तत्व 56: बेरियम

1、 तत्व परिचयबेरियम,
क्षारीय मृदा धातु तत्व, जिसका रासायनिक प्रतीक Ba है, आवर्त सारणी के छठे आवर्त के समूह IIA में स्थित है। यह एक नरम, चांदी जैसी चमक वाली क्षारीय मृदा धातु है और क्षारीय मृदा धातुओं में सबसे सक्रिय तत्व है। तत्व का नाम ग्रीक शब्द बीटा अल्फा ρύς (बैरीस) से आया है, जिसका अर्थ है “भारी”।

2、 संक्षिप्त इतिहास की खोज
क्षारीय मृदा धातुओं के सल्फाइड फॉस्फोरेसेंस प्रदर्शित करते हैं, जिसका अर्थ है कि वे प्रकाश के संपर्क में आने के बाद अंधेरे में कुछ समय तक प्रकाश उत्सर्जित करते रहते हैं। बेरियम यौगिकों ने इस विशेषता के कारण ही लोगों का ध्यान आकर्षित करना शुरू किया। 1602 में, इटली के बोलोग्ना शहर में कैसियो लॉरो नामक एक शोमेकर ने ज्वलनशील पदार्थों के साथ बेरियम सल्फेट युक्त एक बेराइट को भुना और पाया कि यह अंधेरे में प्रकाश उत्सर्जित कर सकता है, जिसने उस समय विद्वानों की रुचि जगाई। बाद में, इस प्रकार के पत्थर को पोलोनाइट कहा गया और इसने विश्लेषणात्मक शोध में यूरोपीय रसायनज्ञों की रुचि जगाई। 1774 में, स्वीडिश रसायनज्ञ सीडब्ल्यू शेले ने पाया कि बेरियम ऑक्साइड एक अपेक्षाकृत भारी नई मिट्टी थी, जिसे उन्होंने "बैराइटा" (भारी मिट्टी) कहा। 1774 में, शेलर का मानना ​​​​था कि यह पत्थर नई मिट्टी (ऑक्साइड) और सल्फ्यूरिक एसिड का मिश्रण था। 1776 में, उन्होंने शुद्ध मिट्टी (ऑक्साइड) प्राप्त करने के लिए इस नई मिट्टी में नाइट्रेट को गर्म किया। 1808 में, ब्रिटिश रसायनज्ञ एच. डेवी ने बैराइट (BaSO4) को इलेक्ट्रोलाइज़ करने के लिए कैथोड के रूप में पारा और एनोड के रूप में प्लैटिनम का उपयोग किया, जिससे बेरियम अमलगम का उत्पादन हुआ। पारे को हटाने के लिए आसवन के बाद, एक कम शुद्धता वाली धातु प्राप्त हुई और इसका नाम ग्रीक शब्द बैरिस (भारी) के नाम पर रखा गया। तत्व का प्रतीक Ba के रूप में सेट किया गया है, जिसे कहा जाता हैबेरियम.

3、 भौतिक गुण
बेरियमयह एक चांदी जैसी सफ़ेद धातु है जिसका गलनांक 725 ° C, क्वथनांक 1846 ° C, घनत्व 3.51g/cm3 और तन्यता है। बेरियम के मुख्य अयस्क बैराइट और आर्सेनोपाइराइट हैं।

4、बेरियमरासायनिक गुणों वाला एक रासायनिक तत्व है।
रासायनिक प्रतीक बा, परमाणु संख्या 56, आवर्त प्रणाली IIA समूह से संबंधित है और क्षारीय पृथ्वी धातुओं का सदस्य है। बेरियम में बहुत अधिक रासायनिक गतिविधि होती है और यह क्षारीय पृथ्वी धातुओं में सबसे अधिक सक्रिय है। संभावित और आयनीकरण ऊर्जा से, यह देखा जा सकता है कि बेरियम में मजबूत अपचयन है। वास्तव में, यदि केवल पहले इलेक्ट्रॉन के नुकसान पर विचार किया जाए, तो बेरियम में पानी में सबसे मजबूत अपचयन है। हालांकि, बेरियम के लिए दूसरा इलेक्ट्रॉन खोना अपेक्षाकृत कठिन है। इसलिए, सभी कारकों पर विचार करने पर, बेरियम की अपचयन क्षमता में काफी कमी आएगी। फिर भी, यह अम्लीय घोल में सबसे अधिक प्रतिक्रियाशील धातुओं में से एक है, जो लिथियम, सीज़ियम, रुबिडियम और पोटेशियम के बाद दूसरे स्थान पर है।

