Барий
Ба́рий (лат. Barium); обозначается символом Ba) — элемент второй группы, шестого периода периодической системы (по старой классификации — главной подгруппы второй группы) с атомным номером 56. Как простое вещество барий представляет собой мягкий, ковкий щёлочноземельный металл серебристо-белого цвета. Обладает высокой химической активностью; ядовит. Своё название получил от др.-греч. βαρύς — «тяжёлый».
| 56 | Барий
|
| 6s2 | |
Барий был открыт в 1774 году в виде оксида Шееле и Ганом. В 1808 году английский химик Гемфри Дэви электролизом влажного гидроксида бария с ртутным катодом получил амальгаму бария; после испарения ртути при нагревании он выделил металлический барий. Хранят металлический барий в керосине или под слоем парафина (в связи с его химической активностью).
Содержание бария в земной коре составляет 0,05% по массе; в морской воде среднее содержание бария составляет 0,02 мг/л. Барий активен, он входит в подгруппу щелочноземельных металлов и в минералах связан достаточно прочно. Основные минералы: барит (BaSO4) и витерит (BaCO3). Сульфат бария, нерастворимый и нетоксичный, применяется в качестве рентгеноконтрастного вещества при медицинском обследовании желудочно-кишечного тракта.
Барий в афоризмах и кратких определениях
править...очевидно, что глиний не разлагает хлористого бария.[1] | |
| — Николай Бекетов, «Восстановление бария и калия глинием», 1865 |
| — Андрей Белый, «На рубеже двух столетий», 1929 |
Стронций и барий встречаются гораздо реже, но тот, кто когда-либо занимался изготовлением самодельных фейерверков или бенгальских огней, наверно пользовался азотнокислыми солями этих металлов: барием зеленого огня и стронцием для красного. Достать эти соли в аптеке не трудно.[3] | |
| — Евгений Крюгер, «Светящиеся краски», 1929 |
| — Франк-Альберт Коттон, Джефри Уилкинсон Современная неорганическая химия (том второй), 1961 |
Все позади: | |
| — Игорь Холин, «Был болен раком...», 1970-е |
| — Даниил Данин. «Нильс Бор», 1975 |
...во время просвечивания исследуемому предлагают проглотить одну чайную ложку бариевой взвеси консистенции густой сметаны, а затем запить ее несколькими глотками воды. При этом барий оседает на инородном теле и длительно не смывается водой, образуя стойкое контрастное пятно...[7] | |
| — Сергей Рязанцев, «В мире запахов и звуков», 1997 |
| — Анатолий Найман, «Любовный интерес», 1999 |
Барий в научной и научно-популярной литературе
правитьДовольно замечательно отношение глиния <алюминия> к соединениям бария; убедившись, что цинк восстановляет барий из его хлористого соединения, но не действует на хлористый глиний, можно было подумать, что глиний в свою очередь и может быть еще с большею лёгкостью восстановит барий. Для опыта я взял прокаленный, истертый в порошок хлористый барий и положил его с кусками глиния в угленой тигель; наполненный таким образом тигель помещен был для защиты от окисления в другой, глиняный, и обсыпан порошком угля; потом все это накаливалось в продолжение нескольких часов. В остывшем тигле я нашел сплавленный металлический королек, который оказался чистым, не изменившимся глинием без всякой примеси бария. Итак, очевидно, что глиний не разлагает хлористого бария. По особенным соображениям я, однако, был убежден, что глиний, если и не восстановляет бария из его хлористого и вероятно также бромистого и йодистого, то будет восстановлять его из кислородного соединения, т. е. из окиси. Чтобы убедиться в этом опытом, я взял безводную окись бария и, прибавив к ней некоторое количество хлористого бария как плавня, положил эту смесь вместе с кусками глиния в угленой тигель и таким же образом накаливал его несколько часов. По охлаждении тигля я нашел в нем металлический сплав уже совсем другого вида и физических свойств, нежели глиний. Этот сплав имеет крупнокристаллическое строение, очень хрупок, свежий излом имеет слабый желтоватый отблеск; анализ показал, что он состоит на 100 ч. из 33, 3 бария и 66, 7 глиния или, иначе, на одну часть бария содержал две части глиния; химические его свойства соответствуют его составу, он легко разлагает воду уже при обыкновенной температуре, отделяя водород, причем образуется белый студенистый осадок, но вода не делается щелочною, ― это я объясняю тем, что барий и глиний окисляются одновременно, и окиси их соединяются, по мере образования, в нерастворимый осадок. Таким же образом я действовал глинием на хлороокись кальция, но сплавленный после реакции металл не показал и следов кальция.[1] | |
