तत्व 56: बेरियम

1、 तात्विक परिचयबेरियम,
क्षारीय पृथ्वी धातु तत्व, रासायनिक प्रतीक बा के साथ, आवर्त सारणी के छठे आवर्त के समूह IIA में स्थित है। यह एक नरम, चांदी जैसी सफेद चमक वाली क्षारीय पृथ्वी धातु है और क्षारीय पृथ्वी धातुओं में सबसे सक्रिय तत्व है। तत्व का नाम ग्रीक शब्द बीटा अल्फा ρύς (बैरीज़) से आया है, जिसका अर्थ है "भारी"।

2、 एक संक्षिप्त इतिहास की खोज
क्षारीय पृथ्वी धातुओं के सल्फाइड फॉस्फोरसेंस 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। इसी विशेषता के कारण बेरियम यौगिकों ने लोगों का ध्यान आकर्षित करना शुरू कर दिया। 1602 में, इटली के बोलोग्ना शहर में कैसियो लाउरो नामक एक मोची ने बेरियम सल्फेट युक्त बैराइट को ज्वलनशील पदार्थों के साथ भूनकर पता लगाया 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 अनुसंधान में यूरोपीय रसायनज्ञों की रुचि जगाई। 1774 में, स्वीडिश रसायनज्ञ सीडब्ल्यू शीले ने पाया कि बेरियम ऑक्साइड एक अपेक्षाकृत भारी नई मिट्टी थी, जिसे उन्होंने "बैरीटा" (भारी मिट्टी) कहा। 1774 में स्केलेर का मानना ​​था कि यह पत्थर नई मिट्टी (ऑक्साइड) और सल्फ्यूरिक एसिड का मिश्रण है। 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 बेरियम अमलगम का उत्पादन करने के लिए बैराइट (BaSO4) को इलेक्ट्रोलाइज करने के लिए कैथोड के रूप में पारा और एनोड के रूप में प्लैटिनम का उपयोग किया। पारे को हटाने के लिए आसवन के बाद, एक कम शुद्धता वाली धातु प्राप्त की गई और इसका नाम ग्रीक शब्द बैरीज़ (भारी) के नाम पर रखा गया। तत्व चिन्ह को बा के रूप में सेट किया गया है, जिसे कहा जाता हैबेरियम.

3、भौतिक गुण
बेरियमएक चांदी-सफेद धातु है जिसका गलनांक 725°C, क्वथनांक 1846°C, घनत्व 3.51g/cm3 और लचीलापन है। बेरियम के मुख्य अयस्क बैराइट और आर्सेनोपाइराइट हैं।

4、बेरियमरासायनिक गुणों वाला एक रासायनिक तत्व है।
रासायनिक प्रतीक बा, परमाणु संख्या 56, आवधिक प्रणाली आईआईए समूह से संबंधित है और क्षारीय पृथ्वी धातुओं का सदस्य है। बेरियम में अत्यधिक रासायनिक गतिविधि होती है और यह क्षारीय पृथ्वी धातुओं में सबसे अधिक सक्रिय है। स्थितिज और आयनीकरण ऊर्जा से, यह देखा जा सकता है कि बेरियम में प्रबल न्यूनता है। वास्तव में, यदि केवल पहले इलेक्ट्रॉन के नुकसान पर विचार किया जाए, तो बेरियम में पानी में सबसे मजबूत रिड्यूसिबिलिटी होती है। हालाँकि, बेरियम के लिए दूसरा इलेक्ट्रॉन खोना अपेक्षाकृत कठिन है। इसलिए, सभी कारकों पर विचार करते हुए, बेरियम की न्यूनता में काफी कमी आएगी। फिर भी, यह अम्लीय घोलों में सबसे अधिक प्रतिक्रियाशील धातुओं में से एक है, जो लिथियम, सीज़ियम, रूबिडियम और पोटेशियम के बाद दूसरे स्थान पर है।

