Element 56: Barju

1. Introduzzjoni ElementaliBarju,
L-element tal-metall alkalin-terrestri, bis-simbolu kimiku Ba, jinsab fil-Grupp IIA tas-sitt perjodu tat-tabella perjodika. Huwa metall alkalin-terrestri artab, b'tleqqija bajda tal-fidda u l-aktar element attiv fil-metalli alkalin-terrestri. L-isem tal-element ġej mill-kelma Griega beta alpha ρύς (barys), li tfisser "tqil".

2. Skoperta ta' Storja Qasira
Is-sulfidi tal-metalli alkalini tad-dinja juru fosforexxenza, jiġifieri jkomplu jarmu d-dawl għal perjodu ta’ żmien fid-dlam wara li jkunu esposti għad-dawl. Il-komposti tal-barju bdew jiġbdu l-attenzjoni tan-nies preċiżament minħabba din il-karatteristika. Fl-1602, subien jismu Casio Lauro fil-belt ta’ Bologna, l-Italja, inkalja barite li fiha sulfat tal-barju flimkien ma’ sustanzi fjammabbli u skopra li setgħet tarmi d-dawl fid-dlam, li qajjem l-interess tal-istudjużi f’dak iż-żmien. Aktar tard, dan it-tip ta’ ġebla ssejjaħ polonite u qajjem l-interess tal-kimiċi Ewropej fir-riċerka analitika. Fl-1774, il-kimiku Żvediż CW Scheele skopra li l-ossidu tal-barju kien ħamrija ġdida relattivament tqila, li sejjaħ “Baryta” (ħamrija tqila). Fl-1774, Scheler emmen li din il-ġebla kienet taħlita ta’ ħamrija ġdida (ossidu) u aċidu sulfuriku. Fl-1776, saħħan in-nitrat f’din il-ħamrija ġdida biex jikseb ħamrija pura (ossidu). Fl-1808, il-kimiku Brittaniku H. Davy uża l-merkurju bħala l-katodu u l-platinu bħala l-anodu biex elettrolizza l-barite (BaSO4) biex jipproduċi amalgama tal-barju. Wara d-distillazzjoni biex jitneħħa l-merkurju, inkiseb metall ta’ purità baxxa li ngħata isem ġdid għall-kelma Griega barys (tqil). Is-simbolu tal-element huwa Ba, li jissejjaħbarju.

3. Proprjetajiet fiżiċi
Barjuhuwa metall abjad tal-fidda b'punt tat-tidwib ta' 725 °C, punt tat-togħlija ta' 1846 °C, densità ta' 3.51g/cm3, u duttilità. Il-minerali ewlenin tal-barju huma l-barite u l-arsenopirite.

4.Barjuhuwa element kimiku bi proprjetajiet kimiċi.
Is-simbolu kimiku Ba, numru atomiku 56, jappartjeni għall-grupp tas-sistema perjodika IIA u huwa membru tal-metalli alkalini tat-terri. Il-barju għandu attività kimika kbira u huwa l-aktar attiv fost il-metalli alkalini tat-terri. Mill-enerġija potenzjali u tal-jonizzazzjoni, jista' jidher li l-barju għandu riduċibilità qawwija. Fil-fatt, jekk wieħed iqis biss it-telf tal-ewwel elettron, il-barju għandu l-aktar riduċibilità qawwija fl-ilma. Madankollu, huwa relattivament diffiċli għall-barju li jitlef it-tieni elettron. Għalhekk, meta wieħed iqis il-fatturi kollha, ir-riduċibilità tal-barju se tonqos b'mod sinifikanti. Madankollu, huwa wkoll wieħed mill-aktar metalli reattivi f'soluzzjonijiet aċidużi, it-tieni biss għal-litju, iċ-ċesju, ir-rubidju u l-potassju.