| — Николай Бекетов, «Восстановление бария и калия глинием», 1865 |
Фракция, собранная между 93-98°, дала при анализе следующие результаты: 0, 1932 гр. вещества произвели 0, 4362 гр. углекислоты и 0, 1835 гр. воды, чему отвечает следующее процентное содержание. При нагревании в запаянной трубке с крепкой баритовой водой в водяной бане уксуснокислый третичный бутил медленно <хотя и полностью> разлагается, производя уксуснокислый барий и тримэфилкарбинол, легко узнаваемый по запаху и по кристаллизации. <...> | |
| — Александр Бутлеров, «Теоретические и экспериментальные работы по химии», 1851-1886 |
Триметилуксусный барий (С5Н9O2) 2Ва + 5Н2O, уже описанный мною прежде, представляет тонкие прозрачные <бесцветные> пластинчатые призмы, легко белеющие и выветривающиеся в сухом воздухе с сохранением своей формы (Фридель нашел в нем то же самое содержание воды). Триметилуксусный стронций (C5H9O2) 2Sr + 5Н2O образует длинные, идущие от общих центров призмы с шелковистым блеском; выветривается легко, причем кристаллы рассыпаются <на мелкие кусочки>, растворяется в воде значительно труднее бариевой соли. 0,1895 гр. кристаллизованной слегка высушенной соли дали 0,0910 гр. сернокислого стронция. Триметилуксусный кальций довольно легко растворим в воде, ― в горячей воде легче, чем в холодной, и легко кристаллизуется в призмах с шелковистым блеском, соединенных пучками. [9] | |
| — Александр Бутлеров, «Теоретические и экспериментальные работы по химии», 1851-1886 |
На съезде представлю общий теоретический очерк. Вот некоторые из новых, мной полученных данных: сернокислые соли (стронций, барий) диморфны и при определенной температуре превращаются в новое видоизменение. Пока изучено это явление мною несколько для целестина, новое видоизменение получено мной в виде призм с косым затемнением, по-видимому, одноклиномерной C.[10] | |
| — Владимир Вернадский, Письмо В. В. Докучаеву, 1889 |
Кальций наиболее известен нам в виде солей: углекислой, называемой мелом, сернокислой ― называемой гипсом и, наконец, в виде едкой извести, употребляемой для штукатурки. Стронций и барий встречаются гораздо реже, но тот, кто когда-либо занимался изготовлением самодельных фейерверков или бенгальских огней, наверно пользовался азотнокислыми солями этих металлов: барием зеленого огня и стронцием для красного. Достать эти соли в аптеке не трудно. <...> Трудность приготовления препаратов зависит от выбираемого металла. Препараты из солей стронция удаются легче всего, требуя 400-600° для своего приготовления, затем идет кальций, приготовляющийся при 500-700°, и, наконец, барий при 1000° и выше. Что касается цвета светящегося порошка, то он зависит от состава соли, из которой приготовляется вещество. <...> | |
| — Евгений Крюгер, «Светящиеся краски», 1929 |
Тусклым зеленовато-желтым огнем горел какой-то маленький предмет. Оказалось, что светится кусочек бумаги. Бумага была не простая: она была покрыта с одной стороны толстым слоем платино-цианистого бария. Это вещество имеет обыкновение светиться, если на него упадут солнечные лучи. Но ведь на дворе ночь, в комнате полная тьма. Почему же светится платино-цианистый барий? В полной тьме Рентген нащупал рубильник и разомкнул ток. Бумага, которую он держал в руке, сейчас же перестала светиться. Он снова включил ток. Бумага засверкала снова. Снова выключил. И бумага опять погасла. Рентген уже и не думал уходить из лаборатории. | |
| — Матвей Бронштейн, «Солнечное вещество», 1936 |