5.मुख्य यौगिक
1). बेरियम ऑक्साइड धीरे-धीरे हवा में ऑक्सीकृत होकर बेरियम ऑक्साइड बनाता है, जो एक रंगहीन घनाकार क्रिस्टल है। एसिड में घुलनशील, एसीटोन और अमोनिया पानी में अघुलनशील। पानी के साथ प्रतिक्रिया करके बेरियम हाइड्रॉक्साइड बनाता है, जो जहरीला होता है। जलने पर, यह हरे रंग की लौ उत्सर्जित करता है और बेरियम पेरोक्साइड उत्पन्न करता है।
2). बेरियम पेरोक्साइड सल्फ्यूरिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया करके हाइड्रोजन पेरोक्साइड बनाता है। यह प्रतिक्रिया प्रयोगशाला में हाइड्रोजन पेरोक्साइड तैयार करने के सिद्धांत पर आधारित है।
3). बेरियम हाइड्रॉक्साइड पानी के साथ प्रतिक्रिया करके बेरियम हाइड्रॉक्साइड और हाइड्रोजन गैस बनाता है। बेरियम हाइड्रॉक्साइड की कम घुलनशीलता और इसकी उच्च उर्ध्वपातन ऊर्जा के कारण, प्रतिक्रिया क्षार धातुओं की तुलना में उतनी तीव्र नहीं होती है, और परिणामस्वरूप बेरियम हाइड्रॉक्साइड दृश्य को अस्पष्ट कर देगा। बेरियम कार्बोनेट अवक्षेप बनाने के लिए घोल में कार्बन डाइऑक्साइड की एक छोटी मात्रा डाली जाती है, और बेरियम कार्बोनेट अवक्षेप को घोलने और घुलनशील बेरियम बाइकार्बोनेट बनाने के लिए अतिरिक्त कार्बन डाइऑक्साइड को आगे डाला जाता है।
4). अमीनो बेरियम तरल अमोनिया में घुल सकता है, जिससे पैरामैग्नेटिज्म और चालकता वाला एक नीला घोल बनता है, जो अनिवार्य रूप से अमोनिया इलेक्ट्रॉन बनाता है। लंबे समय तक भंडारण के बाद, अमोनिया में हाइड्रोजन अमोनिया इलेक्ट्रॉनों द्वारा हाइड्रोजन गैस में कम हो जाएगा, और कुल प्रतिक्रिया बेरियम तरल अमोनिया के साथ प्रतिक्रिया करके अमीनो बेरियम और हाइड्रोजन गैस का उत्पादन करेगी।
5). बेरियम सल्फाइट एक सफ़ेद क्रिस्टल या पाउडर है, जो जहरीला होता है, पानी में थोड़ा घुलनशील होता है, और हवा में रखे जाने पर धीरे-धीरे ऑक्सीकृत होकर बेरियम सल्फेट बन जाता है। हाइड्रोक्लोरिक एसिड जैसे गैर-ऑक्सीकरण वाले मजबूत एसिड में घुलने पर तीखी गंध वाली सल्फर डाइऑक्साइड गैस बनती है। तनु नाइट्रिक एसिड जैसे ऑक्सीकरण करने वाले एसिड के संपर्क में आने पर, यह बेरियम सल्फेट में परिवर्तित हो सकता है।
6). बेरियम सल्फेट में स्थिर रासायनिक गुण होते हैं, और पानी में घुले बेरियम सल्फेट का हिस्सा पूरी तरह से आयनित हो जाता है, जिससे यह एक मजबूत इलेक्ट्रोलाइट बन जाता है। बेरियम सल्फेट तनु नाइट्रिक एसिड में अघुलनशील है। मुख्य रूप से गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल कंट्रास्ट एजेंट के रूप में उपयोग किया जाता है।
बेरियम कार्बोनेट विषैला होता है और ठंडे पानी में लगभग अघुलनशील होता है। कार्बन डाइऑक्साइड युक्त पानी में थोड़ा घुलनशील और तनु हाइड्रोक्लोरिक एसिड में घुलनशील। यह सोडियम सल्फेट के साथ प्रतिक्रिया करके बेरियम सल्फेट का अधिक अघुलनशील सफेद अवक्षेप बनाता है - जलीय घोल में अवक्षेपों के बीच रूपांतरण की प्रवृत्ति: इसे अधिक अघुलनशील दिशा की ओर परिवर्तित करना आसान है।

