Фізичні та хімічні властивості барію. Кристалічна решітка барію кубічна об'емноцентрірованная з періодом а = 5,019А; щільність 3,76 г / см 3. tпл 710 ° С, tkіп 1637-1640 ° С. Барій - м'який метал (твердіше свинцю. Але м'якше цинку), його твердість за мінералогічною шкалою 2. барій відноситься до лужноземельні метали і за хімічними властивостями подібний з кальцієм і стронцієм. перевершуючи їх по активності. Барій реагує з більшістю ін. Елементів, утворюючи з'єднання, в яких він, як правило, 2-валентний (на зовнішній електронній оболонці атома барію 2 електрона. Її конфігурація 6s 2). На повітрі барій швидко окислюється, утворюючи на поверхні плівку з окису (а також перекису і нітриду Ваз Nз). При нагріванні легко загорається і горить жовто-зеленим полум'ям. Енергійно розкладає воду. утворюючи барію гідроксид. Ва + 2Н2 O = Ва (ОН) 2 + Н2. Через хімічної активності барій зберігають під шаром гасу. Окис ВаО - безбарвні кристали; на повітрі легко переходить в карбонат BaCO3. з водою енергійно взаємодіє, утворюючи Ba (OH) 2. Нагріванням BaO на повітрі при 500 ° С отримують перекис BaO2. розкладається при 700 ° С на BaO і O2. Нагріванням перекису з киснем під високим тиском отримана вища перекис BaO4 - речовина жовтого кольору. розкладається при 50-60 ° С. З галогенами і сіркою барій з'єднується, утворюючи галогеніди (наприклад BaCl2) і сульфід BaS, з воднем - гідрид BH2. бурхливо розкладається водою і кислотами. З які звичайно застосовуються солей барію добре розчинні барію хлорид BaCl2 і ін. Галогеніди. нітрат Ba (NOз) 2. сульфід BaS, хлорат Ba (Cl0з) 2. важко розчиняються - барію сульфат BaSO4. карбонат ВаСОз і хромат BaCO4.
Отримання і застосування барію. Основною сировиною для отримання барію і його з'єднань слугує барит. який відновлюють вугіллям в полум'яних печах. BaSO4 + 4C = BaS + 4CO. Утворений розчинний BaS переробляється на ін. Солі барію. Основний промисловий метод отримання металевого барію - термічне відновлення його оксиду порошком алюмінію. 4BaO + 2Al = зва + ВаО. Al2 Oз.
Суміш нагрівають при 1100-1200 ° С у вакуумі (100 мн / м 2. 10 -3 мм рт. Ст.). Барій випаровується, осідаючи на холодних частинах апаратури. Процес ведуть в електровакуумних апаратах періодичної дії, що дозволяють послідовно проводити відновлення. дистиляцію. конденсацію і виливок металу. отримуючи за один технологічний цикл злиток барію. Подвійний перегонкою в вакуумі при 900 ° С метал очищають до вмісту в ньому домішок менш 1-10 -4%.
Практичне застосування металевого барію невелика. Воно обмежене також і тим, що маніпуляції з чистим барієм скрутні. Зазвичай барій або поміщають в захисну оболонку з ін. Металу. або сплавляють з будь-яким металом. надає барію стійкість. Іноді металевий барій отримують безпосередньо в приладах, поміщаючи в них таблетки з суміші окису барію і алюмінію і проводячи потім термічне відновлення в вакуумі. Барій. а також його сплави з магнієм і алюмінієм застосовують в техніці високого вакууму в якості поглинача залишкових газів (геттера). У невеликих кількостях барій застосовують в металургії міді та свинцю для їх розкислення, очищення від сірки і газів. В деякі антифрикційні матеріали додають незначну кількість барію. Так, добавка барію до свинцю помітно збільшує твердість сплаву. застосовуваного для друкарських шрифтів. Сплави барію з нікелем застосовують при виготовленні електродів запальних свічок двигунів і в радіолампах.
Широко застосовуються сполуки барію. Перекис BaO2 служить для отримання перекису водню. для відбілювання шовку і рослинних волокон, як дезінфікуючий засіб і як один з компонентів запальних сумішей в алюминотермии. Сульфідом BaS видаляють волосяний покрив з шкур. Перхлорат Ba (ClO4) 2 - один з кращих осушувачів. Нітрат Ва (NО3) 2 використовують в піротехніці. Пофарбовані солі барію - хромат ВаСгО4 (жовтий) і манганат BaMnO4 (зелений) - хороші пігменти при виготовленні фарб. Платіноціанатом барію Ba [Pt (CN) 4] покривають екрани при роботі з рентгенівським і радіоактивним випромінюванням (в кристалах цієї солі під дією випромінювань збуджується яскрава жовто-зелена флуоресценція). Титанат барію BaTIO3 - один з найбільш важливих сегнетоелектриків. Оскільки барій добре поглинає рентгенівські промені і гамма-випромінювання, його вводять до складу захисних матеріалів в рентгенівських установках і ядерних реакторах. З'єднання барію є інертними носіями при витяганні радію з уранових руд. Нерозчинний сульфат барію нетоксичний і застосовується як контрастна маса при рентгенологічному дослідженні шлунково-кишкового тракту. Карбонат барію використовується для знищення гризунів (див. Дератизація).
Літ. Димчішін Д. А. Виробництво барієвих солей. М. Л. 1938; Бєляєв А. І. Металургія легких металів. 4 видавництва. М. 1954; Баранова М. К. Барій. (Огляд літератури), М. тисячу дев'ятсот шістьдесят-два.