Индукционная катушка тут ни при чем. Она одна не может заставить бумагу светиться. Все дело в баллоне: когда сквозь баллон с разреженным воздухом проходит электрический ток, тогда-то и светится платино-цианистый барий. Значит, под действием тока стеклянный баллон с разреженным газом приобретает какую-то особую, таинственную силу. Что же это за невидимая сила, проходящая не только сквозь стеклянные стенки баллона, но и сквозь картонный футляр, прикрывающий этот баллон? Всю ночь с 8 на 9 ноября 1895 года Рентген провел без сна у себя в лаборатории.[11] | |
| — Матвей Бронштейн, «Солнечное вещество», 1936 |
Стронций и барий встречаются в природе главным образом в виде сульфатов и карбонатов, образуя минералы целестин SrSO4, стронцианит SrCO3, барит BaSO4 и витерит ВаСОз. Содержание стронция и бария в земной коре соответственно равно 0,04 и 0,05% (масс.), т. е. значительно меньше, чем содержание кальция. | |
| — Николай Глинка, «Общая химия», 1950-е |
Соли стронция и бария имеют сходство с солями кальция. Карбонаты и сульфаты SrCO3, ВаСОз, SrSO4 и BaSO4 обладают очень малой растворимостью в воде и выпадают из раствор а в виде осадков, если ионы стронция и бария встречаются с ионами СО42- илн SO42-. Этим пользуются при анализе для отделения стронция и бария от других металлов. | |
| — Николай Глинка, «Общая химия», 1950-е |
В электронных спектрах <щёлочноземельных> ионов M2+, так же как и в спектрах катионов элементов I группы, не существует оптических переходов, и поэтому все они бесцветны. Окраска их солей определяется либо окраской их аниона, либо дефектами <кристаллической> решётки. Так, окиси часто образуются с дефектами решётки, например, кристаллы BaO <окиси бария>, размером до 1 см Х 2 мм, выращенные в вакууме, окрашены в тёмно-красный цвет вследствие содержания ~0,1% избытка металла в решётке.[4] | |
| — Франк-Альберт Коттон, Джефри Уилкинсон Современная неорганическая химия (том второй), 1961 |
Наряду с получением оптического флюорита были предприняты попытки синтезировать фториды других металлов, обладающие интересными оптическими свойствами. После этих синтезов оказалось, что неизвестный в природе монокристаллический фтористый барий уступает флюориту в прозрачности к дальнему ультрафиолету, но зато пропускает более широкий участок инфракрасных лучей. Фтористый литий, наоборот, лучше флюорита пропускает ультрафиолетовое излучение, но у него уже пределы проницаемости для инфракрасных лучей.[13] | |
| — Давид Финкельштейн, «Искусственные минералы», 1966 |
Сейчас старейшее русское химическое предприятие специализируется на выпуске дорогих высококачественных реактивов. Это ― бариевые присадки к смазочным маслам и топливу (хлористый барий и гидроокись бария), карбонат бария для стекольной промышленности и радиоэлектроники, гипосульфит, хлористый кальций. Продукцию Бондюжского химического завода имени Л. Я. Карпова хорошо знают в фармацевтической промышленности, в исследовательских лабораториях. Ее потребители ― около 2000 предприятий 200 городов Советского Союза, страны социалистического содружества, Ирак, Алжир.[14] | |
| — Павел Лукьянов, «Сто лет завода», 1968 |
Но как же мог барий образоваться из урана? Да ведь потому Ган и написал Лизе Мейтнер, что не находил ответа на этот вопрос, а в справедливости полученных результатов не сомневался. Настолько не сомневался и настолько был поражен ими, что, накануне рождества позвонил своему другу ученому-издателю Паулю Розбауду и попросил оставить в январском номере Naturwissenschaften место для срочной публикации. <...> Конечно, о чуде деления ядер узнали на Блегдамсвей все. И однажды скептический Плачек ― теперь уже бездомный чех, собиравшийся в Америку, ― сказал Фришу, что барий барием, но надо еще экспериментально убедиться в существовании высокоэнергичных обломков урана: а вдруг 200 миллионов электрон-вольт ― теоретическая иллюзия?[6] | |
| — Даниил Данин. «Нильс Бор», 1975 |