5. Komposti ewlenin
1). L-ossidu tal-barju jossidizza bil-mod fl-arja biex jifforma l-ossidu tal-barju, li huwa kristall kubu bla kulur. Jinħall fl-aċidu, ma jinħallx fl-aċetun u fl-ilma tal-ammonja. Jirreaġixxi mal-ilma biex jifforma l-idrossidu tal-barju, li huwa tossiku. Meta jinħaraq, joħroġ fjamma ħadra u jiġġenera l-perossidu tal-barju.
2). Il-perossidu tal-barju jirreaġixxi mal-aċidu sulfuriku biex jipproduċi perossidu tal-idroġenu. Din ir-reazzjoni hija bbażata fuq il-prinċipju tal-preparazzjoni tal-perossidu tal-idroġenu fil-laboratorju.
3). L-idrossidu tal-barju jirreaġixxi mal-ilma biex jipproduċi idrossidu tal-barju u gass tal-idroġenu. Minħabba s-solubilità baxxa tal-idrossidu tal-barju u l-enerġija għolja ta' sublimazzjoni tiegħu, ir-reazzjoni mhijiex intensa daqs dik tal-metalli alkalini, u l-idrossidu tal-barju li jirriżulta joskura l-vista. Ammont żgħir ta' dijossidu tal-karbonju jiġi introdott fis-soluzzjoni biex jifforma preċipitat tal-karbonat tal-barju, u dijossidu tal-karbonju żejjed jiġi introdott aktar biex iħoll il-preċipitat tal-karbonat tal-barju u jiġġenera bikarbonat tal-barju solubbli.
4). L-amino barium jista' jinħall fl-ammonja likwida, u jiġġenera soluzzjoni blu b'paramagnetiżmu u konduttività, li essenzjalment tifforma elettroni tal-ammonja. Wara perjodu twil ta' ħażna, l-idroġenu fl-ammonja jitnaqqas għal gass tal-idroġenu mill-elettroni tal-ammonja, u r-reazzjoni totali hija l-barju li jirreaġixxi mal-ammonja likwida biex jipproduċi amino barium u gass tal-idroġenu.
5). Is-sulfit tal-barju huwa kristall jew trab abjad, tossiku, kemmxejn solubbli fl-ilma, u gradwalment jiġi ossidizzat f'sulfat tal-barju meta jitqiegħed fl-arja. Jinħall f'aċidi qawwija mhux ossidanti bħall-aċidu idrokloriku biex jiġġenera gass tad-dijossidu tal-kubrit b'riħa qawwija. Meta jiltaqa' ma' aċidi ossidanti bħall-aċidu nitriku dilwit, jista' jiġi kkonvertit f'sulfat tal-barju.
6). Is-sulfat tal-barju għandu proprjetajiet kimiċi stabbli, u l-porzjon tas-sulfat tal-barju maħlul fl-ilma huwa kompletament jonizzat, u dan jagħmilha elettrolit qawwi. Is-sulfat tal-barju ma jinħallx fl-aċidu nitriku dilwit. Jintuża prinċipalment bħala aġent ta' kuntrast gastrointestinali.
Il-karbonat tal-barju huwa tossiku u kważi insolubbli fl-ilma kiesaħ. Jinħall ftit fl-ilma li fih id-dijossidu tal-karbonju u jinħall f'aċidu idrokloriku dilwit. Jirreaġixxi mas-sulfat tas-sodju biex jipproduċi preċipitat abjad aktar insolubbli tas-sulfat tal-barju – ix-xejra ta' konverżjoni bejn il-preċipitati f'soluzzjoni akwea: huwa faċli li tikkonverti lejn direzzjoni aktar insolubbli.

6. Oqsma ta' Applikazzjoni
1. Jintuża għal skopijiet industrijali fil-produzzjoni ta' melħ tal-barju, ligi, logħob tan-nar, reatturi nukleari, eċċ. Huwa wkoll deossidant eċċellenti għar-raffinar tar-ram. Użat ħafna f'ligi, inklużi ċ-ċomb, il-kalċju, il-manjeżju, is-sodju, il-litju, l-aluminju, u n-nikil. Il-metall tal-barju jista' jintuża bħala aġent tad-degassing biex jitneħħew il-gassijiet traċċa minn tubi tal-vakwu u tubi tar-raġġi katodiċi, kif ukoll bħala aġent tad-degassing għar-raffinar tal-metalli. In-nitrat tal-barju mħallat mal-klorat tal-potassju, it-trab tal-manjeżju, u r-rożin jista' jintuża għall-manifattura ta' flares tas-sinjali u logħob tan-nar. Il-komposti tal-barju solubbli huma komunement użati bħala insettiċidi, bħall-klorur tal-barju, biex jikkontrollaw diversi pesti tal-pjanti. Jista' jintuża wkoll għar-raffinar tal-ilma mielaħ u tal-bojler għall-produzzjoni tas-soda kawstika elettrolitika. Jintuża wkoll għat-tħejjija tal-pigmenti. L-industriji tat-tessuti u tal-ġilda jużawh bħala mordant u aġent tat-tħaxxin għall-ħarir artifiċjali.
2. Is-sulfat tal-barju għall-użu mediku huwa mediċina awżiljarja għall-eżami bir-raġġi-X. Trab abjad bla riħa u bla togħma, sustanza li tista' tipprovdi kuntrast pożittiv fil-ġisem waqt l-eżami bir-raġġi-X. Is-sulfat tal-barju mediku ma jiġix assorbit fil-passaġġ gastrointestinali u ma jikkawżax reazzjonijiet allerġiċi. Ma fihx komposti tal-barju solubbli bħal klorur tal-barju, sulfid tal-barju, u karbonat tal-barju. Jintuża prinċipalment għall-immaġini gastrointestinali, kultant jintuża għal skopijiet oħra ta' eżami.

7. Metodu ta' preparazzjoni
Il-produzzjoni industrijali ta'barju metallikuhuwa maqsum f'żewġ stadji: il-produzzjoni tal-ossidu tal-barju u t-tnaqqis termali tal-metall (tnaqqis termali tal-aluminju). F'1000-1200 ℃,barju metallikujista' jinkiseb billi jitnaqqas l-ossidu tal-barju bl-aluminju metalliku, u mbagħad jiġi ppurifikat permezz ta' distillazzjoni bil-vakwu. Metodu ta' tnaqqis termali tal-aluminju għall-produzzjoni tal-barju metalliku: Minħabba proporzjonijiet differenti ta' ingredjenti, jista' jkun hemm żewġ reazzjonijiet għat-tnaqqis tal-aluminju tal-ossidu tal-barju. L-ekwazzjoni tar-reazzjoni hija: iż-żewġ reazzjonijiet jistgħu jipproduċu biss ammont żgħir ta' barju f'1000-1200 ℃. Għalhekk, pompa tal-vakwu trid tintuża biex tittrasferixxi kontinwament il-fwar tal-barju miż-żona ta' reazzjoni għaż-żona ta' kondensazzjoni kiesħa sabiex ir-reazzjoni tkompli timxi lejn il-lemin. Ir-residwu wara r-reazzjoni huwa tossiku u jeħtieġ li jiġi ttrattat qabel ir-rimi.