6、 अनुप्रयोग क्षेत्र
1. इसका उपयोग औद्योगिक उद्देश्यों के लिए बेरियम लवण, मिश्र धातु, आतिशबाजी, परमाणु रिएक्टर आदि के उत्पादन में किया जाता है। यह तांबे को परिष्कृत करने के लिए एक उत्कृष्ट डीऑक्सीडाइज़र भी है। सीसा, कैल्शियम, मैग्नीशियम, सोडियम, लिथियम, एल्यूमीनियम और निकल मिश्र धातुओं सहित मिश्र धातुओं में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। बेरियम धातु का उपयोग वैक्यूम ट्यूब और कैथोड रे ट्यूब से ट्रेस गैसों को हटाने के लिए एक डीगैसिंग एजेंट के रूप में किया जा सकता है, साथ ही धातुओं को परिष्कृत करने के लिए एक डीगैसिंग एजेंट के रूप में भी इस्तेमाल किया जा सकता है। पोटेशियम क्लोरेट, मैग्नीशियम पाउडर और रोसिन के साथ मिश्रित बेरियम नाइट्रेट का उपयोग सिग्नल फ्लेयर्स और आतिशबाजी के निर्माण के लिए किया जा सकता है। घुलनशील बेरियम यौगिकों का उपयोग आमतौर पर कीटनाशकों के रूप में किया जाता है, जैसे कि बेरियम क्लोराइड, विभिन्न पौधों के कीटों को नियंत्रित करने के लिए। इसका उपयोग इलेक्ट्रोलाइटिक कास्टिक सोडा उत्पादन के लिए नमकीन पानी और बॉयलर के पानी को परिष्कृत करने के लिए भी किया जा सकता है। पिगमेंट तैयार करने के लिए भी उपयोग किया जाता है। कपड़ा और चमड़ा उद्योग इसे कृत्रिम रेशम के लिए एक मॉर्डेंट और मैटिंग एजेंट के रूप में उपयोग करते हैं।
2. चिकित्सा उपयोग के लिए बेरियम सल्फेट एक्स-रे जांच के लिए एक सहायक दवा है। गंधहीन और स्वादहीन सफेद पाउडर, एक पदार्थ जो एक्स-रे जांच के दौरान शरीर में सकारात्मक कंट्रास्ट प्रदान कर सकता है। मेडिकल बेरियम सल्फेट जठरांत्र संबंधी मार्ग में अवशोषित नहीं होता है और एलर्जी का कारण नहीं बनता है। इसमें बेरियम क्लोराइड, बेरियम सल्फाइड और बेरियम कार्बोनेट जैसे घुलनशील बेरियम यौगिक नहीं होते हैं। मुख्य रूप से जठरांत्र इमेजिंग के लिए उपयोग किया जाता है, कभी-कभी जांच के अन्य उद्देश्यों के लिए उपयोग किया जाता है

7. तैयारी विधि
का औद्योगिक उत्पादनधातु बेरियमदो चरणों में विभाजित है: बेरियम ऑक्साइड और धातु थर्मल कमी (एल्यूमीनियम थर्मल कमी) का उत्पादन। 1000-1200 ℃ पर,धातु बेरियमधातु एल्यूमीनियम के साथ बेरियम ऑक्साइड को कम करके प्राप्त किया जा सकता है, और फिर वैक्यूम आसवन द्वारा शुद्ध किया जा सकता है। धातु बेरियम के उत्पादन के लिए एल्यूमीनियम थर्मल कमी विधि: विभिन्न घटक अनुपातों के कारण, बेरियम ऑक्साइड के एल्यूमीनियम कमी के लिए दो प्रतिक्रियाएं हो सकती हैं। प्रतिक्रिया समीकरण है: दोनों प्रतिक्रियाएं 1000-1200 ℃ पर केवल थोड़ी मात्रा में बेरियम का उत्पादन कर सकती हैं। इसलिए, प्रतिक्रिया क्षेत्र से ठंडे संघनन क्षेत्र में बेरियम वाष्प को लगातार स्थानांतरित करने के लिए एक वैक्यूम पंप का उपयोग किया जाना चाहिए ताकि प्रतिक्रिया दाईं ओर चलती रहे। प्रतिक्रिया के बाद अवशेष विषाक्त है और निपटान से पहले इसका इलाज किया जाना चाहिए