Для диагностики слабоконтрастных тел пользуются следующим методом: во время просвечивания исследуемому предлагают проглотить одну чайную ложку бариевой взвеси консистенции густой сметаны, а затем запить ее несколькими глотками воды. При этом барий оседает на инородном теле и длительно не смывается водой, образуя стойкое контрастное пятно, соответствующее локализации инородного тела. В некоторых случаях применяют и такой метод: пострадавший проглатывает ватный комок, пропитанный бариевой взвесью, и комок этот останавливается на уровне инородного тела.[7] | |
| — Сергей Рязанцев, «В мире запахов и звуков», 1997 |
Обычно считается, что в гидридах щелочных металлов происходит перенос заряда от атома металла к водороду, и таким образом реализуется ионная связь. Данные по сжимаемости гидридов дают основание предположить другую электронную конфигурацию, когда электрон атома водорода достраивает оболочку атома Cs до электронной конфигурации Ва. При этом оба внешних электрона находятся в электрическом поле как Cs+, так и Н+. Энергия сродства атома цезия к протону составляет 7,6 эВ, потенциал ионизации изолированной молекулы CsH, по-видимому, близок к потенциалу ионизации атома Ва, равному 5,2 эВ. Их сумма 12,8 эВ несколько меньше энергии электрона в основном состоянии атома водорода. Перенос электрона от атома водорода к атому цезия в твердом CsH и создание электронной конфигурации двух внешних электронов в электрическом поле атомного остова Cs+ и Н+, аналогичной электронной конфигурации атома бария, возможно происходит за счет взаимодействия с соседними атомными ячейками. Такое взаимодействие заметно увеличивает энергию электронов в состоянии равновесия в атомной ячейке твердого тела.[15] | |
| — Борис Надыкто, «Электронные фазы твердых тел», 2001 |
В настоящее время известно пять высокобариевых слюд — черникит <...>, анандит <...>, киношиталит <...>, феррикиношиталит <...>, гантерит <...>. Кроме того, описаны высокобариевый флогопит, мусковит и биотит. <...> Наиболее высокие содержания бария в изверженных породах наблюдаются в карбонатитах и формациях повышенной щелочности. В нефелинитах океанических островов и континентов в последние годы описаны оксикиношиталиты, содержащие до 16 % BaO. Нами впервые в оливинитах Гулинского массива была обнаружена высокобариевая слюда.[16] | |
| — Лия Когарко и др., «Высокобариевая слюда в оливинитах...», 2012 |
Барий в публицистике и документальной прозе
править...технологи <...> приветствовали открытие новых месторождений радиоактивных элементов иного типа в 50 км к северу от Ленинабада. Здесь, в Карамазарских горах, были найдены так называемые урановые слюдки среди трещиноватых, пронизанных кварцевыми жилами гранитов. Значительные их скопления в урочище Табошар неоднократно разведывались. Добытая руда была использована для опытов проф. И. Я. Башилова, установившего, что даже слабая кислота сравнительно легко растворяет слюдки, не разлагая при этом вмещающие породы. Из раствора радий выделялся обычными методами, — путём осаждения, — в виде нерастворимой сернокислой соли вместе с барием.[17] | |
| — Дмитрий Щербаков, «Рудные богатства Таджикистана», 1935 |
Но опять-таки вспомним о достижениях химии. Бандера ― синильная кислота, Хохлов ― радиоактивный барий, зонтик, убивший болгарина Георгия Маркова, был заряжен пулей, отравленной веществом, называемым рицин. А еще была серия непонятных ожогов, от которых пострадали Александр Солженицын, французский профессор Жорж Нива, в Москве ― еврейский отказник Лев Рубинштейн, в Ленинграде ― Илья Левин. Ожоги загадочные, а кто это сделал?[18] | |
| — Владимир Войнович, «Дело № 34840», 1999 |
Барий в мемуарах, письмах и дневниковой прозе
править― Не могу понять, ― посмотрите! | |
| — Андрей Белый, «На рубеже двух столетий», 1929 |
Я потом предложил развитие метода «искусственной кометы» ― использовать в качестве «рабочего вещества» вместо натрия литий. Такой же оптический эффект можно было получить, испаряя в десятки раз меньше вещества. А цвет литиевой «кометы» должен был быть багрово-красный. Космические корабли стали бы похожи на трассирующие пули! Ничего из этого не вышло ― никто этим серьезно не заинтересовался. Тогда же я предложил в качестве «рабочего вещества» стронций и барий, подчеркнув богатые возможности этого метода для исследования земной магнитосферы. Через много лет в ФРГ были весьма успешно осуществлены эти эксперименты.[19] | |
