Барий не встречается в природе в свободном виде.
Он встречается в виде сульфатных и карбонатных минералов, некоторые из них еще в начале XVII в., точнее в 1602 г., привлекли к себе внимание алхимиков.
В 1602 г В. Касциорало, который работал сапожником в Болоньи, он обнаружил заметил, что минерал тяжелый шпат (сульфат бария), при нагревании с углем и олифой и охлажденный до комнатной температуры, начинает светиться красноватым светом.
Этот камень из за этих свойств называли болонский фосфор, болонский камень, солнечный камень и т. д.
Это был сульфид бария BaS. Необычному свечению сразу появилась масса объяснений.
Французский химик Н. Лемери предположил в своем «Курсе химии» написал, что болонский камень светиться в темноте из за присутствия в нем серы.
Такими же качеством обладал и другой минерал — фосфор Болдуина (безводный нитрат кальция).
Длительное время, до 1774 г., что тяжелый шпат это известняк, считали, что эти два минерала две разновидности одного соединения.
В 1774 г. шведский химик Карл Вильгельм Шееле и его друг Юхан Готлиб Ган исследовали один из самых тяжелых минералов — тяжелый шпат BaSО4.
Интересный факт: если взять палочку из стекла и опустить ее в раствор солей бария, то после того, как вы поднесете ее к огню горелки, вы сможете заметить зеленное пламя.
Им удалось выделить неизвестную раньше «тяжелую землю», которую потом назвали баритом (от греческого βαρυς — тяжелый).
А через 34 года Хэмфри Дэви, подвергнув электролизу мокрую баритовую землю, получил из нее новый элемент — барий.
Следует отметить, что в том же 1808 г., несколько раньше Дэви, Пенс Якоб Берцелиус с сотрудниками получил амальгамы кальция, стронция и бария.
Так появился элемент барий.Естествен вопрос: почему барий не открыли раньше, ведь главный его минерал BaSО4 известен с XVII в.?
«Вскрыть» этот минерал, выделить из него «землю», окисел, оказалось не под силу предшественникам Шееле и Гана.
Еще алхимики прокаливали BaSО4 с деревом или древесным углем и получали фосфоресцирующие «болонские самоцветы». Но химически эти самоцветы не ВаО, а сернистый барий BaS.
Интересно, что в чистом виде сульфид бария не светится: необходимы микропримеси веществ-активаторов — солей висмута, свинца, молибдена и других металлов.
В чистом виде в земле его нет: барий активен, он входит в подгруппу щелочноземельных металлов и, естественно, в минералах связан достаточно прочно.
Основные минералы бария — уже упоминавшийся тяжелый шпат BaSO4 (чаще его называют баритом) и витерит ВаСО3, названный так по имени англичанина Уильяма Витеринга (1741—1799), который открыл этот минерал в 1782 г.
В небольшой концентрации соли бария содержатся во многих минеральных водах и морской воде. Малое содержание в этом случае плюс, а не минус, ибо все соли бария, кроме сульфата, ядовиты.
Знаменитый польский писатель-фантаст и философ Станислав Лем в своей книге «Сумма технологии» высказал мысль, что природа — вовсе не такой уж гениальный конструктор, каким ее хотят представить многие ученые.
Возможно, что это и так, но природе нельзя отказать в одном — в большой придирчивости. Так, создавая живое вещество, она из 107 известных нам элементов использовала около 20 (включая микроэлементы).
И барию здесь повезло. Он попал в число «избранных», правда, в основном как спутник кальция.
Барий встречается в стеблях морских водорослей, в известковом покрове морских животных, в золе деревьев и растений.
Все водорастворимые соединения бария токсичны и вызывают серьезные проблемы с желудочно-кишечным трактом
Барий можно получить разными способами, в частности при электролизе расплавленной смеси хлористого бария и хлористого кальция.
Можно получать барий и восстанавливая его из окиси алюмотермическим способом.
Для этого витерит обжигают с углем и получают окись бария:
ВаСО3 + С → ВаО + 2СО.
Затем смесь ВаО с алюминиевым порошком нагревают в вакууме до 1250° С.
Пары восстановленного бария конденсируются в холодных частях трубы, в которой идет реакция:
ЗВаО + 2Аl → Аl2O3 + ЗВа.
Интересно, что в состав запальных смесей для алюмо-термии часто входит перекись бария ВаO2.
Получить окись бария простым прокаливанием витерита трудно: витерит разлагается лишь при температуре выше 1800° С.
Легче получать ВаО, прокаливая нитрат бария Ba(NO3)2:
2Ва(NO3)2 → 2ВаО + 4NO2 + O2.
И при электролизе и при восстановлении алюминием получается мягкий (тверже свинца, но мягче цинка) блестящий белый металл.
Он плавится при 710° С, кипит при 1638° С, его плотность 3,76 г/см3. Все это полностью соответствует положению бария в подгруппе щелочноземельных металлов.Известны семь природных изотопов бария.
Самый распространенный из них барий-138; его больше 70%.Барии весьма активен.
Он самовоспламеняется от удара, легко разлагает воду, образуя растворимый гидрат окиси бария:
Ва + 2Н2О → Ва (ОН)2 + Н2.
Водный раствор гидрата окиси бария называют баритовой водой. Эту «воду» применяют в аналитической химии для определения СO2 в газовых смесях.
Но это уже из рассказа о применении соединений бария. Металлический же барий практического применения почти не находит.
В крайне незначительных количествах его вводят в подшипниковые и типографские сплавы.
Сплав бария с никелем используют в радиолампах, чистый барий — только в вакуумной технике как геттер (газопоглотитель).
Статья на тему барий история
В виде оксида BaO в 1774 году Карлом Шееле и Юханом Ганом, а сам метал в 1808 году английский химик Гемфри Дэви.
При помощи электролиза влажного гидроксида бария ртутным катодом получил амальгаму бария, далее он испарил ртуть при нагревании и выделил металлический барий.
Основное сырьё для получения бария — баритовый концентрат (80—95 % BaSO4), который, в свою очередь, получают флотацией барита.
В получении сплавов, пиротехнике, медицине, ядерная энергетика и т.д.