki xil bo‘ladi: monomineralli va kompleks rudalar. Kompleks rudalarda bariy, bariy sulfidli, bariy kalsitli, temir-bariyli, hamda, bariy-flyuoritli minerallar mavjud bo‘ladi. Ularning tarkibida bariyga yondosh ravishda, mis va temir kolchedani, qo‘rg‘oshin, nikel, oltin va kumush sulfidlari, simob va kvars mavjud bo‘ladi. Shu nuqtai nazardan ham, sanoat miqyosida olish uchun odatda kompleksli bariy rudalariga e’tibor qaratiladi.
Monomineral bariy rudalarida esa, odatda bariy faqat bariy sulfidi, yoki, bariy-flyuoriti ko‘rinishida mavjud bo‘ladi va bunday rudalar gidrotermal ko‘rinishda bo‘ladi.
Izotoplari
Tabiatda bariyning 130Ba, 132Ba, 134Ba, 135Ba, 136Ba, 137Ba, 138Ba ko‘rinishidagi yetti xil barqaror izotopi mavjud. Ular ichida 138Ba eng keng tarqalgan bo‘lib, tabiatdagi umumiy bariy miqdorining 71,66 % ulushini tashkil qiladi. Shuningdek, bariyning uran, toriy, va plutoniyning radioaktiv parchalanishi natijasida paydo bo‘ladigan radioaktiv izotoplari ham ma’lum. Radioaktiv bariy izotoplari ichida nisbatan barqarori 140Ba bo‘lib, uning yarim yemirilish davri 12,7 sutkani tashkil qiladi.
Quyidagi jadvalda xlorning izotoplari haqida ma’lumot keltirilgan.
| Izotop | Atom massasi (m.a.b.) | Yemirilish jarayoni | Yarim yemirilish davri | Yadroviy spini |
| 130Ba | 129,9063208 | Qo‘shaloq β-yemirilish | 1,6(±1,1)⋅1021 yil | 0+ |
| 132Ba | 131,9050613 | ‒ | Barqaror | 0+ |
| 134Ba | 133,9045084 | ‒ | Barqaror | 0+ |
| 135Ba | 134,9056886 | ‒ | Barqaror | 3/2+ |
| 136Ba | 135,9045759 | ‒ | Barqaror | 0+ |
| 137Ba | 136,9058274 | ‒ | Barqaror | 3/2+ |
| 138Ba | 137,9052472 | ‒ | Barqaror | 0+ |
| 140Ba | 139,910605 | β‒ | 12,752 kun | 0+ |
| 141Ba | 140.914411(9) | β‒ | 18,27 daqiqa | 3/2− |
| 142Ba | 141.916453(7) | β‒ | 10,6 daqiqa | 0+ |
Olinishi
Bariy olishda asosiy xom-ashyo bu 80-95% li barit konsentrati bo‘lib, o‘z navbatida, uni ham barit mineralini flotatsiyalash usuli bilan olinadi. Keyin esa, bariy sulfatni koks, yoki tabiiy gaz orqali tiklanadi.
BaSO4 + 4C → BaS + 4CO
BaSO4 + 2CH4 → BaS + 2C + 4H2O
Keyin esa, qizdirish orqali sulfidni bariy gidroksid Ba(OH)2 gacha gidrolizlanadi, yoki, CO2 ta’sirida erimaydigan bariy karbonati BaCO3 ga aylantiriladi. Keyin esa, qizdirish yo‘li bilan, u bariy oksid – BaO ga aylantiriladi. Bunda, Ba(OH)2 ni 800 ℃ gacha; BaCO3 ni esa 1000 ℃ gacha qizdirish talab etiladi.
Metall bariyni erigan holdagi suvsiz bariy xloridni elektrolizlash usuli bilan olinadi.
BaCl2 → Ba + Cl
Fizik xossalari
Bariy – kumush rangli oq metall. Keskin zarba ta’sirida qizib ketadi. Bariyning ikki xil allotropik shakli mavjud. Birinchisi α-Bariy deyiladi va 375 ℃ haroratgacha barqaror chidaydi xolos; bariyning ikkinchi allotropik shakli β-Bariy esa, undan yuqori darajalarda ham barqaror bo‘la oladi. Moos shkalasi bo‘yicha qattiqlik ko‘rsatkichi 1,25 ga teng.
Metall bariyni havoda darhol kislorod bilan reaksiyaga kirishib ketadi. Buni oldini olish uchun, uni parafin qatlami ostida saqlanadi.
Kimyoviy xossalari
Bariy – ishqoriy yer metalli. Havoda u tezkor oksidlanib, bariy oksidi – BaO hamda, bariy nitridi Ba3N2 dan iborat aralashma hosil qiladi. Sal qizdirilishi bilanoq tezkor alangalanib ketadi. Suv bilan juda shiddatli reaksiyaga kirishadi va bariy gidroksidi Ba(OH)2 hosil qiladi:
Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2
Issitilganda vodorod bilan reaksiya ketib bariy gidrid hosil qiladi:
Ba + H2 → BaH2
Qizdirilganda amaykbiln reaksiyaga kirishadi:
6Ba + 2NH3 → 3BaH2 + Ba3N2
Bariyning aksariyat tuzlari suvda yaxshi erimaydi, yoki, umuman erimaydi. Lekin, kalsiy sulfid (CaS) dan farqli ravishda, bariy sulfid BaS suvda yaxshi eriydi. Bariyning suvda eriydigan tuzlari orqali, eritmada oltingugurt kislotasining mavjudligini aniqlash mumkin.
Bariy galogenlar bilan yaxshi reaksiyaga kirishadi va galogenidlar hosil qiladi.
Vodorod bilan qizdirilganda, bariy gidrid BaH2 hosil qiladi va o‘z navbatida, u litiy gidrid LiH bilan qo‘shilib, Li[BaH3] kompleksi yuzaga keltiradi.
Bariy orqali, ko‘plab metallarning oksidi, galogenidi va sulfididan, metallning o‘zini tiklab olish mumkin.
Biologik ahamiyati
Bariyning biologik ahamiyati yaxshi o‘rganilmagan. Bu element inson hayot faoliyati uchun muhim bo‘lgan mikroelementlar tarkibiga kirmaydi. Bariyning suvda yaxshi eriydigan barcha tuzlari juda yuqori toksik moddalar bo‘lib, ichakda keskin o‘zgarishlarni keltirib chiqaradi va atiga bir necha soat ichida o‘limga olib kelishi mumkin.
Bariy tuzlari bilan o‘tkir zaharlanishda odam tanasida juda ko‘p so‘lak kelishi, jig‘ildon qaynashi va og‘izga ichkaridan achchiq suyuqlik chiqib kelishi kabi alomatlar kuzatiladi. Qorin sohasida kuchli og‘riq turadi. Qayt qilish, sanchiqlar, ich ketishi, qon bosimining ortishi, qaltiroq kabi yaqqol simptomlar biroz o‘tib yuzaga chiqadi. Keyinchalik, bemor qo‘l-oyoqlarini va hatto kallasini ham qimirlata olmay qolishi mumkin. Til ketib qolishi, nafas siqishi yuzaga keladi.
Bariyning suvda eriydigan tuzlari bilan o‘tkir zaharlanishda o‘lim bir sutka ichida sodir bo‘ladi. 0,2-0,5 gramm miqdorda bariy tuzlari og‘ir zaharlanishni keltirib chiqaradi. 0,8-0,9 gramm miqdordagi bariy tuzlari dozasi o‘limga sabab bo‘ladi.