| — Иосиф Шкловский, «Новеллы и популярные статьи», 1982 |
На курсе <у нас> был парень с недостатком речи: ко всем согласным, кроме шипящих, привязывалось «х» ― последствие волчьей пасти в младенчестве.Для обычного, разговорного общения ― легкие помехи, не больше. Но на экзаменах или на таких зачетах, как анализ, он сводил артикуляцию до уровня невоспринимаемого и непереносимого. Подходил с листочком к преподавателю и, не выпуская из рук, произносил: «Хахий, хахий, хахий и хохий». Это должно было значить «калий, натрий, магний и кобальт». Это могло значить «кальций, барий, кадмий и молибден». Даже на купрум и висмут годились хахий и хохий.[20] | |
| — Анатолий Найман, «Славный конец бесславных поколений», 1994 |
Барий в беллетристике и художественной прозе
править— Ну нет! — возразил химик, становя цилиндр за окно, — во-первых, хлористый барий никакой мути не производит… лапис осадка не делает… соляная кислота шипенья не производит… Словом, почву надо удобрять известью, серной кислотой и поваренной солью… вот какова земелька-то! да и фосфорных солей очень мало… Ну-с, рассказывайте, как вы поживаете? медведь жив?[21] | |
| — Николай Успенский, «Издалека и вблизи», 1870 |
Увидеть школьную учительницу в случайных обстоятельствах, в частной обстановке ― всегда легкий шок, изумление, особенно такую, как эта и в школе-то не очень уместная фигура. Ходил слух, что она жена директора Русского музея. Стройная, элегантная, с туго забранными назад черными волосами, яркими губами, прямым носом, с отрешенным выражением лица, равнодушная к знаниям учеников, пристрастная к качествам их характера, к их настроенности. | |
| — Анатолий Найман, «Любовный интерес», 1999 |
Барий в поэзии
править| — Игорь Холин, «Был болен раком...», 1970-е |
Источники
править- ↑ 1 2 Н. Н. Бекетов. Научные труды по металлургии алюминия. — М.: Металлургиздат, 1950 г.
- ↑ 1 2 Андрей Белый. На рубеже двух столетий. — М.: Художественная литература, 1989 г.
- ↑ 1 2 Е. В. Крюгер, «Светящиеся краски». — М.: «В мастерской природы», № 7, 1929 год
- ↑ 1 2 Коттон Ф., Уилкинсон Дж. Современная неорганическая химия, часть 2 (пер. с англ.: Иванова Е.К., Прохорова Г.В., Чуранов С.С. Под ред.: Астахов К.В.) — М.: Мир, 1969 г.
- ↑ 1 2 И.С.Холин. Избранное. — М.: Новое литературное обозрение, 1999 г.
- ↑ 1 2 Даниил Данин. «Нильс Бор». — М.: «Молодая гвардия», 1978 г.
- ↑ 1 2 С. И. Рязанцев. «В мире запахов и звуков». (Занимательная оториноларингология). — М.: Терра, 1997 г.
- ↑ 1 2 А. Г. Найман, Любовный интерес. ― М.: Вагриус, 2000 г.
- ↑ 1 2 А.М.Бутлеров Сочинения в 3 томах. — М.: Издательство Академии Наук СССР, 1953-1958 гг.
- ↑ Вернадский В.И. Научное наследство. Т. 2. — М.: Изд-во АН СССР, 1951 г.
- ↑ 1 2 М. П. Бронштейн «Солнечное вещество». — М.: Детиздат ЦК ВЛКСМ, 1936 г.
- ↑ 1 2 Н. Л. Глинка. Общая химия: Учебное пособие для вузов (под. ред. В.А.Рабиновича, издание 16-е, исправленное и дополненное). ― Л.: Химия, 1973 г. ― 720 стр.
- ↑ Д. Н. Финкельштейн, «Искусственные минералы». ― М.: «Химия и жизнь», №11, 1966 г.
- ↑ П. М. Лукьянов, «Сто лет завода». — М.: «Химия и жизнь», № 12, 1968 год
- ↑ Борис Надыкто. Электронные фазы твердых тел. — М.: «Российский химический журнал», 2001 г.
- ↑ Л.Н. Когарко, И.Д. Рябчиков, Д.В. Кузьмин. Высокобариевая слюда в оливинитах Гулинского массива. — М.: Геология и геофизика, 2012 г., т. 53, № 11, с. 1572—1579.
- ↑ Щербаков Д. И.. Рудные богатства Таджикистана. В сборнике: Экспедиции Академии наук СССР 1935 г. Сборник науч.-попул. статей и очерков. — Ленинград : Изд-во Акад. Наук СССР, 1935 г. — 535 с.
- ↑ Войнович В. Замысел. — М.: Вагриус, 2000 г.
- ↑ И. Шкловский, «Разум, жизнь, вселенная» (сборник). — М.: «Янус», 1996 г.
- ↑ А. Г. Найман, Славный конец бесславных поколений. ― М.: Вагриус, 1999 г.
- ↑ Н. В. Успенский Издалека и вблизи: Избранные повести и рассказы. — М.: «Советская Россия», 1986 г.