5.मुख्य यौगिक
1). बेरियम ऑक्साइड हवा में धीरे-धीरे ऑक्सीकरण होकर बेरियम ऑक्साइड बनाता है, जो एक रंगहीन घन क्रिस्टल है। एसिड में घुलनशील, एसीटोन और अमोनिया पानी में अघुलनशील। पानी के साथ प्रतिक्रिया करके बेरियम हाइड्रॉक्साइड बनाता है, जो विषैला होता है। जलाने 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 उत्पन्न करता है। बेरियम हाइड्रॉक्साइड की कम घुलनशीलता और इसकी उच्च ऊर्ध्वपातन ऊर्जा के कारण, प्रतिक्रिया क्षार धातुओं जितनी तीव्र नहीं होती है, और परिणामी बेरियम हाइड्रॉक्साइड दृश्य को अस्पष्ट कर देगा। बेरियम कार्बोनेट अवक्षेप बनाने के लिए घोल में कार्बन डाइऑक्साइड की थोड़ी मात्रा डाली जाती है, और अतिरिक्त कार्बन डाइऑक्साइड को बेरियम कार्बोनेट अवक्षेप को घोलने और घुलनशील बेरियम बाइकार्बोनेट उत्पन्न करने के लिए डाला जाता है।
4). अमीनो बेरियम तरल अमोनिया में घुल सकता है, जिससे अनुचुंबकत्व और चालकता के साथ एक नीला घोल उत्पन्न होता है, जो अनिवार्य रूप से अमोनिया इलेक्ट्रॉन बनाता है। भंडारण की लंबी अवधि के बाद, अमोनिया में हाइड्रोजन को अमोनिया इलेक्ट्रॉनों द्वारा हाइड्रोजन गैस में बदल दिया जाएगा, और कुल प्रतिक्रिया बेरियम है जो तरल अमोनिया के साथ प्रतिक्रिया करके अमीनो बेरियम और हाइड्रोजन गैस का उत्पादन करती है।
5). बेरियम सल्फाइट एक सफेद क्रिस्टल या पाउडर है, जहरीला, पानी में थोड़ा घुलनशील, और हवा में रखने पर धीरे-धीरे बेरियम सल्फेट में ऑक्सीकृत हो जाता है। तीखी गंध वाली सल्फर डाइऑक्साइड गैस उत्पन्न करने के लिए हाइड्रोक्लोरिक एसिड जैसे गैर ऑक्सीकरण वाले मजबूत एसिड में घोलें। पतला नाइट्रिक एसिड जैसे ऑक्सीकरण एसिड का सामना करने पर, इसे बेरियम सल्फेट में परिवर्तित किया जा सकता है।
6). बेरियम सल्फेट में स्थिर रासायनिक गुण होते हैं, और पानी में घुले बेरियम सल्फेट का हिस्सा पूरी तरह से आयनित होता 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 होता है। यह सोडियम सल्फेट के साथ प्रतिक्रिया करके बेरियम सल्फेट का अधिक अघुलनशील सफेद अवक्षेप उत्पन्न करता है - जलीय घोल में अवक्षेपों के बीच रूपांतरण की प्रवृत्ति: इसे अधिक अघुलनशील दिशा की ओर परिवर्तित करना आसान है।

6、 आवेदन फ़ील्ड
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 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 विभिन्न पौधों के कीटों को नियंत्रित करने के लिए कीटनाशकों के रूप में किया जाता है, जैसे बेरियम क्लोराइड। इसका उपयोग इलेक्ट्रोलाइटिक कास्टिक सोडा उत्पादन के लिए नमकीन पानी और बॉयलर पानी को परिष्कृत करने के लिए भी किया जा सकता है। रंगद्रव्य तैयार करने के लिए भी उपयोग किया जाता है। कपड़ा और चमड़ा उद्योग इसका उपयोग कृत्रिम रेशम के लिए मार्डेंट और मैटिंग एजेंट के रूप में करते हैं।
2. चिकित्सा उपयोग के लिए बेरियम सल्फेट एक्स-रे परीक्षा के लिए एक सहायक दवा है। गंधहीन और स्वादहीन सफेद पाउडर, एक ऐसा पदार्थ जो एक्स-रे परीक्षा के दौरान शरीर में सकारात्मक कंट्रास्ट प्रदान कर सकता है। मेडिकल बेरियम सल्फेट गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रैक्ट में अवशोषित नहीं होता है और एलर्जी प्रतिक्रियाओं का कारण नहीं बनता है। इसमें घुलनशील बेरियम यौगिक जैसे बेरियम क्लोराइड, बेरियम सल्फाइड और बेरियम कार्बोनेट नहीं होते हैं। मुख्य रूप से गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल इमेजिंग के लिए उपयोग किया जाता है, कभी-कभी परीक्षा के अन्य उद्देश्यों के लिए उपयोग किया जाता है

7、तैयारी विधि
का औद्योगिक उत्पादनधात्विक बेरियमइसे दो चरणों में विभाजित किया गया है: बेरियम ऑक्साइड और धातु थर्मल रिडक्शन (एल्यूमीनियम थर्मल रिडक्शन) का उत्पादन। 1000-1200 ℃ पर,धात्विक बेरियमधात्विक एल्यूमीनियम के साथ बेरियम ऑक्साइड को कम करके और फिर वैक्यूम आसवन द्वारा शुद्ध करके प्राप्त किया जा सकता है। धात्विक बेरियम के उत्पादन के लिए एल्यूमीनियम थर्मल कटौती विधि: विभिन्न घटक अनुपातों के कारण, बेरियम ऑक्साइड की एल्यूमीनियम कमी के लिए दो प्रतिक्रियाएं हो सकती हैं। प्रतिक्रिया समीकरण है: दोनों प्रतिक्रियाएं केवल 1000-1200 ℃ पर थोड़ी मात्रा में बेरियम का उत्पादन कर सकती हैं। इसलिए, प्रतिक्रिया को दाईं ओर ले जाने के लिए बेरियम वाष्प को प्रतिक्रिया क्षेत्र से ठंडे संघनन क्षेत्र में लगातार स्थानांतरित करने के लिए एक वैक्यूम पंप का उपयोग किया जाना चाहिए। प्रतिक्रिया के बाद का अवशेष विषैला होता है और निपटान से पहले उसका उपचार करना आवश्यक होता है