Соединения бария бариевая соль
Карбонат бария ВаСО3 добавляют в стекольную массу, чтобы повысить коэффициент преломления стекла.
Сернокислый барий применяют в бумажной промышленности как наполнитель; качество бумаги во многом определяется ее весом, барит BaSO4 утяжеляет бумагу.
Эта соль обязательно входит во все дорогие сорта бумаги. Кроме того, сульфат бария широко используется в производстве белой краски литопона — продукта реакции растворов сернистого бария с сернокислым цинком:
BaS + ZnSO4 → BaSO4 + ZnS
Обе соли, имеющие белый цвет, выпадают в осадок, в растворе остается чистая вода.
Белая краска на основе мелкокристаллических сульфата бария и сульфида цинка не ядовита и обладает хорошей кроющей способностью.
При бурении глубинных нефтяных и газовых скважин используется в качестве буровой жидкости взвесь сернокислого бария в воде.
Титанат бария
Еще одна бариевая соль находит важное применение. Это титанат бария BaTiO3 — один из самых главных сегнетоэлектриков, считающихся очень ценными электро-техническими материалами.
Свое название сегнетоэлектрики (правильнее было бы «сеньетоэлектрики») получили от имени французского аптекаря Сеньета, открывшего около 1655 г. двойную калиево-натриевую соль винной кислоты.
Сеньет и не думал, что его соль обладает какими-то особыми физическими свойствами, в течение многих лет ее применяли только как слабительное.
И лишь в 1918 г. американский физик Андерсон обратил внимание на то, что при температуре от —15 до +22° С эта соль имеет необычно большую диэлектрическую проницаемость.
Тогда и родилось понятие о новом классе веществ, называемых теперь сегнетоэлектриками. В 1944 г. этот класс пополнился титанатом бария, сегнетоэлектрические свойства которого были открыты советским физиком Б. М. Вулом.
Особенность титаната бария состоит в том, что он сохраняет сегнетоэлектрические свойства в очень большом интервале температуры — от близкой к абсолютному нулю до+ 125° С.
Это обстоятельство, а также большая механическая прочность и влагостойкость титаната бария способствовали тому, что он стал одним из самых важных сегнетоэлектриков.
Получение применение
Получить его сравнительно просто.
Витерит ВаСО3 при 700—800° С реагирует с двуокисью титана ТiO2:
ВаСO3 + TiO2 → BaTiO3 + СO2
Титанат бария, как и все сегнетоэлектрики, обладает также пьезоэлектрическими свойствами: изменяет свои электрические характеристики под действием давления.
При действии переменного электрического поля в его кристаллах возникают колебания, в связи с чем их используют в радиосхемах и автоматических системах.
Титанат бария применяли при попытках обнаружить волны гравитации. На вопрос, найдет ли этот скромный элемент № 56 какое-либо новое применение в народном хозяйстве, сейчас, пожалуй, ответить нельзя.
Не следует, конечно, ждать от него слишком многого. Он не очень специфичен, довольно рассеян и уже потому недешев.
Кроме того, технология получения многих соединений бария трудоемка и требует больших затрат энергии.
Но, думается, что еще не все полезные свойства бария и его соединений известны людям. Не случайно же главная на сегодня бариевая соль — его титанат — служит людям менее полувека.
Интересные факты про бариевые соли
Зеленый огонь
Окуните стеклянную палочку в раствор соли бария, а затем внесите ее в огонь горелки — пламя сразу же окрасится в зеленый цвет.
Это одна из характерных качественных реакций элемента № 56. Зеленая окраска пламени — «визитная карточка» бария, даже если он присутствует в микроскопических количествах.
Когда во время салютов вы видите зеленые ракеты или как, разбрасывая искры, медленно горит зеленый бенгальский огонь, вспомните, что в их составе обязательно есть соли бария.
К примеру, в состав зеленого бенгальского огня входят Ва (NO3)2 и ВаСl2
Как добывали кислород
Прокаливаемая окись бария при 500—600° С начинает поглощать кислород воздуха, образуя перекись бария ВаО2.
Однако при дальнейшем нагреве (выше 700° С) от перекиси бария отщепляется кислород, и она вновь переходит в окись.
В XIX в. этими реакциями пользовались для получения кислорода: окись бария превращали в перекись, а затем, нагревая последнюю, получали кислород.
Этот метод применяли до 90-х годов прошлого века, пока не был найден способ извлечения кислорода из жидкого воздуха.
Барий в рентгеноскопии
Старинная арабская пословица говорит; «Все несчастья в жизни — от желудка». Действительно, желудочные заболевания причиняют много беспокойства медикам, а еще больше — некоторым их пациентам.
Здесь врачам помогает барий. Его сернокислую соль применяют при диагностике желудочных заболеваний. BaSO4 смешивают с водой и дают проглотить пациенту.
Сульфат бария непрозрачен для рентгеновских лучей,и поэтому те участки пищеварительного тракта, по которым идет «бариевая каша», остаются на экране темными.
Так врач получает представление о форме желудка и кишок, определяет место,где может возникнуть язва.
Барий и радиация
В последние годы элемент № 56 нашел применение в атомной технике. Во-первых, барий, хорошо поглощающий рентгеновское излучение и гамма-лучи, вводят в состав защитных материалов.
Во-вторых, платиноцианатом бария Ba[Pt(CN)4] покрывают светящиеся экраны приборов.
Под действием рентгеновских или гамма-лучей кристаллы этой соли начинают ярко светиться желто-зеленым цветом.
В третьих, соединения бария используют в качестве носителя при извлечении радия из урановых руд.
Cтатья на тему бариевая соль